芯片短缺之風(fēng)已經(jīng)吹了不小的一陣子。實際上,自2020年下半年以來,“缺芯”的不安與焦慮就發(fā)酵與蔓延在半導(dǎo)體行業(yè)之中。汽車停產(chǎn)、小家電缺芯、顯卡漲價、手機缺貨相繼發(fā)生,芯片短缺所造成的影響遍及多個行業(yè),既有芯片制造、封測、設(shè)計等上游廠商,也有汽車、家電、手機等下游廠商。
然而,在半導(dǎo)體供應(yīng)在全球范圍內(nèi)陷入嚴(yán)重短缺的情況下市場對半導(dǎo)體的需求并沒有放緩。SIA數(shù)據(jù)顯示,2020年全球半導(dǎo)體銷售總額為4390億美元,比 2019 年的4123億美元同比增長了6．5%。其中,2020年12月半導(dǎo)體全球銷售額為392億美元,同比 2019年12月增長了8．3%。
何時恢復(fù)芯片的正常供給成為市場關(guān)注的焦點。然而,危機背后往往孕育著新機,陣痛往往指引著新的方向。芯片短缺危機的爆發(fā)原因錯綜復(fù)雜,需要從多方面立場來考量,以化危機為新機,行穩(wěn)未來。
芯片之缺愈演愈烈
芯片是市場的靈魂,也是信息產(chǎn)業(yè)的三要素之一。要知道,賦予現(xiàn)當(dāng)代這些高科技電子產(chǎn)品功能的核心器件,就是人稱“生命之石”的集成電路芯片。
芯片最大的特點就是需要把數(shù)量巨大的電子元器件做到像指甲蓋那么小的一個芯片上面去。無論是小到日常生活的電視機、洗衣機、移動電話、計算機等家用消費品,還是大到傳統(tǒng)工業(yè)的各類數(shù)控機床和國防工業(yè)的導(dǎo)彈、衛(wèi)星、火箭、軍艦等,都離不開芯片。但現(xiàn)在,芯片的短缺有目共睹。
芯片短缺首先發(fā)生在汽車行業(yè)。2020年12月起,除了大眾與豐田兩家汽車生產(chǎn)商因芯片供應(yīng)不濟而分別關(guān)閉了在中國成都與廣州的部分生產(chǎn)線外,菲亞特·克萊斯勒也停止了在墨西哥和加拿大的轎車工廠生產(chǎn)步伐,同時福特在美國肯塔基州路易斯維爾的一家工廠也陷入空轉(zhuǎn)。
日產(chǎn)、Stellantis、戴姆勒、捷豹、通用、福特、大眾等知名車企都遭到了短缺影響,其中福特預(yù)計將會在今年第二季度汽車產(chǎn)量將會遭到腰斬。為此,通用汽車、福特、大眾、Stellantis、特斯拉、蔚來汽車等知名汽車廠商高管都在其財報會議上提到了半導(dǎo)體短缺的問題。
隨著芯片短缺的逐步發(fā)酵,家電行業(yè)也開始出現(xiàn)芯片短缺,中國作為全球家電最大的生產(chǎn)基地,很多企業(yè)的經(jīng)營都受到了影響。其中,小家電產(chǎn)品由于需求旺盛,生產(chǎn)訂單暴增10倍,使得其芯片短缺更為嚴(yán)重,這一現(xiàn)象更是登上了央視。寧波祈禧智能、寧波悅立電器、飛利浦空調(diào)(中國)等公司都談到了缺芯對于自己生產(chǎn)造成的困難。
相對家電和汽車行業(yè),缺芯也對索尼、任天堂等消費電子廠商造成了一定損失,兩家日本廠商都稱其游戲機可能會無法滿足市場需求。蘋果和美國網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司思科則提到了庫存的重要性,缺芯對思科、蘋果2021年第一季度生產(chǎn)并未造成太大影響,但現(xiàn)在,蘋果終是沒能逃過供應(yīng)鏈危機,稱面臨“芯片短缺”。
根據(jù)媒體報道,蘋果可能將2021年iPhone 13的預(yù)期生產(chǎn)目標(biāo)削減1000多萬部。蘋果減產(chǎn)對于芯片短缺來說是個更加明顯的信號,全球范圍內(nèi)造成嚴(yán)重破壞的供應(yīng)中斷正在惡化,幾乎所有的主要制造商都受到了半導(dǎo)體等關(guān)鍵材料缺乏的影響,同時卻又受困于無法將成品送到消費者手中。
正如財富管理公司Mirabaud Securities分析師尼爾·坎普林(Neil Campling)所說:“如果供應(yīng)短缺發(fā)生在最強大公司身上,也可能發(fā)生在任何人身上。這些公司作為關(guān)鍵客戶擁有強大的能力,可以采購足夠多的半導(dǎo)體,而其他公司將面臨比他們更嚴(yán)重的問題。”
