2022汽车半导体生态峰会演讲实录|罗兰贝格庄景乾：汽车半导体技术及产业链特征发展观察
以“智链未来 本立而道生”为主题的“2022张江汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”由《中国汽车报》社主办，张江高科、爱集微、浦东新区投资促进二中心承办，11月7日-8日在上海张江科学会堂隆重举行。
本届峰会邀请了以半导体为核心的全球智能网联汽车生态链企业高管、知名分析师与投资机构、中外行业大咖参加，瞄准新智能汽车与能源汽车技术前沿，就科创+产业+金融进行深度交流，为汽车半导体产业发展贡献智慧和力量。同时，通过趋势分享、前沿技术碰撞、投资逻辑解读以及全球汽车电子博览会，共同探讨全球巨变下的汽车半导体产业链发展，为业界充分展示汽车电子最新发展成果与趋势，打造国际化一流汽车半导体领域展示平台。
其中，在11月7日举办的“全球汽车电子分析师大会”，罗兰贝格副合伙人庄景乾做了题为《汽车半导体技术及产业链特征发展观察》的精彩演讲，以下内容为现场演讲实录：
庄景乾：大家上午好，我是庄景乾，我关注的这个领域是新能源汽车还有智能驾驶，今天给各位带来的演讲是关于罗兰贝格近期围绕汽车行业缺芯话题中针对半导体技术还有产业链发展的一些观察。
罗兰贝格副合伙人 庄景乾
那在过去的十年时间，罗兰贝格更多专注于智能驾驶和新能源电动的领域，领导全球30个国家共同参与的智能生态的捕能指数，还有颠覆性指数。其实中国、欧洲、美国甚至东南亚，在发展越来越快的汽车上的成熟制成领域，企业面对不同环境进行跨地的合作，包括在不同环节里面主要玩家的一些协同，正在被我们说出口管制所影响。
今天演讲着重于讲三个层面，第一个是在汽车领域，颠覆性的趋势如何影响汽车的半导体？在这个方面我们认为供需两端是长期结构性错配的，今天在消费电子最核心的说半导体的行业的供给导向的情况之下，汽车产业对它的需求，它在制成上的需要，和整个全球的产能的供给存在着一定的结构性错配。
第二个是我们看到欧盟、中国、美国其实都在出台非常密集的法规鼓励汽车芯片产业的发展。第三块儿更多是围绕需求端和供给端快速增长的趋势以及供给向结构的变化特征。需求端里面我们分析汽车的半导体更多是看到未来整车结构上在电气化还有智能化的加成情况之下需求的提升，应该是量和价都“起飞”。
第二块，技术角度，在全球消费电子制成非常发达情况下，汽车绝大部分的半导体并不需要一个先进的制成，往往以低端制成为主或者成熟制成为主，未来随着汽车智能化提升会得到一定改变。
从产业内角度来看，这次回顾仍然存在结构化缺陷影响，整个环节复杂多变，汽车半导体链路非常长，环节比较复杂，如果抛开这个环节去看的话，玩家集中度非常高。
从非芯片到晶圆，再到封装测试，再到分销，其实各个领域区域的协调，也就是集聚特征非常明显。而在车规级芯片量产上，IDM的模式是比较盛行的。在代工方面，绝大部分厂商为了保障芯片的质量，满足车规级的要求，至少一半的产能是握在自己的手里，特别是成熟的制成。
看第一个课题，颠覆性的影响。具体包括新能源电气化、自动驾驶、智能座舱还有电子电气架构主要颠覆性趋势影响，在半导体上都有一些的事例。今年汽车的新能源化的比例已经达到了25%，这里面纯电动的占比是8成以上，我们认为到2030年至少整个比例降至7成，2034年中国整个新能源汽车产量会超过燃油车，这样的预测下会看到IGBT的功率芯片包括电池管理芯片，都会受到比较大的影响。
在自动驾驶领域，无论目前汽车是选择感知路线还是多传感器融合路线，无论是用激光雷达、毫米波雷达还是摄像头，里面都涵盖了非常多的相关功能芯片，包括图象处理器，智能座舱。当前消费者大多聚集在中国，有超过63%的新能源汽车销量都发生在中国，而中国消费者也非常笃定一个道理，那就是电动车等于智能车。其实从技术角度来说，这两者并不应画等号，但是中国智能新造车势力品牌对智能的投入是非常巨大的，所以我们看到车内屏幕变得越来越大，包括仪表显示，包括HUD显示仪，包括5G，所以推动非常多LED驱动，包括显示芯片的发展。
