最紧缺的芯片，功率半导体行业的情况：比亚迪、斯达半导、士兰微

IGBT长文

功率半导体行业情况

预测2025年国内功率半导体500亿市场，目前国产化渗透率很低。预测未来整个功率三大块： 汽车 、光伏、工控 。还有一些白电、高压电网、轨交。

（1）工控市场： 国内功率半导体2018年以前主要还是集中工控领域，国内规模100亿；

（2）车载新能源车市场： 2025年预测电动车国内市场达到100-150亿以上；2019-2020年新能源 汽车 销量没怎么涨，但是2020年10月开始又开始增长 ，一辆车功率半导体价值量3000元，预测2021年国内200万辆（60亿市场空间），2025年国内目标达到500万台（150亿市场空间）。

（3）光伏逆变器市场： 从130GW涨到去年180GW。光伏逆变器也是迅速发展，1GW对应用功率半导体产业额4000万元人民币，所以， 光伏这块2020年180GW也有70多亿功率半导体产业额。国内光伏逆变器厂商占到全球60%市场份额（固德威、阳光电源、锦浪、华为等）。

Q：功率半导体景气情况

A：今年的IGBT功率半导体涨价来自于：（1）新能源车和光伏市场对IGBT的需求快速增长；（2）疫情影响，IGBT目前大部分仰赖进口，而且很多封测都在东南亚（马来西亚等），目前处于停摆阶段，加剧缺货状态。（3）现在英飞凌工控IGBT交期半年、 汽车 IGBT交期一年。 2022-2023年后疫情缓解了工厂复工，英飞凌交期可能会缓解；但是，对IGBT模组来说， 汽车 和光伏市场成长很快，缺货可能会一直持续下去。 直到英飞凌12英寸，还有国内几条12英寸（士兰微、华虹、积塔、华润微等）产线投出来才有可能缓解。

Q：新能源车IGBT市场和国内主要企业优劣势？

A： 第一比亚迪， 国内最早开始做的；

（1） 2008年收购了宁波中玮的IDM晶圆厂开始自己做，2010-2011年组织团队开始开发车载IGBT；2012年导入自家比亚迪车，2015年自研的IGBT开始上量。

（2）2015年以前，比亚迪80%芯片都是外购英飞凌的，然后封装用在自己的车上，比如唐、宋等；

（3）2015年之后自产的IGBT 2.5代芯片出来，80%芯片开始用自己，20%外购；

（4）2017-2018年IGBT 4.0代芯片出来以后，基本100%用自己的芯片。 他现在IGBT装车量累计最多，累计100万台用自己的芯片，2017年开始往外推广自己的芯片和模块， 但是，比亚迪IGBT 4.0只能对标英飞凌IGBT 2.5为平面型+FS结构，比国内企业沟槽型的芯片性能还差一些 （对比斯达、宏微、士兰微的4代都落后一代；导致饱和压降差2V，沟槽型的薄和压降差1.4V，所以平面结构的损耗大，最终影响输出功率效率）。所以， 目前外部采用比亚迪IGBT量产的客户只有深圳的蓝海华腾，做商用物流车 ；乘用车其他厂商没用一个是性能比较落后，另一个是比亚迪自研的模块是定制化封装，比目前标准化封装A71、A72等模块不一样；

（5）2020年底比亚迪最新的IGBT 5.0推出来 ，能对标国内同行沟槽型的芯片（对标英飞凌4.0代IGBT，还有斯达、士兰微的沟槽型产品），就看他今年推广新产品能不能取得进展了。

第二斯达半导： （1）2008年开始做IGBT，原本也是外购芯片，自己做封装；

（2）2015年英飞凌收购了IR（international rectifier），把IR原本芯片团队解散了，斯达把这个团队接手过来，在IR第7代芯片（对标英飞凌第4代）基础上迭代开发；

