全球芯片短缺，源头在哪里

来源：环球时报

本报记者 赵觉珵 本报驻美国特约记者 吴 倩

美国得克萨斯州连日来的暴雪天气，导致当地电力供应系统失灵，三星、恩智浦、英飞凌等芯片巨头在当地的工厂先后宣布停产。更早几日，日本福岛发生的地震，导致全球车载芯片市场份额排名第三位的日本瑞萨电子，一度暂停一家主力工厂的生产线。“天灾”加剧了本就处于失衡状态的全球芯片供需，而日本媒体近日报道强调，全球半导体严重短缺的开端是美国政府对中国企业的制裁，尤其是针对芯片制造商中芯国际的制裁。美国制裁中国企业，如何引发连锁反应并影响全球芯片供应？世界芯片短缺的源头在哪？《环球时报》记者从供应、需求等多方面对此进行了调查。

《日本经济新闻》近日提到，全球半导体短缺变得严重，开端是美国政府对中国大陆企业的制裁。代工企业中芯国际等成为制裁目标，订单集中涌向台湾企业等。再加上全球汽车半导体等各行业的需求快速复苏，供应短缺迹象加强。

2020年12月18日，美国商务部工业与安全局宣布将中芯国际列入“实体清单”。根据美国规定，如果没有经过美国政府许可，中芯国际将无法进一步获得相关美国企业的技术和产品。

但美国制裁对半导体产业链的影响，实际上早在此之前几个月就已经显现。去年9月，路透社报道称，美国特朗普政府正在考虑是否将中芯国际列入一份“实体名单”。基于华为被限以及特朗普政府对华的强硬态度，这则消息让一些中芯国际的客户开始寻找替代厂商。有外媒报道称，自9月开始，中国台湾的一些芯片制造商陆续接获由中芯国际原客户移转过来的订单。《日本经济新闻》也透露，路透社的报道发出后，美国高通公司迅速采取行动，相继走访台积电和联华电子等中国台湾半导体企业，为替代中芯国际寻找供货来源。

根据集邦咨询旗下拓墣产业研究院发布的2020年第四季度全球前十大晶圆代工厂营收排名预测，台积电以55.6%的市场占有位列第一，中芯国际位列第五，市场占有率约为4.3%。值得注意的是，中芯国际目前主要收入来自8英寸晶圆（芯片需要从晶圆上切割下来），这也是车载芯片的主要来源。而台积电、三星等走在最前列的企业已经将重心放在尺寸更大、效率更高、利润更多的12英寸晶圆生产上。

需求端：汽车、手机等多领域都“抢芯”

来自美国的制裁不仅扰乱芯片的供给端，也为需求侧带来不小的改变。《日本经济新闻》19日报道称，受到美国制裁的中国华为，2021年的智能手机产量计划降至2020年一半以下。作为一度坐上全球手机出货量头把交椅的品牌，华为对芯片需求的消失，原本应该释放出大量相关产能，但出乎业界预料的是，由于种种因素叠加影响，全球芯片供需矛盾反而进一步加大，从汽车领域开始，手机、电脑、游戏机等多个行业相继出现“缺芯”难题。

记者梳理后发现，由于美国早在2019年5月已将华为列入“实体清单”，虽然此后多次延长对华为的临时出口许可，但危机意识使得华为从2019年开始大量储备包括芯片在内的元器件。根据华为披露的数据，该公司在2019年投入人民币1674亿元储备芯片、组件以及材料，同比增长73%。2020年9月15日美国正式对中国华为实施全面“断供”前，华为也在继续“囤货”，并占用台积电相当长时间的5纳米产能。

一些分析人士认为，这导致其他消费类电子厂开始改变其库存策略，比如小米和OPPO等为保证各自的产品在未来尽量少受影响，也开始积极向晶圆代工厂下单抢产能。法国广播公司近日的一篇报道也认为，特朗普对中国发起的“科技战”是当下芯片短缺问题的间接推手，由于华为自2019年开始抢占芯片产能，华为的竞争对手为抢夺市占率也开始抢购芯片，使得原本就吃紧的芯片产能更加“压力山大”。

除了手机，汽车也在抢芯片。去年第四季度开始，不少汽车厂商相继爆出芯片供应不足的情况，德国大众、美国福特、日本丰田等汽车业巨头先后宣布减产。研究机构IHS Markit本周发布的报告称，由于汽车芯片短缺，预计第一季度全球减产近100万辆汽车。分析认为，随着去年下半年以中国为代表的汽车市场从疫情中逐步恢复，汽车需求大幅度增加，而这一复苏周期与消费电子行业的增长需求发生冲突，使得芯片制造商更乐于将产能分配给利润空间更大的智能手机和5G相关领域，汽车芯片供应问题始终得不到有效缓解。

TMT行业分析师王新喜对《环球时报》记者表示，台积电等芯片企业正在全力向5纳米、3纳米芯片突围，它们做基础的新能源汽车以及传统燃油车汽车芯片（28纳米、48纳米制程芯片）意愿都不算太高，如果要做可能会要求涨价。

