首席宏观经济学家芦哲：如何测算芯片瓶颈下的美国机动车消费

投资要点

· 核心观点

美国机动车市场的供需矛盾是本轮消费供需失衡中的典型案例，其供给侧的瓶颈来自芯片&运输供应链的共振，需求侧的旺盛不仅来自财政补助与服务消费受阻，还来自疫情对潜在用车需求的推升。向前看，预计芯片&运输供应链在22Q2迎来修复拐点，部分被抑制的需求与价格压力将在22Q3得到释放。因此上半年美国仍面临较为严峻的通胀压力，警惕美联储在5月趁热试探性加息一次。

· 需求：

二手车与租车市场分流被抑制的新车购车需求

2021年8月以来，新车需求受库存影响走低，这部分需求被二手车市场与租车市场分流。二手车市场随即迎来第二轮量价齐涨，但暴涨的价格很快将需求驱赶至租车市场。向前看，随着库存水平的恢复，租车市场向上偏离的消费水平将回流至新车市场，而二手车价格或从当前的暴涨反转为暴跌。

· 供给：

预计芯片与运输供应链在22Q2迎来修复拐点

芯片产业链具有“长”与“脆”两个特征，过长的产业链决定了更明显的牛鞭效应，终端需求向上游逐级扩大加剧供需矛盾，过脆的产业链则由行业过于集中导致，行业集中导致风险集中，更易在生产环节出现瓶颈。芯片与运输产业链的瓶颈具有木桶效应，需要二者同时修复才能缓解当前的供给瓶颈。从对芯片产能的预测与运输行业劳务市场的修复节奏看，预计22Q2出现修复拐点。

· 风险提示

Omicron病毒变异超预期→运输供应链瓶颈修复延后&芯片厂商被迫关停→供给端芯片产业链&美国运输产业链危机持续发酵→库存水平恢复超预期延后→二手车价格加速上涨→通胀加速上行→通胀预期失控→通胀失控→美联储被迫加速加息抑制通胀。

目 录

1. 需求：被抑制的需求与暴涨的价格

1.1. 总量：疫情危机如何冲击量价关系

1.2. 结构：被抑制的新车需求去了哪儿 

2. 供给：芯片&运输供应链的危机共振

2.1. 芯片瓶颈：又长又脆的半导体产业链

2.2. 运输瓶颈：二阶导归零，转负仍需时日

3. 测算：未来路径的描绘及影响分析

3.1. 测算

3.2. 启示

4. 风险提示

正 文

市场对美国消费的未来路径仍存在较大分歧，一来是商品消费：商品消费的透支程度如何？供给瓶颈何时缓解？二来是服务消费：服务消费何时恢复？是否出现与前期商品消费类似的需求爆发？是否会因劳务市场的恢复不充分而演变为服务消费的供需失衡？以及，由此带来的消费量价关系的变化如何影响美国经济、中国出口以及美联储货币政策路径？

回答上述问题，需要对当前美国个人消费支出进行更细致的拆解，同时衡量其与芯片&内运供应链的修复程度、剩余超额储蓄结构与居民边际消费倾向等因素之间的相互博弈，进而更准确地判断明年的消费趋势以及由此带来的潜在影响。

本篇为美国消费系列报告的第一篇，旨在分析当前美国个人消费→耐用品→机动车市场的需求（第一部分）与供给（第二部分）情况，并基于上述供需关系对明年美国机动车消费路径进行详细的定量测算。

1. 需求：被抑制的需求与暴涨的价格

美国的机动车消费项目的全称为机动车&零件（Motor vehicles and parts），与家具&家用耐用品（Furnishings and durable household equipment）、娱乐品&载具（Recreational goods and vehicles）、其他分耐用品（Other durable goods）共同构成美国个人消费支出中的耐用品消费项目。

图片

从截面数据来看，截止2021年11月，美国名义PCE季调年率为16.4万亿美元，其中，名义耐用品季调年率为2.1万亿美元，占名义PCE比例为12.7%，机动车&零件季调年率为0.7万亿美元，占名义PCE比例为4.3%。

实际数据与名义数据之间主要通过价格指数进行转化。截止2021年11月，美国实际PCE季调年率为13.9万亿美元，其中，实际耐用品季调年率为2.2万亿美元，占实际PCE比例为15.8%，机动车&零件季调年率为0.5万亿美元，占实际PCE比例为4.1%。实际值与名义值之间通过PCE价格指数进行转换。

