汽车芯片缺货缘由及关注重点

1、目录 HYPERLINK l _TOC_250012 汽车芯片的定义？应该关注哪些细分？ 1 HYPERLINK l _TOC_250011 汽车芯片的缺货情况、原因及持续性 7 HYPERLINK l _TOC_250010 现状：所有汽车芯片均较为紧缺，MCU 最为严重 7 HYPERLINK l _TOC_250009 缺货原因 1：疫情后汽车销量恢复超预期，车企芯片加单滞后 9 HYPERLINK l _TOC_250008 缺货原因 2：PC、pad 需求提升抢占产能，手机厂商大幅囤货预支产能 10 HYPERLINK l _TOC_250007 缺货原因 3：长期以来 8 英寸晶圆

2、产能紧张，扩产动力不足 11 HYPERLINK l _TOC_250006 缺货原因 4：短期意外事件频出，影响 IDM 和代工厂生产进度 13 HYPERLINK l _TOC_250005 推演：缺货预计还将持续多久？ 13 HYPERLINK l _TOC_250004 哪些国产化厂商受益？ 14 HYPERLINK l _TOC_250003 受益方向 1：MCU 及存储器，海外缺货契机下打入汽车供应链 14 HYPERLINK l _TOC_250002 受益方向 2：功率半导体，海外大厂主导，少量本土公司已具备车规能力 15 HYPERLINK l _TOC_250001 受益方

3、向 3：传感器芯片，ADAS 助推摄像头需求提升，看好国内 CIS 龙头 19 HYPERLINK l _TOC_250000 受益方向 4：代工封测端，受益于行业景气订单饱满 22风险因素 23投资建议 23插图目录图 1：汽车半导体应用 1图 2：单车半导体价值量 2图 3：汽车半导体市场规模 2图 4：2020 年全球半导体市场份额结构（按终端） 2图 5：各类别终端应用市场规模及增速 2图 6：全球半导体市场份额结构（按终端） 3图 7：各类别终端应用市场规模及增速 3图 8：汽车中 ECU 数量 3图 9：各类别终端应用市场规模及增速 3图 10：2019 年全球汽车 MCU 市场份

4、额 4图 11：新能源化助力单车功率器件需求提升 4图 12：电动车功率半导体的典型应用 5图 13：特斯拉 Model3 单车功率半导体价值量拆解 5图 14：全球车载摄像头出货量 6图 15：汽车芯片供应链 9图 16：全球汽车产销量 10图 17：全球笔记本电脑出货量 10图 18：全球平板电脑出货量 10图 19：华为存货 11图 20：小米手机在欧洲的市场份额快速提升 11图 21：汽车半导体晶圆需求占比（按面积，2018） 12图 22： 汽车半导体晶圆需求及预测 12图 23：全球 8 寸晶圆产能 12图 24：各制程每 5 万片/月产能晶圆代工厂投资规模 13图 25：2019

5、 年全球功率器件&模块公司 Top 10 均位于欧美日 16图 26：中国功率器件的国产替代进程，2018 年 16图 27：2019 年全球 IGBT 模组市场份额 17图 28：斯达半导历史收入情况 17图 29：中国本土 IGBT 厂商大多具备相当于英飞凌第四代芯片的技术水平（即市场主流水平），部分厂商计划推出相当于英飞凌第 7 代的水平 17图 30：2019 年全球 MOSFET 器件市场份额 18图 31：2019 年国内部分功率器件厂商 MOSFET 收入体量 18图 32：2017 年安世半导体收入拆分按销售模式 19图 33：安世半导体直销收入中下游客户分布，2017 年 1

6、9图 34：2016 年车载摄像头芯片竞争格局（按销售额） 19图 35：2018 年车载摄像头芯片竞争格局（按销售额） 19图 36：汽车零组件认证要求基本说明 20图 37：豪威科技车载产品下游终端客户 21图 38：思特威车载产品介绍 21图 39：中芯国际 2020Q2 各下游应用收入占比 22图 40：华虹半导体 2020Q4 各下游应用收入占比 22图 41：2019 全球封测市场规模两岸地区占 64% 23图 42：2019 年全球前十大封测代工厂(OSAT)市场份额 80% 23表格目录表 1：全球电动车 IGBT 市场空间测算 5表 2：特斯拉 Autopilot 自动驾驶图

7、像传感器芯片升级 6表 3：车载摄像头分类 6表 4：部分芯片厂商交期情况梳理 7表 5：车企停产情况 7表 6：国内经销渠道口径的各厂商 8 位 MCU 交货周期 8表 7：国内经销渠道口径的各厂商 32 位 MCU 交货周期 8表 8：国内经销渠道口径的各厂商 IGBT 交货周期 8表 9：国内经销渠道口径的各厂商高压 MOSFET 交货周期 8表 10：国内经销渠道口径的各厂商低压 MOSFET 交货周期 8表 11：全球主流手机品牌销量预测 11表 12：汽车级芯片 vs 消费类和工业级芯片 15表 13：国内 MCU 公司通过 AEC-Q10 车规标准统计 15表 14：中国本土部分

