芯片價格一年暴漲100多倍全球缺芯困局愈演愈烈
持續兩年之久的“缺芯潮”至今仍未緩解,甚至更為嚴峻,由此引發的芯片價格暴漲令人瞠目結舌。據央視新聞今年4月初的報導,由於全球汽車芯片短缺,過去一年,意法半導體生產的車身電子穩定係統的核心芯片STL9369,其價格從原來的20元,如今暴漲到2800元(不含稅),同比漲幅超百倍。
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與此同時,由於新冠疫情、上游原材料短缺和國際局勢變化,導致芯片交貨時間再延長。
4月6日,海納金融集團(Susquehanna)發布的最新研究報告顯示,芯片從下訂單到交付的時間,從2017年三個月左右時間,到今年3月,交付週期增加到半年多(26.6週)。報告指出,芯片交付時間變長將對今年整個行業產生持續性影響。
芯片交付週期變化折線圖
實際上,這場史無前例的全球大缺貨,讓芯片半導體,這一原本隱藏在手機、電腦、汽車等產品下的精密部件走到了聚光燈下,不僅影響空調、肥皂製造業等169個行業,而且還逐漸成為製約全球經濟發展的重要因素。
美國白宮國家經濟委員會主任布萊恩·迪斯(Brian Deese)本月表示,半導體缺貨嚴重影響了美國經濟,可能已導致2021年美國GDP減少了1%。
那麼,芯片價格暴漲超百倍,交付週期長達半年多,全球半導體行業的“缺芯”困局何時能夠結束?
頭豹研究院分析師王品臻對鈦媒體App表示,與兩年前相比,如今“缺芯潮”受到的離散因素影響更多。他預測,隨著部分企業已經向上游追加晶圓代工產能,預計2022年,芯片供給抬升、價格回落,產業供需結構將出現明顯改善。
聯想創投高級合夥人宋春雨日前對鈦媒體App表示,兩年之內芯片短缺依然會很嚴重。他預計,到2024年“缺芯潮”會有好轉,原因包括芯片廠商對於產業投資的配置,會做相應的一個調整;以及中國芯片公司會作為替代的產能進行供給。
芯片荒的新變量:
地震、疫情停產和國際局勢
今年3月初,在美國福特汽車工廠外,碩大的停車場上,成百上千輛新車被迫閒置於此,無法交付,因為他們沒有被安裝芯片。
美國福特汽車工廠(來源:bangkokpost)
據悉,目前汽車產業短缺的芯片種類,主要包括主控芯片MCU+功率類的電源芯片、驅動芯片,其次是信號鏈CAN/LIN等通信芯片。因嚴重短缺,目前大部分汽車芯片的價格都在上漲,其中價格漲幅小的也翻了幾倍。
芯片相當於汽車的大腦,車內各種控制器都離不開芯片。而全球汽車芯片短缺,不僅嚴重製約新車產能,使得汽車延期交付,還導致車企不得不對新車減配、減產。
根據美國行業機構AFS最新數據顯示,近一周內,由於汽車芯片供應短缺,全球共減產約9.63萬輛汽車,其中,超過80%減產來自歐洲市場,北美市場則減產約1.42萬輛汽車。截至目前,2022年全球已累計減產約125萬輛汽車。
那麼,與一年前鈦媒體App撰寫《求“芯”之戰》時相比,如今缺芯的核心原因是什麼?有哪些新的變量?(詳見鈦媒體App前文:《求“芯”之戰|鈦媒體封面》)
王品臻向鈦媒體App分析稱,除了產能不足、上游原材料、供需兩端失衡外,包括日本地震、美國德州寒潮導致工廠斷電停工、印尼歐洲疫情反复、以及國際局勢變化等離散因素,是影響本輪“缺芯潮”爆發的重要原因。
實際上,總體來看,芯片供應主要受到兩次沖擊:
第一階段是2020年四季度到2021年一季度,晶圓代工產能不足,上游晶圓產能跟不上需求的快速提升,供需兩端失衡,且晶圓擴產週期受半導體設備交期和廠房假設週期等因素的影響,所以導致了形成芯片短缺的現像一直延續。而新冠疫情、自然災害等因素使開工率低,產能受限,以及終端應用需求爆發和經銷商囤貨炒價,進一步加劇供應緊張;
第二階段是去年三季度,多國疫情出現反复,地震、國際局勢變化,導致芯片出貨速度放緩,“缺芯”再添陰霾。
今年3月中旬,日本本州東岸近海接連發生地震災難,不僅傷及了當地建築,更傷到了全球芯片市場。全球第三大汽車芯片製造商“瑞薩電子”因此暫停了在日本三家工廠的生產,此事令本就艱難的汽車芯片行業雪上加霜。
