极度紧缺!全球“芯片荒”或持续至2023年
芯片的本质是半导体集成电路,是现代电子产品不可或缺的核心部件,是接收信号、发布指令的“大脑”。芯片可用于计算机、手机、数码电子、家电、汽车等几乎所有的电子产品上,遍布我们衣食住行的每个角落。
当下全球正上演一场“芯片荒”:电子信息化、智能化的社会发展与芯片短缺之间的矛盾,制约着中下游各个行业脚步。以汽车行业为例,因为芯片供应不足,奥迪、戴姆勒、奔驰、丰田、柯斯达、通用等众多车企减产、延迟交付订单,甚至关闭部分工厂停产。英特尔的CEO称,半导体行业可能需要一到两年的时间才能恢复供需平衡,全球芯片短缺可能会持续到2023年。芯片代工巨头台积电(TSM.US)也宣布,为增加产能,计划最早于2023年在日本建芯片厂,为其最大的日本客户索尼生产图像传感器。
芯片产业链分析
全球芯片供需严重不平衡,是众多原因综合作用下的结果,我们可以先来了解芯片的产业链,以便找到造成芯片短缺的环节。
芯片产业的上游,是半导体原材料和半导体设备;中游是芯片产业,包含芯片设计、芯片制造、封装、测试四个环节;下游是应用终端,即消费电子、通信、汽车等领域的所有电子产品。
(数据来源:满投整理)
我国的芯片上游原材料和设备自给率低,主要依赖进口。全球的原材料和设备的份额90%被国际巨头垄断,其中美国的AMAT是全球最大的半导体设备公司;荷兰的ASML被称为光刻机霸主;全球芯片设计公司被美国企业博通、高通、英伟达包揽;芯片制造则以台湾的台积电、韩国的三星为代表,国内的中芯国际(00981.HK)和武汉新芯等也逐渐扩大影响力。
(数据来源:满投整理)
从产业链的角度分析全球“芯片荒”的原因有如下:
1、上游原材料价格上涨
作为芯片产业的核心原材料,硅片贯穿半导体制造业的始终,90%以上的半导体产品制造过程需要用到硅材料,上游原材料短缺和价格上涨是导致芯片供应不足的重要原因之一。今年以来,硅料的价格疯狂上涨,6月已涨至每吨20.6万元,是去年底的2.4倍,价格创2012年2月份以来的新高,继而引发原材料抢购、囤积和投机,原材料价格上涨的压力不断向下传导,从而影响芯片产业的产能释放。
(数据来源:PVinfoLink,兴业证券)
2、半导体设备供应不足
芯片的生产制造是一个极其复杂的高精尖工艺流程,生产需要用到精密的生产设备,其中就包括光刻机。目前台积电和三星都具备了量产5nm芯片的能力,但他们却不能随意扩大产能。工艺制程进步,制造难度也跟着提高,生产7nm和5nm芯片的光刻机,只有荷兰的ASML公司能生产,而ASML一年也只能生产几台,光刻机的产能也掣肘芯片的产量。
3、全球芯片产能下降
芯片制造企业的减产原因有天灾也有人祸。2020年以来,新冠疫情席卷全球,各行业的生产均受到不同程度的影响,国内外众多晶圆制造厂暂时生产,芯片的供给下降;今年一季度,美国重要芯片产地德克萨斯州也遭遇百年难遇的冰雪和风暴,当地许多晶圆厂被迫停工;今年2月份,日本半导体巨头,瑞萨电子发生火灾,部分生产设备遭到损坏;以此造成全球芯片的短缺。
4、下游需求旺盛,芯片供不应求
在芯片产能下降的情况下,下游的需求却非常旺盛,更进一步加剧了芯片的短缺。首先,疫情的肆虐下,下游的需求不减反增,由于防疫要求改变了大家的生活和工作方式,线上办公、线上学习兴起,其中需要用到包括笔记本、平板、显示器等相关电子产品销量快速增长,芯片的需求也快速上涨。其次,汽车行业是芯片的重要应用领域,当前全球汽车市场正朝着电动化、智能化的方向转型,汽车行业对芯片需求的激增也扩大了芯片供给不足的缺口。另外,5G时代的到来,通讯行业也将迎来巨大的变革,其中对中高端芯片的需求也将持续增加。
5、芯片囤积潮加剧芯片紧缺
美国为遏制我国企业的发展,2019年以来,陆续将将华为、中芯国际列入等实体名单,禁止向其供应半导体原件与材料,不允许为其代工,使得国内芯片的供给雪上加霜。华为开始在世界范围内大规模购买囤积芯片,在供需不平衡的恐荒下,许多终端厂商也相继加入囤芯片的行列,目前国内芯片的供给已经到了“极度紧缺”的局面。
整体来看,全球“芯片荒”的产生是综合原因作用下的结果,如果芯片紧缺的情况持续,将会掣肘我国产业的发展。根本解决办法,还是要提高我国相关企业的研发和生产能力,提高芯片的国产替代率,这是一个漫长的过程。
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