8、功率器件厂商情况梳理 16表 15：中国大陆主要 IGBT 厂商对比 17表 16：中国电动乘用车 2019 年 IGBT 配套份额 18表 17：豪威科技汽车摄像头芯片代表产品梳理 20表 18：思特威汽车摄像头芯片代表产品梳理 21表 19：重点公司盈利预测 23 汽车芯片的定义？应该关注哪些细分？汽车半导体是汽车的核心器件，包括 MCU、功率半导体、传感器、存储、ASIC 等。汽车半导体广泛应用于汽车各子系统，涵盖车身、信息娱乐、底盘、动力总成、驾驶辅助等多个板块。汽车半导体可以分为五大类，1）MCU，是汽车的微控制单元，传统汽车平均每辆车用到 70 颗以上的 MCU 芯片，每辆智能汽车

9、有望采用超过 300 颗 MCU；2）功率半导体，主要包括 Power Management ICs、LDO、DC/DC、MOSFET、IGBT 等，功率半导体是汽车半导体的最主要构成；3）传感器，主要包括图像传感器、MEMS 传感器、霍尔传感器；4）存储器，包括各种嵌入式内存，SRAM、DRAM、FLASH；5）除 MCU外的 ASSP、ASIC、模拟、混合 IC、FPGA、DSP 与 GPU。图 1：汽车半导体应用资料来源：盖世汽车，中信证券研究部在汽车电动化与智能化的趋势下，汽车中半导体的价值量在不断增加，2020 年全球市场规模约 460 亿美元。根据盖世汽车的数据，自 2015 年来

10、，ICE（传统内燃机汽车）半导体单车价值量增长 23%，从 338 美元提升至 417 美元。而新能源、智能化也带来了全新的增量机会，包括电动动力系统的功率半导体，电源管理系统、车身电子化管理系统的 MCU，以及智能化的传感器、ASIC 增量。据盖世汽车统计，2019 年 MHEV（轻型混合动力电动汽车）单车半导体价值量 531 美元，PHEV（插电式混合动力汽车）为 785 美元，BEV（纯电动汽车）为 775 美元。根据前瞻产业研究院的统计，2019 年全球汽车半导体市场规模 465 亿美元，2020 年由于疫情影响全球汽车销量，汽车半导体市场规模略降低至 460 亿美元。图 2：单车半导

11、体价值量图 3：汽车半导体市场规模（亿美元）500450400350300250200150100500汽车半导体YoY4654604203752902853202014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E20%15%10%5%0%-5%资料来源：盖世汽车，中信证券研究部资料来源：前瞻产业研究院（含预测），中信证券研究部全球半导体市场横向对比来看：就市场规模而言，汽车半导体规模小于通信、PC 等；但就行业增速而言，汽车半导体增速领先。2020 年全球汽车半导体市场规模约 460 亿美元，占整体半导体市场约 12%，规模小于通信（含智能手机）、PC，与工业、消费电子基本

12、相当。但就增速而言，智能手机、PC 等均已进入存量时代，而汽车半导体受益于电动化和智能化浪潮，仍处于快速发展阶段，IC Insights 预计 2016-2021 年全球汽车半导体增速约 14%，在所有细分行业中增速领先。图 4：2020 年全球半导体市场份额结构（按终端）图 5：各类别终端应用市场规模及增速通信类PC工业消费电子汽车电子11.60%31.50%13.50%13.90%29.50%资料来源：SIA，中信证券研究部资料来源：IC Insight（含预测），中信证券研究部综合考虑价值量及国产化程度，我们认为优先关注 MCU、功率、传感器三大细分方向。据 Strategy Analy

13、tics 统计，在传统燃油汽车中，MCU 价值量占比最高，为 23% 。在纯电动汽车中，MCU 占比仅次于功率半导体，为 11% 。图 6：全球半导体市场份额结构（按终端）图 7：各类别终端应用市场规模及增速燃油汽车纯电动汽车MCU功率半导体传感器其他MCU功率半导体传感器其他234321131127755资料来源：Strategy Analytics，中信证券研究部资料来源：Strategy Analytics，中信证券研究部MCU：电控系统不可或缺，单车用量大，海外龙头厂商技术成熟。根据中国市场学会汽车营销专家委员会研究部的数据，普通传统燃油汽车的 ECU（电子控制单元）数量平均在 70

14、个左右，豪华传统燃油汽车 ECU 数量在 150 个左右，智能汽车 ECU 数量在 300个左右。ECU 中均需要 MCU 芯片。根据 DIGITIMES 的统计，2020 年全球 MCU 市场规模约 70 亿美元。海外龙头厂商意法半导体、恩智浦、微芯科技、英飞凌、德州仪器、瑞萨等维持领先。图 8：汽车中 ECU 数量图 9：各类别终端应用市场规模及增速350300250200150100500ECU数量（个）30015070807060504030201005.886543.032.782.031.99 1.95 1.911.8 3821090普通传统燃油车豪华传统燃油车智能汽车市场规模YO