（3）2016年开始推广自己研发的芯片，客户如汇川、英威腾进行推广。这款是在别人基础上开发的，走了捷径，所以一次成功，迅速在国内主机厂进行推广；

（4）2017年开始用在电控、整车厂；

（5）斯达现在厂内自研的芯片占比70%，但是在车规上A00级、大巴、物流车这些应用比较多 。但是他的750V那款A级车模块还没有到车规级，寿命仅有4-5年（要求10年以上），失效率也没有达标（年失效率50ppm的等级）； A级车的整车厂对车载IGBT模块导入更倾向于IDM，因为对芯片寿命、可靠性、失效率要求高，IDM在Fab厂端对工艺、参数自己把控。斯达的芯片是Fabless，没法证明自己的芯片来料是车规级；（虽然最终模块出厂是车规级，但是芯片来料不能保证）

Fabless做车规级的限制： 斯达给华虹下单，是晶圆出来以后，芯片还有经过多轮筛选，经过测试还有质量筛选，然后再拿去封装，封装完以后在拿去老化测试，动态负载测试等，最后才会出给整机客户；但是，IDM模式在Fab厂那端就可以做到很多质量控制，把参数做到一致，就可以让芯片达到车规等级，出来以后不需要经过很多轮的筛选；

第三中车电气：（1） 2012年收购英国的丹尼克斯，开始进行IGBT开发。

（2）2015年成立Fab厂，一开始开发应用于轨交的IGBT高压模块6500V/7500V。2017年因为在验证所以产能比较闲置，所以开始做车规级的IGBT模块650V/750V/1200V的产品；

（3）2018年国产开始有机会导入大巴车、物流车、A00级别的模块（当时国内主要是中车、比亚迪、斯达三家导入，中车的报价是里面最低的；但是受限于中车原来不是做工控产品，所以对于车规IGBT的应用功放，还有加速功放理解不深；例如：IGBT要和FRD并联使用，斯达和比亚迪是IGBT芯片和FRD芯片面积都是1:1使用，中车当时不太了解，却是用1:0.5，在特殊工况下，二极管电流会很大，失效导致炸机，所以当时中车第一版的模块推广不是很顺利。

2019-2021年中车进行芯片改版，以及和Tier-1客户紧密合作，目前汇川、小鹏、理想都对中车进行了两年的质量验证，今年公司IGBT有机会上乘用车放量。 我们觉得中车目前的产品质量达到车规要求，比斯达、比亚迪都好；中车的Fab厂和封装厂也达到车规等级，今年中车上量以后还要看他的失效率。如果今年数据OK的话，后面中车有机会占据更大份额。

第四士兰微：（1） 2018年之前主要做白电产品；

（2）2018年以后成立工业和车载IGBT。四家里面士兰微是最晚开始做的；

（3）目前为止，士兰微 车载IGBT有些样品出来，而且有些A00级别客户已经开始采用了，零跑、菱电采用了士兰微模块 。士兰微要走的路线是中车、斯达的路径，先从物流、大巴、A00级进入。 士兰微虽然起步慢，但是优势是在于IDM，自有6、8、12英寸产线产品迭代非常块（迭代一版产品只要3个月，Fabless要6个月）。 工业领域方面，士兰未来是斯达最大的竞争对手，车载这块主要看他从A00级车切入A级车的情况。

Q：国内几家厂商车规芯片参数差异？

A：比亚迪IGBT的4.0平面型饱和压降在2V以上，但是斯达、士兰微、中车的沟槽型工艺能做到1.4V-1.6V，平面损耗大，最终影响输出功率差；

如果以A级车750V模块为例，士兰微是目前国内做最好的，能对标英飞凌输出160KW-180KW， 然后是中车，也能做到160KW但是到不了180KW，斯达半导产品出来比较早做到140-150kW的功率，比亚迪用平面型工艺最高智能做到140kW，所以最后会体现在输出功率；

比亚迪芯片工艺落后的原因：收购宁波中玮的厂是台积电的二手厂，这条线只能做6英寸平面型工艺，做不了沟槽的工艺；所以比亚迪新一代的5.0沟槽工艺的芯片是在华虹代工的 （包括6.0对标英飞凌7代的芯片估计也是找带动）。

Q：国内几家厂商封装工艺的差异？

A：车规封装有四代产品：

（1）第一代是单面间接水冷： 模块采用铜底板，模块下面涂一层导热硅脂，打在散热器底板上，散热器下面再通水流，因此模块不直接跟水接触。这种模块主要用在经济型方案，如A00、物流车等；这个封装模块国内厂商比亚迪、斯达、宏微等都可以量产，从工业级封装转过来没什么技术难度。

