尹欣驰:智能电动化时代,中国汽车产业供应链面临的机遇与挑战

  2023年7月5日-7日,由中国汽车工业协会主办的第13届中国汽车论坛在上海嘉定举办。本届论坛以“新时代 新使命 新动能——助力建设现代化产业体系”为主题,设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛+N场发布”共18场会议及若干发布、展示、推广等活动,旨在凝聚各方力量,形成发展共识,为建设现代化产业体系贡献汽车行业的智慧和力量。其中,在7月7日上午举办的“主题论坛十:探索中国汽车产业新增长趋势”上,中信证券股份有限公司研究部汽车行业首席分析师尹欣驰发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

  各位来宾,大家早上好!
  今天非常荣幸能跟大家分享我们对于汽车行业在供应链方面未来挑战的研究。
  去年整体新能源产量650多万辆,占到了全球64%。同时,在快速增长的过程中,由于上游产业链有一定制约,很多车企在过去两年面临上游产业链压力,我们注意到两个比较明显的限制性瓶颈:
  一是资源品,以锂、钴为代表,特别是锂。钴的方面,因为有磷酸铁锂的发展方向,相对来说钴的限制性没有那么强。但锂从2020年开始超过10倍的价格涨幅,在去年一度导致新能源整车企业大幅涨价,而且车企、电动企业在毛利率层面都受到了很大影响。
  二是芯片,比较典型的代表是MCU的缺芯,2021年时不仅导致很多芯片价格上涨超过百倍甚至千倍,同时有很多整车企业因为MCU问题,曾经一度出现过减产、停产的情况。
  我个人觉得,这两类供应链的共性,如果仔细穿透看的话,共性点在于上游供给端格局比较集中,同时当前中国企业对海外依赖度比较高。我们在这两端尚未形成比较强的控制能力,这直接导致了行业在快速发展的过程中,上游供应链某种程度上成为了我们的软肋,整车企业被迫随行就市,接受非常高的价格上涨。
  从锂、MCU的角度,我详细展开讨论未来这两块的供应链紧张未来会怎么发展。
  一、锂
  锂并不是极其稀缺的资源,在全球范围内分布相对比较广泛。国内锂矿不是很多,整体锂资源在全球范围内占了8%。中国看似缺锂,主要的问题还是因为锂开采成本相对比较高。过去几年,锂价大幅上涨带动了全行业资本开支的扩充。可预见的是,在未来我们会看到,无论是中国范围还是全球范围内,可开采的锂资源将继续快速增长。
  目前来看,8%的占比可能意味着我们对海外锂资源依赖度甚至强过于原油,但如果展望未来,虽然接下来三年锂的对外依赖度还是相对有一点压力,但长期来看,锂的问题正在缓解。
  大概有两方面的原因:
  第一方面:盐湖提锂。在碳酸锂比较高价的背景下,盐湖提锂已经完成了蜕变,以前说中国的盐湖整体锂离子浓度比较低,镁离子相对比较高,开发起来比较难,成本比较贵。但从去年开始在青海有10万吨碳酸锂当量的产量。
  今年开始,这个数字在快速往上爬坡,近两年有机会突破20万,往后的爬坡趋势正在出现。盐湖的发展,虽然没有办法完全摆脱对外依赖的问题,但减轻对外依赖意味着一个事情:碳酸锂的价格很难像过去两年那么离谱。过去两年市场供需缺口比较明显,中国受制于澳大利亚、南美地区的锂矿厂商漫天要价,但接下来2、3年,有国内的碳酸锂供给做对冲,碳酸锂高价的情况至少会比较明确地开始好转。
  除了盐湖提锂以外,技术端整车企业、技术企业都在逐步摆脱对锂的依赖,一个是钠电,一个是插电混动。
  首先是钠电。由于钠在地壳中的丰度高于锂,在成本端、供应链供给端都是非常好的摆脱对外依赖度的技术方向。虽然目前来看钠电在能量密度上比锂电差一些,差的距离还是比较明显,但是由于它本身有相对比较好的特性,比如说像充放电倍率、低温特性,同时包括在成本端有大约30%的下行,所以钠电长期来看是比较明确的趋势。钠电早期可能在储能和两轮车领域会有比较大的范围应用,在商用车上的应用也不成问题。