15、Y7.00%.00%.00%.00%.00%.00%.00%.00%资料来源：Strategy Analytics，中信证券研究部资料来源：DIGITIMES（含 2018-2020 年预测），中信证券研究部（含2021-2025 年预测）图 10：2019 年全球汽车 MCU 市场份额意法半导体恩智浦微芯科技英飞凌德州仪器瑞萨电子其他117229141522资料来源：IHS，中信证券研究部功率半导体：智能化+电动化趋势下，车用功率器件单车价值量扩张 5 倍，重点关注 IGBT、MOSFET。功率器件是汽车的必备零部件，引擎、驱动系统、照明系统等均需使用功率半导体，根据英飞凌估算，2018 年

16、全球车用功率半导体市场规模约 62 亿元，占全球功率器件总需求的 16%。目前汽车行业加速智能化+电动化，驱动功率器件的单车价值量上升。传统燃油车主要使用低压 MOSFET、二极管等，具体应用场景包括直流电机、车载娱乐系统等，单车价值量大约在 70 美金。进入到电动车时代，动力系统由机械零部件转变为电池、电机、电控等电气零部件，对功率器件要求大幅提升，单车价值量提升至 350390 美金，增量部分主要来自 IGBT、高压 MOS 等高压产品，其中 IGBT 属于电动车中控制交直流、高低压转换的核心器件，其安全性、节能性直接决定了电动车性能，主要用于电控、电池热管理、电动车空调、充电系统几个方面

17、；低端车型 IGBT 单车价值量在 6001000 元，A 级以上纯电动车IGBT 单车价值量在 20004000 元，豪华车甚至高达 5000元以上。根据我们测算，2020 年全球车用 IGBT 市场空间约 94 亿元，2025 年有望扩张至 355 亿元，5 年 CAGR 约 30%。图 11：新能源化助力单车功率器件需求提升资料来源：Strategy Analytics，中信证券研究部图 12：电动车功率半导体的典型应用资料来源：英飞凌（微信）公众号图 13：特斯拉 Model3 单车功率半导体价值量拆解其他功率器件 11%MOSFET 9%SiC MOSFET S 80%资料来源：产业

18、调研，中信证券研究部表 1：全球电动车 IGBT 市场空间测算20172018201920202021E2022E2025E电动车销量(万辆)中国EV 乘用车457685100151221494A00/A0 占比76%65%42%33%25%20%15%PHEV 乘用车112420254159111中国乘用56100106125192280605中国商用车20191412182345海外EV 乘用车346180120189239556PHEV 乘用车333943567899224海外乘用67100123176267338780合计1422202433134776411430单车价值量(万元/辆

19、)A 级以上 EV0.35A00/A0 级 EV0.08PHEV0.30商用车0.1820172018201920202021E2022E2025E电动车 IGBT市场规模(亿元)中国EV 乘用车71320264365153PHEV 乘用车3768121833中国小计102126335583186中国商用车4432348海外EV 乘用车122128426684195PHEV 乘用车10121317233067海外小计2233415990113262合计35577094148201355YoY63%22%35%56%36%31%资料来源：乘联会，Marklines，中信证券研究部预测注：IGBT

20、 单车价值量为估计值传感器芯片：摄像头率先搭载且数量快速提升，重点关注车载 CIS。随着智能驾驶功能的完善和演进，汽车车身将至少需要配置前视、环视、后视、侧视、内置摄像头，各部分还可能采用 23 个摄像头搭配使用。如特斯拉 Autopilot1.0 时只需采用前置和后置两个摄像头，而到特斯拉 Autopilot2.0 时就已经搭配“正常摄像头+长焦摄像头+广角摄像头”，单车摄像头达到 8 个（传统汽车 1-2 个）。从数量角度看，目前单车摄像头平均搭载量为 12 颗，L2 级别正在普及，为 26 颗，未来随着智能驾驶向无人驾驶发展，L3 级别每辆汽车有望搭载 8+颗摄像头，L5 级别则乐观看到

21、接近 20 颗，从而车载 CIS 有望迎来快速增长期。从功能角度看，车载 CIS 产品需要满足不同于手机 CIS 的功能需求，例如需要支持 LFM、HDR（高动态范围）、低照感光、全局快门等功能，其中，LED 闪烁抑制功能以确保正确识别路面信号灯及车灯；HDR 功能以应对复杂光照条件；低照感光以满足夜间开车或隧道环境的成像需求，车载产品相对于手机产品一般有更大的芯片面积。从价格角度看，车载 CIS 平均单价一般达到手机的 3-5 倍，同时我们观察到，目前车载 CIS 产品仍然 1.3M、1.7M 为主，后续随着对拍摄清晰度要求的提升，车载产品亦有往高像素（如 8M）发展的趋势，将提升车载 CI

22、S 产品的价格水平（我们预计 1.3M 产品约 5 美金，而 8M 产品预计超 10 美金）。根据 Mordor Intelligence，2019 年车载摄像头出货量达到 1.45亿颗，预计 2021 年接近 2 亿颗。我们预计 2019 年车载 CIS 市场规模近 10 亿美元，未来随着辅助驾驶及 ADAS 渗透率的持续提升，平均单车搭载量将进一步提升，带动市场规模复合增速超 30%。长期来看，按照单车 10 颗测算，我们预计长期车载 CIS 市场可达约 100亿美元，接近手机 CIS 市场（约 150-200 亿美元市场）。表 2：特斯拉 Autopilot 自动驾驶图像传感器芯片升级前