（2）第二代是单面直接水冷： 会在底板上长散热齿（Pin Fin结构）,在散热器上开一个槽，把模块插进去，下面直接通水，跟水直接接触，周围封住，散热效率和功率密度会比上一代提升30%以上；这种模块主要用在A00和A级车以上，乘用车主要用这种方案。国内也是大家都可以量产，细微区别在于斯达、中车用的铜底板，比亚迪用的铝硅钛底板，比亚迪这个底板更可靠，但是散热没有铜好。他是讲究可靠性，牺牲了一些性能。

（3）第三代是双面散热： 模块从灌胶工艺转为塑封工艺，两面都是间接水冷，散热跟抽屉一样把模块插进去；这种模块最早是日系Denso做得（给丰田普锐斯），国内华为塞力斯做的车，也是采用这个双面水冷散热的方案。国外安森美、英飞凌、电桩都是这个方案，国内是比亚迪（2016年开始做）和斯达在做，但是对工艺要求比较高（散热器模块封装工艺比较复杂，芯片需要特殊要求，要求芯片两面都能焊，所以芯片上表面还需要电镀），国内比亚迪、斯达距离量产还有一段距离（一年左右）；

（4）第四代是双面直接水冷： 两面铜底加上长pinfin双面散热，目前全球只有日本的日立可以量产，给奥迪etron、雷克萨斯等高端车型在供应，国内这块没有量产，还处于技术开发阶段。

Q：国内企业现在还有外采英飞凌的芯片吗，国内这四家距离英飞凌的代差

A：目前斯达、宏微、比亚迪还是有部分产品外采英飞凌的芯片；斯达外采的芯片主要是做一些工业级别IGBT产品，例如：在电梯、起重机、工业冶金行业，客户会指定要求模块可以国产，但是里面芯片必须要进口（例如：汇川的客户蒂森克虏伯，德国电梯公司）；还有一些特殊工业冶炼，这些芯片频率很高，国内还做不到，就需要外采芯片；

车载外采英飞凌再自己做封装的话，价格拼不过英飞凌；（英飞凌第七代芯片不卖给国内器件厂，只卖四代）；国内来讲， 斯达、士兰微、中车等，不管他们自己宣传第几代，实际上都是对标英飞凌第四代 （沟槽+FS的结构），目前英飞凌最新做到第七代，英飞凌第五代（大功率版第四代）、第六代（高频版第四代）第五和第六代是挤牙膏基于第四代的升级迭代，没有质量飞跃；第七代相对第四代是线径减少（5微米缩小到3微米，减小20%面积），芯片减薄（从120微米减少到80微米，导通压降会更好），性能更好（1200V产品的导通压降从1.7V降到1.4V）。而且，英飞凌第七代IGBT是在12寸上做，单颗面积减小，成本可能是第四代的一半。但是，英飞凌在国内销售策略，第七代售价跟第四代差不多，保持大客户年降5%（但是第七代性能比第四代有优势）；国内士兰微、中车、斯达能够量产的都是英飞凌四代、比亚迪4.0对标英飞凌2.5代，5.0对标英飞凌4代；

2018年底，英飞凌推出7代以后因为性能很好，国内士兰微、斯达、宏微当时就朝着第七代产品开发，目前士兰微、斯达有第七代样品出来了，但是离量产有些距离。第七代IGBT的关键设备是离子注入机等，这个设备受到进口限制，目前就国内的华虹、士兰微和积塔半导体有。 士兰微除了英飞凌第七代，还走另一条路子，Follow日本的富士，走RC IGBT（把IGBT和二极管集成到一颗IC用在车上），还没有量产。

Q：斯达IGBT跟华虹的关系和进展如何？

A：斯达跟华虹一直都是又吵又合作。2018年英飞凌缺货的时候，对斯达来讲是个非常好的国产替代机会，斯达采取策略切断小客户专供大客户，在汇川起量（紧急物料快速到货），在汇川那边去年做到2个亿，今年可能做到3个亿；缺货涨价对国产化是很好的机会，但是，华虹当时对斯达做了个不好的事情，当年涨了三次价格，一片wafer从2800涨到3500，所以，2019年斯达后面找海内外的代工厂，包括中芯绍兴、日本的Fab等。所以斯达和华虹都是相爱相杀的状态。

