“缺芯”危机，囿于2022？
来源:新浪财经发布时间:2021-07-04167浏览
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“缺芯”危机，囿于2022？
“缺芯”带来的危机还在持续蔓延，而深层次原因还在于全球芯片代工制造环节高度集中。
文｜沈思涵 石丹
令人哭笑不得的一幕发生在最近的香港——光天化日之下，有劫匪抢劫了芯片，价值近500万港元。
这背后是“缺芯”危机仍在持续中。
更早些时候，全球最大的半导体芯片封测厂商之一京元电子，因其位于中国台湾的竹南工厂发生群聚感染新冠事件备受关注。6月6日，京元电子下令所有外籍员工立刻停工两周。作为芯片产业链的重要一环，京元电子的停工可谓“牵一发而动全身”，肆虐台湾的疫情恐将加剧芯片短缺的现象。
事实上，自2020年末出现“芯片荒”导致诸多车企纷纷下调产能以来，芯片短缺问题如今已经蔓延至手机、PC乃至家电等消费电子领域。高盛最新报告指出，全球已经有多达169个行业在一定程度上受到芯片短缺的影响。
面对日趋紧张的“芯片荒”，英特尔、台积电、SK海力士以及中芯国际等半导体巨头纷纷宣布注资扩产芯片制造，加之全球投资机构对芯片半导体领域持续聚焦，目前全球已掀起千亿级芯片扩产大战。
尽管各家企业使出浑身解数加紧芯片产能，但漫长的芯片产业投资周期使得缺芯问题无法在短期内解决。有分析认为，至少要到2022年全球芯片供应链才能恢复正常水平。
毫无疑问，这场“缺芯”危机将对未来的半导体产业链产生深远的影响，而产业链上下游厂商围绕着缺芯的自救计划已经悄然开展。面对这场关键的战役，国内芯片产业将会如何应对这场危机和挑战，也成为外界关注的一大看点。
疫情“黑天鹅”
疫情的出现对于芯片产业链运转有着直接性的影响，目前全球各地已经有多处半导体芯片厂商因疫情爆发导致生产搁置。
京元电子在全球半导体产业链中扮演着重要的角色。根据资料显示，京元电子主要从事半导体产品的封装测试业务，其全球封测市占率约3.7%，在全球前十大封测厂商中排名第八。
京元电子的下游主要客户包括英特尔、高通、联发科、英伟达、意法半导体等，但由于担心京元电子无法全面复工，目前已经流言传出有部分客户将封装急单转移给了其他厂商。
除了京元电子，台湾地区还有多家电子厂商也先后出现员工确诊的情况。根据国际半导体产业协会（SEMI）最新报告显示，中国台湾的晶圆代工、封装测试产值均位列全球经济体中的第一位，其半导体产业总产值目前仅次于美国，位列第二。
马来西亚是全球最大的半导体封装测试中心，在全球芯片封装测试的市场占有率高达13%。然而，由于疫情冲击，目前马来西亚已实行“全面封锁”。
据悉，马来西亚政府要求工厂生产线只能维持10%到20%的低度人力运作。虽然部分生产线可通过自动化运作，但是生产工艺的调整也将导致效率的降低。有研究机构保守估计，目前马来西亚的芯片封装产能恐怕只有原先的三成。
可想而知，芯片产能的大量减产以及交付周期的延迟，自然会导致市场供需关系的失衡，最终不可避免地出现芯片价格的大幅度上涨。
从今年4月开始，联电、中芯国际、力积电等企业的晶圆代工价格已经提高约10%~30%，而欧洲第二大芯片厂商意法半导体也宣布从6月开始将芯片产品全面涨价。根据研究机构Counterpoint预测，供需失衡局面的持续将导致芯片报价还会上涨至少10%~20%，目前8英寸晶圆代工厂的部分产品已比2020年下半年涨价30%~40%。