23、置后置侧视总计Autopilot1.0112Autopilot2.03328Autopilot3.03328安装部位类别功能描述价格前车防撞预警、车道安装在前挡风玻璃上，视角 45左单目/双前视偏离预警、交通标志右；双目拥有更好的测距功能，但300400 元目识别、行人碰撞预警成本较单目贵 50%在车四周装配 4-8 个摄像头进行图单个约 200250 元，环视广角全景泊车像拼接以实现全景，加入算法可实一套一般 48 个摄像现道路感知头后视广角倒车影像安装在后尾箱上，实现泊车辅助150200 元资料来源：特斯拉，中信证券研究部表 3：车载摄像头分类普通视侧视角盲点监测安装在后视镜下方部位，一般

24、盲点监测只需使用超声波雷达，目前也有使用摄像头代替单个 150200 元内置广角疲劳提醒安装在车内后视镜处监测司机状态150200 元资料来源：ICVTank，中信证券研究部图 14：全球车载摄像头出货量（亿颗）出货量YoY2.521.510.50201820192020E2021E45%1.791.951.451.0240%35%30%25%20%15%10%5%0%资料来源：Mordor Intelligence（含预测），中信证券研究部 汽车芯片的缺货情况、原因及持续性现状：所有汽车芯片均较为紧缺，MCU 最为严重当前所有汽车芯片均较为紧缺，其中 MCU 缺货最为严重，交期最多延长 4

25、倍，tier1及整车厂均受波及。汽车半导体中 MOSFET、FPGA、MCU 等均出现不同程度的涨价缺货，此次汽车芯片缺货最严重的是应用在 ESP（车身电子稳定系统）和 ECU（电子控制单元）系统中的 MCU。MCU 产品的正常交货期在 8-10 周左右，而目前包括英飞凌、恩智浦、意法半导体等在内的国际大厂均出现交期延长的情况。此外，由于生产供应链成本持续增加，恩智浦、瑞萨等 MCU 龙头企业开始实行价格调涨计划。生产 ESP 的 tier1 厂商如大陆、博世也受到不同程度的缺货影响。下游的整车厂方面，日产、本田、福特、通用等车企都纷纷表示芯片短缺，并相继发布停产、减产计划。根据伯恩斯坦咨询的

26、预计， 2021 年全球范围内的汽车芯片短缺将造成 200 万至 450 万辆汽车产量的损失，相当于近十年以来全球汽车年产量的近 5%。表 4：部分芯片厂商交期情况梳理芯片厂商交期情况汽车应用领域相关芯片紧缺，标准交期 16-20 周，但根据市场预计，实际交期可延长至 26 周；恩智浦意法半导体恩智浦在涨价函中表示，由于面临产品严重紧缺和原料成本增加的双重影响，决定全线调涨产品价格意法半导体方面表示，未来一段时间 MEMS 和传感器以及一些型号MCU 需求强劲，导致单片机价格涨幅为 2-3 倍，交期被拉长至 24-30 周德州仪器根据新浪财经消息，其从供应链获悉德州仪器供货周期已延长至 36

27、周美信根据安芯商城消息，缺货集中在汽车和光模块，交期从 8-10 周左右延长至 20 周左右安森美的分立器件产品交期普遍都在 20 周以上，MOSFET、IGBT 等交期已延长到 30 周，而一些逻辑电路 IC 和图像传感器芯片交期延长到了 40-50 周，其首席执行官表示，由于订单过安森美多而无法短时间内完全应付，但是安森美有足够的产能且已经开始处理新的订单需求，并将在一两个季度内度过这一阶段资料来源：Anxin360ic，新浪财经，中信证券研究部表 5：车企停产情况车企停产情况通用汽车于 3 月初宣布美国、加拿大、墨西哥的三家工厂停产时间延长至 3-4 月底，巴西工厂将通用于 4、5 月加

28、入停产行列福特汽车新闻发言人表示，拥有 5000 名工人的德国萨尔路易工厂从 1 月 18 日至 2 月 19 日暂福特时停产，该工厂是福特在欧洲唯一生产福克斯的设施丰田丰田美国业务发言人表示，由于芯片供应有限，在德克萨斯生产的坦途产量预计将削减 40%本田本田方面则表示,计划将其在日本的汽车产量减少 4000 辆，主要涉及铃鹿工厂生产的飞度车型日产日产方面宣布,今年 1 月将减少其在日本追浜工厂生产的 Note 车型产量央视财经报道，近日，有消息称，受芯片供应不足影响，上汽大众从 12 月 4 日开始停产，一汽大众菲亚特-克莱斯勒大众也从本月初进入停产状态。对此，大众中国回应称，虽然芯片供应

29、受到影响，但情况并没有传闻中严重，目前正在寻求解决办法菲亚特克莱斯勒宣布，将暂时关闭位于加拿大安大略省的工厂及位于墨西哥的一家小型 SUV 工厂资料来源：央视财经、腾讯网，新浪科技，中信证券研究部NXP14-1614-1614-1614-1614-1614-1614-1614-1614-1614-1616-1812-1414-1626Microchip8-1212-1612-1612-1612-1612-1612-1612-1410-1210-1210-1210-1212-1612-1612-1816-38Renesas20-2525252525252522-2624-262020202020

