芯片短缺之風已經(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，在半導體供應(yīng)在全球范圍內(nèi)陷入嚴重短缺的情況下市場對半導體的需求并沒有放緩。SIA數(shù)據(jù)顯示，2020年全球半導體銷售總額為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的預期生產(chǎn)目標削減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體，而其他公司將面臨比他們更嚴重的問題。”
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認為芯片短缺可能會持續(xù)到明年，而日本信越化學、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。
缺芯原因錯綜復雜
芯片短缺危機的爆發(fā)原因錯綜復雜，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)普遍預估芯片市場將收縮。半導體產(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)讓半導體消費者紛紛減少訂單，許多半導體公司也因為預期市場需求走弱、訂單減少而降低了產(chǎn)能。
然而，2020年，受疫情影響，遠程辦公和教學成為常態(tài)，電子類產(chǎn)品需求激增，遠超市場預期，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)能預計將減少450萬輛，相當于全球年產(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測。
華為之所以成為第一家囤積大量半導體庫存的公司，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，國際局勢風云變幻，半導體供應(yīng)鏈脆弱，任何一環(huán)出問題都會嚴重影響到整個產(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險。因此，芯片的國產(chǎn)替代化勢在必行。
當前，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)展第三代半導體產(chǎn)業(yè)。根據(jù)計劃，2020年半導體核心基礎(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。
