“芯片缺货”成为半导体行业的关键词

       2020年下半年以来，“芯片缺货”成为了半导体行业的关键词。
       在最新一季的财报电话会上高通CEO就表示，芯片的订单正在潮水般涌来，而整个行业的生产负担都集中在亚洲为数不多的工厂身上。但供应链缺货严重影响交付情况，物料交付周期已经延长至30周以上。另一边，包括华为、小米、OV在内的手机厂商订单量逐月攀升，满足手机巨头的需求已捉襟见肘，而汽车厂商陷入了更严重的困境。蔚来汽车董事长李斌直言，芯片短缺对供应链影响很大，情况每天都在发生变化，风险很高。
       01一边是紧缺的产能，一边是不断放大的需求
       作为新基建重点发展领域，5G基础设施建设增长势头明显。据国内三大运营商相关数据显示，截至2020年底国内5G终端用户规模已超过2亿，5G智能手机出货量超过1.63亿部，5G基站建置超过70多万个，全球规模最大。估计2020年三大运营商在5G的投资金额超过人民币1800亿元（约278亿美元），约占全年度资本支出的53%。随着5G基站的进一步建设以及5G配套应用的不断发展，近2到3年将会出现5G手机的换机潮。
       中国信通院发布数据显示，2020年，我国5G手机的出货量占比逐月上升，由去年1月低点26.3%逐渐上升至6月的61.2%，此后占比一直维持在60%以上，2021年1月达到68.0%，出货量达2727.8万部，创出月度新高。
       业内认为，随着5G基站的进一步铺开以及更多5G应用的出现，2021年将成为5G产业链全面爆发的一年。荣耀品牌总裁赵明接受采访时表示，目前他们在售的5G手机，已经超过十款了，所有的手机都处于供不应求的状态。2021年一季度，甚至到二季度，都是拼命地去拉采购、拉供应链，增加交付、产能的过程。
      
       此前据媒体报道，苹果向代工商下达了今年上半年最多9600万部的iPhone订单，包括IPhone12系列以及小部分iPhoneSE和iPhone1机型。小米也将2021年的产能提高至2亿台，增长约50%。
       芯片制造商的产能也已捉襟见肘，越来越多的人都想要更高端的芯片，但高端芯片制造过程更为复杂，生产数量也更少。目前全球唯二能够生产5nm先进芯片的只有台积电和三星，低于5nm的芯片工艺更是台积电一家独大。面对如此之多的手机厂商，手机芯片产能早早就出现满载情况。
       数据显示，全球手机出货量已达到10亿级，而手机又是目前半导体产业最大的应用领域，过去15年，得益于手机产业大发展，半导体产业规模由2300多亿美元提高到了约4500亿美元，近乎翻倍。手机市场需求高涨，手机产线产能却要投入更多资源才能得到提升，供需失衡之下，手机芯片告急也就成了最大的问题。
       不仅是高通感受到了订单带来的压力，联发科为了补充上游产能，在去年已经花费14.5亿新台币（约合3.4亿元）从佳能、东京威力科创购买买光刻机等设备，租借给晶圆代工厂用以提高产能。
       02汽车和手机在争夺有限的产能
       全球最大的晶圆厂之一联电近期在接受采访时表示，“悲观情况下，芯片供不应求的现象将延续到2023年”。国际评级机构惠誉也认为，“芯片短缺可能会持续到2023年初”。
       其原因不仅仅是5G手机需求猛增，最重要的是车用芯片触底反弹，且智能电动车趋势已不可逆，每辆车采用的芯片数量大幅增加，导致车用芯片严重缺货。惠誉认为，“芯片短缺将使传统制造商的电动汽车业务的成功机会可能会非常渺茫”。
       从2020年下半年开始的汽车行业芯片短缺潮已验证了这一结论。根据腾讯科技的报道，芯片短缺造成的危机，预计将给汽车制造商构成610亿美元的销售额损失，这一数字约占全球汽车销售巨头大众集团去年近1/3的销售额。
       汽车零部件公司安波福的首席技术官格伦·德沃斯在一次采访中表示：“客户因无法获得零部件导致生产停滞，我们已竭力避免客户停工的情况，但他们还是受到了影响。”
       汽车领域知名的芯片制造商英伟达同样面临着这样一个难题，市场对它最新芯片的需求如此之大，但它的增产能力已经跟不上了。
       并且相较车企而言，芯片制造商更加青睐手机厂商这样的客户，后者订单量更多，仅智能手机市场每年的订单量就超过10亿份，而来自汽行业车的订单数额尚未达到1亿份。此外，汽车制造业也属于利润率较低的行业，大部分车企并不愿放弃一部分盈利空间来高价购买芯片。在台积电公布的第四季度财报中，新款5GiPhone手机占据其主要产能。还有知情人士透露，至少有一家重要的汽车芯片供应商因产能不足被台积电拒绝代工生产。
       如今，以电动化、网联化、智能化、共享化为特征的“新四化”已成为全球汽车产业的主流趋势，车用芯片更是不可或缺，被广泛应用于汽车的多个重要系统中，尤其是在汽车智能化过程中，芯片的性能将直接影响自动驾驶系统的好坏。
       然而因为2020年年初的新冠疫情，全球主要汽车厂商对市场需求颇为悲观，在2020年上半年大幅消减了芯片订单；欧洲和东南亚许多芯片供应商不得不降低产能或干脆关停工厂，但是随着形势的好转特别是中国有利的控制住疫情，各地政府陆续出台经济复兴计划并建议减少乘坐公共交通工具，以中国为主的汽车销量开始快速反弹并且其回弹幅度超过预期。
       如此强劲的复苏态势却让上游产业始料未及，导致芯片企业对汽车企业的供应能力显现不足。除此之外，技术演变也是汽车芯片短缺的原因之一。目前，车用芯片大多采用8英寸晶圆制造，但全球芯片企业近些年主要将资金用在更高端的12英寸晶圆的布局上，在一定程度上抑制了8英寸晶圆的产能扩展，且短期不可逆。
       另外因为汽车芯片是定制产品，一颗完整的芯片制造流程包括芯片设计、晶圆代工以及封装测试等多个步骤，芯片制造商需要投入大量资金、花费更多时间准备，这将涉及到不可控的风险和潜在的损失。
       手机和汽车谁是未来最主要的移动通讯终端？现在已经有了一定的端倪。未来，汽车很有可能发展成为比超越手机的智能移动终端，而在“软件定义汽车”这一天到来之前，提前将汽车芯片的需求考虑进去，是目前这些芯片厂商需要提前准备的一笔投资。