斯达自己规划IDM做的产品，是1700V高压IGBT和SiC的芯片，这块业务在华虹是没有量产的新产品，华虹那边的业务量不会受到影响（12英寸针对斯达1200V以下IGBT）。 但是，从整个功率半导体模式来说，大家都想往IDM转，第一个是实现成本控制提高毛利率，扩大份额。第二个是产品工艺能力，斯达往A级车推广不利，主要就是因为受限于Fabless模式，追求质量和可靠性，未来还是要走IDM模式。

Q：士兰微、斯达半导体的12寸IGBT的下游应用有区别吗？

A： 目前国内12英寸主要是让厂家成本降低，但是做得产品其实一样。 12寸晶圆工艺更难控制，晶圆翘曲更大，更容易裂片，尤其是减薄以后的离子注入，工艺更难控制。 士兰微、斯达在12寸做IGBT，主要还是对标英飞凌第四代产品，厚度120微米。如果做到对标英飞凌的第七代，要减薄到80微米，更容易翘曲和裂开。 士兰微、斯达12寸IGBT产品主要用在工业场景，英飞凌12英寸在2016、2017年出来，首先切入工业产线，后面再慢慢切入车规，因为车规变更产线所有车规等级需要重新认证。

Q：电动车里面IGBT的价值量？

A：电控是电动车里面IGBT价值量最大头；

（1）物流车： 用第一代封装技术，一般使用1200V 450A模块，属于半桥模块，单个模块价格300元（中车报价280），一辆车电控系统要用三个，单车价值量1000元；

（2）大巴车： 目前用物流车一样的封装方案（第一代）；但是不同等级大巴功率也不一样，8米大巴用1200V 600A；大巴一般是四驱，前后各有一个电控，一个电控用3个模块，总共要用6个模块，单个价格450-500，单车价值量3000元左右；10米大巴功率等级更高用1200V 800A，一个模块600块，也用6个，单车价值量3600元左右。

（3）A00级（小车）： 用80KW以下，使用第二代封装（HP1模块），模块英飞凌900左右（斯达报价600）。

（4）A级车以上： 15万左右车型用单电控方案，用第二代直接水冷的HP Drive模块，英飞凌报价从2000-1300元（斯达1000元）；20-30万一般是四驱，前后各有一个电机，进口2600（国产2000）；高级车型：蔚来ES8（硅基电控单个160-180KW，后驱需要240KW），前驱一个，后驱并联用两个模块；所以共需要三个，合计3000-3900元。

（5）车上OBC： 6.6kW慢充用IGBT单管，20多颗分立器件，总体成本300元以下；

（6）车载空调： 4kW左右用IPM第一类封装，价值量100元以内；

（7）电子助力转向， 功率在15-20kW，主要用的75A模块，价值量200元以内；

（8）充电桩 ：慢充20kW以内用半桥工业IGBT，200元以内。未来的话要做到超级快充100KW以上，越大功率去做会采用SiC方案，成本成倍增加，可能到1000元以上；

Q：国内SiC主要企业优劣势？

A：国内SiC产业链不完整。做晶圆这块国内能够量产的是碳化硅二极管， SiC二极管已经量产的是三安光电、瑞能、泰科天润。 士兰和华润目前的进度还没有量产（还在建设产线）；

SiC MOS的IDM模式要等更久，相对更快的反而是Fabless企业， 瞻芯、瀚薪等fabless，找台湾的汉磊代工，开始有些碳化硅MOS在OBC和电源上面量产了， 主要因为国内Fab厂商不成熟（栅氧化层、芯片减薄还不成熟），相对海外厂商工艺更好，国内落后三年以上。海外的罗姆已经在做沟槽型SiC MOS的第三代了，ST的SiC都在特斯拉车上量产了；

SiC应用来讲，整个全球市场6-7亿美金，成本太高所以应用行业主要分两个：

第一个、是高频高效的场景，如光伏、高端通信电源， 采用SiC二极管而不是SiC MOSFET，可以降低成本； 把跟IGBT并联的硅基二极管换成SiC二极管，可以提升效率兼顾成本；

