为什么说全球缺芯是中国的机会?全球缺芯带给中国的机遇

发布时间: 2021-04-06 14:28:27
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众所周知,芯片是工业生产的必需品,从大的造物到小商品可能都离不开芯片,是否掌握芯片的制造技术也直接影响着一个国家的生存。大家都知道前不久美国对中国施行了芯片制裁,那么中国能否突破自身的芯片制造关卡打一个漂亮的翻身战成为大家关心的重点。为什么说全球缺芯是中国的机会?今天小编将讲述全球缺芯带给中国的机遇。

为什么说全球缺芯是中国的机会?全球缺芯带给中国的机遇

5G手机的崛起让芯片供需失衡,一些突发因素又放大了这一现象,比如华为囤货引发抢购潮,骤然回暖的新能源汽车市场和PC机爆发爆发后,数据中心市场也加大了对芯片的需求;而芯片产能非但没有跟上,还受到地震、火灾、风暴等因素的影响而下降。在各种电子产品相关产业中,出现了一己之力的芯片短缺现象。

 数月过去,缺心者的恐慌丝毫没有减弱的迹象。不由得让人怀疑,芯片为何突然缺货,作为中国被卡脖子的产业,这次全球缺芯对中国芯片产业是危机四伏呢?

为什么说全球缺芯是中国的机会?全球缺芯带给中国的机遇

 01芯片需求激增。

 全球性核心缺失的根本原因是供需不平衡。

 对于5G手机和新能源车,需要更多的芯片。

 与4G手机相比,5G手机需要使用更多芯片。例如,5G手机上的摄像头已经从单摄发展到了两摄、三摄甚至四摄,这也推动了对CMOS摄像头传感器的需求。

 对于控制手机信号的RFPA芯片,4G手机平均需要3-6颗,而5G手机最多只需要16颗,才能获得更好的信号;对于电源管理IC,4-5颗芯片,5G手机可能需要7-8颗,才能解决5G快速耗电的问题。

 到2020年,在中国上市的新手机有218款,累计出货1.63亿部,国内市场5G手机出货量占总出货量的68.4%。

 雷尔姆中国区总裁徐起直言,今年的芯片缺货不只是一种芯片,多个产品都面临着供应问题。"手机供应链的主芯片不仅缺货,还有电源芯片和许多小配件。

 除5G手机对芯片的需求猛增外,新能源汽车也是芯片消费的主力。

 相对于传统燃油车每辆车所用的芯片不到百枚使用量,汽车智能化、网联化之后,新能源车对芯片的需求在每辆车上超过千枚。

 并且新能源汽车的热度在2020年后半年明显上升。

 受该暴发影响,大众、雷诺、日产、通用、沃尔沃、戴姆勒等汽车公司在2020年上半年损失惨重,法国雷诺上半年损失约600亿人民币,甚至需要将奔驰的股份卖给奔驰以弥补损失。