工信部信息通信经济专家委员会委员刘兴亮对此指出，此次缺芯事件的发生，也让外界看到芯片产业链分工的脆弱性。“芯片涨价的成本和工厂停工的损失，最终都会以直接或间接的方式转嫁给消费者。在正常情况下，半导体芯片产业链分工精细而专业，多年来维持高效运转，但是也因为这种环环相扣的精细化分工，所以只要一个环节出现问题，就会导致整个产业链崩溃。疫情黑天鹅导致的缺芯之痛，正在让外界重新定义和思考全球化布局。”
代工高度集中
疫情“黑天鹅”的出现或许只是造成缺芯、涨价的表象，造成这场旷日持久的“芯片荒”的深层次原因还在于全球芯片代工制造环节高度集中。
以汽车半导体芯片为例，英飞凌、恩智浦、瑞萨电子、德州仪器、意法半导体是全球车载芯片前五大供应商，仅这五家企业便占据了全球50%的市场份额；而在微控制器（MCU）行业中，全球前七大厂商的市场占有率便达到了98%。
以上提到的这些厂商几乎将所有先进制程工艺的汽车芯片产能，都集中到了台积电和联电两家位于台湾的芯片代工厂手里。
在对于制程工艺要求更高的手机处理器芯片方面同样如此。无论是高通、苹果、华为还是联发科，这些厂商均只具备芯片设计的能力，最终进行手机处理器代工制造的仍然只有台积电和三星等少数几家厂商。
过度集中的芯片代工生产，自然也让代工厂商赚得盆满钵满。根据TrendForce集邦咨询研究显示，2021年第一季度，全球前十大晶圆代工厂的产值达227.5亿美元，再创历史新高。而在营收排名方面，台积电第一季营收以129亿美元稳居全球第一，占总市场份额的55%。
不过，台积电虽是全球最大的芯片代工厂，但它的产能供应仍然无法同时满足数十家客户的芯片生产需求。对此，台积电总裁魏哲家在一季度财报会上表示，由于半导体市场需求过于强劲，芯片产能短缺将至2022年，而成熟制程芯片的短缺情况甚至会持续到2023年。
香颂资本执行董事沈萌认为，“从客观角度看，半导体芯片本身就不是一个充分市场化的状态，真正能够制造高水平制程芯片的代工厂少之又少，这就必然导致供给端被少数厂商如台积电把控主导权。同时在疫情爆发之下，半导体芯片产业链打破平静，随着芯片需求激增，更是加剧了需求与供给两端的失衡状态。”
半导体时代产业数据中心创始人罗焕塔则表示，即便没有疫情的爆发，缺芯问题迟早也会出现。“随着5G智能时代的到来，无论是在无人驾驶、智能家居各方面的芯片需求都将成倍的增长，这一趋势具有长期性。在当前产能有限和需求扩张的条件下，能拿到芯片的必然是渠道更多元、议价能力更强的厂商，而芯片生产和采购环节更加集中于少数厂商，也会导致缺芯的出现。”
“扩产竞赛”打响
在终端需求的催促下，各大晶圆代工巨头纷纷开启了新的产能计划，一场关于半导体芯片的“军备竞赛”随之打响。
早在今年3月，英特尔就宣布将斥资200亿美元在亚利桑那州新建两个芯片工厂，新的工厂主要聚焦代工业务，为其他厂商制造芯片。这就意味着英特尔打破了原先自给自足的模式，正式扩大产能做晶圆代工，同时其与台积电、三星等代工大厂的竞合关系也进一步加深。
随后在4月，台积电也表示未来3年将投资1000亿美元来增加产能，并支持高端制程技术的研发，以此来拉开与竞争对手之间的差距；三星则设立了“半导体愿景2030”的长期计划，力争在未来10年超越台积电，称霸晶圆代工市场。
可以看到，作为目前全球仅有的能够量产7nm及其以上先进工艺的两家厂商，台积电与三星在晶圆代工领域内都制定了明确的时间表，一个是在竭力保住竞争优势，另一个则是为了赶超竞争对手。
不过，这场关乎芯片未来市场格局的“军备竞赛”，很显然无法解决眼前芯片市场的燃眉之急，而且由于投资回报周期漫长，原本的规划在经营过程中也可能存在着很大的变数。
沈萌指出，“对于头部的代工厂商来说，动辄成百上千亿的扩产计划主要针对的还是高端的芯片代工，这一方面可以看做是全球顶级芯片制造技术水平的角逐，但是也需要看到这种规划所带来的风险，毕竟高昂的成本投入不一定就能够取得收益，最终还是需要市场验证。”