更早之前2021年2月,受到美國得克薩斯州寒潮影響,恩智浦、英飛凌的工廠都因此斷電停工,預計損失產能推遲最高達三個多月;此外,疫情的反復也讓印尼、歐洲的芯片製造工廠停產,加上國際局勢惡化,對半導體產能造成一定衝擊(詳見鈦媒體App前文:《火災、地震……日本半導體產業的危機正加劇全球缺芯荒》、《俄烏戰火燒到芯片產業鏈,對全球影響幾何?》)。
當然也包括中國。由於此前深圳,如今上海、蘇州崑山的疫情嚴峻,芯片半導體企業都面臨著重要挑戰。根據4月10日報導,崑山因防疫延期封城,當地的電子PCB(印製電路板)台廠欣興、台郡、台廣電等工廠停工,目前停產暫定延長至4月12日,這或將影響芯片半導體上下游產業鏈。
“由於半導體行業是一條全球協作分工的產業鏈。工廠停工停產、原材料的供應中斷,對微芯片、傳感器芯片到存儲芯片和封裝等領域影響重大,會導致下游廠商產能受限和價格上漲。同時,國際局勢變化還導致供應鏈失衡,進而影響規劃和產能管理。”王品臻對鈦媒體App表示。
王品臻指出,目前來看,“缺芯”情況最嚴重的是汽車產業。因為芯片代工產能,一般會向能給出價格更高的客戶傾斜,而汽車行業利潤(margin)相對於消費行業較低,影響則更為劇烈,甚至可能影響汽車供應鏈體系。
面對“缺芯”困擾,國內車企幾乎到了求“芯”若渴的地步,幾乎所有的車企都在積極採取對策,為穩定生產和銷量提供最大限度的保障。
例如,長安汽車董事長朱華榮表示,在供應端,該公司堅持“搶、逼、拉”拼搶資源。具體來說,長安汽車短期提前識別零部件產能風險,與供應商簽訂保供協議,立足商務、製造、技術三條業務主線,通過“產能建設提升+備庫”的方式,全力以赴拼搶物資;中長期來看,要建立戰略採購供應商體系,進一步完善中長期保供策略,從設計、採購源頭規避供應風險。
不過,雲岫資本合夥人兼CTO趙占祥認為,現階段的缺芯情況還是要再觀察一下,這波疫情到底會帶來哪些供應鏈的危機,依然需要長期關注才能得出結論。
芯片製造工廠擴產緩慢
由於目前全球缺芯的問題尚未有效緩解,英特爾、台積電等各大半導體製造廠商計劃擴產,希望以此搶奪市場份額,滿足市場需求。不過,他們的擴產計劃,卻很可能因為設備無法交付而沒辦法如期完成。
今年3月21日,英國《金融時報》報導,光刻機巨頭ASML(阿斯麥)首席執行官彼得·溫寧克(Peter Wennink)日前表示,芯片製造商們數十億美元的擴張計劃,將受到未來兩年關鍵設備短缺的限制,這種短缺會導致供應鏈難以提高生產效率。
據外媒披露,科磊集團(KLA)、泛林集團(Lam Research)、阿斯麥等半導體設備大廠都已通知客戶,由於鏡頭、微控制器、工程塑料和電子模塊等零件全都面臨短缺現象,部分關鍵機台必須等待最多18個月交付,而用於製造基板的設備(在將芯片安裝在印刷電路板上之前攜帶芯片的基礎材料)甚至需要長達30個月的交付期。
芯片設備零件交付週期,疫情之前是三個月內交付(來源:Nikkei)
設備供應不足,給芯片製造商帶來了危機感。英特爾CEO基辛格表示,設備短缺給公司的擴張計劃帶來了挑戰,而英特爾已派出自己的製造專家到該公司幫助加快生產。他強調,公司仍有時間解決這個問題,擴建芯片工廠也需要兩年的時間。
行業諮詢機構貝恩公司合夥人彼得·漢伯里(Peter Hanbury)表示,設備延遲可能會阻礙解決全球芯片危機,而這些設備供應不佳風險,會對增加產能的製造商不利,同時對於整個行業也是一個壞消息。
頭豹研究院分析師霍翰松告訴鈦媒體App,成熟製程的芯片在新能源車、光伏等領域的需求較為旺盛,供給側仍存在較大缺口,訂單基本都集中在台積電手上,考慮到擴產週期較長等原因,產能仍然非常緊張。
“包括中國在內的各個國家,都嘗試去補全自身產業鏈的拼圖,本質上是為了抵御風險,保證本土企業在疫情、環境等因素影響之下,依然能夠保持產出,而不是完全停滯。但是真正解決芯片短缺問題,則需要全球產業鏈上各方進行良性溝通與深度合作。”霍翰鬆對鈦媒體App表示。
“缺芯”困局今年有望改善,
全產業鏈國產替代至少20年
芯片短缺危機何時才會緩解?