第二块、就是车载， （1）OBC强调充电效率（超过12KW、22KW）的高端车型，已经开始批量采用SiC MOSFET，因为碳化硅充电效率比较高，充电快又剩电；（2）车载主驱逆变的话主要用在高端车型，保时捷Taycan、蔚来ET7，效率比较高可以提升续航，功率密度比较高；20-30万中段车型主要是 Tesla model 3 和比亚迪汉在用SiC MOS模块，因为特斯拉、比亚迪是垂直一体化的整车厂（做电控、做电池、又做整车），所以可以清楚知道效能提升的幅度；

相对来说，其他车企是分工的，模块厂也讲不清楚用了SiC的收益具体有多少（如节省电池成本），而且IGBT模块的价格也在降低成本。 虽然SiC可以提高续航，但是SiC节省温高的优点还没发挥，节省温高可以把散热系统做小，优势才会提升。 目前特斯拉SiC模块成本在5000元，是国产硅基IGBT的1300-1500元5-8倍区间，所以国产车企还在观望；但是，预计到2023年SiC成本有希望缩减到硅基IGBT的3倍差距，整车厂看到更多收益以后才会推动去用SiC。

Q：比亚迪的SiC采购谁的

A：比亚迪采购Cree模块； 英飞凌主要是推动IGBT7，没有积极推SiC；因为推SiC会革自己硅基产品的命。目前积极推广碳化硅的是罗姆、科瑞（全球衬底占比80%-90%）；

Q：工控、光伏领域里面，国产IGBT厂商的进展

A：以汇川为例，会要求至少两家供应商，工控里面一个用斯达，另一个宏微（汇川是宏微股东）；目前上量比较多的就是斯达； （1）斯达 的IGBT去年2个亿，今年采用规模可能达3亿以上（整个IGBT采购额约15亿）； （2）宏微 的IGBT芯片和封装在厂内出现过重大事故，质量问题比较大，导致量上不去，去年3000-4000万；伺服方面去年缺货，小功率IPM引入了士兰微， （3）士兰微随着小批量上量，后面工控模块也有机会对士兰微进行质量验证；

Q：汇川使用士兰微的情况怎么样？

A： 目前还是可以的，去年口罩机上量，用了士兰微的IPM模块，以前用ST的IPM模块。目前，士兰微的失效率保持3/1000以内，后面考虑对士兰微模块产品上量（因为我们模块采购额一直在提升，只有两个国产企业供应不来）。 汇川内部有零部件的国产化率目标，工业产品设定2022年达到60%的国产化率，英威腾定的2022年80%，所以国产功率企业还是有很大空间去做。

Q：汇川给士兰微的体量

A：如果对标国产化率目标， 今年采购15亿，60%国产化率就是9个亿的产品国产化，2-3家份额分一下。（可能斯达4个亿；宏微、士兰微各自2-3个亿；） 具体看他们做得水平

Q：SiC二极管在光伏采用情况？

A：光伏里面也有IGBT模块，IGBT会并联二极管，现在是用SiC二极管替代IGBT里面的硅基FRD，SiC可以大幅减少开关损耗，提升光伏逆变器的效率。所以换成SiC二极管可以少量成本增加，换取大量效益； 国产SiC二极管主要用在通信站点、大型UPS里面；目前在光伏里面的IGBT模块还是海外垄断，所以里面的SiC二极管还是海外为主， 未来如果斯达、宏微开发碳化硅模块，也会考虑国产化的。

Q：华润微、新洁能、扬杰、捷捷这些的IGBT实力？

A：这里面比较领先的是华润微；（1）华润微在2018年左右开始做IGBT，今年有1、2个亿左右收入主要是单管产品，应该还没有模块；（2）新洁能是纯Fabless，没有自己的Fab和模块工厂，要做到工业和车规比较难（汇川不会考虑导入），可能就是做消费级或是白电这种应用。（3）捷捷、扬杰有些SiC二极管样品，实际没多少销售额，IGBT产品市场上还看不太到，主要用在相对低端的工控，像焊机，高端工业类应用看不到；比亚迪其实也是，工业也主要在焊机、电磁炉，往高端工业走还是需要个积累过程。