 今年下半年,汽车厂商对汽车销售预期较为保守,这导致英飞凌、意法半导体、恩智浦、瑞萨等汽车厂商削减了台积电的代工订单。

 但是,到了2020年下半年,新能源汽车的销售又迅速回暖,全球销量达到286万辆,比2019年同期增长36%。

 目前,中国新能源汽车销售136.7万辆,比上年增长10.9%,创历史新高。

 轿车芯片的安全性、可靠性要求很高,需要有“规格芯片”。为了达到“汽车标准级别”的芯片标准,需要更长时间的认证,汽车制造商在100个芯片生产线上只需10个。

 轿车芯片对计算能力的要求不高,工艺成熟,主要生产8英寸,90nm-0.13um范围内的产品。

 在中国,8英寸的FRD芯片。

 当半导体产能波动时,传导到汽车领域,缺货非常明显,毕竟选择范围很小。

 2020年台积电汽车芯片的销量仅为台积电3%,而智能手机和高性能芯片的销量分别为48%和33%。

 Bernstein美国顾问公司预计,2021年全球汽车芯片短缺将导致200万到450万辆的汽车减产,约占全球近十年汽车年产量的5%。

 一些汽车领域的关键芯片厂商如瑞萨电子、恩智浦也纷纷上调产品价格,据界面不完全统计,已有21家汽车芯片企业上调产品价格,其中,瑞萨电子的部分产品甚至涨至100%。

 日本信越化学股份有限公司近日宣布,从4月起,所有的硅产品将提价10%-20%。硅片是制造硅片的重要原材料,而硅片是制造芯片的必要模具。

 晶片制造商们正在竭尽所能地生产芯片。

 华虹半导体三季报显示,当季三家8英寸工厂的产能利用率均超过100%;IDM半导体公司华润微三季度以来,8英寸生产线的总产能利用率超过90%;联华电子的产能排期已排到2021年第二季度。

 中芯国际12英寸和8英寸的产能已满,无法给出具体的交货时间。爱集微报道,一位业内人士反馈说:“从去年12月到现在,总共只有100多块的产能给我们。此外,与中芯国际合作十多年,以前的订单都是半预付款,今年三月才开始要求全款。

为什么说全球缺芯是中国的机会?全球缺芯带给中国的机遇

 华为抢购与爆发让芯片供应与需求错乱。

 除产业升级带来的需求上升外,缺芯现象还受到诸多突发因素的影响。

 首先,华为受到重创后,大量备货芯片导致全球芯片抢购。

 自从美国打压华为之后,它就开始储存大量的芯片。因此,其他手机厂商为了自身产品的销售和发布不受影响,也开始抢购芯片。

 WitDisplay首席分析师林芝对市场表示:“为了增加芯片库存,华为高出价格使得晶圆厂优先生产大量订单。硅片厂优先考虑华为的芯片订单,其他的排在了2020年9月15日以后,市场需求与订单生产时间不匹配。

 台积电为华为赶工24小时麒麟芯片,5纳米产能爆单;海思“转单”中芯国际,12英寸晶片和8英寸晶片生产线在中芯国际之后也爆满。

 华为抢先备货,小米、OPPO和vivo等手机厂商也加大了芯片采购力度,以抢先抢先抢先抢先抢先抢先,抢先抢先抢先到年货季。

 例如,Gartner的研究报告显示,到2020年,小米在全球十大半导体购买家庭中的半导体支出达到87.9亿美元,同比增长26%。

 消费类电子领域对芯片的需求突然增加,晶圆代工厂产能不足,不得不挤压其它类型芯片的产能,代工厂面前谈判不多的公司出现了芯片荒。

 在集微网的采访中,一位数模混合芯片供应商的负责人说,中芯国际只能保证为他们排出每月总订单的10%。

 然而,德联资本高级副总裁方宏博士告诉市界,华为并不是造成芯片短缺的主要原因,从2020年9月开始,华为就不能向台积电等公司下订单。华为可以调整其对产能的影响,其影响主要是导致芯片下游行业出现恐慌性备货和供需混乱,使业界人士对产能失去了预估。

 PC、数据中心、新能源等行业的暴涨导致了对芯片的需求急剧上升,而这正是导致这一趋势的真正原因。

 自2010年以来,PC市场一直处于停滞状态,曾连续6年出现下滑,一度被视为夕阳产业。

 但是,居家办公、在线学习、消费需求等推动了PC产业(包括台式机、笔记本和平板电脑)的发展。

 PC行业在2020年第三季度和第四季度逆势增长,Canalys数据显示,第三季度全球PC出货量同比增长12.7%,第四季度则增长25%,全年出货量增长11%,至2.97亿台,这是自2010年以来的最高年增长和出货量。

 2021年将继续保持增长势头。卡纳利斯预测,2021年PC市场的出货量仍将增长8.4%。而IDC预计,2020-2025年间PC市场年复合增长率为2.5%。

 个人电脑从CPU、存储器、硬盘到电路板都存在着巨大的芯片需求,一下子放大了芯片领域的供需失衡。

 例如,PC市场的行业供应链一直很稳定,但是到2020年下半年,连声芯片(放音乐需要用声卡)都出现短缺,ALC662型集成声卡产品的价格上涨了10倍。

 受多种因素的影响,整个半导体行业的供需严重失衡,需求量急剧上升。

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 芯片供应跟不上03.

