车规晶圆制造系列（一）：头部玩家

近两年，受疫情影响，全球范围内出现了“缺芯潮”，消费电子领域和汽车电子领域都受到了不同程度的冲击。根据AutoForecast  Solutions的统计，截至10月10日，全球汽车产量因车规芯片短缺而减少934.5万辆。其中，丰田汽车在对外声明中表示，由于车规级芯片断供问题，9月环比下降16%，导致产能严重下降。与此同时，本田、雷诺、斯柯达、现代等汽车制造企业，在“缺芯潮”中，汽车产能受到影响。马来西亚疫情反复，汽车规晶圆厂产能放缓，芯片交期一再推迟，产能恢复期仍不明朗，“缺芯潮”再次升级。

1000亿元的车规芯片市场，如何布局车规晶圆生产的头部玩家？

目前全球汽车厂商都面临着同样的问题，那就是芯片短缺，很多汽车公司都宣布了减产停工的计划。汽车级芯片产能供应长期没有缓解。为了缓解“缺芯潮”，各大晶圆代工厂全力以赴增加产能，不断建厂，尽可能满足市场需求。

TSMC是晶圆制造领域的巨头，被公认为全球领先的晶圆代工厂。今年1月28日，TSMC宣布将重新分配汽车芯片产能供应，缓解汽车芯片短缺，这是TSMC的当务之急，并提供紧急临时订单插入服务，以缩短交货日期。今年4月，经TSMC董事会批准，投资187亿元扩建南京晶圆代工厂。扩建后的晶圆代工厂主要用于汽车仪表晶圆生产。晶圆制造工艺从16纳米改为28纳米，月产量也从2万片增加到4万片。工厂扩建预计2022年下半年实现量产，2023年达到每月4万片晶圆的标准。10月14日，TSMC再次报道了新工厂建设的消息。TSMC计划2022年在日本熊本县建设22纳米和28纳米晶圆生产线，预计2024年开始量产。据日本经济产业省称，该生产线可用于生产汽车规格晶圆和家用电器晶圆。

台积电第三季度收入和增长来源：Tsmc

从目前的芯片市场来看，汽车级芯片的市场份额只是一小部分，其中近90%的订单大多交给TSMC、SMIC等头部企业代工。TSMC拥有15%的车规级芯片市场份额，也占据了60%的车规级MCU市场。官网发布的财务报告显示，第三季度营收148.8亿美元，同比增长22.6%，环比增长12.0%。其中，净利润56.14亿美元，同比增加9.36亿美元。TSMC不断提高汽车规格的晶圆产能，但Q3汽车业务占比仅为4%，同比增长5%。

三星采用IDM生产模式，集设计、制造和封装测试于一体。同时，三星的晶圆代工业务位居全球第二，仅次于TSMC。目前，三星拥有七星FAB6晶圆厂，主要生产8英寸晶圆。星思、华诚S3、奥斯S2、华诚S4、华诚V1、平泽S5等晶圆厂主要生产12英寸晶圆。

为了缓解芯片短缺的问题，今年4月，三星帮助韩国Telechips半导体设计公司成功试制出32nm车规MCU，这是韩国自主研发的首款车规MCU产品。与此同时，在汽车业务订单方面，有媒体报道称，三星成功击败TSMC，再次获得特斯拉继HW  3.0处理器之后的HW  4.0订单。据悉，特斯拉的HW  4.0处理器采用7nm工艺技术，将在三星的花城工业区生产线上生产。目前华城工业区只有V1和S3生产线，都支持7nm晶圆生产。其中，三星华诚V1生产线是专门为7纳米及以下工艺设计的。该生产线采用EUV技术，致力于为设计师提供更精细的产品，提高芯片良率。截至2020年底，三星在年底，共投资60亿美元建设该工厂，产能较2019年增长近两倍。这条生产线的主要业务是生产5G、AI、汽车等晶圆。

UMC是一家放弃先进工艺技术开发，专注于汽车仪表晶圆生产的企业。2019年，UMC斥资544亿日元收购米氏富士通半导体有限公司，成为全资子公司。数据显示，米氏富士通半导体有限公司主要从事汽车、物联网等晶圆生产，成熟的生产工艺为40纳米和65纳米，12英寸晶圆月生产规模达到3.6万片。

今年4月，UMC宣布将投资15亿美元扩建柯南P5工厂，扩大晶圆产能，其中85%将用于建设12英寸晶圆厂，15%用于建设8英寸晶圆厂。在工厂扩建的同时，UMC计划将P5生产线的产能从9.4万条提高到10万条，之后年底，和P6生产线计划在2023年第二季度实现月产量从2.75万条提高到3.25万条的目标。芯片短缺也为UMC增加了大量收入。根据UMC的财务报告，第三季度的收入为20.08亿美元，同比增长24.6%。净利润3.24亿美元，同比增长92.6%。

博世是全球汽车仪表芯片的主要供应商和代工企业。现在汽车仪表芯片的短缺还在继续，博世也在不断扩大汽车仪表芯片的产能，以满足市场的大部分需求。此前，博世在莱斯顿投资10亿欧元建设12英寸晶圆厂，该厂已于今年6月完工。该晶圆厂的业务主要是汽车领域的晶圆生产，生产线于7月份开始运营。一批的产品是电动工具芯片，汽车仪表芯片于9月份开始上线。博世的具体产能尚未公布。

11月1日，博世官网再次公布了扩张计划。它计划在2020年投资4亿欧元，扩建莱斯顿、罗伊特林根和槟城的半导体测试中心，以提高芯片生产率。尽管博世不断扩大晶圆厂以提高产品产能，但博世生产的产品并不是市场上最稀缺的，这可能对缓解汽车轨距芯片的紧张关系影响不大。

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车规芯片依然短缺，现有的车规晶圆生产线无法满足市场需求。正如比亚迪半导体董事长陈刚所说，汽车半导体占整个行业的比重是20%，但晶圆制造能力只有4%，产能分布明显不平衡。为了应对车规级芯片的短缺，晶圆厂一直在扩大生产线以提高产能，但大规模生产需要一段时间才能落地。最近，车规芯片的短缺并没有得到缓解。