图片

1.1. 总量：疫情危机如何冲击量价关系

上轮机动车&零件消费的复苏周期始于2010年1月，截止2020年2月。图3可见，机动车&零件的实际PCE数据呈现出较明显的线性增长特征，这主要有2个原因：①BEA在编制数据时使用的是季调年率数据，通过季节性调整熨平了数据原有的季节性特征；②来自新增与置换的消费需求分布较为稳定均匀。例如，初始第1-10年的新增需求均匀地分布在各年，并在第11-20年转化为置换购车，同时迎来第11-20年的新增需求，故正常情况下，机动车&零件的实际PCE呈现出上倾/正斜率的线性走势。

图片

因此，将2010年1月至2020年2月的数据进行线性回归，可得到机动车&零件实际PCE的潜在需求，即如果没有疫情冲击，机动车&零件的实际需求将紧密围绕潜在需求窄幅波动。

但是很显然，疫情冲击改变了美国机动车市场既定的消费路径，使其呈现出前低后高的走势。为了更好地分析机动车市场的需求情况，我们将从横向时间序列（对比疫情危机vs次贷危机）与纵向截面（对比疫情冲击下不同消费分项的走势）两个维度分析量（实际PCE）与价（PCE价格指数）的变动。

从横向时间序列上可看出，本轮疫情危机与上轮GFC时期量价关系差异明显——上轮GFC中，机动车消费量与价的下跌与修复周期相对较长，下跌与上涨的幅度相对温和，且量的涨跌占据主导地位。本轮疫情冲击下，机动车消费量与价呈现出急涨急跌的走势，在财政补贴、疫情期间出行安全需求增大、线下服务受阻等因素影响下，消费量很快走出衰退并呈现出爆发式增长，进而导致更剧烈的下跌与上涨，而随着旺盛的需求与芯片&运输供应链的恶化，供需失衡加剧，消费自21Q2以来呈现量缩价涨态势，价取代量成为主导。

图片

纵向截面数据以散点图（横轴：PCE价格指数同比增速，纵轴：实际PCE同比增速）描绘出疫情期危机以来个人消费支出及其主要分项的量价关系轨迹。

图片

图5可见，疫情危机以来，美国的个人消费支出一共经历了4个阶段：①疫情爆发后的量价齐跌→②美联储宽松+特朗普CARES Act财政刺激带来的量价修复→③拜登ARP计划二轮刺激消费来带的量价暴涨→④需求旺盛+供应链危机恶化供需失衡带来的量缩价涨。虽然轨迹上，个人消费支出与耐用品、非耐用品、服务三大分项保持一致，但是幅度上则呈现明显差异——耐用品量与价的涨幅明显更为夸张。将耐用品进行进一步拆分可发现（图6），耐用品如此夸张的走势在分项层面亦呈现明显的结构分化——机动车&零件贡献了其绝大部分的涨幅。

图片

将图5、6联立可发现，虽然PCE各分项变化趋同，但幅度分化明显，尤其反映在近期PCE价格指数的变化中：①个人消费中，商品涨价幅度远高于服务，反映的是财政刺激下，商品需求激增、服务需求受阻叠加美国运力瓶颈恶化导致的供需失衡；②耐用品中，机动车&零件涨价幅度大于家具&家用耐用品与娱乐品&载具，反映的是在运力瓶颈的基础上，用车需求激增叠加芯片瓶颈导致的供需进一步失衡。

1.2. 结构：被抑制的新车需求去了哪儿

运力与缺芯带来的直接影响就是新车库存告急，使得部分新车购置需求无法得到满足。图7、8可见，无论是名义值还是实际值，轻卡（light trucks）新车的库存自21Q1以来开始下降，且下行力度在21Q2与21Q3有所加剧。

图片

图片

虽然与轻卡相比，轿车库存水平的变化相对乐观，但从二者的PCE来看便知，受市场饱和影响，无论是名义值还是实际值，轿车的消费规模自2015年来便开始下行，新车消费的上行主要系轻卡带动。根据美国经济分析局，面包车(vans)与SUV也包含在轻卡的范围内。

