全球芯片短缺困境如何破？

從2020年12月開始，全球多家車企都受到芯片短缺的影響，福特、通用、豐田、本田、日產(chǎn)、斯巴魯、大眾集團(tuán)、戴姆勒、Stellantis等廠商紛紛減產(chǎn)。

2021年2月，缺“芯”情況非但沒有得到改觀，由于美國得克薩斯州遭遇暴風(fēng)雪，導(dǎo)致附近芯片制造工廠停工，進(jìn)一步加劇了芯片短缺。

IHS Markit預(yù)測，2021年第一季度，汽車產(chǎn)量將會(huì)比最初預(yù)期少67.2萬輛，到今年年底汽車總產(chǎn)量也將會(huì)削減96.4萬輛。而且，這一情況漸漸已經(jīng)從汽車芯片領(lǐng)域蔓延至整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)。

蘋果最近表示，iPhone的銷售受到了零部件短缺的限制，另外索尼也表示，由于生產(chǎn)遇到了瓶頸，因此很有可能無法在2021年滿足其新款游戲機(jī)的需求。

目前來看，2021年開年“芯片緊缺”成為了半導(dǎo)體行業(yè)揮之不去的關(guān)鍵詞，何時(shí)能出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)？國內(nèi)芯片領(lǐng)域又將有何發(fā)展？我們接著往下看。

芯片短缺受到多方面影響

要說到芯片短缺的原因，需要追溯到去年年初的新冠大流行。

由于疫情爆發(fā)，歐洲、東南亞等地區(qū)的芯片供應(yīng)商產(chǎn)能受到影響，并且，由于全球各行業(yè)的智能化趨勢(shì)也催生了更多的芯片需求，導(dǎo)致芯片的供需矛盾出現(xiàn)端倪。

據(jù)了解，在疫情期間居家辦公、學(xué)習(xí)帶動(dòng)了對(duì)平板電腦、智能手機(jī)等電子產(chǎn)品的需求。同時(shí)，醫(yī)療器械等技術(shù)的發(fā)展，如手術(shù)機(jī)器人等智能化的醫(yī)療產(chǎn)品，也催生了行業(yè)對(duì)芯片的需求。

而且，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及，不僅是消費(fèi)電子領(lǐng)域，醫(yī)療，工業(yè)、通信等其他領(lǐng)域也將向智能化的方向加速發(fā)展，由此產(chǎn)生的需求也將進(jìn)一步擠占芯片的產(chǎn)能空間。

當(dāng)人們寄希望于2021年，新冠疫情破壞程度降低，芯片短缺情況會(huì)有好轉(zhuǎn)時(shí)，大自然又與我們開了一次玩笑，先是日本遭遇7.3級(jí)大地震，東芝、富士通等半導(dǎo)體工廠受創(chuàng);再是美國得州罕見暴風(fēng)雪導(dǎo)致大面積停電，數(shù)個(gè)半導(dǎo)體制造廠紛紛暫停運(yùn)營。這一系列的自然災(zāi)害，令本來就已緊張的供應(yīng)進(jìn)一步承壓。

恩智浦半導(dǎo)體最近表示，已將奧斯汀地區(qū)的兩家工廠停工。三星電子暫時(shí)關(guān)閉了奧斯汀的兩家半導(dǎo)體制造工廠，且沒有進(jìn)一步恢復(fù)生產(chǎn)的時(shí)間表。

據(jù)花旗銀行數(shù)據(jù)顯示，奧斯汀工廠占三星總產(chǎn)能約28%，是三星半導(dǎo)體的制造中心，預(yù)計(jì)此次暴風(fēng)雪將會(huì)給三星電子帶來超過9000萬美元的損失。

芯片缺貨帶來的最直接影響就是價(jià)格上揚(yáng)。從去年底開始，芯片原材料的價(jià)格持續(xù)上漲，根據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)，2020年8英寸的晶圓價(jià)格在第四季度有明顯漲幅，約上漲5%—10%，聯(lián)電、世界先進(jìn)等公司在第四季度有10%—15%的漲幅。

多方面的因素導(dǎo)致芯片短缺，這對(duì)于各行各業(yè)來講確實(shí)有不小的打擊，但是，什么時(shí)候供貨能恢復(fù)正常呢？

恢復(fù)芯片供應(yīng)至少半年

盡管，半導(dǎo)體行業(yè)一直在努力提高產(chǎn)量，以滿足需求的急劇上升，但這種供需失衡無法通過簡單的“切換開關(guān)”來“糾正”。

恢復(fù)市場平衡需要時(shí)間。半導(dǎo)體制造不適合快速和大規(guī)模轉(zhuǎn)移，因此，提高半導(dǎo)體產(chǎn)量顯然需要時(shí)間。

