大单满天飞!从长约订单看汽车半导体机会-转自华强电子


近期汽车半导体大单满天飞。种种迹象表明,经历前两年的缺芯行情后,在汽车的电动化、智能化、网联化和共享化“新四化”的加持下,包括Stellantis、比亚迪、蔚小理、北汽、上汽、广汽等众多厂商都开始在培养自己的供应链体系,以确保在恶劣环境下供应链的稳定。

为了保证供应链稳定,汽车终端厂商和上游芯片原厂之间的合作在不断加深。

01.

签订100亿欧元半导体协议,以保障2030年3000亿欧元目标的实现

近日,Stellantis宣布,目前公司正在实施一项确保半导体供应的长期战略,其中包括到 2030 年完成价值 100 亿欧元的交易并生产自己的芯片。Stellantis 称,这些交易将在其电动汽车平台和人工智能软件中发挥关键作用。

据了解,Stellantis集团是一家全球领先的汽车制造商及出行方案提供者,旗下品牌包括:阿巴斯、阿尔法·罗密欧、克莱斯勒、雪铁龙、道奇、DS、菲亚特、Jeep®、蓝旗亚、玛莎拉蒂、欧宝、标致、Ram、沃克斯豪尔、Free2move和Leasys。2022年,Stellantis集团在全球范围内共销售汽车逾600万辆,实现净营收1796亿欧元,同比增长了18%。净利润168亿欧元,增长了26%;而2023年上半年,Stellantis实现净营收984亿欧元,同比增长12%。净利润109亿欧元,同比增长37%。得益于出货量的提升,公司又创下业绩新高的好成绩。图片

Stellantis2023年上半年业绩情况

资料来源:Stellantis

破纪录的经营业绩,使Stellantis集团持续的战略投资成为可能,这将驱动集团的可持续发展并实现向净零碳排放的转型。

在2022年,Stellantis售出纯电动汽车28.8万辆,同比增长了41%。在2023年上半年,公司纯电动汽车销量为16.9万辆,同比增长24%。在欧洲30国整体市场Stellantis集团的纯电动汽车销量排名第三;在美国市场,集团的低排放车辆销量排名第二。根据Stellantis披露,目前公司正加快其电气化转型,公司已在2023年上半年已推出25款纯电动汽车,到2024年年底将增加至47款,以实现集团到2030年拥有75款纯电动汽车并销售500万辆纯电动汽车的目标。

值得一提的是,在全球新能源汽车发展的如火如荼的浪潮下,Stellantis于2022年3月发布了“Dare Forward 2030”公司重大战略规划。其中指出,以“三个核心支撑点”为基础,引领公司完成“与2021年相比,到2030年实现年度净营收翻一倍,以达3000亿欧元”的财务目标,并同时确保公司在“2021至2030”这10年间每年取得两位数的调整后经营利润率。

目前,Stellantis集团正逐步兑现其在“Dare Forward 2030”战略规划中做出的承诺,而此次的芯片采购战略是其2022年提出的“Dare Forward 2030”计划的一部分。Stellantis表示,关键新型芯片的安全供应,是公司在2030年实现净收入翻倍,达到3000亿欧元的必要因素。

02.

汽车供应链有望迎来重构,产业链深度绑定是缺芯破解之道

从2020年以来,在疫情、需求等多重因素影响下,缺芯问题持续影响整车的生产制造。尤其在2021年,因芯片短缺全球汽车市场遭受重创,累计减产破1000万辆,相当于2021年整个丰田集团在全球的销量(1050万辆)。

从汽车行业缺芯原因来看,主要是由于供需失衡、产业链分层弊端导致供应链管理混乱造成的。

供给端方面,全球汽车芯片产能投资相对保守。目前,车载芯片占全球半导体市场总销售额比例在14%上下,占比不高。以全球最大晶圆代工厂台积电为例,车载芯片业务占其业务总比例基本不超过7%。而且车载芯片由于验证复杂,且技术要求严格,代工厂商在该领域意愿不足。图片

资料来源:WSTS

需求端方面,由于2020年以前汽车市场低迷,车厂和Tier1对芯片需求预期非常低,但是随着新能源汽车市场的爆发,2021年全球新能源汽车销量达到651.1万辆,同比实现120%的增长,并且在2022年快速突破1000万辆,超出了众人预期。在需求的快速爆发下,原有汽车半导体产能被迅速抢购一空,“缺芯涨价”浪潮开始出现。

除了供需端外,在百年汽车产业供应链条中分层明显、灵活性不足、沟通不畅等问题正在凸显。

业内人士指出:“半导体供应商(Tier2)将芯片出售给Tier1,Tier1再将功能集成到模块中并将系统集成方案给OEM进行组装交付给整车厂。这种模式使得Tier1无法准确把握整车厂的需求,Tier2也不能做好产能规划。2020底和2021年年初,车厂已经开始感觉到汽车市场的回暖,但是由于供应链的层级关系,车厂和半导体厂商并没有实现有效的沟通和协调,一定程度上加剧了芯片供应缺口。”