图片

图片

那么，因库存不足而被抑制的新车需求流向了哪里？我们分析发现，这部分需求一部分流向了二手车市场，另一部分则流向了租车市场。

1.2.1. 流向1：二手车市场年政府债务融资规模几何？

图11可见，本轮新车PCE的峰值在5月，6月以来新车实际PCE同比增速则因库存不足出现回落，并在8月转负，而价格PCE同比增速则继续小幅上行。与新车实际PCE同比增速转负相对应的是，二手车8月的实际PCE同比增速转正，同时二手车PCE价格指数也在这一阶段开启第二波加速上涨。因此，由于新车库存不足，部分购车需求转向二手车市场，引发二手车市场第二轮的量价齐升。

图片

另外，与新车市场相比，本轮供需矛盾也给二手车市场带来了更大幅度的涨价，这主要因为两个市场的价格粘性与菜单成本不同。新车方面，生产商与4S店的合同更新时效更慢，新的定价策略存在研究制定上的延迟决策，厂商之间的微观博弈也可能抑制大幅度的涨价。相比之下，二手车交易商的价格策略更加灵活，对应的价格弹性更高，在供需失衡、库存不足的背景下，价格上涨更明显。

但暴涨的价格也抑制了二手车市场的销售，让更多消费者望而却步。8月以来二手车销量虽然再度回正，但涨幅无法与前期相比。从图12可见，截止11月，美国仍有231万辆二手车待出售，为2020年1月297万辆水平的78%，较10月的225万辆小幅上升。对库存水平下滑相对温和但价格却明显暴涨的二手车市场而言，这也意味着二手车市场的火爆更多来自炒作情绪而非购车需求，随着新车库存逐步回补，如今二手车价格如何暴涨，后续二手车价格或也将如何暴跌。

图片

1.2.2. 流向2：租车市场

面对二手车市场高企的价格，更多的用车需求流向了租车市场。与新车实际PCE同比增速的下滑，二手车实际PCE同比增速回正保持一致的是，美国机动车租赁服务实际PCE也在2021年8月回到了线性外推线以上。即被抑制的新车购车需求的另一个流向是租车市场。2021年8月至11月，美国机动车租赁服务的实际PCE分别较对应的线性外推水平高出2.4%、9.5%、12.1%和12.6%。

图片

如果将新车、二手车及机动车租赁实际PCE与其各自的线性外推线进行对比可发现，2021年7月，新车、二手车及机动车租赁的实际PCE水平与线性外推线的偏离度分别为1.0%、-3.2%、-9.9%，而8月则分别为-10.2%、2.7%、2.4%，9月则进一步变为-12.7%、5.9%、9.5%。而随着二手车价格的飙升，更多新车需求涌向机动车租赁市场，导致10月三者的偏离度分别变成-5.7%、2.6%与12.1%，11月则为-8.1%、-0.5%与12.6%。换言之，越来越多的消费者通过租车的方式临时过渡了短期内无法满足购车需求。

图片

2. 供给：芯片&运输供应链的危机共振

前一部分的分析表明，当前机动车行业的瓶颈同时来自芯片（图6：机动车&零件PCE价格同比增速大于家具&家用耐用品、娱乐品&载具）与运输（图5：商品PCE价格同比增速大于服务）两个方面的供应瓶颈。

向前看，打破美国机动车市场的供需失衡的关键仍然来自芯片与运输供应链的修复。前者修复侧重于恢复生产，后者则侧重恢复运输，其叠加存在明显的短板效应，只有当二者均有效恢复时，美国机动车行业当前的失衡才能得到有效改观。运输供应链的问题我们在前期的通胀专题报告《供需错配如何施压美国通胀》《如何刻画美国供应链问题》中已有详细梳理，这里仅进行数据层面的更新与展望，本部分将更多从宏观角度分析芯片供应链的成因，并就其可能的修复时间进行分析与展望。

2.1. 芯片瓶颈：又长又脆的半导体产业链

半导体产业链是全球化最具代表性的产物，其最显著的特征就是产业链特别长。半导体的前端生产需要将①原材料根据②设计用③设备进行④铸造，铸造完成后再交由后端进行⑤封测得到芯片产成品，产成品再交由终端需求进行⑥电子产品制造，并最终运往终端进行⑦电子产品销售。