30、2012-16ST14-1614-16202030303020-2520-2520-258-108-1012-1414-1620紧缺表 6：国内经销渠道口径的各厂商 8 位 MCU 交货周期（单位：周）17Q117Q217Q317Q418Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q1NXP12-1412-1420-2420-244020-2420-2413-1613-1613-1613-1613-1616-1812-1416-2616-26Microchip8-1212-1612-1612-1612-1612-1612-1612-1610-1210

31、-1210-1210-1216-2216-2616-2616-38Renesas20-2525252524-2624-2624-2614-1614-1620202020202012-16ST14-1614-1620203014-3014-301212128-128-121220-2424-35资料来源：富昌电子，中信证券研究部 注：橙色表示交期延长，蓝色表示交期缩短表 7：国内经销渠道口径的各厂商 32 位 MCU 交货周期（单位：周）17Q117Q217Q317Q418Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q1On Smei 8-1016-1

32、8&4016-18&4020-24&4020-24&52 20-24&5233-5233-5222-4022-408-2613-2613-2013-20 13-201826Infineon10-1218-2218-2218-2426-3926-3939-5239-5220-3020-268-2622-3022-3018-2018-2018-26Microsemi 14-1618-2018-2018-2020-2620-2636-4436-4436-4420-2620-2625-3025-3018-2018-2022-32IXYS 14-1618-2018-2018-2020-2620-2636

33、-4436-4436-4436-4417-2722-3026-3026-30 26-30 26-30ST 10-1224-2634-3834-3850505044-5044-5030-324419117-2516-2016-2014-1818-24资料来源：富昌电子，中信证券研究部 注：橙色表示交期延长，蓝色表示交期缩短表 8：国内经销渠道口径的各厂商 IGBT 交货周期（单位：周）17Q117Q217Q317Q418Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q4 20Q1 20Q2 20Q3 20Q421Q1Fairchild(On Sem)8-1014-1616-1816-1816-

34、2616-2616-2636-4426-3620-2610-1815-2215-2216-2616-2618-32Infineon12-1415-1715-1716-2022-2622-2622-2639-5226-3620-2616-2621-2624-2818-2018-2018-22IXYS16-1817-1917-1917-1920-2620-2620-2636-4436-4430-3617-2722-3026-3026-3026-3026-30Microsemi18-2018-2018-2020-2424-2824-2824-2826-4026-4020-2420-2425-3025

35、-3020-2220-2230-37Rohm18-2020-2220-2620-2636-4036-4036-4036-4026-3624-2814-1618-2220-2616-2014-1818-26ST10-1218-2026-3630-3838-4238-4238-4238-4438-5026-3618-2219-2418-3012-1812-1814-26Vishay14-1615-1720-2520-2526-4426-4426-4439-4416-204024-2810-1215-1715-1715-1715-1716-20资料来源：富昌电子，中信证券研究部 注：橙色表示交期延长

36、，蓝色表示交期缩短表 9：国内经销渠道口径的各厂商高压 MOSFET 交货周期（单位：周）17Q117Q217Q317Q418Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q1资料来源：富昌电子，中信证券研究部 注：橙色表示交期延长，蓝色表示交期缩短表 10：国内经销渠道口径的各厂商低压 MOSFET 交货周期（单位：周）17Q117Q217Q317Q418Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q1DIODES10-1210-1214-1616-1826-4026-4026-4032-4032-4032

37、-4016-2021-2521-2517-2217-2217-22Fairchild(On Semi)10-1214-1616-2616-2624-4224-4226-4026-4024-4020-2610-2415-2415-2412-1612-1616-34Infineon12-1415-2015-2016-2426-3826-3839-5239-5236-5024-2810-3015-3015-3015-3015-3016-39Nexperia20-2620-2620-2624-3024-3024-3036-5227-3624-288-1812-2026-3010-1210-1212-2

38、6On Smei18-2020-2426-3026-3030-4230-4230-4239-5222-3616-228-1613-2013-208-168-1618-30ST10-1216-1824-2828-3838-4238-4238-4238-4233-4416-2412-3017-3024-3014-2614-2618-26Vishay12-1415-1720-2520-2526-4426-4426-4433-5036-4420-2612-2417-2214-2012-1612-1614-16资料来源：富昌电子，中信证券研究部 注：橙色表示交期延长，蓝色表示交期缩短缺货原因 1：疫情后

39、汽车销量恢复超预期，车企芯片加单滞后汽车芯片厂商排产需早于整车出货 5-6 个月，车企预判失误打乱供应节奏。一般的汽车芯片厂商供应链为：芯片厂商-tier1-车企。尽管目前也存在少量车企直接从芯片厂商下订单的情况，但由于 tier1 掌握部分核心系统集成能力，大部分汽车芯片仍需经由 tier1 厂商。在整个芯片供应周期中，从 Tier 1 向上游下单汽车芯片，到拿到产品通常需要 3 到 4个月时间；从 Tier 1 拿到芯片，制造出零部件产品，再交货给整车厂，大约需要 1 个月时间；整车厂拿到 Tier 1 提供的零部件，组装再到出货给 4S 店，大约需要 1 到 2 个月时间。这意味着汽车芯

