全球都在抢 缺“芯”困局何时破解？

从2020年12月开始,全球多家车企都受到芯片短缺的影响,福特、通用、丰田、本田、日产、斯巴鲁、大众集团、戴姆勒、Stellantis等厂商纷纷减产。2021年2月,缺“芯”情况非但没有得到改观,由于美国得克萨斯州遭遇暴风雪,导致附近芯片制造工厂停工,进一步加剧了芯片短缺。IHS Markit预测,2021年第一季度,汽车产量将会比最初预期少67.2万辆,到今年年底汽车总产量也将会削减96.4万辆。而且,这一情况渐渐已经从汽车芯片领域蔓延至整个半导体行业。苹果最近表示,iPhone的销售受到了零部件短缺的限制,另外索尼也表示,由于生产遇到了瓶颈,因此很有可能无法在2021年满足其新款游戏机的需求。目前来看,2021年开年“芯片紧缺”成为了半导体行业挥之不去的关键词,何时能出现转机?国内芯片领域又将有何发展?我们接着往下看。芯片短缺受到多方面影响要说到芯片短缺的原因,需要追溯到去年年初的新冠大流行。由于疫情爆发,欧洲、东南亚等地区的芯片供应商产能受到影响,并且,由于全球各行业的智能化趋势也催生了更多的芯片需求,导致芯片的供需矛盾出现端倪。据了解,在疫情期间居家办公、学习带动了对平板电脑、智能手机等电子产品的需求。同时,医疗器械等技术的发展,如手术机器人等智能化的医疗产品,也催生了行业对芯片的需求。而且,随着5G网络的普及,不仅是消费电子领域,医疗,工业、通信等其他领域也将向智能化的方向加速发展,由此产生的需求也将进一步挤占芯片的产能空间。当人们寄希望于2021年,新冠疫情破坏程度降低,芯片短缺情况会有好转时,大自然又与我们开了一次玩笑,先是日本遭遇7.3级大地震,东芝、富士通等半导体工厂受创;再是美国得州罕见暴风雪导致大面积停电,数个半导体制造厂纷纷暂停运营。这一系列的自然灾害,令本来就已紧张的供应进一步承压。恩智浦半导体最近表示,已将奥斯汀地区的两家工厂停工。三星电子暂时关闭了奥斯汀的两家半导体制造工厂,且没有进一步恢复生产的时间表。据花旗银行数据显示,奥斯汀工厂占三星总产能约28%,是三星半导体的制造中心,预计此次暴风雪将会给三星电子带来超过9000万美元的损失。
芯片缺货带来的最直接影响就是价格上扬。从去年底开始,芯片原材料的价格持续上涨,根据集邦咨询数据,2020年8英寸的晶圆价格在第四季度有明显涨幅,约上涨5%—10%,联电、世界先进等公司在第四季度有10%—15%的涨幅。多方面的因素导致芯片短缺,这对于各行各业来讲确实有不小的打击,但是,什么时候供货能恢复正常呢?恢复芯片供应至少半年尽管,半导体行业一直在努力提高产量,以满足需求的急剧上升,但这种供需失衡无法通过简单的“切换开关”来“纠正”。恢复市场平衡需要时间。半导体制造不适合快速和大规模转移,因此,提高半导体产量显然需要时间。目前,包括台积电和GlobalFoundries等在内的芯片代工厂都宣布在今年扩张的计划,封装厂也会跟进。但ASML,应用材料,KLA,LAM Research等公司将花费数月的时间来制造相关材料和工具,随后还需要时间进行安装和调试。
众所周知,半导体制造是最复杂的制造流程之一,而成品芯片的工业标准通常会提前半年。大多数行业分析师认为,随着代工厂和封装厂的扩张,供应关系逐渐满足需求,目前的供应短缺情况也将会维持半年时间。“中国芯”迎来机遇?在全球迎来芯片困局时,中国的芯片市场却是另一番景象。目前,国内芯片企业正如雨后春笋般成长,大量的投资计划也积极地展开。据了解,2020年,国内有近万家集成电路企业成立,新公司营业范围都包括了半导体集成电路领域。在“中国制造2025”计划中明确提出要大力发展第三代半导体产业。根据计划,2020年半导体核心基础零部件、关键基础材料应实现40%的自主保障,2025年要达到70%。以汽车行业为例,2020年9月,由科技部、工信部、新能源汽车技术创新中心作为国家共性技术创新平台牵头,70余家企事业单位成立“中国汽车芯片产业创新战略联盟”,正着力补齐国内芯片短板,努力实现我国汽车芯片产业的自主安全可控和全面快速发展。

目前,不少国内车企正积极布局汽车芯片领域。比亚迪已经成为目前国内自主可控的车规级IGBT领军者,产能达到了5万片,市场份额仅次于英飞凌。此外,华为的车载自动驾驶、5G智能网联芯片及模块也已经实现“上车”。需要正视的是,虽然在近几年国家大力推动下,我国半导体产业得到了进一步的发展,但是仍然还处于不成熟阶段。截止至2019年底,我国芯片的消耗量占据世界芯片消耗量的42%,然而,我国芯片自给率不足30%,每年都要耗费近万亿的外汇储备从国外进口芯片。芯片这样技术难度较高的产品,其生产的主导权依旧掌握在外企手中。从本次的芯片短缺反映出,即便国内生产链在不断完善,目前还是不能突破核心技术的壁垒。不过,十四五规划将重点支持半导体产业链各个关键“卡脖子”环节,主要包括先进制程、关键的半导体设备和材料等领域。在国家战略强力助推和企业不断研发下,未来,中国半导体产业将进入到高速发展阶段,国产替代,未来可期。写在最后我们发现,随着越来越多的公司放出消息,关于芯片产业链缺货的图景逐渐清晰,缺“芯”困局不仅限于汽车行业,已逐渐蔓延至手机、游戏机、安防等领域中。从目前的趋势来看,即便芯片制造商、封装商在不断扩张,最少也将有半年时间芯片缺货情况才能有所缓解。而针对中国芯片行业而言,在国家的支持和企业不断探索中,我国的芯片行业传来众多利好,同时,在其他高技术领域也取得了许多突破性的进展。虽然,目前我国芯片自给自足率还很低,但我们相信“中国芯”迟早有绽放的一天。