说到电子电气架构，从分散的EP、ESU，再到集中式的架构，同样也会推动复杂度和算力、存储芯片要求提高。这并不意味着芯片颗数更多了，而是芯片变的更复杂了，所以价格会提升。因此这里所说的预控制器芯片，对汽车半导体也是一个泛的影响。
综上所述，针对缺芯这一话题我们认为，结构式的一个错配还会存在一定的时间，而这主要是由三个方面导致的。产能是一方面、外部冲击是一方面，最后一方面是结构的错配。从产能角度来说，汽车的芯片产能远远不是说汽车厂商的需求大单，或是说客户需求非常大，它并不算消费类电子，代工层那么强，而且产能上的竞争也非常的激烈。
第二块儿电气化。功率半导体器件需求不断上升。从外部冲击来看，疫情的反复抬头，结构性的错配，汽车厂商笃定的供应链的模式，也会导致芯片的储存。
回顾过往两年，汽车芯片的缺乏导致汽车暂停生产的情况在一定程度加重了，最后相对构成了一个交付周期。全球供应链受政策、疫情、地缘环境的影响，再加上供给的各个应用行业的竞争下，其实结构性的错配对于汽车影响规模较小，虽说半导体不是非常先进的一个行业，但它的影响是很大的。
所以，不论是美国、欧盟、中国，不断出台保护本地芯片半导体企业，以及加强对于本地企业的投资，加强出口管制都有这样一个比较好的举措。
所以，我们看到汽车产业缺芯的背后核心原因在于快速增长的汽车产量需求和不稳定的供给，从而造成了一个局部动态的失衡。从需求端角度后面依次展开需求、供给两端，从需求端角度，颠覆性的趋势带来用量的上升，而且它的价值是爆发的。从新能源角度来看，电控功率还有电源管理芯片，主要芯片用量提升，智能网联推动了芯片的价值，计算芯片、存储芯片的数量也会上升。
那从供给端的角度来看，我们分析4个角度原因。第一个当前的成熟制成为主的需求导致厂商愿意倾斜资源的意愿度比较低，所以资源的需求和产能存在一定的错配。而在不同的关键环节，玩家的CR3、CR5非常集中，而该玩家的风险会放大到整个行业里面去。第三是整个产业链比较长，而且复杂，地区间的协同是必需，所以当一个必需的风险或者政策的风险波及到整个链条。最后，严格的车规级的芯片需求，导致目前汽车的产能还是以IDM传统的模式为主，把产能一大部分都握在自己手里，只有一小半给台积电这样的企业，导致灵活性和周转性不足，可替代性也比较差。
仔细剖析车载芯片的全局可以看到，如果把车载芯片全部剖开分为几个类别，第一个传感主要是接受物理操纵指令的，比如说加速度的，制成度比较高。计算芯片，利用算法输入决定操作汽车的下一步动作和功能，这里包括了很多的MCU和SOC。存储芯片，通过算法很多的内存是集中架构或者高算力的，这样的一个内存存储方式。最后是通信芯片和功率芯片，主要有利于信息的交互还有提供电力。
我们看一下大的分类的话，1、4、5传感、通信和功率，这样的芯片我们往往称为模拟芯片，通常制成比较低，明显存在于车规级。如果说这个计算和存储更多是围绕在数字芯片或者逻辑的芯片，那么这样的一个芯片往往是制成比较高，和消费电子类行业需求也是比较接近的。
如果去量化其中对它的影响，对比一辆L1传统燃油车和一辆纯电动车具备L3的自动驾驶功能，那未来这样的车半导体的价值会翻倍，而且不只一倍，也就能看清两万七千块钱都花在了哪些部件里面。
首先电气化的组件，包括了因为电动车，动力总成，预控制器的单元数量增加导致的各类芯片的增加，特别是IGBT功率的模块，电池管理芯片的高价值芯片。第二块儿网联化，是智能座舱里面人机交互的程度增加，第三个是我们看到左边智能化，包括传感器、自动驾驶控制器、雷达、传感芯片、视觉解决方案芯片等等，价值会提升，未来这一块儿影响会具体到车上，应用的芯片范围不同，有的芯片是数量增加了，有的芯片价值是提升了，复杂度、算力、存储的数据也变多了，最终对于整个车载半导体芯片的要求也就提高了。