40、片厂家的排产需要早于整车出货 5 到 6 个月。因此，一旦车企对未来市场需求情况判断失误，就会在数个季度内打乱上游供应链的节奏。图 15：汽车芯片供应链资料来源：中信证券研究部绘制2020 年受到疫情影响，上半年汽车销量低迷，Q3 恢复速度超预期，芯片出货速度不及销量复苏脚步。2020 年上半年，由于受到新冠疫情冲击的影响，汽车需求陷入萎靡，根据 Marklines 的数据，2020 年 4 月汽车销量同比下滑 43%，截至 2020 年 3 月，包括戴姆勒、大众、菲亚特克莱斯勒集团（FCA）、标致雪铁龙集团（PSA）等在内的 12 家海外车企已经关停或计划关停的工厂将超过 100 家，众多整

41、车厂商纷纷陷入芯片砍单潮。而2020 下半年，全球新冠疫情蔓延态势逐渐得到有效控制，汽车需求快速回暖，至 2020 年9 月，汽车销量已基本恢复到 2019 年同期水平。需求端如此迅速的恢复速度远超整车厂预期，厂商集中订购芯片给供应链带来巨大压力，因此，尽管车企订单纷至，但汽车芯片出货速度却远无法满足下游车企需求。图 16：全球汽车产销量（万辆）总销量总产量销量YoY10009008007006005004003002001000资料来源：Marklines，中信证券研究部0.10-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5缺货原因 2：PC、pad 需求提升抢占产能，手机厂商大幅囤货预支产能20

42、20 年 PC 出货量同比增长 30%，pad 出货量同比增长 21%，需求激增抢占芯片产能。2020 年以来，受新冠疫情影响，全球各国均采用远程办公、远程上课的方式避免公众接触，导致了笔记本、平板电脑需求量的显著提升。在疫情爆发的 2020 年二季度，全球笔记本电脑出货量同比增长 28%，环比增长 43%，2020 年全球笔记本电脑出货量 2.24亿台，同比增长 30%。全球平板电脑出货量同样在 2020 年第二季度开始出现大幅增长， Q2 同比增长 17%，全年同比增长 21%。此外，与线上办公、线上教学相关的其他产品如网络摄像头、耳机、显示器、服务器等均出现销量激增的现象。而以上产品都是

43、中高端芯片的需求大户，因此，在各行各业因受疫情影响而需求萎靡的同时，芯片需求不降反升。图 17：全球笔记本电脑出货量（百万台）图 18：全球平板电脑出货量（百万台）总计YoYQoQ总计YoY800.660700.550600.4500.340400.230300.12020010-0.1100-0.200.60.50.40.30.20.10-0.1-0.2资料来源：Strategy Analytics，中信证券研究部资料来源：Strategy Analytics，IDC，中信证券研究部手机 2021 年出货预期提升，叠加华为带来的全球格局变量，各家手机厂商自 2020年开始大幅囤货，挤占代工厂

44、大量产能。我们预测 2021 年智能手机销量同比提升约 10%，主要受益于疫情后的恢复，以及 5G 换机。此外，华为受到美国制裁，给智能手机全球格局带来一定变量。由于充分预期到了制裁趋紧，华为提前增加芯片库存，至 2020 上半年，华为存货达到 1800 亿元。而小米、oppo、vivo 等手机厂商对 2021 年手机销量预期持乐观态度，对在国内、欧洲等市场抢占份额拥有较大信心，因此加剧了囤积芯片的现象。手机端厂商大量囤积芯片直接造成汽车端的芯片产能被挤占，从而逐渐演变成汽车芯片缺货现象。图 19：华为存货（单位：亿元）2,0001,8001,6001,4001,2001,0008006004

45、00200-存货1,6741,80494561474072446624920132014201520162017201820192020H1资料来源：华为官网，中信证券研究部图 20：小米手机在欧洲的市场份额快速提升三星华为苹果小米OPPOVIVORealme其他6.38.48.611.211.514.218.117.2100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q4资料来源：IDC，Counterpoint，中信证券研究部表 11：全球主流手机品牌销量预测201920202021

46、E三星295267308苹果191206224华为241160121OPPO114111140VIVO110112140小米126148210资料来源：IDC，中信证券研究部预测缺货原因 3：长期以来 8 英寸晶圆产能紧张，扩产动力不足长期以来，全球 8 英寸晶动力不足，车用芯片供给紧缺。车用芯片的规格主要是 8 英寸晶圆，部分厂商开始向 12 英寸平台迁移。根据 SUMCO 2018 年的统计数据，8 寸晶圆需求占到了汽车半导体需求中的 79%，12 寸晶圆需求占比仅 12%。对应的晶圆需求方面，根据 SUMCO 的测算，2018 年汽车半导体晶圆总需求约 200 万片/月，其中 8 寸片约