目前，包括臺(tái)積電和GlobalFoundries等在內(nèi)的芯片代工廠都宣布在今年擴(kuò)張的計(jì)劃，封裝廠也會(huì)跟進(jìn)。

但ASML，應(yīng)用材料，KLA，LAM Research等公司將花費(fèi)數(shù)月的時(shí)間來制造相關(guān)材料和工具，隨后還需要時(shí)間進(jìn)行安裝和調(diào)試。

眾所周知，半導(dǎo)體制造是最復(fù)雜的制造流程之一，而成品芯片的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常會(huì)提前半年。大多數(shù)行業(yè)分析師認(rèn)為，隨著代工廠和封裝廠的擴(kuò)張，供應(yīng)關(guān)系逐漸滿足需求，目前的供應(yīng)短缺情況也將會(huì)維持半年時(shí)間。

“中國芯”迎來機(jī)遇？

在全球迎來芯片困局時(shí)，中國的芯片市場卻是另一番景象。

目前，國內(nèi)芯片企業(yè)正如雨后春筍般成長，大量的投資計(jì)劃也積極地展開。據(jù)了解，2020年，國內(nèi)有近萬家集成電路企業(yè)成立，新公司營業(yè)范圍都包括了半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域。

在“中國制造2025”計(jì)劃中明確提出要大力發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。根據(jù)計(jì)劃，2020年半導(dǎo)體核心基礎(chǔ)零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料應(yīng)實(shí)現(xiàn)40%的自主保障，2025年要達(dá)到70%。

以汽車行業(yè)為例，2020年9月，由科技部、工信部、新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心作為國家共性技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)牽頭，70余家企事業(yè)單位成立“中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，正著力補(bǔ)齊國內(nèi)芯片短板，努力實(shí)現(xiàn)我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的自主安全可控和全面快速發(fā)展。

目前，不少國內(nèi)車企正積極布局汽車芯片領(lǐng)域。比亞迪已經(jīng)成為目前國內(nèi)自主可控的車規(guī)級(jí)IGBT領(lǐng)軍者，產(chǎn)能達(dá)到了5萬片，市場份額僅次于英飛凌。此外，華為的車載自動(dòng)駕駛、5G智能網(wǎng)聯(lián)芯片及模塊也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“上車”。

需要正視的是，雖然在近幾年國家大力推動(dòng)下，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，但是仍然還處于不成熟階段。截止至2019年底，我國芯片的消耗量占據(jù)世界芯片消耗量的42%，然而，我國芯片自給率不足30%，每年都要耗費(fèi)近萬億的外匯儲(chǔ)備從國外進(jìn)口芯片。

芯片這樣技術(shù)難度較高的產(chǎn)品，其生產(chǎn)的主導(dǎo)權(quán)依舊掌握在外企手中。從本次的芯片短缺反映出，即便國內(nèi)生產(chǎn)鏈在不斷完善，目前還是不能突破核心技術(shù)的壁壘。

不過，十四五規(guī)劃將重點(diǎn)支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)關(guān)鍵“卡脖子”環(huán)節(jié)，主要包括先進(jìn)制程、關(guān)鍵的半導(dǎo)體設(shè)備和材料等領(lǐng)域。在國家戰(zhàn)略強(qiáng)力助推和企業(yè)不斷研發(fā)下，未來，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入到高速發(fā)展階段，國產(chǎn)替代，未來可期。

寫在最后

我們發(fā)現(xiàn)，隨著越來越多的公司放出消息，關(guān)于芯片產(chǎn)業(yè)鏈缺貨的圖景逐漸清晰，缺“芯”困局不僅限于汽車行業(yè)，已逐漸蔓延至手機(jī)、游戲機(jī)、安防等領(lǐng)域中。從目前的趨勢(shì)來看，即便芯片制造商、封裝商在不斷擴(kuò)張，最少也將有半年時(shí)間芯片缺貨情況才能有所緩解。

而針對(duì)中國芯片行業(yè)而言，在國家的支持和企業(yè)不斷探索中，我國的芯片行業(yè)傳來眾多利好，同時(shí)，在其他高技術(shù)領(lǐng)域也取得了許多突破性的進(jìn)展。雖然，目前我國芯片自給自足率還很低，但我們相信“中國芯”遲早有綻放的一天。
責(zé)編AJX