全球缺芯潮到底是怎么造成的?什么时候可以结束?
2021-03-12 21:34

全球缺芯潮到底是怎么造成的?什么时候可以结束?

本文来自微信公众号:腾讯科技(ID:qqtech),作者:马炯慧、臧金明,原文标题:《数读全球缺芯:仅12%的芯片用在汽车上,芯片交付需26周》,头图来自:视觉中国


全球“缺芯”难题愈演愈烈。


从2020年底开始,多家车企已经因为“缺芯”减产甚至停产。现在,汽车芯片缺货危机尚未平息,手机、游戏机等消费电子行业也纷纷曝出缺芯情况。芯片缺货到底是怎样造成的,为何汽车、手机行业都含“缺”?这一情况会持续到什么时候?


一、是天灾,更是“人”祸


这一轮的芯片短缺现象是多种因素叠加产生的结果,包括疫情引发的停工停产、下游需求的激增、物流链断裂等。疫情重挫全球制造业,但对消费电子产品的需求却是正向的,如电脑、智能家居产品、无线设备以及游戏设备等,都离不开芯片。


疫情直接引发的比如停工停产、物流不畅等,可以作为“缺芯”的客观原因,属于不可抗力。除此之外,可能有一些主观的因素,也激化了最终的矛盾,造成了如今的结果。


首先是芯片行业既往的“经验”造成的误判。疫情之前的2018年,全球芯片行业销售额创下新高,增幅达到了13.7%,但是到了2019年却大降12%,又返回到2017年的水平。这是第一个“深V”。



芯片代工厂的常规做法是统筹管理客户需求。例如优先保证长期客户生产,按照2018年和2019年两年的生产数量统计来优先排期。


这一情况造成了芯片行业将继续萎缩的“假象”,继而可能对2020年的需求形势产生了误判,影响到了生产的提前布局统筹。


其次,对疫情催生的消费电子需求准备不足。美国半导体产业协会(SIA)数据显示,在2020年上半年,全球芯片有四个月的销售额是环比下滑的,另外两个月也只是最高1.5%的增幅。可见,因为疫情的原因,全球对芯片的需求保持在比较低迷的水平。


但是,从6月份开始,全球芯片连续四个月保持正增长,最高环比增幅达到11%,全球对芯片的需求爆发性增长,但代工厂应对不足,在9月创下当年的最高增幅后,从10月开始,产能已经捉襟见肘,已经近乎达到极限,销售额增幅又继续回归低位。



最终,新冠疫情导致电子产品需求大增,进而推动2020年全球半导体销售额整体增长6.5%,达到4390亿美元。在疫情开始的2020年上半年,这一情况是无法预测的。


至于为何缺芯现象影响到汽车、手机等各个行业,则首先要看下全球芯片行业在终端用途上的份额情况。


据SIA 2019年的数据,全球芯片近三分之一用在了通信行业(主要是手机),其次是计算机、消费电子,汽车行业为第四大用途,仅占12.2%。



二、车企最先拉响“缺芯”警报


2020年初,突如其来、且持续一年多的新冠肺炎疫情成为全球“缺芯”的导火索。


受疫情影响,车企上下游产业链对车市的预测都偏悲观,车企也纷纷下调了整年的销售预测,向代工厂提出减产需求。在疫情最为严重的3~4月,汽车业的悲观情绪持续加重(见下图)。这是第二个“深V”。



当时,麦肯锡预计受疫情严重影响,2020年世界汽车销量或将减少近三成,中国市场销量下降15%,美国和欧洲的销量将减少18%-36%,产量将分别减少近500万辆,短期内不可恢复。


但大家没有想到的是,疫情得到一定程度的控制后(去年下半年),汽车销量(尤其是中国)出现反弹。


全国乘用车市场信息联席会数据显示,2020年全年,中国汽车市场零售累计达到1928.8万辆,同比增速-6.8%,高于年初行业预测-10%的增速。



这种“深V”走势让车企、代工厂都始料未及。这是第三个“深V”。


车企产能方面恢复显著,但芯片产能却未及时跟上步伐。于是,汽车和芯片出现了“错配”现象。芯片的供货周期是8到12个月,现在出现芯片短缺的现象,往上恰好能追溯至疫情期间。


三、手机、PC等消费电子也“缺芯”


当车企的“缺芯”的压力传导给芯片代工厂,全球芯片代工厂都在满负荷运转。在半导体行业追赶摩尔定律的将近半个世纪中,周期性产能紧张是该行业长期发生的情况。以往,都能依靠例如代工厂的提前布局,或反周期建设等措施降低矛盾,但现在这个产业中的每个环节似乎都“失算”了


代工厂的满产转移给上游的设备厂商,再由设备厂商传导给其上游的零部件厂商,一些零部件的交期甚至从原来的1-2个月延长至半年。上游的供应不足,又反过来传递给下游,加剧了消费电子行业“缺芯”的状况。


其次是半导体市场在中美关系影响下,也在某种程度上加剧了供需矛盾。有资料显示,2019年华为就已经是全球第三大芯片采购方,华为2019年半导体采购支出达到近250亿美元。


在华为囤积大量芯片后,进入2020年其他手机厂商也加入了囤货行列。预计今年会更加激烈,进入5G换机大年,各大厂商都在争夺华为可能丢掉的市场份额。有业内人士表示,囤3个月的量是常态,部分厂商的囤货规模已经接近6 个月的量。


2020年,除华为外,其他芯片采购大厂的采购金额都增加了 (数据来源:Gartner)


然而代工厂方面,可谓是僧多粥少,需求不断膨胀,但产能方面却并没有增加多少。事实上,这些代工厂都没法快速扩大芯片产线。一方面是设备十分昂贵,建造工厂也不是一两日就能完成,其中投入的成本不小,另一方面,盲目扩张有可能造成产能过剩带来巨大亏损。


四、“缺芯”窘境有望今年下半年缓解


这场缺芯潮什么时候可以结束?从整个行业上看来,芯片短缺其实是一个短期情况,只要经过一段时间,这种情况就会明显缓解。业内人士对此的判断是,2021年下半年或许会有转机。


据了解,制作半导体晶圆的周期平均大约需要12周,采用更先进的工艺可能需要14至20周。若想要达到更高的量产需求,制作时间则要花费约24周。


最后再进行组装、测试,将芯片制成最终成品并准备好将其交付给制造商、终端客户。最后进行ATP(封装),可能还需要6周才能完成。因此,从客户下订单到收到最终产品的交货时间最多可能需要26周(半年左右)



长远来看,半导体行业在复杂的供应链中拥有丰富的经验,可以成功地应对当前需求环境的挑战。例如,除了提高利用率,提高产量和产量外,半导体公司还建立了“指挥中心”,以协助最紧急的客户要求。这些策略有助于在这个充满挑战的时期向客户提供最快,最有效的产品交付。


当然,全球晶圆厂的总产能还需要继续增加,以满足那些仅通过提高利用率而仍无法满足的芯片长期需求增长。因此,全球半导体行业正计划通过加大投资、研发水平来满足未来几年可预期的市场增长。


*综合整理国是直通车、《财经》杂志、界面、智东西、半导体行业观察等。


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