台積電CEO魏哲家表示,芯片短缺將持續到2022年;基辛格指出,需要“幾年”時間緩解;ASML方面表示,業界一致認為芯片短缺可能會持續兩年;高盛分析師也做出這樣的預判稱,芯片短缺將持續至2023年。
王品臻對鈦媒體App表示,由於部分企業在2021年第一季度向上游加價追加晶圓代工產能。因此,根據歷史半導體供應週期變化情況,且在疫情得到有效控制的情況下,他認為,預計2022年左右,芯片產能週期會向下,供給抬升、價格回落,供需結構將出現明顯改善。
“AI芯片第一股”寒武紀公司研發的國產AI芯片以及加速卡(來源:由鈦媒體App編輯拍攝)
實際上,這場全球“缺芯”困局背後,國產替代的呼聲愈發高漲。面對“卡脖子”處境,國產芯片替代如何正確發展,成為行業關鍵話題。
宋春雨對鈦媒體App表示,這一輪“缺芯潮”,對於中國完善佈局芯片半導體產業鏈十分關鍵。因為汽車電子大部分來自於消費電子,而中國是消費電子大國,也是全球製造大國。因此,中國需要盡快發力國產芯片半導體。
“我覺得首先中國要加強芯片半導體領域前端的技術人才培養,加大基礎技術創新力度;其次就是要在包括光刻機、光刻膠等半導體材料、製造裝備領域全面佈局。中國要佈局優秀的半導體製造企業,鼓勵科學家做技術創新、原始創新,比如自研的指令集等。”宋春雨表示,芯片產業發展一方面要靠市場化機制,另一方面國家要製定相應政策,比如分階段成立半導體產業基金,解決創新源泉問題。
從產業鏈來看,目前中國芯片半導體自給率為15%-20%左右,85%依賴進口。根據海關總署統計,2021年中國芯片(集成電路)進口總額已超過4400億美元(2.8萬億元人民幣),同比增長25.6%左右,比同年中國進口的石油和大豆加起來都多。其中,汽車電子等部分關鍵零部件進口占比超80%。
霍翰松認為,如今在“缺芯”等因素下,中國本土汽車芯片企業得到了很多發展的機會,包括進入核心產品供應鏈的機會。但是大家也要看到,近幾年國內芯片設計廠商數量大幅增長,大家都想要分一杯羹,行業很容易會陷入低質競爭的困局,所以如何協調行業健康發展,這將會是重要挑戰。
中國半導體產業在近幾年,取得了多個從0到1,1到10的進展,也獲得市場的高度認可,但同時也要認識到,中國半導體行業的整體能力與世界先進水平仍有一定差距,仍有待提高。
霍翰鬆對鈦媒體App表示,“中國要縮小與其他國家的差距,關鍵在於完善行業的生態圈,加強各方合作,同時在關注龍頭企業的同時,也要照顧到有創新能力的中小企業,實現整體發展。”
“半導體行業本身就是資本密集、技術密集的行業,海外龍頭有先行優勢,大家要看到他們的高毛利、高營收、高市佔率,而這些’果’都源於他們長期資本投入的’因’。中國本土企業作為追趕者,資本不該急功近利,應該給擁有深厚技術與佈局的企業一點耐心,共同抓緊缺芯、國內本土巨大需求等方面所帶來的機遇。”霍翰松表示。
宋春雨表示,目前中國大陸受制約的7nm等先進製程工藝,對於解決芯片短缺的汽車電子來說並非是最重要的。由於國內已掌握28nm關鍵技術,未來兩年,超過市場97%的汽車電子芯片,有望在中國大陸的晶圓廠進行生產製造,但自動駕駛、CPU、智能駕艙等7nm、5nm芯片,短期內依然要依賴台積電。
宋春雨強調,如果從一個遠期預期的話,中國大概需要20年的時間,才能達到80%的半導體上下游產業鏈的內循環。其中,包括CPU、GPU等數字芯片的國產化,可能至少要五年時間。