47、 160万片/月，到 2022 年整体需求有望增长至约 315 万片/月，其中 8 寸片需求达到 240 万片/月。根据 SEMI 数据，从 2013 年到 2019 年全球 8 英寸晶圆产能 CAGR 仅约 3%，2019年仍然不足每月 600 万片，其中用于功率器件的产品约每月 100 万片。图 21：汽车半导体晶圆需求占比（按面积，2018）图 22： 汽车半导体晶圆需求及预测（千片/月，等效 8 寸片）6寸8寸12寸6寸8寸12寸350012979300025002000150010005000201620182022E资料来源：Strategy Analytics，中信证券研究部资料

48、来源：SUMCO（含预测），中信证券研究部图 23：全球 8 寸晶圆产能（百万片/月）6.256.485.45.65.786.024.94.755.27654321020132014201520162017201820192020E2021E2022E资料来源：SEMI（含预测），中信证券研究部8 英寸投入产出比低于 12 英寸，二手设备采购困难是新产能增量不足的主要原因。芯片产线需要巨额资本投入、高端技能工程师参与，若盲目扩张产线不及预期会带来巨额亏损，8 英寸相对于 12 英寸已是技术演进的“过去式”，因此，近年各大晶圆厂没有动力大幅扩张 8 英寸产能。从投资效率来看，目前建设 90nm

49、的 12 英寸晶圆厂每 5 万片/月产能 Capex 规模在 24 亿美元左右。0.13m 的 8 英寸晶圆厂每 5 万片/月等效 12 英寸产能（11.25 万片/月 8 英寸产能）Capex 规模在 31.5 亿美元左右。若同为购买全新设备，新建 12 英寸产线效率更高，同等产能下投入更低。此外，投建 12 英寸晶圆产线还可向更高制程演进，技术可升级性更强。目前 8 英寸扩产主要仍以采购二手设备为主，由于二手设备大多已经折旧完成，因此相比全新设备更具有经济性，但二手设备的数量限制一定程度上也限制了产能的扩增速度。图 24：各制程每 5 万片/月产能晶圆代工厂投资规模（亿美元）125200m

50、m 300mm100896046372414140120100806040200130nm90nm65nm45nm28nm20nm14nm7nm资料来源：IC Insights，中信证券研究部注：投资包括:建厂、设备、IT 基础设施、自动化、产能 50K 片/月缺货原因 4：短期意外事件频出，影响 IDM 和代工厂生产进度欧洲意法半导体新冠疫情期间在工会要求下曾缩减法国工厂产能 50%，后法国工厂遭遇罢工，车用芯片雪上加霜。据路透社报道，意法半导体在 2020 年 3 月 19 日为应对工人对感染新冠病毒的担忧，同意将法国两座工厂减产 50%。据外网 evertiq 报道，2020 年 11月

51、 5 日，因该公司不给员工加薪，意法半导体的法国工厂举行罢工。此次罢工持续一周，短期给车用芯片带来更大压力。日本 AKM 晶圆厂失火，车载音频和传感器 IC 供应短缺；福岛地震又短暂影响瑞萨电子的 NAKA 工厂，汽车芯片生产饱经坎坷。据日本共同社报道，2020 年 10 月 20 日日本旭化成集团旗下 AKM 唯一晶圆厂失火严重，预估至少需要半年时间恢复生产，导致其小众音频 IC、传感器等供给中断，市场陷入紧张；瑞萨电子旗下 NAKA 工厂接受 AKM 部分晶圆订单为其代工生产，但是在今年 2 月 13 日日本福岛地震中受到波及，NAKA 工厂暂停生产。2 月 22 日，瑞萨电子发布公告，旗

52、下工厂已经于 2 月 21 日按计划全部恢复到震前产能。美国得州地区暴风雪导致大规模停电，NXP、三星、英飞凌半导体生产受阻，进一步 让全球“缺芯”捉襟见肘。据奥斯汀美国政治家报2 月 16 日报道，由于得州暴风雪 影响，奥斯汀能源公司已中断对这些半导体厂的供电，NXP 在奥斯汀的两座工厂生产 MCU、MPU 等的 8 英寸晶圆厂已经停工。英飞凌收购的赛普拉斯在奥斯汀也有一座 8 吋晶圆厂，主要生产 130nm 的芯片。虽然当前半导体厂已恢复供电，但是考虑到当地用水仍然紧张、重启设备复产过程漫长，据韩联社报道，三星等半导体厂还需数周才能恢复正常生产，下游厂商在未来数月内将受到影响。推演：缺货预

53、计还将持续多久？我们认为：汽车缺芯问题预计仍将持续至 2021Q4，2021Q1-Q2 或为供需最紧张阶段。据中新网报道，中国汽车工业协会副秘书长李邵华认为，汽车芯片短缺问题预计会持续半年以上，预计到 2021 年 Q4 车用芯片供给可以得到恢复。我们认为，结合以上 4 点缺货原因分析，2021Q1-Q2 或为供需最紧张阶段，之后可逐渐恢复：1）从需求端来看，全球汽车销量从 2020Q3 开始快速恢复，整车厂普遍于 2020Q3-Q4 开始芯片加单，由于汽车芯片供应链周期长达 6 个月，第一批加单的芯片预计在 2021Q1-Q2 开始释放；结合当前（2021Q1）汽车芯片交货周期普遍在 20-