如果看数量和价值，5类不同芯片从计算、存储、功率再到通信传感我们还是分这5类来看。涉及数字芯片还有我们说模拟芯片，最大的一个变化还是来自于数量上是存储芯片还有计算芯片，这两类芯片用量增加的幅度最高，因为他可以满足更多的传感器，包括更多的自动驾驶的功能，因为算力提升了，而且储存数据空间要求也提高了。单个芯片来说，它也是价值增长最快的类别，比如说传统MCU向高制成的MCU转变的时候，他会满足集中架构和高算力功能要求，而稳定性、速率、寿命更优的高价值储能芯片，比如说刚才看到的LPDDR，它也会带来储存芯片单一细分赛道价值的提升。
刚才所说的一个需求是从整个波及汽车产业的颠覆性的影响入手来看的，对于汽车半导体每个结构、数量、质量、价格、价值的影响。
接下来看供给侧的稳定性，这次我们回顾及预测未来汽车产业的半导体的供给格局的时候，看到整个半导体的产业链壁垒是比较高的，而且玩家积极性在提高，系统风险性非常高，抗风险能力比较差。从技术产品的视角来看分两点，第一点，成熟制品40纳米以上的成熟制成的一个半导体是当前车规半导体需求的主流，所以相对来说技术非常的可靠，价值也比较低。多数制成价值比较低，所以玩家积极性并不高，低利润没有办法说服太多的代工厂、半导体企业倾斜过多的资源。
第二块，在智能化大趋势下，效率提升、质量提升，导致了一部分芯片高制成的应用，也因升级带来系统性的改善风险。因为技术升级之下，整个汽车半导体制成会得到一定的结构性改善。全球目前对于不同制成产能分配，以及汽车产业在芯片的需求上的制成分配，会有一定的长期存在的结构性问题。
第二个就是产业链的视角。产业链的结构长、环节多、复杂性稿，玩家集中、区域集中，车规级要求比较高，综合来说汽车客户不是非常讨好的芯片厂的用户，但是从这个展示供应链风险角度来看，任何小风险都会放大到整个产业链，这就会造成一定的连锁反应。
从技术的角度来看制成的分配和全球产能的供给的话，最左边的这张图是一个低级别的智能汽车到中级别再到高级别的纯电动的汽车。以Moddel 3为例，他所需要的制成理念对于20纳米以下的制成要求是20%，对于先进制成40纳米以下的是18%，60%以上是成熟制成和传统制成。大家记住这个定义下，高度智能电动车目前全球的销量是不足1%的。
那么绝大部分的需求结构是更偏向中右边的，大概85%以上全部来自于成熟制成的需求，传统制成几乎不存在了。更多是围绕尖端制成的这样一个需要，占到60%以上，而全球2023年的产能已经到达50%是来自于尖端的制成，所以产业链错配，中低端或者成熟制成为主的汽车需求其实带来了一个利润不足的问题，会导致供应链的风险进一步提高。
这一块儿来看非常熟悉的玩家，台积电代工厂包括联华电子，这些企业里面汽车的占比是多大呢？台积电不足5%，最高的联华电子也才10%左右，所以汽车业务并没有传统印象当中的供应链非常熟悉的主机厂占据霸权地位。所以，厂商配合的一个积极性或者资源倾斜的意愿并不是非常足够。所以我们认为当前阶段的这一个现状，也会在未来一段时间之内长期存在。
我们补充一页，具体是两个最大的趋势，这一页主要是说整个汽车的分布式架构走到预控制器，再到中央集中的架构会带来复杂程度的提升，包括算力的提升。而右边更多的是说安全等级，它也是针对芯片的，分为ABCD，D是级别最高的安全要求。安全要求越高，智能化的水平，包括算力、自动驾驶程度也会越高，对算力要求也会越高。
第二点看全产业链的汽车半导体的发展，这里姑且分为4个环节。这一块在全产业链最上面，这里包括EDA的设计芯片，包括了电子电气和高晶片这样的半导体材料，也包括大家非常熟悉的光刻机。而半导体的设备包括了设计制造和封装测试设备。