 需求量激增,供不应求,成熟芯片制造工艺所需8英寸晶圆,产能尤其紧张。

 曾被认为落后的8英寸晶圆产能,只能用于生产90nm以上的芯片。低于22纳米的高端芯片只能用12英寸晶片制造。车载芯片,射频芯片等对性能要求不高的芯片通常使用8英寸晶片。

 自2008年以来,世界主要晶圆厂已经开始关闭8英寸的生产生产线,扩大12英寸的高制程、高利润能力。在2007年晶圆厂高峰时,8英寸工厂的数量从200个减少到只剩下90个。

 DigitalTechnologies首席执行官张孝荣对市场表示:“原本市场期望中国能够在这一领域填补空白,但由于特朗普对中国技术产业链的打压,中国的发展受到严重冲击,进而导致全球成熟制程的产能严重短缺。

 在2020年第四季度的中芯国际业绩会议上,披露了4万5千片8英寸的月产能,远低于此前计划的7.000片/月。

 市场上芯片产能本就不足,芯片制造商似乎也在流年不利,从去年开始,自然灾害导致的停工一堆一堆的。

 2010年10月,日本南部的旭化成(AKM)旗下的一家芯片厂发生火灾,造成AKM芯片价格上涨,部分型号的价格从5美元上涨到110美元,导致AKM芯片在此火灾中受损。

 二月末,美国半导体重镇德州又遭遇历史性的冬季风暴,出现大规模停电,该州最大的电力合作公司甚至因这场暴雪而欠下18亿美元债务,申请破产保护。

 由于当地优先保障民水民电关闭,约占三星总产能28%的三星奥斯汀工厂、恩智浦旗下两家生产汽车微控制器(MCU)、微处理器(MPU)、传感器和电源管理等芯片的八英寸晶圆厂以及英飞凌1家8英寸晶圆厂等,都是由于当地政府关闭。

 日本汽车芯片大厂瑞萨电子那珂工厂3月19日起火,导致该厂12英寸生产线停产,预计一个月后将恢复生产。那珂工厂在地震发生后只停产了将近半个月,而瑞萨电子却因为全球汽车芯片短缺而将海外订单转移到这家工厂。

 汽车业对车规级芯片的需求有限,可用的生产线有限,火灾、地震、极端寒冷的天气导致汽车业主要芯片厂停产,加剧了芯片短缺的局面。

 供不应求的严重短缺,整个半导体行业展开了争夺产能的竞赛。

 云岫资本合伙人兼首席技术官赵占祥对市界说:“我所知道的一些晶圆厂的代工服务公司,最近都不敢出去了,因为遇到客户都是来要产能的。晶圆厂管流片操作负责人则不敢再回到公司,四处奔走,要求封测产能,晶圆制造产能,老板在后面等候。新年来临之际,华天商厦的客户酒会已是一票难求。

 为了保证产品供应的稳定性,手机厂商开始采用双芯片平台策略,如同时搭载870/888处理器的红米K40和3月19日OPPOFindX3的骁龙870/888处理器。

 据IDC预测,到2022年,将有超过50%的主流手机厂商的5G手机横跨3个或3个以上的芯片平台,保证供应的稳定性。

 iphone12mini被苹果砍掉订单后,实际上也是由于缺乏核心供应而导致的三星屏幕问题,苹果想了想,决定首先砍掉12mini的出货量,以确保再卖出两款。

 汽车业方面,日本、美国、德国政府已正式介入,希望台积电为汽车业分配产能。

 然而,黄崇仁公开表示,与台湾地区“经济部长”王美光开会讨论时,5家厂商均表示,产能难以释放。

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 芯片国产化的机会来了?