從汽車行業(yè)到家電行業(yè),再到消費電子行業(yè),芯片短缺似乎正在越演越烈。當(dāng)前,一眾芯片工廠已經(jīng)滿負荷運轉(zhuǎn),臺積電、三星、英特爾等公司的CEO認(rèn)為芯片短缺可能會持續(xù)到明年,而日本信越化學(xué)、日本勝高等硅晶圓供應(yīng)商警告,300mm硅晶圓也將出現(xiàn)短缺。
缺芯原因錯綜復(fù)雜
芯片短缺危機的爆發(fā)原因錯綜復(fù)雜,客觀上看,既有芯片行業(yè)的周期性波動,也有新冠疫情對供需矛盾的沖擊,還與一些自然災(zāi)害相關(guān)聯(lián)。
在半導(dǎo)體這樣的周期性行業(yè),供應(yīng)永遠不是太多就是太少。對于設(shè)計和使用微芯片的公司,過去30年的策略一直是保障適量庫存以滿足需求,同時不讓庫存套住太多資金。在這樣的背景下,把時間倒回2020年初,就不難理解為什么芯片行業(yè)會對后來的情況做出這樣的誤判。
當(dāng)時,經(jīng)歷數(shù)年上漲之后,2018年全球芯片行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩,業(yè)內(nèi)普遍預(yù)估芯片市場將收縮。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于一個為時已久的高存貨低周期階段,很多企業(yè)因此減少產(chǎn)能。并且,新冠疫情的爆發(fā)讓半導(dǎo)體消費者紛紛減少訂單,許多半導(dǎo)體公司也因為預(yù)期市場需求走弱、訂單減少而降低了產(chǎn)能。
然而,2020年,受疫情影響,遠程辦公和教學(xué)成為常態(tài),電子類產(chǎn)品需求激增,遠超市場預(yù)期,芯片產(chǎn)能卻因疫情干擾而大幅下降,芯片供需矛盾逆轉(zhuǎn)。從供給層面來講,各地的封城及社交距離措施使得芯片供應(yīng)商很難在短時間內(nèi)做出適當(dāng)反應(yīng)并提高產(chǎn)能。從2020年下半年開始,芯片供不應(yīng)求局面趨于嚴(yán)峻。
屋漏偏逢連夜雨。2021年2月,日本以東海域發(fā)生7．3級強震,陸地上受影響最大的恰好是半導(dǎo)體企業(yè)集中的福島縣和宮城縣,不少企業(yè)停產(chǎn)。2021年2月中下旬,美半導(dǎo)體制造的重要中心得克薩斯州遭受前所未有的極端天氣,電網(wǎng)大面積中斷,多個半導(dǎo)體制造商不得不暫停運營。
兩場災(zāi)害使得全球芯片短缺局面雪上加霜。如果說以上客觀因素是不可控的“天災(zāi)”,那么全球經(jīng)貿(mào)環(huán)境扭曲整個供應(yīng)鏈,則是導(dǎo)致此次芯片荒的“人禍”因素。2020年9月特朗普政府對中國華為公司實施芯片封鎖,迫使華為提前采取備貨措施。為規(guī)避風(fēng)險,全球其他廠商也紛紛提前購入大量庫存。
2020年12月,特朗普政府對中芯國際發(fā)起制裁,進一步加劇全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈震蕩。根據(jù)tom shard ware發(fā)布的報告,目前全球芯片需求已超出供給能力的30%,而受到消費電子類芯片擠壓的汽車芯片,產(chǎn)能短缺問題更加嚴(yán)重。
隨著5G市場持續(xù)擴大,2021年全球芯片需求還將大幅增加。而芯片制造產(chǎn)能釋放周期較長,即便目前很多芯片制造企業(yè)追加產(chǎn)能,也需一兩年時間才能見效。不論是從采購、組裝還是制造的角度,都需要好幾個月。舉例來說,前端晶圓加工往往就費時六到九個月,大量生產(chǎn)之前又需要數(shù)周至月的時間來組裝和測試。視乎裝置的種類,量產(chǎn)也經(jīng)常需要三到四個月的時間。
