世界半導體大會聚焦「晶元荒」 警惕晶元「大宗商品化」

  原標題:世界半導體大會聚焦「晶元荒」: 全球擴產或開啟「超級周期」 警惕晶元「大宗商品化」

  居龍沒有看到4月車展上一款心儀新車的量產,作為國際半導體產業協會(SEMI)全球副總裁、中國區總裁,他近日去工廠參觀時看到整個生產線空無一人,「廠長跟我說,因為缺晶元,工廠已無法開工。」

  因缺芯而陷入停產的汽車工廠不在少數,國家新能源汽車技術創新中心副總經理鄒廣才在6月10日的世界半導體大會上援引多個機構數據指出,晶元短缺會導致全球在一季度減產100萬輛汽車,今年全年汽車將減產450萬輛,損失600億美元,而中國整車企業在1-2月也因缺芯減產5%-8%。

  更令人擔憂的是,缺芯正從汽車行業迅速蔓延至手機、PC、數據中心乃至所有電子製造業,產能不足也從晶圓製造開始傳導至封測、設備,乃至原材料等整個產業鏈。根據高盛一項報告,全球有多達169個行業在一定程度上受到晶元短缺影響。

  「晶元荒」下整機廠紛紛大量囤積晶元,增加訂單,只問交期而不問價格;而由於價格飛漲,不少中間商加入了「炒作」大軍,這又進一步加劇了本已緊張的供應壓力。

  應對晶元短缺,大量企業正在快速擴張產能,全球半導體製造商8寸晶圓廠產能有望在2024年達到660萬片/月的天量記錄,而晶元領域的全球總投資有望在去年1070億美元的基礎上進一步提升至1400億美元,再次創新歷史新高。

  對中國而言,市場因素之外,還面臨著來自美國的打壓,後者正企圖打造一個獨立於中國之外的全球供應鏈,並於近日成立了美國半導體聯盟,聯合盟友圍堵中國,其對中國企業採取的限供斷供也造成了全球性恐慌;面臨打壓,中國不能自我封閉、自我隔絕,而更需實施更加開放包容、互惠共享的國際科技合作戰略。

  需求爆發開啟「超級周期」

  鄒廣才向21世紀經濟報導表示,2020年新冠疫情極大促進了社會智能化和無人化水平,消費電子產業需求激增,手機、PC等晶元和汽車晶元需求高峰疊加,是「晶元荒」的短期原因。

  以汽車為例,隨著新能源和智能駕駛滲透率的迅速攀升,車用晶元需求激增,單車汽車晶元成本的均值在2019年約400美元/車,2022年將達600美元/車,這帶來了巨大的汽車晶元需求。

  這正是博世汽車電子中國區總裁Georges Andary的親身經歷,2016年,全球每輛新車上平均搭載了9塊的博世晶元,主要用於安全氣囊控制、制動系統和泊車輔助系統,而在2019年,這一數字已上升至17個。

  世界半導體大會上,賽迪顧問發佈的《2021全球半導體市場發展趨勢白皮書》指出,2020年,受疫情影響,全球遠程辦公、遠程教學等應用快速爆發,帶動下游市場中通信和計算機產品的快速復甦,這使得全球半導體市場增長強勁,市場規模達到4404億美元,同比增長6.8%,半導體產品開始進入景氣周期。

  而中國已經連續多年成為全球最大的半導體消費市場,2020年中國市場佔比高達到34.4%,而美、歐、日本和其他地區分別佔21.7%、8.5%、8.3%和27.1%。

  居龍指出,疫後的數字經濟和智能應用帶來了幾乎所有電子信息產品的需求增長,2021年全球半導體營收將保持15%-20%的強勁增長,全球半導體產業有望首度超過5000億美元大關。

  他介紹,隨著5G的應用和中低價位機型的面世,預計今年智能手機晶元需求將增長5%-15%;疫後電動汽車不斷推出新產品,刺激汽車消費意願,預計電動汽車晶元需求將增長10%-20%;在遠程辦公和在線教育推動下,電腦晶元需求增長2%-6%;疫後數字經濟產生大量數據的傳輸、處理、存儲需求,預計今年伺服器、物聯網的晶元需求也將增長7%-12%。

  「在數字經濟、智能應用的帶動下,全球半導體正在開啟一輪『超級周期』,預計未來三年該行業都將保持10%以上的增速,有望在2022年達到5700億美元。而我們現在看到的全球缺芯、價格上漲都是這一『超級周期』的結果。」居龍說。