图片

上述环节中，①-⑤为半导体自身产业链，⑥⑦为半导体产成品的终端市场。业内一般将半导体产业链分为三个环节：上游的芯片设计，中游的芯片铸造与下游的芯片封测，三个环节由同一公司运作的模式被称为IDM（Integrated Device Manufacturing），而如果某公司仅负责上游设计，则被称作无厂（Fabless），仅负责制造则为铸造（Foundry），仅负责下游则为OSAT（Outsourced Semiconductor Assembly-Testing）。由于上游设计、中游铸造与下游封测分别为技术密集、资本密集与劳动密集型产业，因此越来越多企业倾向于深耕产业链中的某一环而非IDM运作。这样做的好处是能来带更大的规模效应，提升行业门槛，进而形成寡头/垄断。如图16，无厂、铸造、OSAT在各自环节都可见明显的马太效应。

图片

而各类生产环节的过度集中意味着风险的过度集中，某一地区甚至是某一厂房意外发生的自然灾害都容易给整个产业链造成瓶颈。这一“鸡蛋大都在同一个篮子里”的行业特点与各类自然风险偶发性的特征构成了半导体产业链过于脆弱的特性，即一旦某一环节出现不可抗力带来的冲击，很容易造成瓶颈效应，进而阻塞整个产业链。

2.1.1. 产业链过长→更明显的牛鞭效应

更长的产业链意味着更明显的牛鞭效应。因此，半导体行业本身产业链较长的特点就意味着，终端需求在逐级向上游传导的过程中，需求带来的波动幅度亦逐级递增。

图片

上一轮需求传导来自2018年特朗普执政时与全球诸多经济体之间发生的贸易摩擦。全球性的贸易摩擦使得全球半导体单月销售额在2018年11月触顶，随后持续保持低迷。终端需求的弱化向上游逐级放大，形成更为负面的牛鞭效应，而2020年爆发的新冠疫情则在早期阶段加剧了需求弱化。

图片

随后需求出现反转——总量层面的财政刺激与结构层面的线上办公、5G元年、机动车消费激增合力重燃了对半导体产业链的需求。但此时的半导体产业链产能在经历了全球贸易摩擦与疫情冲击后，无法适应激增的、随产业链延伸而逐级放大的订单需求，最终带来供不应求的场面。虽然很多企业已经表示将开始新建工厂以适应激增的需求，但考虑到建厂所需的时长，短期内仍难以改变半导体行业的供需错配问题。

2.1.2. 产业链过脆→偶发风险层出不穷

屋漏偏逢连夜雨，在产业链过长导致牛鞭效应过度刺激上游需求的情况下，2021年以来，各大芯片厂商还不断遭受不同程度的来自疫情、停水、地震、暴风、火灾等自然灾害的冲击。在芯片供给已经非常吃紧的条件下，这无疑让本就脆弱的半导体供应链雪上加霜。其中最为典型的案例为铸造环节的台积电与封测环节的马来西亚。

就汽车产业而言，造成其本轮掣肘的主要是MCU芯片。与许多高技术含量的芯片不同，MCU芯片产业制程相对成熟，利润率较低，因此制造产能一直处于收缩中（图19）。

图片

不断收缩的产能叠加激增的车规级芯片订单激化了MCU芯片的供需矛盾。根据Future Electronics市场报告，MCU芯片Q4货期较Q3出现继续不同程度的延期，目前快货期也有40-45周，而更多芯片则是进入缺货状态。

图片

MCU芯片的关键供应商则是台积电。据台湾产业情报研究所今年5月26日的报道，台积电在全球汽车MCU芯片中的市场份额约为70%。而根据台积电财报，截止21Q3，汽车电子的业务收入占比仅4.14%。因此，一直以来，汽车MCU芯片并非台积电的主营业务。

图片

此外，台湾省4月出现的停水停电、5月delta毒株的肆虐都严重影响了台积电的芯片生产。据OWID，自delta毒株在台湾省内爆发以来，台湾省的疫情防控指数也由delta爆发前的20一度跃升至76。不过，随着新增病例的减少与疫苗接种的增多，疫情防控政策逐步宽松，相应的产能也逐步恢复。

