芯片荒对各行各业的影响有多大?各国都有哪些应对之策?

芯圈那些事 2022-04-11

半导体

3242 字丨阅读本文需 8 分钟

美国半导体产业协会(SIA)的研究报告显示,2021年全球芯片的销售额达到创纪录的5559亿美元。日韩美欧等国也相继出台芯片保护法案,通过巨额补贴的方式来促进本土化发展。芯片行业正迎来黄金发展期。

1、各行业因缺芯受到的影响

据高盛的一项研究报告显示,全球有多达169个行业都在一定程度上受到了芯片短缺的打击,覆盖从钢铁产品、混凝土生产到空调制造、啤酒生产在内的诸多领域,甚至连肥皂制造业也受到了影响。“缺芯”风暴席卷全球各行业,注定“无人生还”。

汽车行业

起初,芯片短缺的关注度,很大一部分原因来自汽车行业的引流。

细数芯片短缺给各行各业带来的影响及现状

2020年12月,网上便有消息传出——上汽大众将从12月4日开始停产,一汽大众也将相继停产。随即,汽车缺芯的话题被引爆,推上热搜。在2020年财报电话会议上,大众集团CEO迪斯表示,大众汽车由于芯片短缺在今年前两个月的全球市场已经损失了10万辆产量,并且预计芯片短缺的情况还会持续一段时间。

接着,缺芯停产便像病毒似的在各车企大厂蔓延。

3月3日,通用汽车将北美三家工厂的减产时间分别延长至3月底和4月中;

3月16日,本田汽车关闭大多数位于美国和加拿大的汽车工厂到3月26日;

3月26日,蔚来宣布因缺芯停产5天;

3月下旬,福特取消了两家工厂F-150皮卡和Edge SUVs的生产计划;

……

随着时间的推移,因缺芯停产的车企名单在不断更新,可见芯片之缺,对汽车行业影响之大。

同时,这股浪潮也从生产端流向了消费端。近期,由于新车交车周期拉长行情紧俏,导致二手车市场炒得火爆。据中国汽车流通协会发布的最新数据显示,9月,我国二手车交易规模在160万辆左右,同比增长9%,今年全年二手车交易量将突破1600万辆,相比于去年同比增长将超过11%。

消费电子行业

消费电子行业是芯片的一大主场。手机芯片作为半导体芯片用量最大的市场,一部Redmi Note 10 Pro,大大小小一共就有114颗芯片,缺少一颗芯片手机就无法生产。可见芯片对手机的重要性。

作为手机品牌龙头的苹果,10月28日,苹果(AAPL.US)发布2021财年第四财季财报。苹果CEO库克在电话会议上表示,疫情导致的供应链危机影响了iPhone、iPad和Mac的产能,导致苹果这一财季的营收直接减少了60亿美元。

有“供应链大师”之称的库克认为,苹果在高端核心芯片,包括手机的A系列和电脑的M系列,并没有面临供应紧缺的问题,但是在显示器等部件需要的成熟制程芯片方面,则面临交付周期大大延长的问题。

家电行业

由于智能家居的发展,传统家电行业迎来了大规模的智能化升级。这些“智能”的背后,离不开芯片的加持。随着家电智能程度日益提升,其背后的芯片功能复杂程度、芯片数量都随之有不同程度的提升。

老板电器就表示,由于微控制器采购不足,新型高端产品推迟四个月发布。小米在之前就公告称,因面板、芯片等零部件价格波动,报价持续走高,将对电视价格作出调整。

不过,家电行业整体对芯片的需求没有汽车和手机那么“硬核”。“家电的控制芯片对技术要求的难度其实没有汽车芯片大,部分家电产品的芯片是可以自主生产的,但高端的芯片可能还是要依赖进口。”家电行业资深观察人士刘步尘表示。

安防行业

据央视财经3月23日报道,安防芯片短缺,安防产品交货周期已经普遍拉长半个月左右,部分产品交付期延长至九个月,下游代理商都适当增加了囤货。

有企业表示,摄像头需要主控制芯片、存储芯片、WiFi芯片等零部件,这些零部件大概占了产品总成本的60%,目前除了订货难以外,不少芯片的价格还出现了不同程度的上涨。

但是,目前看来,囤货炒货最严重的时期已经过去,安防视频监控的芯片货源没有此前那么紧张了。而且,安防行业对芯片的要求大多还是在21nm以下,因此,安防主流芯片的制作工艺比起手机和电脑来说更容易一些。

2、缺芯之困,或将在2022年持续?