  這一超級周期也將極大提振多數半導體企業業績,他提供的數據顯示,今年一季度全球前15大公司營收增長21%,其中,三星、台積電、SK Hynlx、美光分別增長了15%、25%、26%、31%,高通、英偉達、聯發科、AMD的增速更是高達55%、51%、90%、93%。

  中國需要「8個中芯國際」

  在中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明看來,需求激增之下,當前晶元產能不足是最大的矛盾,「產能才是王道,中國產能提升刻不容緩。」

  他介紹,中國大陸的晶元產能發展迅速,近年來已相繼超過美國和日本,但是相比韓國和中國台灣還有很大的差距,「此前有人擔心晶元產能過剩的問題,事實上真正的問題是產能不足,按照現在情況,滿足國內市場還需要將近8個中芯國際的產能。」

  大會上,晶元封測巨頭長電科技的一位高管接受21世紀經濟報導採訪時指出,現在全產業鏈的產能負荷率都很高,「以前設計公司需要提前10-15天(預約封測),現在最起碼要20天以上,全產業鏈的產能都非常緊張,比如以前我們訂購的設備最多兩三個月就可以交付,現在需要七到九個月才能交付;我們的原材料主要從馬來西亞進口,儘管長電是大客戶得到了最大程度的供應保證,但比之前仍然慢了很多。」

  他表示,近期疫情再度緊張,印度、馬來西亞很多工廠被迫被關停,「本來需求就在爆發,而供給卻還收縮了,於是大家都去搶購、囤積晶元,導致供需進一步失衡。」

  居龍也提到,從成熟節點到先進節點,晶元全產業鏈出現供應不足,光刻膠等晶圓廠材料出現了短缺,如今甚至封裝測試環節中的基板、引線框、環氧成型料,乃至顯示面板也出現了短缺。

  賽迪顧問副總裁李珂接受21世紀經濟報導採訪時表示,目前產能不足的焦點在於晶圓代工尤其是高端的28納米以下製造環節。其原因一是建廠周期平均高達18個月,達產更是需要三年以上,二是投資規模大,建一個12寸廠動輒100多億美元,需要企業足夠的決心。

  鄒廣才指出,產能不足一方面是因為投入大、難度高,供應鏈穩定,供給集中度高,行業壁壘高,比如車規級晶元要求「高可靠性、高安全性、高穩定性」,需要經過2-3年嚴苛認證才能進入汽車供應鏈,擁有5-10年供貨周期,因而晶元企業與汽車廠商形成強綁定供應鏈。

  另一方面是因為,中國集成電路產業基礎薄弱,設計工具、產品研發、流片封測、標準體系大量依賴進口。比如,中國汽車晶元90%以上依賴國外進口,關鍵系統所用晶元幾乎全部為國外壟斷,自主率僅5%-10%,嚴重受制於人。

  居龍也介紹,中國半導體產業與世界先進仍有差距,國產半導體在供需上存在巨大缺口:比如在半導體設備上,2020年中國市場高達173億美元,而國產設備銷售不足15億美元;在半導體材料上,中國大陸材料市場快速增長,有望在今年超越韓國成為全球第二,不過2019年的數據顯示,中國材料市場86.9億美元,而國內生產商只能提供12.8億美元的產品。

  如何避免囤貨與市場炒作?

  在李珂看來,供需之外,基於市場預期的囤貨、炒作現象也是眼下「晶元荒」的重要原因。

  「缺芯並非因為需求突然爆發,去年全球半導體市場增長6.8%,事實上,在2010年、2017年,這一增速為33%、22%,為何那時不缺現在缺?主要是供需銜接上出了問題,很多整機企業一下買一年的貨,市場上存在大量的備貨、囤貨、甚至炒作現象。」

  李珂指出,在過去幾十 年,集成電路是高度國際化的,也是供應鏈管理最好的行業,」當時有整機企業甚至提出「零庫存」的概念,即一天的晶元庫存都不需要,隨時用隨時下單,那時一般企業的晶元庫存也只有7天,而如今普遍要備貨一兩個月甚至一年。

  居龍指出,此輪「晶元荒」起於汽車產業鏈的異動,去年疫情初期,由於汽車銷量下降,大量車企取消晶元訂單,使得2020年汽車集成電路行業下降了6%,然而下半年以後汽車需求不降反升,全年整體規模增長了8%,車企紛紛增加訂單,然而此前退掉的晶圓製造產能已轉給其他電子行業,而且後者也出現了需求激增,在此背景下,晶元價格大幅上漲,而很多企業只問交期而不問價格,不計成本一定要拿貨。