就在国际厂商先后推出扩产计划的同时，国内的半导体厂商也并不甘于人后。在2020年末 ，中芯国际启动了中芯京城500亿元投资项目，一二期产能均为10万片/月；今年3月，中芯国际进一步宣布投资153亿元在深圳扩产28nm芯片生产线，产能10万片/月。
公告发出后，外界对于中芯国际的此番举措也有不少讨论。在2020年，中芯国际宣布14nm工艺成功实现量产，而到了今年的1月，中芯国际的14nm生产线也顺利竣工。这就意味着，国内首条14nm生产线正式开始投产。
但为什么中芯国际不将精力聚焦于先进制程，反而转向大力扩产28nm生产线？《商学院》记者联系中芯国际相关联系人，但截至发稿未获回复。
在沈萌看来，“目前国产化芯片的替代化思路，仍然是以发展中低端芯片为主，而在中高端芯片整个产业链仍欠缺不少短板，想在短时间内形成突破不切实际。中芯国际自从被美国加入实体清单后，10nm、7nm以及更先进制程节点研发受到了明显阻碍，但其在28nm的技术已经较为成熟，扩产28nm也有利于加速市场产能供给。”
全球博弈加剧
在半导体产业规模增长的同时，大国之间的半导体竞争也更加激烈，而芯片产业作为国家综合科技水平的体现，正在成为全球核心经济体的必争之地。
5月11日，在美国的主导下，美国、欧洲、日本、韩国等多个国家和地区的64家芯片相关企业宣布成立美国半导体联盟（SIAC）。这64家企业中既有如英特尔、高通、苹果、英伟达这样的美国本土科技巨头，也有像三星、SK海力士、ASML等与中国市场联系较为密切的非美国本土企业，涵盖了芯片设计、制造、封装以及设备制造的半导体所有环节。
在深度科技研究院院长张孝荣看来，这是欧美发达国家围堵中国半导体产业的“阳谋”。“SIAC联盟的成立，旨在通过国际合纵的方式，打造去中国化的产业链，最大限度地将中国芯片产业限制在当下的发展水平。国内企业应努力发展国产替代技术，同时发挥大市场优势，分化瓦解巨头之间的联系，努力获得自身发展的空间。”
从某种程度上说，美国半导体联盟的成立也释放出全球半导体市场博弈加剧的信号，这也说明了芯片产业链自主可控的重要性。罗焕塔指出，“即便没有SIAC这个联盟的成立，国内芯片产业链也会受到国际市场的技术封锁。如果从影响看，短期内肯定会对国内芯片产业造成冲击，但是从长期看必然收效甚微，因为芯片产业链的全球化布局已经形成，海外企业很难拒绝中国的消费市场，与此同时，国内企业也会更加坚定地走自主研发的道路，加强自身的核心技术。”
资本搅动市场
尽管半导体芯片产能紧缺的局面持续难解，但由于市场需求的高涨和媒体的争相报道，也随之带动了半导体芯片板块的“资本潮”。
据云岫资本发布的《2020年中国半导体行业投资解读》统计显示，2020年国内半导体行业股权投资案例413起，投资金额超过1400亿元人民币，相比2019年约300亿人民币的投资额，增长近4倍。这也是中国半导体在一级市场有史以来投资额最多的一年。
据Wind数据显示，目前科创板共有216家上市公司，其中有36家半导体公司，占比达到16%。2020年全年，半导体公司市值平均涨幅约为40%至50%。半导体公司的市值已经占到科创板总市值的30%，
很显然，眼下半导体板块已经成为资本市场上的“香饽饽”，只要与半导体沾边的企业，似乎都能够获得资本的看好和投资。但是在这种表象的背后，一些半导体上市公司市值、股价虚高，存在泡沫的声音也不绝于耳。
张孝荣表示，虽然近几年来国内半导体板块的投资热度高涨，有关领域的规划布局和资源投入不断，但市场仍需警惕泡沫化现象。在全球“芯片荒”加剧的背景下，行业对芯片生产扩能期待拔高，估计半导体板块的热度短期内还会持续升高。