就算大部分公司在2020年尾或2021年年初意識到芯片將短缺并及時下單,也必須要等到今年第三季晶圓等零組件才會送達工廠開始組裝,第四季才有可能有實際出貨,而且這還是基于這些公司本身就有半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)能的假設(shè)之上。如果從頭開始,需時可能要數(shù)年而不是數(shù)個季度。
一邊是需求訂單持續(xù)增長,另一邊是產(chǎn)能很難快速提升,短缺難以緩解,業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測很可能將持續(xù)到2022年底。
危機背后孕新機
芯片短缺正在產(chǎn)生“蝴蝶效應(yīng)”。2021年全球汽車行業(yè)整體產(chǎn)能預(yù)計將減少450萬輛,相當(dāng)于全球年產(chǎn)量的近5%。芯片短缺也勢必對全球智能手機、電腦及其他智能設(shè)備行業(yè)造成沖擊。對于期待盡快走出疫情困境的各國來說,由芯片荒引發(fā)的一系列問題又增加了新的不確定性,強化了各國對產(chǎn)業(yè)鏈安全的重視。
對于我國來說,與芯片短缺共同到來的還有科技民族主義的上行。美國政府通過貿(mào)易壁壘、大量使用出口管制以及制裁手段想要遏制中國成為一個科技強國。這無疑加劇了這樣一種感覺:供應(yīng)隨時可能被切斷,供應(yīng)鏈正在變得更加不可預(yù)測。
華為之所以成為第一家囤積大量半導(dǎo)體庫存的公司,就是因為需要在美國對中國科技封鎖的背景下尋求生存。根據(jù)去年9月生效的制裁措施,華為被“斷供”包含美國技術(shù)的芯片。不久后,華盛頓方面又宣布對中芯國際限制出口。這意味著,中國最大的芯片制造商無法再向許多客戶供應(yīng),一大塊半導(dǎo)體制造產(chǎn)能也將排除在市場門外。
但危機背后往往孕育著新機,陣痛往往指引著新的方向。從發(fā)展角度來看,國際局勢風(fēng)云變幻,半導(dǎo)體供應(yīng)鏈脆弱,任何一環(huán)出問題都會嚴(yán)重影響到整個產(chǎn)業(yè)鏈。無論是汽車芯片還是手機芯片,都存在隨時斷供的風(fēng)險。因此,芯片的國產(chǎn)替代化勢在必行。
當(dāng)前,國內(nèi)芯片企業(yè)正如雨后春筍般成長,大量的投資計劃也正緊鑼密鼓地展開。2020年,國內(nèi)成立的集成電路企業(yè)有近萬家,成立的新公司營業(yè)范圍都包括半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計,2021年1月,獲得融資的國內(nèi)半導(dǎo)體及相關(guān)企業(yè)就達到了47家,融資金額超125億元。
另外,我國在相關(guān)計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)實現(xiàn)40%的自主保障,2025年要達到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”,正著力補齊國內(nèi)芯片短板,努力實現(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。
但需要正視的是,近幾年來,在國家大力推動下,雖然我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得到了進一步發(fā)展,但是仍然處于不成熟階段。像芯片這種技術(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。
截至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%,每年都要耗費近萬億美元的外匯儲備從國外進口芯片。
面對芯片“卡脖子”的問題,國家層面給予了高度重視。無疑,集成電路是從業(yè)人員的“長征路”。“大廈之成,非一木之材也;大海之闊,非一流之歸也。”何時恢復(fù)芯片的正常供給是市場關(guān)注的焦點,開發(fā)出自產(chǎn)的芯片,則是我國應(yīng)對芯片短缺的必須。