  第二方面,插电混动,2021年开始随着比亚迪、长城、吉利等企业做的串/并联技术,以及理想等新势力企业做的增程式技术,在他们快速上量的过程中很明显地看到此类双电机技术的PHEV车型有比之前单电机PHEV更好的市场需求。由于PHEV的单车带电量明显低于纯电,一辆车就带10度-20度电,因此在碳酸锂价格上涨的过程中,PHEV去年的终端售价和终端毛利率保持在非常稳定的状态。
  接下来三年,考虑市场对电动车的需求在快速扩张,同时碳酸锂价格在当前位置大概率也不会跌太多,因此我们认为插电混动还是有很强的市场优势,能够缓解当前阶段充电设施、充电桩等基础设施还不是特别足的情况。
  二、MCU
  2021年MCU给行业敲响了警钟,以前对车企来讲,MCU很多情况下是Tier-2,当MCU刚开始缺货的时候,全市场压力非常大。如果我们看主流汽车芯片交期,从2020年年初开始,到2021年下半年,特别是2022年上半年,几乎是全品类不同种类MCU的交货周期都在快速扩张。特别在2021年8月份-9月份,由于马来西亚疫情,整个行业出现了非常严重的缺芯情况,大量整车企业因为采购不到博世ESP背后的ST9369芯片,导致出现了断供,包括在产能端出现了停产的情况。
  从去年开始MCU价格带相对回落,但背后的供给格局并没有发生本质上的改变。MCU看上去这波缺芯是因为疫情,其实本质还是因为上游被海外厂商主导,供给严重依赖海外。如果我们进一步研究不同种类的MCU,会发现目前这个领域还没有太多中国企业涉足,少量涉足的中国企业也大多位于相对比较初级的领域,像车灯控制器、空调控制器等。
  当前汽车MCU很多芯片制程并不是很高,相对是比较粗的芯片制程,比较符合中国目前半导体发展的阶段。预计接下来两三年会有相当多的企业开始进入车规级MCU,缓解车用的MCU供给压力。其中,底盘类MCU攻克的时间预计会比较长,这类产品对安全性的要求是整车里最高的,想要通过安全性测试不仅是研发的问题,很多层面是时间的问题,因为进入主机厂的壁垒相对比较高。
  长期来看MCU并不是太大的问题,但是此类问题的逻辑延伸会促使我们去挖掘一些接下来可能会出现供给偏紧的方向,大体都是围绕着半导体及延伸的领域。
  接下来讲三个过去几年汽车行业发展过程中在供应链层面形成钳制和瓶颈的零部件领域。
  (1)碳化硅。
  碳化硅作为800V趋势下最大的受益品种,很多车企已经在过去2、3年里开始进行布局、量产。特斯拉,以及国产的蔚来和小鹏都开始用了。由于碳化硅在高压体系下的能耗优势、开关效率、体积重量的参数全方面优于现在的IGBT,碳化硅的切换在车上的趋势是比较明显的。
  碳化硅面临的产业链挑战,跟之前讲的MCU、锂有非常相似之处,上游产能不是很平衡,而且海外龙头占据非常高的份额,国产企业目前正在逐渐突破的过程中。碳化硅相较于硅基半导体的特点是晶体生长的时候比较慢、加工比较困难、良品率比较低,碳化硅衬底的环节是重要的瓶颈。这个环节占了接近一半左右的成本,而且目前这个领域几乎是海外龙头高度市场份额垄断的状况。
  像导电型碳化硅领域,前三家海外公司占据89%的份额,半绝缘型三家占了99%,半绝缘型里面目前中国有些企业取得了一定的突破。SiC的器件端,无论是意法半导体、英飞凌、Wolfspeed都是海外的企业,目前供给比较依赖于海外。
  随着终端800V应用的大幅提升,对车端碳化硅需求正在快速扩张。去年全球范围内需求在40万片左右,预计到2025年会在150万片。这样的高速增长下,很多海外企业目前阶段资本开支虽然在进行,但进度并没有那么快,未来缺货的可能性比较大。不过好就好在,即便没有碳化硅,车厂生产不会受到明显的影响,IGBT也还是能用的。但大家最终会发现,碳化硅在成本端相对于IGBT,在800V的趋势下还是有比较明显的优势。
  (2)自动驾驶大算力芯片。