从汽车行业最先显露出的芯片供给不足问题已出现行业传导和全球蔓延之势。深圳一家芯片设计企业的总监向平对《环球时报》记者表示，从5纳米、7纳米的先进制程到28纳米的成熟制程，从晶圆厂到封测厂，芯片短缺的问题已经波及甚广，甚至传导到消费层。

消费端：3个月抢不到一台游戏机

“已经发售3个月了，本以为热度已经降下来了，没想到还是那么难买”，居住在北京的游戏玩家张先生近日向《环球时报》记者抱怨称，他一直想购买一台索尼公司于去年11月发售的游戏机PS5，但始终没能如愿。“我能理解PS5在刚刚发售时会遭到抢购，但没想到现在还这么难买，商家加价销售不说，还不能保证什么时候发货”。

张先生遇到的情况一方面源于PS5在玩家群体中受到追捧，另一方面也受到这波“缺芯潮”的影响。公开资料显示，PS5搭载的处理器由美国AMD公司设计，由中国台湾的台积电代工生产。

当下发生的芯片供求失衡叠加了若干因素，包括突如其来的新冠疫情、隔离生活中对消费电子巨大需求，暴雪、地震等“天灾”以及美国对中企制裁的“人祸”。芯片供求失衡的波及面逐渐铺开，也让业界意识到问题严重性。近日，包括英特尔、高通、美光和AMD等在内的一批美国芯片制造企业致信总统拜登，要求政府提供资金、资助半导体产业的发展。不过，远水恐怕难解近渴。

向平对《环球时报》记者表示，车载芯片采用的8英寸晶圆生产线数量已经稳定下来，厂商不太会愿意投资新设备，收购二手产线成为目前的最优选择，“但这些都需要时间”。

王新喜认为，市场还是需要时间等供应链产能恢复，这期间汽车厂商减产是避免不了的。长期来看，很多欧美厂商也看到了目前的危机，他们所在的国家可能会寻求备用方案以及建立本土半导体供应链的替代方案。

与此同时，中国半导体行业正迅速发展。根据中国半导体行业协会本月透露的数据，2020年中国大陆集成电路产业销售收入预期将接近9000亿元。而国际半导体产业协会全球副总裁、中国区总裁居龙预测，2021年中国半导体产业将取得24%的成长，市场规模达677亿美元，增速位于全球首位。市场调研机构IC Insights此前预测称，中国半导体产能将在2022年超过韩国，位居第二。从2019年到2024年，预计中国生产能力年均增长率最高。

21全球观察｜巨头“无一幸免”，芯片短缺恐持续至2023年，危机何以至此？

21世纪经济报道记者吴斌 报道 全球芯片短缺问题比市场此前预期的更为严重。

由于全球疫情反复，近期芯片短缺状况进一步加剧。丰田、大众、福特、通用等多家汽车企业在全球不同地区减少汽车生产，即使是管控供应链能力超强的丰田、苹果等巨头也未能幸免。

对于困扰全球的缺芯问题，市场普遍预计仍将持续较长时间。供应链分析公司Supplyframe预计，芯片短缺将持续到2023年。Supplyframe首席营销官理查德·巴内特(Richard Barnett)表示，虽然一些公司采取了策略来缓解这种短缺危机，“但总体而言，这些举措都不足以使人们完全避免正在遭受或将继续遭受的影响。”

资深汽车行业分析师张翔对21世纪经济报道记者表示，缺芯潮与火爆的市场需求关系密切，同时供应却未能跟上。以中国为例，根据中国汽车工业协会的数据，今年上半年全国新能源汽车产销量分别完成121.5万辆和120.6万辆，同比分别增加200.6%和201.5%。

芯片危机何以至此？

虽然芯片短缺的问题在各行业普遍存在，但对汽车行业的影响尤为突出。张翔对21世纪经济报道记者表示，在新冠疫情初期，汽车销量大幅下降，于是汽车厂商削减了芯片订单。而当汽车需求回暖、汽车厂商需要芯片时，半导体制造商正忙于为其他终端市场生产芯片，已没有生产汽车芯片的多余产能，增加汽车芯片产能需要一定时间。

美国半导体产业调查公司VLSIresearch表示，在预期需求复苏之际未能足够早地下订单，汽车行业负有责任。为满足对更强大娱乐系统和驾驶辅助功能的需求，汽车芯片的使用已然增加，在这种情况下，车企需要更好地管理其供应链。

此外，今年一系列意外事件也加剧了缺芯问题，今年日本芯片大厂瑞萨电子发生火灾，德克萨斯州寒潮均限制了芯片生产。

近期马来西亚等国疫情恶化也加剧了缺芯荒，尽管从历史上看，马来西亚对科技供应链的重要性并不像韩国或日本那样。但近年来，马来西亚正崛起成为芯片测试和封装的一个重要中心，英飞凌、恩智浦半导体和意法半导体等都在该国设立了工厂。

IHS分析师Mark Fulthorpe等人在最近的一份报告中表示，包装和测试业务特别容易受到病毒的影响，因为它们比芯片制造需要更多的人力。“由于这比晶圆制造过程更加劳动密集型，活动更容易受到公共卫生措施的影响。”

