WSTS(世界半導體貿易統(tǒng)計組織)的最新報告預測2021年世界半導體產(chǎn)業(yè)營收額將達5529.6億美元,同比增長25.6%,從年初8.4%的預期增長率調高到25.6%。然而,2021年一路高歌的半導體行業(yè)也經(jīng)歷了芯片短缺、供應商漲價、巨頭擴產(chǎn)的跌宕起伏。
多位業(yè)內人士在接受《中國經(jīng)營報》記者采訪時表示,2021年全球集成電路產(chǎn)業(yè)持續(xù)處于上游產(chǎn)能緊缺、下游供給不足的困境中,雖然全球半導體公司不斷擴產(chǎn)擴能,但是短期內仍未看到供需平衡拐點的到來。
缺芯成主旋律
“缺芯”從2020年下半年開始,一直延續(xù)到了2021年,儼然成為半導體產(chǎn)業(yè)當下面臨的最大困境。
受5G、AI(人工智能)、自動駕駛以及消費電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動,半導體市場規(guī)模迅速增長,使得全球晶圓代工產(chǎn)能始終處于供不應求的狀態(tài),芯片短缺愈演愈烈。市場分析機構Susquehanna Financial Group最新研究顯示,2021年11月芯片交付周期再度延長至22.3周,其中,電源管理芯片和微控制器芯片交付時間的增長尤為明顯,許多產(chǎn)品的供應壓力將會傳遞到2022年。
供應鏈緊張使得半導體行業(yè)內的漲價函“滿天飛”,從上游的晶圓代工制造、封裝測試廠商,到瑞薩、NXP、意法半導體等芯片大廠都在發(fā)漲價通知。
缺芯在一定程度上也限制了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,例如在手機芯片領域,市場調研機構Canalys的數(shù)據(jù)顯示,2021年三季度,由于芯片等零部件短缺,供應商難以滿足客戶對設備的需求,全球智能手機出貨量下降了6%。
蘋果、三星等手機廠商都未能幸免。蘋果公司CEO蒂姆·庫克直言,受疫情影響,芯片制造商供應不足,造成2021財年第四季度蘋果公司損失60億美元。據(jù)估算,蘋果全年的損失將超過100億美元。
而在此輪缺芯中,汽車行業(yè)受到的沖擊尤為嚴重。根據(jù)顧問公司AlixPartners日前的市場分析報告,芯片短缺的問題預計將使全球汽車產(chǎn)業(yè)在2021年減少770萬輛的汽車出貨,損失金額高達2100億美元。
TrendForce集邦咨詢分析師喬安分析稱,2021年全球foundry(專門負責制造芯片的廠家)產(chǎn)業(yè)除了面臨產(chǎn)能供不應求的問題,同時也有產(chǎn)能資源分配不均的情況;近期部分終端產(chǎn)品 (如smartphone) 進入傳統(tǒng)淡季周期,需求動能下降已減輕品牌制造商對于供應鏈的迫切壓力,同時有產(chǎn)能資源重新分配的現(xiàn)象,導致原先極度短缺的應用類別得以取得部分產(chǎn)能;但依各制程供應情形不同,仍有部分“長短料”(長、短料分別指供應較多、吃緊的零件)的狀況。
巨頭爭相擴產(chǎn)
在產(chǎn)能短缺和需求旺盛的供需失衡壓力下,全球晶圓代工企業(yè)也坐不住了,紛紛選擇擴產(chǎn)。
ICINSIGHTS最新研究報告指出,估計2021年全球半導體資本支出將達創(chuàng)紀錄的1520億美元,其中約三分之一來自晶圓代工企業(yè)資本支出金額。
在此輪擴產(chǎn)潮中,各晶圓代工龍頭首當其沖。早在2021年3月份,英特爾宣布將斥資200億美元在美國亞利桑那州新建兩個芯片工廠,新的工廠主要聚焦代工業(yè)務,為其他廠商制造ARM技術芯片。
臺積電宣布,未來3年將投入1000億美元增加產(chǎn)能。值得注意的是,臺積電投資120億美元在美國亞利桑那州設立全資子公司建設已經(jīng)動工,預計設備將在2022年下半年進廠,5nm(納米)一期月產(chǎn)2萬片晶圓的項目將于2024年開始量產(chǎn)。
除了已經(jīng)確定的位于美國的5nm新廠和中國南京廠的28nm擴產(chǎn)計劃以外,臺積電也在積極規(guī)劃位于日本的28nm新廠和德國的12nm新廠。
除此之外,總部位于韓國的三星、SK海力士也拋出了擴產(chǎn)計劃。