时间来到2023年年中,虽然汽车行业持续接近3年的缺芯现象已经不在,但此前由于“缺芯”受到重创的整车厂目前仍然心有余悸。

Stellantis表示:“过去两年,汽车半导体的多样性意味着我们存在多个问题,一旦解决了一个问题,一个新问题就会出现。随着 Stellantis 转向需要更复杂芯片和通用平台的电动汽车,任何短缺可能不仅仅影响我们的一两家工厂,而是可能影响五、六、七家工厂。虽然目前芯片形势大为改善,下半年供应充足,但下一次短缺的出现只是时间问题而已。”

为了保证供应链体系的稳定,降低缺货风险,Stellantis 正在与英飞凌、恩智浦半导体、高通等签署协议,并正在建立半导体数据库,其中包含未来数年的订单计划。除了购买半导体,Stellantis 还将与 aiMotive 和 SiliconAuto 合作开发自研芯片。

事实上,不止Stellantis,在汽车领域包括比亚迪、蔚小理、北汽、上汽、广汽等都开始在培养自己的供应链体系,以确保在恶劣环境下供应链的稳定。

以比亚迪为例,通过内部扶持+外部投资,公司已经在汽车半导体领域有了较为全面的布局。

在内部,比亚迪设立比亚迪半导体子公司,以车规级半导体为核心,主营业务产品包括功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体、制造等。目前,在功率半导体方面,比亚迪半导体IGBT 模块在中国市场市占率19%,仅次于英飞凌。而在智能控制IC方面,比亚迪车规级MCU量产装车超1000 万颗,是中国最大的车规级 MCU 芯片厂商。未来,车规级 MCU 有望成为公司重要的增量收入来源。图片

资料来源:比亚迪

在外部,以比亚迪为投资主体的半导体项目已达16个,覆盖了IP、材料、设备、设计等多个细分领域。比如在材料领域,比亚迪对碳化硅材料情有独钟,相继战略投资了碳化硅衬底厂商天科合达和碳化硅外延片厂商东莞天域;而在传感器领域,比亚迪也相继参股了纵慧芯光、芯视界、速腾聚创3家激光雷达产业链公司。

03.

汽车MCU厂商业绩稳定增长,碳化硅10亿美元以上大单满天飞

汽车芯片种类众多,不同品种的芯片由于价值量和重要性不同,汽车终端厂商对其重视程度也不一样。

根据Stellantis披露,此次公司与芯片制造商新签订的供应协议将涵盖各种芯片类型,但其中重点是包括可以延长电动汽车的里程数的碳化硅MOSFET、增强客户体验感和安全性的SoC、以及汽车智能化发展的关键芯片MCU。

一、MCU

一辆汽车中所使用的半导体器件数量中,MCU占比约30%,每辆车至少需要70颗以上的MCU芯片,随着汽车不断向智能化演进,MCU的需求增长也将越来越快。

由于较高的行业和客户认证壁垒,目前全球车用 MCU 芯片市场竞争格局较为集中,基本由瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯科技、意法半导体等欧美日厂商所垄断,CR6 全球市场率合计高达98%。 图片

数据来源:Semicast Research、HIS

具体来看,瑞萨电子是汽车MCU龙头,市占率约30%左右。在竞争激烈的市场环境下,瑞萨电子不断稳固MCU的市场份额,基于Arm和RISC-V内核的32位、16位和8位MCU都取得了良好的增长。

截至目前,瑞萨电子在MCU业务上已经拥有丰富的产品矩阵,包括自有内核的RX、RL78、RH850系列,Arm内核的RA、RZ系列。据介绍,RX系列出货量超过10亿颗,RL78系列出货量超60亿颗,RA三大系列已有200多颗芯片投入市场,在业内取得了非常好的销量以及口碑。基于目前全球新能源的良好发展现状,瑞萨到2030年准备将营收推升到200亿美元(2022年为大约120亿美元),市值则达成2022年的6倍。图片

瑞萨电子汽车产品主要应用场景

资料来源:瑞萨电子

而微芯科技虽然在汽车MCU领域占比较小,但凭借较好的经营策略,公司营收在近年来营收不断创历史新高。其中,在2022年公司营收达84.39亿美元,同比增长23.72%。净利润达22.38亿元,同比增长74.07%;在2023年一季度,公司再次取得了正向增长,其中营收为22.89亿美元,增长16.55%。净利润为6.66亿美元,同比增长31.39%。值得重点提及的是,在第一季度微芯科技以68.09%的毛利率创下公司有史以来的最好成绩。微芯科技表示,公司连续多个季度营收破纪录,本季订单依旧强劲,终端市场仍保有很强的韧性。

作为汽车处理器的领先供应商,恩智浦的S32汽车处理器平台提供涵盖了车身控制、域控制及车载网络等多个应用领域的产品组合,兼顾可跨域的通用软件复用,并具有领先的功能安全和信息安全保障,得到福特汽车、广汽、上汽、蔚来、小鹏等全球主机厂的广泛认可。其中包括一家主要汽车厂商将于数年内开始在全系列未来车型中使用恩智浦S32系列汽车处理器和微控制器。恩智浦与该汽车厂商签订了S32系列处理器的多年供应协议,其中包括即将推出的5纳米ASIL-D级别处理器。