Q：比亚迪半导体其他产品的实力？

A：之前是芯片代数有差距，所以一直上不了量，毛利率也比较低，比如工业领域外销就5000万（比不过国内任何IGBT企业），用在变焊机等。所以关键是， 看比亚迪今年能不能把沟槽型的芯片推广到变频器厂等高端工业领域以及车载的外部客户突破 。如果今年外销还是只有4-5000万的话，那么说明他的芯片还是没有升级。

Q：吉利的人说士兰微的产品迭代很快，是国内最接近英飞凌的，怎么评价？

A：这个确实是这样，自己有fab厂三个月就能迭代一个版本，没有fab厂要六个月。 士兰微750V芯片能对标英飞凌，做到160-180kW的功率。他的饱和压降确实是国内最低的，目前他最大的劣势在于做车规比较晚，基本是零数据，需要这两年车载市场爆发背景下，在A00级别（零跑采用了，但是属于小批量，功率80KW以内，寿命要求也低一些；）和物流车上面发货来取得质量数据， 国内的车厂后面可能用他的产品 。（借鉴中车走过的路，除了性能还要有质量的积累） 。

Q：士兰微IPM起量的情况？

A： 国内市场主要针对白电的变频模块，国内一年6-7亿只；单价按照12-13元/个去算，国内70-80亿规模， 这块价格和毛利率比较低一些，国内主要是士兰微和吉林华微在做，斯达也开始设计但是量不大一年才几千万，所以， 士兰微是目前最大的，目前导入了格力、美的，量很大，今年有可能做到8个亿以上，是国产化的过程，把安森美替代掉 （一旦导入了就有很大机会可以上量）；但是，这块IPM毛利率不会太高。要提毛利率的话还是要做工业和车规级（斯达毛利率40%以上就是因为只做工控和 汽车 等级，风电，碳化硅这些都是毛利率50%以上的）

Q：士兰微12英寸的情况？

A：去年底开始量产，士兰微12英寸前期跑MOS产品，公司去年工业1200V的IGBT做了一个亿，今年能做2-3亿；目前MOS能做到收入10亿。

一、疫情影响,全球芯片产能下降。

疫情是最直接的原因,由于国际疫情迟迟无法彻底控制,病毒传播风险一直存在,防控力度小,防控措施滞后,导致芯片生产厂商无法全负荷生产,生产效率下降。

再者,由于芯片本身制造工艺流程复杂,高端芯片不同生产环节更是由全球不同厂商来完成,只要其中某一个环节受疫情影响无法正常运作,整个芯片制造流程便会陷入停滞,造成整体的产能下降,芯片源头供应量减少,但市场需求量依旧在递增,此消彼长,自然就造成了全球电子行业芯片短缺。

二、美国断供,加剧了芯片短缺状况。

美国将华为、中芯国际列入实体名单,禁止向其供应半导体元件与材料,意图通过彻底断供来遏制头部企业发展,进一步扩大自身对市场的掌控力,本就短缺芯片的年景加上刻意的针对,加剧了国内芯片短缺的状况。

作为科技领域新兴的人工智能行业,在芯片短缺的情况下,又会面临怎样的影响?未来又将朝什么方向发展?

总的来说,可以用“短期无虞,长期影响较大”来说明芯片荒对人工智能行业的影响。

首先,人工智能产品的核心是智能算法,算法是决定产品“智能化”的内核因素,而算法要落地到实际应用中,依旧需要芯片来承载国内人工智能行业依旧处于展露头角的阶段,许多基础的智能算法对芯片性能并没有过于极端的要求,而28nm制程的芯片足以满足多数智能产品需求,目前在28nm制程的芯片上,我国是有一定生产能力的,国内芯片厂商目前的能力可以保证这个水准的芯片供应。

对于断供的尖端7nm以及5nm制程的高端芯片,除了高端智能手机应用外,其他智能产品短时间内不会应用如此尖端的芯片。

其次,尖端芯片供应是整个行业都在短缺,供不应求是行业常态。我国人工智能企业通常会选择在核心算法上进行优化以匹配现有的硬件水平,且人工智能产品的商业化应用程度对硬件需求也不高,市场处于培养成长阶段,从成本方面来看,高端芯片也并非主流配置。

最后,芯片短缺对人工智能行业长期影响是比较大的,因为主流市场可能需求不大,但尖端的人工智能技术与算法实验依旧需要尖端芯片进行落地应用,尖端芯片如果长期断供,对核心算法的升级会造成影像,也一定程度上阻碍着尖端技术的进步。