  自动驾驶大算力芯片被谈论很多,大家相对更熟悉一些。目前来看,绝大多数做高阶自动驾驶比较领先的车企,特别是国内车企,目前阶段对英伟达的依赖度都比较高,特别是蔚小理新一代的自动驾驶都用了英伟达Orin芯片。英伟达系统无论对于自动驾驶算法,还是对云端,都构筑了一套非常完善很强大的生态链,形成了很高的黏性。中国企业想在目前阶段实现很大的从无到有的突破,或者在成本端实现看齐,面临比较大的难度。有很优秀的国内半导体公司像华为、地平线在这方面有所突破,但高阶超大性能的芯片方面目前还是有一定的差距。
  这种瓶颈不光来自于车端的推理芯片,包括云端的训练芯片、工具链都存在类似的问题。云端芯片限制已经开始:去年8月9日,美国拜登总统签署了《芯片与科学法案》,限制A100、H100芯片向中国出口,现在很多做自动驾驶算法公司如果还想用这种芯片的话,只能另想办法,这对行业的发展形成了一定压力。
  我们认为,自动驾驶、大算力芯片、自动驾驶下半年将是行业的热点,对于大算力芯片背后的产业链供应链安全,其实需要很多半导体行业公司一起努力完善。
  (3)线控底盘控制器。
  我们发现整个行业在格局层面,也确实符合刚才提到的“海外大企业供给格局集中”的特点。分拆来看,线控底盘包括线控制动、线控转向、线控悬挂。特别是线控制动,已经是新能源化过程中的必选项,线控制动可以大幅帮助整车企业进行能耗优化。
  线控转向、线控悬挂从去年到今年行业内有部分企业在做,特别最近特斯拉发布了线控转向以后,行业关注度特别高。行业目前普遍认为2024年是线控转向的量产元年,线控转向可以很明确地帮助高级别自动驾驶的车型提高转向控制器的精度,同时实现上下车身的软硬件解耦。
  之所以可能面临供给端瓶颈,有两维度的观察:
  第一方面,从芯片入手,大量底盘控制类芯片MCU虽然制程不高,一般是55mn、90mn,但功能安全性是行业里要求最高的,都是要求ASIL-D,而且在一部分细分市场MCU格局比其他类别MCU垄断级别更高。以转向行业为例,目前转向芯片行业95%的芯片都是由英飞凌供应的,如果未来英飞凌出现了一定供应层面的扰动,对中国车企来说,只能被迫接受涨价或改变供应商,而这个行业突破起来比较难,国内有些比较早期的企业在往这个方向做,希望他们可以更早地迎来突破,但这个方向确实花的时间比车身类控制器更长。
  第二方面,从Tier-2层面理解,无论是转向还是制动,上游集中度非常高,此前线控制动像博世、大陆、采埃孚三家占了超过9成的市场份额。这两年这项数据有变化,比亚迪、伯特利等国内企业开始线控制动的产能投入,很好地改变了缺货的情况。从第三方供应商的角度来看,线控制动是比较稀缺的布局领域。下一个可能有类似情况的是线控转向,线控转向的普及阶段处在更为早期的位置,目前来看全球范围内唯一在量产的是配套丰田的日本捷太格特。目前已经有相对成熟储备的企业包括博世、采埃孚、耐世特等。虽然线控转向看上去压力很大,但其中耐世特是中方控股的企业,大股东是中航工业集团。因此假使全行业面临快速发展、供不应求的状态时,相信我们最终是有更好的机会去缓解压力的。
  总结一下:在智能电动化快速发展的过程中,我们看到了过去几年供应链挑战非常多,供应链挑战共性在于上游格局非常集中,且中国企业暂时还没有办法摆脱对外的高度依赖,无论是资源品还是芯片都是类似的情况。虽然锂、MCU接下来大概率情况会慢慢变得更好,但过去两三年发生的事情可能是接下来几年发生事情的提前投射,建议车企、零部件厂商更早地布局相关的方向,特别是本次论坛我们提到的三个环节:碳化硅、自动驾驶大算力芯片、线控底盘及控制器。
  我今天的汇报就到这里,谢谢各位!
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)


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