需要注意的是，在缺芯问题席卷全球之际，多国政府已经采取行动。美国参议院民主党领袖舒默5月公布了经过修改的两党立法，批准拨款520亿美元，在今后5年内大力促进美国半导体芯片的生产和研究。

但芯片产能不足问题非常复杂，仅靠政府投入资金还远远不够，问题不会很快解决。芯片制造厂的建设和装备需要好几年时间，而且技术上的追赶并不仅是花钱的问题。根据标普全球市场财智(S&P Global Market Intelligence)的数据，过去10年里，英特尔每年的研发支出平均是台积电的近六倍，但在最先进的生产工艺方面，英特尔已经远远落后于台积电。

巨头“无一幸免”

在缺芯危机愈演愈烈之际，即使是管理供应链能力超强的丰田等巨头，最终也还是受到影响。

8月19日，全球汽车龙头丰田表示，由于半导体短缺，9月份将在日本减产40%。此次减产将影响到丰田汽车在日本的大部分工厂和一些最畅销车型。该公司位于丰田市总部附近的一家主要工厂将于9月1日至17日停工，这家工厂生产RAV4运动型多用途车(SUV)和卡罗拉(Corolla)轿车。在其附近生产凯美瑞(Camry)和雷克萨斯(Lexus) ES轿车的Tsutsumi工厂也将在这段时期内停工。丰田表示，德尔塔变种病毒在亚洲引发的新一轮疫情是其9月减产的原因。

同样在8月19日，德国汽车制造商大众集团表示，由于半导体供应紧张，公司可能需要进一步减产，大众将削减沃尔夫斯堡主要工厂的产量。对大众利润贡献最大的奥迪品牌则会把德国两家工厂夏天休息时间延长一周。

在东南亚多国近期疫情恶化之后，芯片企业已经遭受不小冲击。德国芯片制造商英飞凌在马来西亚的工厂被迫暂停生产。意法半导体也发表声明称，公司在马来西亚麻坡的工厂也持续受到新冠疫情防控措施的影响。

8月早些时候，英飞凌首席执行官普洛斯（Reinhard Ploss）表示，正在尽最大努力解决整条供应链上遇到的问题，但不可否认的是，这执行起来十分困难。汽车行业将面临“整个产业链的严重供应限制”，需要很长一段时间才能恢复供需平衡。

而在全球缺芯的背景下，全球最大晶圆代工厂台积电也迎来了历史最大幅度涨价。台积电内部决议确定2022年一季度起开始调涨晶圆代工报价，最高端的7纳米以下（7纳米、5纳米）制程将调涨10%，16纳米以上的成熟制程将调涨10%—20%。

国内汽车市场已经不可避免地受到芯片短缺的影响。中国汽车工业协会发布的数据显示，今年7月，汽车产销分别完成186.3万辆和186.4万辆，同比分别下降15.5%和11.9%，环比分别下降4.1%和7.5%。

未来缺芯问题恐“一波接一波”

席卷全球的缺芯问题短期“无解”。供应链分析公司Supplyframe首席营销官巴奈特表示，芯片短缺将持续到2023年，未来将会“一波接一波”冲击市场。

巴奈特认为这主要由三个因素造成：需求不确定性、产品周期和优先顺序。首先，受疫情影响，消费者对芯片依赖型产品的需求激增，正影响整个芯片行业，但芯片需求到底有多大却存在不确定性；其次，产品的周期升降——比如苹果推出新款iPhone时会增加一波芯片需求，也增加了“缺芯”的波浪型冲击；最后，在供应有限的情况下，台积电和英特尔等半导体制造商被迫考虑谁应该先获得芯片，它们自然会优先考虑最赚钱的客户，比如苹果和三星。但巴奈特警告称，切断其他公司的芯片供应可能会让他们永远失去这些客户，从而摧毁未来的业务。

与此类似的是，加拿大皇家银行（RBC）分析师乔·斯帕克（Joe Spak）也认为缺芯会持续很久，主要有三个原因：首先是汽车电动化，电动汽车需要更多的半导体技术。从本质上讲，管理电池电量以及充电曲线都是计算问题，汽车上越来越常见的自动驾驶功能也需要大量的计算，这些都需要靠芯片来实现；其次，汽车芯片缺乏灵活性。汽车芯片往往采用更成熟的技术，汽车行业最重视可靠性，然而芯片公司不喜欢投资成熟技术；最后，消费电子行业不会萎缩，未来该行业将需要更多的芯片，从而进一步挤压汽车芯片的供给。

展望未来，市场研究公司IHS Markit在8月发布的报告中表示，预计芯片危机将导致今年全球汽车产量减少630万辆至710万辆。具体来看，半导体供应链中断导致的汽车产量减少预计第一季度为144万辆，第二季度为260万辆，第三季度可能处在180万至210万辆之间，第四季度仍将持续面临干扰。

解决方案方面，全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示，解决“缺芯”问题需要产业链协同，远近结合、多措并举、加强供需对接，推动汽车产业平稳健康发展。

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