博世等供应商涨价，威马汽车：芯片成本已超电池，对国产半导体厂商意味着什么？

电子发烧友网（文/吴子鹏）近日，威马汽车向港交所递交了上市申请书，2021年威马汽车收入为47.43亿元人民币，亏损为82亿元人民币，经调整净亏损为53.6亿元人民币。从销量数据来看，2021年威马汽车电动汽车销量为44,152辆，较2020年翻了一倍多。难道这就是卖的越多亏的越多？

 

图源：港交所

 

在港交所披露新一批IPO申请名单的前一天，威马汽车CEO沈晖发了一条微博，称近期汽车芯片又出现了一轮涨价现象，且按照涨价后的价格计算，智能电动汽车的芯片成本已经超过了电池包。

 

这句话能够算得上是威马汽车亏损的理由之一。

 

电动汽车饱受缺芯苦

当前如果不考虑缺芯原因，对于一般电动汽车而言，动力系统占总成本的50%左右，而电池包又会占到动力系统总成本的76%左右。换算下来，一辆电动汽车大概需要花费38%左右的成本在电池包上，也有分析报告指出是约为40%。那么就是说，在不缺芯的正常时间里，动力电池是现阶段电动汽车成本占比最大的核心部件。

 

不过，目前电动汽车制造饱受缺芯之苦，无论是车企自己购买芯片做功能模块的开发，还是从零部件供应商购买相关产品，都能够感受到芯片价格上涨的压力。

 

其实，不只是威马汽车和小鹏汽车等车企因为缺芯叫苦，博世也是多次提到缺芯问题，言语里透露出些许无奈，只说会尽全力保供。比如在去年9月份，媒体的调查让社会各界都在热议汽车芯片的供应乱象，当时事件的“主角”就是博世ESP（车身稳定系统）芯片，根据多位汽车公司高管表示，博世ESP芯片原本只需要13元/颗，但当时经销商和“黑市”的报价都超过了千元，最高的甚至是达到了4000元/颗以上。

 

针对这一消息，博世中国有关人士回应称，博世并不生产这些芯片，博世中国方面也是需要采购的。博世一直和供应商以及客户积极保持沟通，也在竭尽全力力争保供。

 

近来，有渠道人士透露消息称，由于汽车芯片价格居高不下，再加上物流和能源等成本的上升，博世计划提高产品价格，目前正在与车企重新进行合同谈判。在此前博世年度新闻和业绩发布会上，博世财务总监MarkusForschner也曾提到，“不仅仅是整车企业必须涨价来转嫁成本上涨的压力，像我们这样的供应商也必须这么做。”沈晖发微博就是为了谈论此事，他在博文中写到，“博世涨价不是传闻，还有其他Tier1。这次涨价的都是必不可少的芯片。”

 

汽车会用到哪些芯片

根据相关研究和车企的性能展示图片，电动汽车大致会用到这几类芯片，功率半导体、模拟/电源芯片、处理器/微控制器、传感器和存储器件，每个类型的芯片在车子上的角色定位也很明确。

 

功率半导体是各类型新能源汽车的核心器件，包括电动汽车，与动力系统核心性能挂钩，并且是电池系统为其他功能单元供电的必要器件。比如，在电动汽车的动力系统中，IGBT功率模块是逆变器的核心，在电动车动力系统半导体价值量中占比超过 50%。而在电池管理系统、空调控制系统、充电系统等，IGBT也是不可或缺的，比如在充电过程中，IGBT参与将交流电转换为直流并为高压电池充电。根据调研，15万左右的A级电动汽车中，单车IGBT 价值量约为1000~2000元，高性能电动汽车单车可能会用到4000元左右的IGBT模块。

 

除了传统的IGBT，目前SiC器件也在加速进入汽车产业链。相较于IGBT，SiC器件拥有能量损耗低、耐高温、开关频率高、封装尺寸小等优点，不过由于第三代半导体衬底成本相对较高，因为有观点认为，预计到2026年左右SiC器件才会在车用市场全面铺开，届时800V 高压平台或者更高压的整车电压平台将会成为主流的选择。

 

电动汽车是通过电能来驱动的，模拟/电源器件的使用率较传统燃油车肯定是更高的。模拟方面主要是车用信号链芯片，包括各种隔离和接口芯片。根据WSTS的预测，到2022年全球模拟产品销售额预计将达到 792.5 亿美元，其中车用专用型模拟芯片预计将占到16.6%，为最大的下游市场。而有研究数据指出，电动汽车单车隔离芯片的价值量在400元左右。

 

根据行业调研数据，电源管理芯片在汽车市场的缺口是仅次于MCU的，是“第二大重灾区”。同时，电源管理芯片也被认为是车子里应用最广的芯片。电动汽车里，所有和电挂钩的功能单元全部都需要电源管理器件，包括汽车动力系统、车载电子设备和高级驾驶辅助系统等。由于汽车市场供应不足，车规级电源管理芯片的价格也是水涨船高，虽然不至于像MCU那么恐怖，但平均价格在整个2021年也上涨了10%，基本可以说是汽车在这部分有10%的成本上升。据悉，目前在电动汽车里，单车电源管理芯片的价值在100美元-400美元之间，比燃油车单车20美元左右的价值量，至少高出了数倍。