第二块是汽车行业特性的比较强的，图上标蓝色的这一端，更多的是IDM设计，包括晶圆制造，封装测试，所以这里有很多代码仿真、包括布局规划、性能测试等等。第一步要先把它转化为具体的物理版图，第二块进行光刻、刻时、抛光等等制成晶圆。再把晶圆切割、缝合、封装进行测试，所以这一块儿具有比较强的汽车产业发展特性。
第三块就是分销。第四块是应用。最后的一个是存储，包括物流，包括在终端场景应用都是半导体行业的一个链路。
汽车的半导体的整个产业链是比较复杂的，专业的分工也非常细，所以带来的综合成本确实搞。但是也因为分工非常细，不论是上游EDA测试软件到设备，再到做设计、晶圆、封装、测试等等一系列环节，集中度非常的高，可以看到在全球范围内CR3启用度离奇的高，当然壁垒也比较高，不可替代性非常强。这类供给玩家非常有优势的，应用的玩家不见得能获得好处。
第三块是设计芯片、设备制造，这一部分原来是有欧美的公司来主导的，而IC的设计、晶圆制造、封装测试已经渐渐的移到日韩、中国台湾、中国国内现在也有一点，所以这样一个频繁去留是需要的。
最后，我们说汽车玩家的特殊模式。大量的成熟产能留在了发达国家，先进的制成留在了中国台湾、日韩地区，所以IDM的模式是汽车产业区别于消费电子产业一个比较大的特点。所以如果我们再来看传统的产业链上的玩家比例。设计玩家占比7成，在设计这一块儿，我们单独列出这类玩家，没有晶圆制造的公司，包括专门做代工制造的台积电、联华电子刚才分析过，还有封装测试，非常多的中国台湾的企业，厂设在了东南亚。
但是我们发现IDM模式玩家出现了一些新的名字。大家如果长期关注汽车半导体行业，就知道NGP这样的企业是汽车玩家里面供汽车半导体里成熟份额较大的玩家之一，但它和全球半导体的供给还存在一定的区别。现在看流转的关系，从产业链来讲的话，核心原材料硅片、电子电气怎么流转呢？其实整个全球半导体行业进入了好多阶段。第一阶段是欧美核心，这个全部是IDM，因为有设计能力的厂商绝对会把产能抓在自己的手里，慢慢会把产能、新的厂设到日韩，包括中国台湾以及现在我们说大陆和东南亚。
但是产能一部分设计能力和设备制造还是掌握在自己的手里，还遗留一部分成熟制成的产能，这个就是为什么看到今天的汽车产业里面有非常多的专注于IDM模式玩家都是欧美企业，这些用的成熟制成刚好是产能历史遗留下来的一些工厂制造的能力。所以，目前来讲的话，欧美是在EDM设计领域，包括设备制造、部分晶圆制造分类上有一定的话语权。
最后看汽车半导体行业在供给端层面的一些独特性，也就是我们刚才强调更多成熟制成为主，车规级的要求非常高造就了它的独特性，这个独特性是什么呢？就是一个车规级，它的温度、使用寿命、湿度、不良率上的要求和一个普通的3C的产品要求截然不同，这样一个严苛的独特性要求玩家具备专属的产线，因为很难在其他产品产线生产车规级的产品，这就造就了一批汽车半导体的玩家，有一大部分都是IDM的模式，从设计到制造到封测、封装全部覆盖。
汽车芯片所具备的独特性所导致的满足车规级要求和苛刻的体制下，很难与其他行业的芯片去共建或者转换，导致了整个半导体的玩家格局有一定的独特性。
今天和大家带来我们罗兰贝格在我们说过往两年看到的结构性的缺芯行业的判断，那么汽车团队是我们非常骄傲的，在全球顶尖咨询里面独树一帜的一块儿业务，汽车行业中心在中国覆盖了非常广泛的主机厂、零部件包括服务供应商，包括领先的私募和投资机构，不断的追求跨界创新，所以在绩效提升数字化运营这样的传统课题经营之外，我们也逐渐往前端技术中心、智慧出行中心，碳中和等等，更加集成所需要的一些议题去进行拓展，希望会后和各位嘉宾有更多的交流，谢谢。
（注：以上速记内容未经本人确认）