國內的晶圓代工廠也不甘落后。2021年9月2日,中芯國際宣布和上海自貿試驗區(qū)臨港新片區(qū)管委會有意在上海臨港自由貿易試驗區(qū)共同成立合資公司,該合資公司將規(guī)劃建設產(chǎn)能為10萬片/月的晶圓代工生產(chǎn)線項目,聚焦于提供28nm及以上技術節(jié)點的集成電路晶圓代工與技術服務。
據(jù)悉,該項目計劃投資約88.7億美元。如果算上中芯國際已經(jīng)在北京、深圳兩地啟動的擴產(chǎn)計劃,三個項目合計的投資額折合人民幣約1217億元。
除了中芯國際以外,士蘭微(600460.SH)、華潤微(688396.SH)以及聞泰科技(600745.SH)等國內廠商也紛紛宣布擴產(chǎn)計劃。
據(jù)SEMI(國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)統(tǒng)計,自2020年開始到2024 年為止,將有60 座12吋(英寸)晶圓廠新建或擴建。在這60座12吋晶圓廠當中,在美洲的有6座,歐洲/中東的有10座,亞洲則達到44座。同期將會有25座8吋晶圓廠投入量產(chǎn)。因此,從2020年到2024年,預計12吋晶圓的總產(chǎn)能將增長48%,全球8吋廠的晶圓總產(chǎn)能預計將增長18%。
不過,芯片短缺的情況或許并不會隨著各大晶圓代工廠加速擴充產(chǎn)能而在短時間內結束。
新泰證券半導體分析師王志偉表示,晶圓代工廠新建產(chǎn)能從立項、開工、測試、試生產(chǎn)到產(chǎn)能利用率的提高,大約需要兩到三年的時間。新建晶圓代工廠受制于技術、人才、工藝流程等復雜因素,以目前的進度來看,各大晶圓代工廠的新建產(chǎn)能釋放最快也要到2022年,短時間不會緩解產(chǎn)能緊張的情況。
TrendForce集邦咨詢也認為,在歷經(jīng)連續(xù)兩年的“芯片荒”后,各大晶圓代工廠宣布擴建的產(chǎn)能將陸續(xù)在2022年開出,且新增產(chǎn)能集中在40nm及28nm制程,預計現(xiàn)階段極為緊張的芯片供應將稍為緩解。然而,由于新增產(chǎn)能貢獻產(chǎn)出的時間點落在2022年下半年,屆時正值傳統(tǒng)旺季,在供應鏈積極為年底節(jié)慶備貨的前提下,產(chǎn)能紓解的現(xiàn)象恐怕不甚明顯。此外,雖然部分40/28nm制程零部件可稍獲舒緩,但現(xiàn)階段極為短缺的8吋0.1X及12吋1Xnm制程,在有限的增產(chǎn)幅度限制下,恐怕仍然是半導體供應鏈瓶頸。因此,整體來說,2022年晶圓代工產(chǎn)能將仍然處于略為緊張的市況,雖部分零部件可望紓解,但“長短料”問題仍將持續(xù)沖擊部分終端產(chǎn)品。
2022年“缺芯”能否紓解?
“2022年,按我的判斷,會發(fā)生一個逆轉?!弊瞎庹逛JCEO楚慶日前表示,芯片經(jīng)歷了近一年的供應短缺之后,到2022年第三季度,將從供應短缺階段進入供應充足階段、再到供過于求的階段。
但是,喬安表示,目前的缺芯潮為多項因素同時驅動造成,包含疫情、地緣政治、數(shù)位轉型等,2022年上述三項因素仍會對需求端造成影響和不確定性;從產(chǎn)能擴充的角度來看,依不同制程類別新增產(chǎn)能幅度的不同,部分制程缺貨情況將有機會獲得紓解,然而如8吋晶圓制造為主的產(chǎn)品如PMIC、MOSFETs等在8吋增幅相對有限的情況下,恐怕將持續(xù)緊缺。紓解情況將取決于各制程產(chǎn)能的新增幅度不同而有所差異,目前觀察2022年增幅相對有限的1Xnm或8吋產(chǎn)能將維持緊缺狀況,而其余制程將有機會在下半年獲得一定程度的紓解。
東亞前海證券研究所電子行業(yè)首席分析師趙翼也認為,相較于2021年全球半導體市場的高速增長,預計2022年增速將有所回落,但同比仍將維持雙位數(shù)的增長,半導體行業(yè)高景氣度仍將維持,下行周期或將延后。
趙翼分析稱,一方面需求端,汽車電子、IoT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))、AI等行業(yè)興起帶動芯片需求增長。同時,此次全球缺芯導致下游客戶改變備貨策略,整機廠商偏向高庫存策略運轉,芯片儲備量有所增長。另一方面供給端,新產(chǎn)能預計將于2022年下半年開始才會逐漸釋放,包括功率芯片、模擬芯片等產(chǎn)品產(chǎn)能2022年上半年仍將維持緊缺狀況,價格持續(xù)走強,行業(yè)景氣度維持高漲局面。預計行業(yè)供需緊張的情況至少要到2022年三季度才能夠緩解。