二、碳化硅

SiC功率器件在新能源汽车上主要用于主驱逆变器、OBC和DC-DC变换器,可有效提升续航里程(5-10%)和降低整车系统成本。而主机厂通过和芯片供应商、Tier1签订长约,批量采购价可降至2.0-2.5倍,已达到大规模上车的甜蜜点。图片

资料来源:芯八哥整理

可以看到,行业内不只是Stellantis,包括特斯拉、奔驰、宝马、比亚迪等国际大型车企也都对汽车芯片的供应问题表示担忧,特别是碳化硅功率芯片已经成为新能源汽车的标配,各大车企都在争相与Wolfspeed、安森美、英飞凌、罗姆、意法半导体等芯片厂商建立长期的碳化硅芯片供应协议。图片

资料来源:芯八哥整理

1、意法半导体

具体来看,ST从2017年开始量产碳化硅器件,已应用于特斯拉、华为、现代、雷诺、宝马、小鹏、比亚迪、 Rivian、吉利、长城汽车等多个Tier1厂商和汽车制造商产品中。据统计,目前全球已搭载意法半导体的碳化硅产品的量产乘用车已经超 300 万辆,车规级碳化硅出货量已经突破一亿。订单方面,为保供应,此前ST与上游材料厂签订了超过7.5亿片晶圆供应协议。在近期,ST宣布与采埃孚签订超过1,000万个碳化硅器件合同,助力采埃孚完成价值超过 300 亿欧元的电驱动订单。得益于在手订单的良好预期,ST预计到2024年其SiC营收将达到10亿美元。图片

ST主要碳化硅客户

资料来源:wind

2、英飞凌

英飞凌从1992年起,开始着手碳化硅的研究。2019年,公司发布了1200V的车规级碳化硅 MOSFET。2020年,面向全球汽车行业公开发售碳化硅HybridPACK™ Drive 模块。2022年,英飞凌扩大第三代半导体的产能,将投资超过20亿欧元(合计约144亿人民币)扩大SiC

和 GaN产能。截止目前,英飞凌已发布200款 CoolSiC™产品,超过130个型号针对客户创新需求开发,在全球范围内更是拥有超过3,000家的活跃客户。

此外,英飞凌已经和天岳先进、天科合达、昭和电工等厂商签订长期协议,正着力提升碳化硅产能,以实现在2030年之前占据全球30%市场份额的目标。预计到2027年,英飞凌的碳化硅产能将增长10倍。而在营收方面,英飞凌计划到2025年,将碳化硅功率半导体的销售额提升至10亿美元。

3、Wolfspeed

Wolfspeed作为碳化硅领域的全球知名企业,据公司介绍,目前拥有长期碳化硅材料合同金额超过13亿美元,碳化硅器件金额超150亿美元。这其中包括瑞萨电子向Wolfspeed 支付 20 亿美元的碳化硅采购定金;博格华纳高达 6.5 亿美元的碳化硅器件年度产能供应。

莫霍克谷(Mohawk Valley)是Wolfspeed全球首座且最大的 200mm SiC 工厂,对于满足 Wolfspeed 实现200+ 亿美元销售管道(pipeline)和全球半导体产业的需求至关重要。此外,Wolfspeed 宣布65 亿美元产能的扩张大计划,拟在在德国萨尔州以及John Palmour建立 碳化硅制造中心,计划将公司现有材料产能 提升至10 倍以上,这将为公司在 2027 财年达成 40 亿美元的长期营收提供重要支撑。

4、罗姆

作为传统的功率半导体大厂,罗姆在车规碳化硅领域也取得了非常好的成绩。

在订单方面,近日罗姆与纬湃科技签订1300亿日元(约9.1亿美元)SiC功率元器件合同;与赛米控签订合同,助力赛米控完成价值超过10 亿欧元的订单。基于较好的在手订单情况,罗姆提高了公司在SiC领域的销售目标,计划到2025财年碳化硅销售为1,300亿日元,至2027财年挑战2,700亿日元。

为了实现该目标,罗姆在也加大了产能的扩张。据其介绍,3年期间Pipeline金额(2025财年~2027财年的项目金额)增至1兆7,800亿日元。为了实现中长期的持续增长,罗姆将继续积极开展设备投资活动,计划累计投资5,100亿日元。由此,预计至2030财年,生产能力将提高35倍(相比于2021财年)。

5、安森美

在碳化硅领域,安森美已经与博格华纳碳化硅合同超 10 亿美元;与纬湃科技签订价值19亿美元(17.5亿欧元)的碳化硅产品10年期供应协议。基于较好的市场反馈,在2023年Q2, 公司汽车业务收入超10亿美元,同比增长35%,创历史新高。此外,在今年上半年,公司碳化硅收入同比增长近4倍,公司预计2023年碳化硅收入将超过10亿美元。

安森美强调,未来5年,SiC市场仍将处于紧缺状态,不会出现产能过剩的情况。根据规划,公司通过与客户群签订长期供应协议,在未来3年预计可以实现40亿美元的SiC收入。

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