 短期内芯片危机或许难以缓解,但这是国产化的良机。

 大型芯片厂虽然开始扩大生产规模,却远水难解。

 据国际半导体工业协会去年11月的全球晶圆行业预测报告,到2021年底,全球8英寸晶圆生产线将达到创纪录的202条。

 中芯国际计划在2021年新增4.5万片8英寸月产能;力积电预计在2021年年底新增2万片8英寸月产能;华虹无锡工厂预计在2020-2021年迅速扩大到40.000片/月产能,其中,8英寸工厂在未来1-20.000片/月产能。

 一些半导体企业选择了建立工厂。2018年第一季度,北京燕东微电子公司新建成的8英寸生产线将在2021年实现量产,预计年底将有4万片月产能;华润微电子公司正在建设12英寸晶圆厂;闻泰科技公司12英寸晶圆厂在2021年1月才开始生产。

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 危机使各国认识到芯片自主的重要性。

 为了实现“技术自治”,欧盟将筹集数百亿欧元用于推进半导体相关技术;美国半导体工业协会(SIA)要求美国政府在未来5年内将用于芯片研究的资金从15亿美元增加到50亿美元。

 而工信部则明确表示,国家将加大对芯片产业的支持力度,力争到2025年中国芯片自给率达到70%。

 “两会”的代表还将汽车芯片国产化提到议事日程。

 长安汽车董事长朱华荣呼吁主机厂在国内试用芯片,而广汽集团董事长曾庆洪则提出了“实现汽车强国的目标,首先是核心能力的提升”,“加强汽车关键零部件的产业链建设”。

 国内汽车企业在汽车芯片领域的布局也进一步深化。

 二月八日,长城汽车宣布参与北京地平线机器人技术研究与开发有限公司(以下简称"地平线公司")的战略投资。以人工智能算法芯片研发为核心,汽车级芯片量产为标准。除了长城汽车,比亚迪、长江汽车电子、东风资产等汽车产业链相关企业也参与了此次3.5亿美元的C3轮融资。

 截至2019年底,我国芯片消费占全球总量的42%,而国产芯片自给率却不足30%。

 这种全球芯片短缺的情况促进了国内芯片的替代进程。此外,过去中国芯片产业处于“造不如买”的市场环境中,制造芯片花费巨大,而国内企业对芯片的需求并不大,制造芯片的压力很大。

 如今,中国制造业崛起,手机、汽车等产业链早已初露端倪,中国已经成为全球对芯片需求最大的市场。

 在本地需求之后,如富士康,发展了整机装配行业。与富士康合作后,模块类公司向整机供应商供应产品,如舜宇光学、欧菲光成为龙头。

 向全球客户供应模组类产品的企业,又对芯片有很大的需求,市场起来后,芯片行业发展的市场动力就有了。

 受国家集成电路产业投资基金(以下简称国家大基金)的大力支持,中国培育了汇顶科技、国科微、纳思达、景嘉微等一批芯片设计企业。

 目前中国的芯片制造有利也有利,有利也有弊。与一期国家大基金将投资重点放在半导体设计企业不同,二期国家大基金已将投资重点放在集成电路封装测试、设备、材料等上游环节。

 此时,中国已经具备了芯片国产化的产业基础。这次芯片短缺又大大增加了企业对产业链自主的渴望。各个行业的客户,包括汽车客户,都更愿意给国产芯片机会,芯片的国产替代进程加快。

 这一现象的根源在于芯片制造能力不足,以及更上游的半导体设备和半导体材料短缺。

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 对中国芯片产业的启示在于,中国也不能只停留在芯片设计环节。要使产业链的各个关键环节达到完美,才能成为真正的半导体强国。

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