在不久前的6月17日，来自彭博社的一则报道就引发了A股半导体板块的“集体狂欢”。
报道称，中国正在制定“第三代半导体”发展推进计划，并为该计划准备了约1万亿美元的资金规模。受此消息影响，A股半导体板块随之大涨。仅在17日当天，整个半导体行业指数中46只成分股全线“飘红”，其中38只成分股涨幅超过5%，此外第三代半导体板块也有多股批量涨停。
据记者了解，截至目前为止，第三代半导体的相关政策规划并未明确披露，但媒体对此的争相报道却在无形之中调起了市场的情绪。
据悉，所谓“第三代半导体”是指以氮化镓、碳化硅为代表的化合物半导体，具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高电子密度、高迁移率等性能优势。同时，第三代半导体作为一种新兴的材料和技术，尚未遭遇发达国家的技术封锁，因此有声音认为，若要在半导体领域实现弯道超车，第三代半导体材料会是国内相关产业的一个突围方向。需要指出的是，目前全球半导体市场90%份额仍是以硅材料为代表的第一代半导体，第三代半导体的规模化应用仍然任重道远。
在沈萌看来，“大肆炒热第三代半导体的话题，是在制造市场非理性的乐观情绪。虽然第三代半导体可能在建厂成本上随着技术迭代进展会有所下降，但实际上在技术研发门槛和成本等综合要求上同样很高，而且半导体芯片的技术迭代是一个循序渐进的过程，不宜过度乐观。”
正视自身短板
晶圆产能不足、芯片涨价，这既是全球半导体行业面临的低谷，也是国内产业链发力乃至缩小差距的最好时机。
过去一年来，在芯片市场供应缺口不断扩大的情况下，国内芯片需求大涨，刺激了一批芯片初创企业如雨后春笋般出现。企查查公布的数据显示，截至今年4月，国内共有芯片相关企业（包括产业链上下游各个环节）达7.41万家，2020年新注册企业2.28万家，同比增长195%。
值得一提的是，国内相关政策规划也提到，芯片自给率要在2025年达到70%，而大量芯片初创企业的先后成立，也有利于国产芯片替代化目标的实现。
但要实现这一目标首先仍需正视自身的短板。据工信部公布的数据显示，截至2019年年底，中国芯片自给率尚且不足30％，尤其是高端芯片自给率仅达到了5％，国内每年都要花费万亿元外汇储备进口芯片。需要指出的是，虽然国内芯片相关企业的规模体量庞大，但对于芯片产值的贡献率并不是很高。以IC Insights提供的数据显示，2020年，整个中国市场共制造了价值227亿美元的集成电路，但中国本土企业仅制造了83亿美元（占227亿美元的36.5%），即使到了2025年，真正由本土企业支撑的芯片自给率可能还不到10%。
这一数据也凸显出中国国产芯片总体实力不足的问题。由于滞后于国际芯片产业的发展，国内芯片产业从2000年以后才逐渐形成比较成熟的产业组织形态。
实际上，在芯片产业链的各方面，国内芯片产业在上游的材料、生产设备、EDA软件开发等环节均与国际先进水平差距较大；在中游的设计环节，国内企业需依赖国外IP核；而在制造环节，国内企业离台积电还有很大差距。目前国内仅在封测环节占有比较大的优势。
张孝荣提到，“国内芯片产业目前处于一个比较尴尬的境地，就是芯片设计进步较快，但芯片代工短板难以改变。国产替代技术近期进展较快，但依然需要5~10年才能达到当下的先进水平。”
刘兴亮补充表示，尽管国内芯片产业链与国际水平仍存在差距，但应该看到，国内芯片产业已经从过去的完全依赖走向部分自主的道路，不少企业已经在全球芯片产业链中扮演着重要的角色，未来国内芯片有望在某些关键技术上实现零的突破。
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