图片

图片

下游封测环节的危机则来自马拉西亚。据美国CRS（Congressional Research Center），2019年美国有约40%的半导体进口来自马来西亚，而这些基本为封测环节的产成品。而今年6月，delta毒株开始在马来西亚爆发，进而影响当地的生产、运输与出口。不过，随着疫苗接种的加速，疫情逐步得到抑制，新增病例减少，进而防疫政策放缓，疫情防控指数开始回落，相关的生产开始逐步恢复。

图片

图片

2.1.3. 芯片供给展望：预计22Q2迎来修复拐点

极度失衡的芯片供需则开始刺激上游生产商扩大产能。根据SEMI对不同半导体产能的预测（图26）可看出，22Q1、Q2的MCU产能将迎来出现一波背离历史趋势性下降水平的回升（图19）。22Q1、Q2的扩产或有望改善当下紧张的库存与供应格局。

图片

从设备商的新增订单来看，需求旺盛叠加芯片短缺也给半导体设备商带来更多的订单需求。由于SEMI公布设备商新增订单具有明显的季节性，因此取其三个月的趋势线来观察，可发现晶圆加工与封装设备订单继续保持上行，但测试设备近期有所下降。

图片

从铸造（Foundry）环节的厂商生产来看，20Q4以来资本开支呈现加速上行，尤其是台积电，资本开支从20Q4的320亿美元升至21Q1的887亿美元，带动总体铸造环节的资本开支上行。

图片

2.2. 运输瓶颈：二阶导归零，转负仍需时日

伴随机动车行业特有的芯片短缺问题的还有广泛的美国运力问题。我们在2021年10月31日发布的通胀专题报告《如何刻画美国供应链问题》中提及，当前美国运输供应链的问题来自激增的货运需求与恢复不充分的运力供给，可具体分为港口拥堵与内运拥堵两个部分。

港口方面，洛杉矶港口外抛锚停泊等待进港的船只数从11月16日40艘的高点大幅回落至12月27日的6艘，但这并不代表着港口拥堵问题的缓解。出于对安全与空气质量的考虑，政府在11月16日启用了新的排队等待系统，让船只尽可能在离加州海岸约150英里外的一个安全与空气质量区（Safety and Air Quality Area, SAQA）等待。

图片

这使得港口统计范围内的船只数大幅减少，但根据Marine Exchange of South California，真实排队等待进港的船只数目并未减少，只是更多的船只在远离南加州的水域等待而已。自11月16日新的排队系统实施以来，目前约有75%的船只在SAQA外停泊等待。但与2021年3月以来激增的趋势相比，真实排队的船只数也没有增多，即运输需求的二阶导已从高位回落至零附近，这反映的是去年激增的商品进口订单的高峰期已经过去，如此大规模的港口运输需求后续难以重现。

图片

港口拥堵的背后一方面是激增的商品消费需求带来的激增的货运船数，另一方面则是港口与内运恢复的不充分。港口的拥堵增加了货物到港的时间，使得货车更容易因为缺货而延误，且车型越大延误时间越长。这使得更多卡车司机倾向于去从事当地货运业务而非跨州长途货运，也导致更多超大型货车被闲置（图31：超大型干货卡车每日停留时间延长）。但这一闲置也反映出，目前美国内运层面供应短缺的更多是人力（卡车司机）而非工具（干货卡车），即目前尚未形成缺芯→无法生产卡车→无法供给内运→无法运输芯片→无法生产卡车的负反馈循环。

图片

图片

从卡车运输行业的就业恢复来看，卡车运输行业持续修复，最新的10月数据显示，卡车运输行业目前已恢复至疫情前（2019/9 = 100）的98.3%分位。但内部结构性变化持续，受货运拥堵等原因限制，当地运输已恢复至疫情前108.1%分位，且这一趋势仍在持续。

图片

向前看，我们认为运输瓶颈的缓解需要同时来自：①运输需求的缓解。目前看终端需求回落→进口订单回落→新增货船减少→港口拥堵持平，货运需求对运输瓶颈难以继续造成恶化；②运输供给的缓解。核心问题在于人力层面的供给修复，即卡车司机尤其是长途货运卡车司机回归劳务市场，其中的另一个关键在圣诞节与元旦节后，能否引进大量拉美卡车司机来填补当前的职位空缺。