  「原來一顆(晶元)只要8塊錢,現在賣到了50多塊錢,我聽說有的已經賣了300塊錢。」一位企業人士向21世紀經濟報導表示,整機廠囤貨一方面是擔心未來更缺貨,怕買不著,另一方面是擔心漲價,很可能下個月再買已經翻番了。

  價格的快速上漲也招引了一批炒作者,他們大量囤貨、待價而沽。「一個月前我跟深圳一個炒家聊,他也很委屈,你光看我們現在囤貨賺錢了,但沒看到以前囤貨賠錢的時候。」該企業人士說。

  李珂則向21世紀經濟報導強調,當前必須高度警惕集成電路的「大宗商品化」,「和鐵礦石、石油一樣,半導體是中國進口規模最大的產品,近期其價格也大起大落,甚至出現一些金融屬性。」

  他指出,晶元符合國際大宗商品炒作的一些基本要素,第一體量足夠大,中國進口高達3000多億美元;第二有一定的標準化,所有晶元,不論CPU還是存儲器,都用一定的通用性。當前需要密切關注這一跡象對電子信息產業的衝擊。

  供應鏈安全需要全球合作

  Georges Andary在大會上宣布,作為全球第六大半導體製造商,博世新建的德累斯頓晶圓廠已於兩天前落成,該工廠聚焦300毫米晶圓製造,單個晶圓可產生3.1萬片晶元。

  據悉,該工廠最早將於7月啟動生產,比原計劃提前了6個月;車用晶元的生產將於9月啟動,比原計劃提前3個月。

  「我們正在快速擴大產能,比如今年年底我們會把中國蘇州的工廠擴大50%的產能,以減輕全球範圍內的晶元短缺。」

  這並非個例,居龍提供的數據顯示,全球半導體製造商在2020年至2024年將持續提高8寸晶圓廠產能,預計月產能將增加95萬片,增幅17%,達到660萬片/月的歷史記錄。2019年到2024年,全球300毫米晶圓廠數量將由123個增加至161個,產能提升33%。從區域來看,2021年新增的8寸晶圓產能主要由中國貢獻,佔比18%。

  他表示,2021年半導體公司的資本支出也增加到創記錄的水平,如台積電、三星、英特爾、SK海力士、中芯國際今年的投資有望分別達到300、300-320、195、108、43億美元,全球總投資有望在去年1070億美元的基礎上進一步提升至1400億美元,再次創新歷史記錄。而全球最大的晶圓製造投資者分別是韓國(223億美元)、中國台灣(193億美元)、中國大陸(139億美元)。

  全球對半導體越來越重視,美拜登政府提出將500億美元用於美國半導體製造業,韓國計劃在未來十 年投資4500億美元用於國內半導體生產,歐盟設定的目標是在2030年生產全球20%的半導體。中國在半導體行業投資達數百億美元,不過仍落後於韓國等。

  「我們談缺芯問題,既有全球缺芯的問題,也有中國缺芯的問題。」居龍強調,美國正打造一個獨立於中國大陸之外的供應鏈,今年5月11日成立的美國半導體聯盟(SIAC),幾乎囊括了半導體領域除中國大陸外全球幾乎所有主要的IDM、設計、代工、EDA、設備企業。美國新一屆政府將繼續在科技領域壓制中國,在BIS,EAR,ECRA+國內投資領域加快立法外,除實體清單外,將更注重從全球供應鏈上聯合夥伴圍堵中國。

  鄒廣才指出,美國無視世界發展趨勢,肆意破壞全球供應鏈安全,極大影響了集成電路產業的穩定發展,「美國採取限供斷供方式打壓中國企業,是造成全球性恐慌的重要原因,這導致企業超常規大量囤貨晶元,打破了產業的供需平衡。」

  清華校友總會先進位造專業委員會副秘書長郭海峰告訴21世紀經濟報導,半導體是一個深度嵌入全球分工的行業,脫鉤並不符合產業發展規律,也將對美國自身帶來沉重的打擊,而面臨打壓,我們不能自我封閉、自我隔絕,而是要實施更加開放包容、互惠共享的國際科技合作戰略。

  吳漢明在大會上指出,全球半導體流通高達1.7萬美元,其中,中美170億、中韓810億、中國台灣與境外1170億、中國與東盟900億、中歐190億,如果全球都要打造一套完全自主可控的產業鏈,則意味著需要增加9000億至12000億美元,導致全球晶元漲價65%。

  (作者:夏旭田,繳翼飛,史輝 )

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