 

由于智能化水平提升，电动汽车对MCU和其他处理器的需求也在暴涨，MCU也是汽车市场最紧缺的器件。目前，汽车市场已经成为MCU最大的终端市场。根据IC insights的统计数据，2021年车规级MCU销售额激增23%，达到76亿美元，2022年将继续增长14%，2023年增长16%，市场热度可以说持续不减。目前，智能化的电动汽车，单车MCU用量已经达到了300颗，而传统燃油车单车只有75颗左右。

 

随着汽车智能化，目前L2+/L3级别的自动驾驶已经成为刚需，根据iResearch的预测数据，2025年中国智能驾驶汽车产销量超过2000万台，其中L2+/L3数量将超过50%。据悉，特斯拉HW3.0 芯片的价格在190美元左右。

 

而智能化让汽车对传感器的需求也是大增，根据英飞凌预测，L2车需要的传感器价值量为160美元，到L4、L5级别的汽车需要则提升为970美元，仅仅是摄像头，预计L4、L5级别的汽车就需要8-12个左右。根据恩智浦预测，未来的高级别自动驾驶汽车，毫米波雷达的单车搭载量将达到 5 颗以上。

 

此外还有存储芯片，由于汽车智能化之后产生的数据量越来越庞大，对于存储芯片也有巨大的需求，预计将从 GB 到 TB级别。

 

综合而言，当前功能较为先进的电动汽车的芯片成本已经在4000美元-5000美元左右，未来可能会达到7600美元以上。按照原来的行业预测，预计在2030年芯片成本将超过动力系统成为成本支出最大的一项，但缺芯以及国际形势变化似乎加速了这一进程，目前来看，很多车企和元器件供应商都受到了芯片成本的影响，预计将层层传导到单车售价上，前一段时间各车企已经有一波价格上涨，不过那一波更多是因为电池成本上涨，难免不会为了芯片再调整一次。

 

国产芯片的窗口期

“窗口期”一词，对于国产汽车芯片厂商而言肯定是不陌生了，当英飞凌、瑞萨电子、ST和恩智浦等公司车规级MCU供应出现缺口时，就用人在谈论这个话题，但从当前的发展情况来看，国产汽车芯片的窗口期较最开始的判断可能出现了变化，其不是一个短促的窗口期，而是一个时间跨度较长的机会。

 

为什么这样讲呢？从传统的燃油车到新能源汽车，我们看到几乎所有的电子元器件的需求都是数倍增加，而在此之前，所有相关企业的扩产计划都是保守的，虽然各个企业都在近几年或者加大了汽车业务的投入，或者将汽车业务定义为公司第一大业务方向，但几乎没有企业的产能投资是按照数倍增长来规划的，倍增已经是很积极的厂商了。以缺货期间被多次被“点名”的ST为例，根据最新的报道，该公司预计在2020至2025年期间，欧洲工厂300 mm（12英寸）晶圆整体产能将提高一倍，2021年该公司成本支出的21亿美元中的14亿美元用于扩产。

 

按照需求增加和芯片产能扩充的预期数据来看，2022年下半年预计会有汽车缺芯减缓的趋势，但如果各国政府以及消费者因为石油供应等问题选择倾向于支持新能源汽车，且L2+/L3级别自动驾驶功能进一步普及，那么预计到2023年依然会存在车规级芯片供不应求的情况。

 

这样说并非是让国产汽车芯片厂商减少冲劲，而是要做更长期的规划，从之前以乱局中打入汽车市场为目标，转向和汽车行业客户深度绑定。车规级芯片有更高的门槛和更繁复的验证流程，在可靠性、一致性、安全性、稳定性和长效性等各方面都有严苛的要求，这就导致车规级芯片有产品研发与认证周期长、投资规模大的显著特点。

 

供需失衡导致市场混乱，但国产汽车芯片厂商自己不能自乱阵脚，像比亚迪半导体、杰发科技、芯旺微、琪埔维、赛腾微等国产MCU厂商，他们的产品已经打入前装市场，但主要还集中于车身周边的应用，那么这些厂商应该有计划地推进在核心动力系统和主要功能单元与客户展开合作，扩大产品的应用范围和应用深度。而像兆易创新和复旦微电子等MCU厂商，应该继续沉下心做自己的车规级芯片研发，工业级产品上车并不是一个常态化的局面。其他类型的国产汽车芯片厂商的前进之路也是类似的。

 

在可预期的未来，芯片为主的电子系统必将成为汽车中成本占比最大的核心器件，过程中释放出的需求缺口是巨大的，这个缺口不会一下子就闭合。汽车的特殊属性要求零部件最终还是以品质和性能取胜，这才是传统国际大厂的护城河，而国产汽车芯片厂商要趟过这条河，同样高品质的产品才是能够踩稳的石头。