这将是一场持久战。

作者 余快

芯片产业正遭遇着史无前例地的缺货时期，从 汽车 到手机纷纷缺芯涨价，整个产业链似乎被笼罩在前所未有的恐慌之中。

安防产业是最早感受到这一波芯片缺货潮的行业之一，而眼下，情况愈演愈烈，需求有增无减。

“安防缺芯，摄像头涨价”又一次热搜出圈，这一次，来自央视 财经 的报道。

安防缺芯依旧

去年8月，因海思缺货引发的第一波缺芯潮时，AI掘金志曾对此进行了报道， 海思「缺货」，安防「缺芯」

某业内人士告诉AI掘金志，2020年8月之前海思芯片的价格和供应都比较正常。8月5日-10日，价格突然暴涨，9月初，海思安防芯片最少涨价5倍以上。

伴随着多产业的全球性缺芯，安防缺芯状况持续至今。

据央视 财经 3月23日报道，安防芯片短缺，安防产品交货周期已经普遍拉长半个月左右，部分产品交付期延长至九个月，下游代理商都适当增加了囤货。

另外，芯片告急导致安防摄像头售价涨四成。有供应商表示，去年9月200万像素常用款摄像头140多元，现在已经涨到210多元。

与2020下半年海思被禁出现的IPC芯片缺货相比，此次芯片市场的供应情况更加严峻。

“缺货从去年Q3正式爆发，2021急剧恶化。”某从业者对AI掘金志表示。

除摄像头主控芯片外，IPC SoC、存储芯片、WiFi芯片等核心零部件均出现一货难求现象。

“存储芯片缺货最为严重，其次是主控芯片。”

一货难求之下，坐地起价、恐慌性囤货等乱象丛生。

“其实市场上的货完全可以满足华南地区半年以上需求，只不过需求被放大了，一家缺货10K找10家问，市场便以为有100K的需求，市场有30K的货，无形之中就出来70K的缺口，所以价格就炒起来了。”某模组提供商从业者补充道，“也因为部分贸易商利用市场焦虑，囤货炒作。”

是什么打破了半导体行业规律？

此前，半导体行业的发展奉行三段论，从存货到消化库存再到重新拉库存。

按照半导体市场的发展规律，在总供应不变的情况下，需求时强时弱，存在从强转弱或从弱到强的动态变化，芯片缺货属于正常情况，且存在一定的缺货周期。

但当下这一动态出现不平衡和矛盾点，芯片缺货的周期规律发生巨大变化。

三段论也从2016年之后不再适用，导致企业可能在价格高时反而拉高库存，造成供需动态不平衡。

“实际上从2016年到2021年，市场均出现了不同程度的芯片产品短缺的情况，2016年DRAM短缺，2017年不仅是DRAM短缺，连Flash NAND也短缺，2018年功率半导体短缺。”

紫光集团联席总裁陈南翔在前几天的Semicon China 2021大会上表示。

“如果按照奥林匹克周期从2014年开始算起，2019年属于“小年”，不应该出现芯片短缺的情况，但即便是到了2019年，也有CPU、5G芯片、TWS等产品供应不足的情况。”

行业规律之外，外在推动因素是什么？

原材料短缺和价格上涨是主要原因之一。

2019年，联合国将半导体最基础的材料“沙子”定为“短缺材料”，沙子中所含的硅元素，是制造半导体器件的基础材料，整个半导体产业将面临从“沙子到芯片”各个环节的涨价。

原材料之外，需求井喷，芯片产能和市场需求不匹配占主导因素。

一方面，市场进入“个人半导体”时代，10年前一个人只用于一部智能手机，现在除了手机外，还有电脑、手表、手环、耳机等等产品。在未来，这一现象会更加明显。

另一方面，某安防芯片从业者张明对AI掘金志表示，全球疫情催生了家庭办公和学习等宅经济，5G、平板、笔记本、手机需求量暴增，芯片上游的产能向其倾斜。

高通CEO安蒙也曾放话，PC、 汽车 等联网芯片订单井喷，高通芯片恐怕不能满足行业需求。

“摄像机芯片目前绝大多少集中在22-40纳米，这个层面上游晶圆和封测产能都非常紧张。”张明说道。

终端商抢芯片，制造企业抢晶圆。

“这一波影响非常直接，去年海思缺货，小米、oppo等都在抢晶圆资源。”