综合考虑当前美国存在的芯片与内运的瓶颈及相互之间的短板效应，我们预计供应链层面的修复或在22Q2末迎来拐点，即美国机动车消费在2022年上半年或将持续因供应不足而被抑制。而考虑到当前的二手车市场飙升的价格对需求的抑制，更多购车需求或涌向机动车租赁市场进行过渡。

​3. 测算：未来路径的描绘及影响分析

3.1. 测算

第一部分我们根据2010年1月至2020年2月的数据测算出美国机动车消费实际PCE的潜在需求（图3），第二部分我们判断新车库存不足、二手车价格高企对购车需求的抑制将持续到22Q2末。结合这两点，我们可描绘出疫情危机以来机动车实际消费支出的4个阶段：

阶段1：2020年3月至5月，疫情爆发导致消费后置，造成3273亿美元的负缺口。

阶段2：2020年6月至2021年7月，两轮财政补助+服务消费受限+库存短缺激发抢购情绪带来需求暴增，期间一共带来6926亿美元的正缺口，其中3273亿美元为上一阶段消费的后置，余下为未来消费的前置。

阶段3：2021年8月至2022年6月，库存不足与部分需求前置至第二阶段使得这一阶段消费出现下行，2021年8月至11月已出现618亿美元缺口。将缺口进行等比例放大至2022年6月，可算出整个阶段3将带来4324亿美元的缺口。

阶段4：2022年7月至12月，库存水平回升，被抑制的购车需求从机动车租赁市场回流。在假定没有增量潜在需求、需求缺口于2022年12月闭合的情况下，4个阶段的缺口合计应为零，由此测算阶段4将需要弥补671亿美元的缺口。

图片

但是本轮疫情危机带来了潜在需求水平的提升，即出现了增量潜在需求。这部分需求来自收入水平的增加（财政补助、超额储蓄）以及需求的增加（疫情期间拥车与用车需求增加），因此才出现了机动车租赁服务向线性水平以上的偏离（图13）。而随着机动车供给的恢复，这部分需求将从租车市场向新车市场回流，进而带来一次性的增量潜在需求。

2021年11月最新数据显示，美国机动车租赁服务实际PCE超出线性外推水平12.6%，同期机动车潜在需求水平为5918亿美元，对应的一次性增量潜在需求为748亿美元。由于租车需求是一种持续性的服务，而新增的购车需求置换周期更长，因此此处的748亿美元应转化为一次性的购车需求（类似于一种增量的需求脉冲）而非对潜在需求水平永久性的提升。假定需求缺口在2022年7月与12月闭合，那么将这748亿美元的需求分摊至2022年8至11月可得出，阶段4的机动车实际需求将出现增量水平的暂时性提升。这部分一次性的增量需求也意味着，阶段1至4的合计实际PCE缺口为748亿美元而非0。

图片

3.2. 启示

向前看，芯片&运输瓶颈或持续至22Q2，美国二手车价格在今年上半年仍存在大幅上行的风险，这或增大美联储在今年上半年加息的倾向。根据美联储理事Waller（也是FOMC中目前最鹰派的人物）2021年12月17日在纽约预测者俱乐部上的讲话，“I believe an increase in the target range for the federal funds rate will be warranted shortly after our asset purchases end”，我们判断美联储很可能在今年5月份试探首次加息。而上半年预计持续高企的通胀也意味着，今年1-3月美联储或将开始向市场试探性地传递加息信号。

但是下半年经济下行风险的增大或改变前期鹰派的氛围。根据图35的测算，即使考虑了增量的需求脉冲，机动车实际PCE在下半年能释放的购车需求也不及21Q1与Q2。同时，库存水平的恢复将意味着价格的回落，尤其是目前大幅上涨的二手车价格，当前其给通胀读数带来的大力拉动或在下半年反转为大幅拖累，进而大幅缓解美联储加息的迫切性。对国内市场而言，货币政策受到的来自美联储压力或前紧后松，下半年发力空间更大。

4. 风险提示 

Omicron病毒变异超预期→运输供应链瓶颈修复延后&芯片厂商被迫关停→供给端芯片产业链&美国运输产业链危机持续发酵→库存水平恢复超预期延后→二手车价格加速上涨→通胀加速上行→通胀预期失控→通胀失控→美联储被迫加速加息抑制通胀。