54、30 周，当前下单预计可于 2021Q3 得到交付；此外，PC、pad、智能手机芯片囤货相对集中于 2020H2-2021H1，预计 2021H2 将进入消化库存阶段，也有望部分缓解芯片缺货现状；2）从供给端来看，8 寸线产能紧张问题暂时难以根本解决，但据Wccftech 网站报道，台积电已于 2021 年 1 月 28 日对外宣布重新调配产能供给汽车芯片，并启动了“SuperHotRun”紧急临时插单的方式提高供给速度，预计至少 3 个月可交货，其主要产品为短缺的 MCU，主要客户为瑞萨、NXP 和意法半导体，此次产能调配有望减轻 MCU 产品的紧张程度；此外，博世 2018 年在德国 Dr

55、esden 新建的 2 座 12 英寸晶圆厂于 2019 年底完工，预计 2021 年底可投入生产，其主要产品为ASIC、功率半导体和 MEMS 等，英飞凌于 2019 年上半年在奥地利新建一座 12 英寸功率半导体工厂，主要用来生产 IGBT 和 MOSFET，将于 2021 年底量产，届时也可缓解芯片紧缺问题。 哪些国产化厂商受益？从芯片紧缺程度来看：目前全球车用 MCU 最为紧缺，国内厂商前装车载应用尚少，但有望受益于海外 MCU 紧缺带来的国产替代机遇，建议关注已经通过车规认证的 MCU及 NOR Flash 厂商，包括兆易创新、北京君正、瑞芯微、全志科技、芯海科技等。从国产替代能力来

56、看：1）功率半导体领域，尽管海外厂商仍占据主导地位，但国内部分龙头厂商已经实现车载量产供货，此次有望受益于行业缺货加速提升份额，建议关注IGBT 领域的斯达半导、比亚迪半导体、中车时代电气，以及 MOS 领域的闻泰科技（安世半导体）等；2）传感器芯片领域，重点关注车载摄像头 CIS，韦尔股份（豪威）份额约 20%，仅次于安森美约 60%，且有望受益于前瞻产能规划，在产能紧张背景下提升市占率水平。此外，代工封测端受益于行业景气订单饱满，建议关注代工领域中芯国际、华虹半导体，封测领域长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等。受益方向 1：MCU 及存储器，海外缺货契机下打入汽车供应链MCU 是本轮

57、汽车芯片缺货中最主要的瓶颈产品，NOR Flash 通常搭配 MCU 采用。根据央视新闻报道，本轮汽车缺货中 Tier1 厂商博世和大陆的 ESP（电子稳定程序系统）和 ECU（电子控制单元）比较紧缺。而在 2020 年欧洲疫情期间，意法半导体也降低了制造产能利用，导致整体产能不足。NOR Flash 是汽车电子存储代码的主要存储器，通常搭配 MCU 使用，如果程序代码非常少，可直接使用内建 NOR 的 MCU 芯片；而在较复杂的系统中由于程序代码量较大，则会采用独立的 NOR Flash 芯片。目前国产厂商 MCU 在汽车领域应用尚不多，主要源于高认证门槛。“车规级”芯片需要经过严苛的认证标

58、准，如可靠性标准 AEC-Q100、质量管理标准 ISO/TS 16949、功能安全标准 ISO 26262 等。例如一般消费类的芯片可容忍的产品寿命设计约 23 年，而汽车芯片则需 1015 年。一款芯片通常需要 23 年完成车规认证才能进入整车供应链，而一旦进入之后，一般也能拥有长达 510 年的供货周期。高标准、长周期是目前汽车芯片供应格局稳定的主要原因。国内芯片设计厂商大多属于新进入者，在汽车应用处于从“0”到“1”的过程。表 12：汽车级芯片 vs 消费类和工业级芯片参数要求消费类工业级汽车级温度0C40C-10C70C-40C155C湿度低根据使用环境而定0%100%验证JESD4

59、7（Chips） ISO16750（Modules）JESD47（Chips） ISO16750（Modules）AEC-Q100（Chips） ISO16750（Modules）出错率3%1%0使用时间13 年510 年15 年供货时间高至 2 年高至 5 年高至 30 年资料来源：芯路通讯，中信证券研究部海外供应商缺货背景下，带来国内 MCU 及 NOR Flash 公司导入机会。国内 MCU 相关上市公司包括兆易创新、瑞芯微、全志科技、中颖电子、芯海科技等，NOR Flash 上市公司包括兆易创新、北京君正等。本轮海外供应商 MCU 缺货明显的背景下，相应给国产芯片厂商带来机会。在消费电

60、子类领域，2020 年下半年已有方案商将原来采用的意法半导体等厂商的 MCU 陆续更换为国产 MCU 芯片，而在汽车领域国内公司已有产品通过了 AEC-Q100 认证，各厂商有望迎来汽车产品导入机会。建议关注 NOR Flash 全系通过车规认证的兆易创新、并购汽车存储芯片供应大厂 ISSI 的北京君正、多媒体通用 SoC 厂商瑞芯微和全志科技、信号链 MCU 厂商芯海科技。表 13：国内 MCU 公司通过 AEC-Q10 车规标准统计厂商芯片芯片类型通过时间兆易创新GD25 全系列 SPI NOR FlashNOR Flash2019 年北京君正ISSI NOR FlashNOR Flash