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、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,何時能出現(xiàn)轉(zhuǎn)機?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)帶動了對平板電腦、智能手機等電子產(chǎn)品的需求。同時,醫(yī)療器械等技術(shù)的發(fā)展,如手術(shù)機器人等智能化的醫(yī)療產(chǎn)品,也催生了行業(yè)對芯片的需求。

而且,隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及,不僅是消費電子領(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,芯片短缺情況會有好轉(zhuǎn)時,大自然又與我們開了一次玩笑,先是日本遭遇7.3級大地震,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)個半導(dǎo)體制造廠紛紛暫停運營。這一系列的自然災(zāi)害,令本來就已緊張的供應(yīng)進一步承壓。

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。三星電子暫時關(guān)閉了奧斯汀的兩家半導(dǎo)體制造工廠,且沒有進一步恢復(fù)生產(chǎn)的時間表。

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)計此次暴風(fēng)雪將會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格上揚。從去年底開始,芯片原材料的價格持續(xù)上漲,根據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù),2020年8英寸的晶圓價格在第四季度有明顯漲幅,約上漲5%—10%,聯(lián)電、世界先進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,這對于各行各業(yè)來講確實有不小的打擊,但是,什么時候供貨能恢復(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)量顯然需要時間。

目前,包括臺積電和GlobalFoundries等在內(nèi)的芯片代工廠都宣布在今年擴張的計劃,封裝廠也會跟進。

但ASML,應(yīng)用材料,KLA,LAM Research等公司將花費數(shù)月的時間來制造相關(guān)材料和工具,隨后還需要時間進行安裝和調(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)標準通常會提前半年。大多數(shù)行業(yè)分析師認為,隨著代工廠和封裝廠的擴張,供應(yīng)關(guān)系逐漸滿足需求,目前的供應(yīng)短缺情況也將會維持半年時間。

“中國芯”迎來機遇?

在全球迎來芯片困局時,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。

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IGBT領(lǐng)軍者,產(chǎn)能達到了5萬片,市場份額僅次于英飛凌。此外,華為的車載自動駕駛、5G智能網(wǎng)聯(lián)芯片及模塊也已經(jīng)實現(xiàn)“上車”。

需要正視的是,雖然在近幾年國家大力推動下,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得到了進一步的發(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%,每年都要耗費近萬億的外匯儲備從國外進口芯片。

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)劃將重點支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各個關(guān)鍵“卡脖子”環(huán)節(jié),主要包括先進制程、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、游戲機、安防等領(lǐng)域中。從目前的趨勢來看,即便芯片制造商、封裝商在不斷擴張,最少也將有半年時間芯片缺貨情況才能有所緩解。

而針對中國芯片行業(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,在其他高技術(shù)領(lǐng)域也取得了許多突破性的進展。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。