芯片之缺,目前来看主要还是集中在汽车行业。全球产业链下,芯片短缺主要卡在芯片制造环节,产能小于供给导致供不应求。为缓解缺芯之困,台积电和三星电子、英特尔等芯片制造大厂纷纷上阵。

10月28日,索尼CFO十时裕树在财报电话会上称,公司正在与台积电、日本经济产业省(即日本主管产业政策的行政机构)探讨,如何在台积电赴日建厂一事上进行合作。

十时裕树介绍,目前公司全部的逻辑芯片均交由外部产能代工生产,而这些逻辑芯片是索尼图像传感器的重要组成部分。如今,全球半导体产能持续紧张,确保逻辑芯片的稳定供应对公司的业务至关重要,新建一座工厂是一个可能的解决方案。

英特尔方面,10月25日,据多名消息人士透露的情况来看,意大利与英特尔洽谈建设的芯片工厂,初步预计投资将超过40亿欧元,其中一名消息人士透露,根据英特尔的计划,投资甚至有可能达到80亿欧元。

但是由于芯片产业的特殊性,短期内对芯片短缺缓解微弱,多家大厂的CEO发言对缺芯问题普遍认为有可能持续到2023年,2022年或将延续缺芯困境。

10月27日,福特和通用这两家美国顶级汽车制造商的高管均表示,预计芯片短缺的影响将持续到明年,甚至可能持续到2023年。

福特首席财务官约翰·劳勒认为,明年汽车芯片的短缺程度可能会有所下降。但他也表示,明年仍将存在供应链限制,并很有可能延续到2023年。

通用首席执行官玛丽·巴拉则表示,预计到今年年底,全球芯片短缺的危机将会有所缓解,但她认为至少在2022年上半年之前,芯片短缺的困境都不会消失。

3、日韩美欧纷纷开启补贴大战

在经历了过去近两年的缺芯难题后,近期日韩美欧相继通过巨额补贴的方式来刺激本土半导体产能的扩张。

2021年底,日本出炉的《半导体产业紧急强化方案》提出到2030年将日本半导体企业的营收提高至2020年的3倍。

2022年1月11日,韩国通过《半导体特别法》,拟对韩国国家尖端战略产业发展进行史无前例的支持,提供包括投资、研发、人才培养在内的全方位支持,加强对核心技术及人才的保护,并放宽相关管制措施。

2022年2月4日,获美国众议院通过的《2022年美国竞争法案》提出要为半导体产业提供520亿美元的资金支持。

2022年2月8日,《欧盟芯片法案(The European Chips Act)》正式发布,计划大幅提升欧盟在全球的芯片生产份额。从资金层面看,欧盟拟动用超过430亿欧元对法案的落实提供支持,包括300亿欧元的国债和130亿欧元的公共和私人资金。

4、我国的应对之策

为了提升芯片自主研发能力,摆脱对进口芯片的依赖,我国提出了芯片自给率要在2025年达到70%的目标。

为此,2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,指出针对28nm、65nm和130nm芯片分别给予不同程度的减免企业所得税优惠,此外还给予设备和材料等关税减免、投融资政策、人才发展、知识产权保护等方面的支持。

2021年12月,中央网络安全和信息化委员会印发的《“十四五”国家信息化规划》提出要加快集成电路关键技术攻关。推动计算芯片、存储芯片等创新,加快集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发,推动绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、微机电系统(MEMS)等特色工艺突破。

支持芯片发展也成为我国十四五时期的重中之重。在今年各地方的政府工作报告中,多地省市也都表露出了对芯片、半导体、通信与互联网基础设施建设的规划与重视。

我国的芯片制造巨头正抓紧布局

在芯片这条产业链条上,从上游的设计来看,全球顶尖的企业大都来自美国,根据IC Insights的数据,美国设计产业约占全球的68%。在中游的加工制造领域,我国处于领先水平,根据SIA的数据,我国整体的制造产能大约占全球的36%。其主要的工艺流程包括热处理、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨和清洗等工艺。下游的切割封装和测试环节,对劳动力需求大而对技术要求较低,东亚国家的优势相对明显。

综合来看,我国在芯片设计方面较美日等国尚有一定差距。此次缺芯潮中,海外芯片巨头们的交付周期均呈现上升趋势,部分企业甚至面临长期无货的状态,这也为我国实现芯片的本土化布局发展迎来了难得的“窗口期”,因此国内领先的芯片企业纷纷加快步伐,中芯国际、长江存储、华虹半导体等国产芯片制造巨头们都在国内组建生产线,在12英寸,8英寸晶圆加大产能输出。如:

2月11日,中芯国际联合CEO赵海军表示,2022年初上海临港项目已破土动工,北京和深圳两个项目稳步推进,预计2022年底投入生产。三个新项目满产后,将使公司总产能倍增。

华虹半导体表示将在2022年加快推进12英寸生产线总产能至94.5K的扩产,预计在第四季逐步释放产能。

长江存储已经攻克了64层3DNAND闪存的技术难点,可以设计出256GB的SSD(固态存储)芯片,并且现在已经实现量产。

在科技产业高速发展下,芯片或将长时期保持高需求态势。面对巨大的市场空间,相关企业应加强在产业中的布局,增强自主研发能力,从而提高芯片自给率。

文章来源: 芯广场,计算机世界

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