据悉，晶圆代工厂产能在手机、笔记本、服务器等需求已经满载，安防芯片难以插队。

而另一关键环节封测也呈现相同的趋势。

据工商时报报道称，受上游晶圆代工产能持续爆满的影响，今年上半年半导体封测产能仍严重吃紧。

订单的持续涌入，诸如日月光这类大厂的投控产能已经排满到今年下半年，其他公司如华泰、菱生、超丰的打线封装订单同样爆满。

晶圆代工紧缺之下，2021年全球各大晶圆代工厂、IDM大厂、IC设计厂均纷纷宣布于年初涨价。

晶圆代工价格涨价10%至20%，封装测试涨价10%至20%。

高级芯片的需求全面增加，尖端晶圆厂和封测厂等会优先考虑高端产品。

“与 汽车 车规级芯片、手机芯片等相比，安防芯片附加值并不高。”张明补充到，

“封测厂内，设备24小时全年无休运转，一旦封测厂的A客户晶圆资源没跟上，有资源的B企业就上。”

张明表示，尖端晶圆厂也如此，有晶圆资源的企业也能优先得到封测资源，形成恶性循环。

与此同时，产能的扩充并非易事。

AI掘金志获悉，晶圆厂和封测厂属于超级大的资金密集型的行业，需要维持生产线24小时运转以最大化营利，产能的增加将是几十亿为单位的量级。

“一方面扩大产能需要时间，另一方面，芯片原厂相比去年产能已经大幅提升，但依然无法满足日益增长的市场需求。”

某机构预测，从2018年到2030年，集成电路销售额将增加124%，彼时集成电路产能至少增加2倍，但扩产速度仍然难以追赶需求增长速度。

芯片短缺和涨价带来的不确定性导致市场恐慌性囤货，各环节订单激增。

台积电高管在最近两次财报电话会议上表示，客户为了应对不确定性的风险开始囤积芯片。

有数据显示，2020 年中国的芯片进口额攀升至3800亿美元，约占整体进口额的1/5。

国际关系的变化也加剧了芯慌现象 。

此前，《日本经济新闻》报道，全球半导体严重短缺的开端是美国政府对中国企业的制裁，尤其是对中芯国际的制裁。

中芯国际拥有成熟的28nm芯片生产线，原本可极大地弥补产能，然而受美国制裁影响，目前其14nm生产线产能仅仅达到1.5万片/月。

报道指出，订单集中涌向台湾企业等，再加上全球 汽车 半导体等各行业的需求快速复苏，供应短缺迹象加强。

同样的观点，也出现在近期法国广播公司的一篇报道中，他们指出特朗普对中国发起的“ 科技 战”是当下芯片短缺问题的间接推手。

“芯片荒”局面尚未缓解，一场暴风雪，不仅席卷了得州，也让全球芯片紧缺现象雪上加霜。

今年2月，美国德州遭遇超级寒流袭击，导致严重能源供应短缺与电力中断，包括Samsung、NXP与Infineon三家半导体业者位于奥斯汀的晶圆厂因此停摆。

但也不乏乐观的观点。

长电 科技 首席执行官及董事郑力认为，此次缺货一定程度上也意味着国内半导体产业进入了新的发展阶段。

“几年前，我们很羡慕外资大厂缺产能，因为我们那时是缺订单，如果什么时候缺产能了，就说明我们的公司发展到一定程度。如今国内很多公司已经发展到一定阶段，才出现缺产能的情况，我认为这是一个在集成电路行业比较典型的景气循环的现象。”郑力说道。

结语

在持续性的缺芯危机之下，供应链安全问题凸显，芯片供应链成为安防产业链中众多企业的核心竞争要素之一。

但也正如郑力所言，是危机，也是机遇。

传统安防行业经过数字化、网络化、高清化之后，正在与AI融合，向智能安防升级。

马太效应日益凸显，资源开始向头部企业聚集。

无论材料断供是还是技术短板，解决“芯慌”仍需要一段时间。在这场芯片战争中，其他国产芯片需要也正在努力迎头赶上。

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