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硬件|芯片价格一年暴涨100多倍 全球缺芯困局愈演愈烈

持续两年之久的“缺芯潮”至今仍未缓解，甚至更为严峻，由此引发的芯片价格暴涨令人瞠目结舌 。据央视新闻今年4月初的报道，由于全球汽车芯片短缺，过去一年，意法半导体生产的车身电子稳定系统的核心芯片STL9369，其价格从原来的20元，如今暴涨到2800元（不含税），同比涨幅超百倍 。
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图片来源：Pixabay
与此同时，由于新冠疫情、上游原材料短缺和国际局势变化，导致芯片交货时间再延长 。
4月6日，海纳金融集团（Susquehanna）发布的最新研究报告显示，芯片从下订单到交付的时间，从2017年三个月左右时间，到今年3月，交付周期增加到半年多（26.6周） 。报告指出，芯片交付时间变长将对今年整个行业产生持续性影响 。
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芯片交付周期变化折线图
实际上，这场史无前例的全球大缺货，让芯片半导体，这一原本隐藏在手机、电脑、汽车等产品下的精密部件走到了聚光灯下，不仅影响空调、肥皂制造业等169个行业，而且还逐渐成为制约全球经济发展的重要因素 。
美国白宫国家经济委员会主任布莱恩·迪斯（Brian Deese）本月表示，半导体缺货严重影响了美国经济，可能已导致2021年美国GDP减少了1% 。
那么，芯片价格暴涨超百倍，交付周期长达半年多，全球半导体行业的“缺芯”困局何时能够结束？
头豹研究院分析师王品臻对钛媒体App表示，与两年前相比，如今“缺芯潮”受到的离散因素影响更多 。他预测，随着部分企业已经向上游追加晶圆代工产能，预计2022年，芯片供给抬升、价格回落，产业供需结构将出现明显改善 。
联想创投高级合伙人宋春雨日前对钛媒体App表示，两年之内芯片短缺依然会很严重 。他预计，到2024年“缺芯潮”会有好转，原因包括芯片厂商对于产业投资的配置，会做相应的一个调整；以及中国芯片公司会作为替代的产能进行供给 。
芯片荒的新变量：
地震、疫情停产和国际局势
今年3月初，在美国福特汽车工厂外，硕大的停车场上，成百上千辆新车被迫闲置于此，无法交付，因为他们没有被安装芯片 。
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美国福特汽车工厂（来源：bangkokpost）
据悉，目前汽车产业短缺的芯片种类，主要包括主控芯片MCU+功率类的电源芯片、驱动芯片，其次是信号链CAN/LIN等通信芯片 。因严重短缺，目前大部分汽车芯片的价格都在上涨，其中价格涨幅小的也翻了几倍 。
芯片相当于汽车的大脑，车内各种控制器都离不开芯片 。而全球汽车芯片短缺，不仅严重制约新车产能，使得汽车延期交付，还导致车企不得不对新车减配、减产 。
根据美国行业机构AFS最新数据显示，近一周内，由于汽车芯片供应短缺，全球共减产约9.63万辆汽车，其中，超过80%减产来自欧洲市场，北美市场则减产约1.42万辆汽车 。截至目前，2022年全球已累计减产约125万辆汽车 。
【硬件|芯片价格一年暴涨100多倍 全球缺芯困局愈演愈烈】那么，与一年前钛媒体App撰写《求“芯”之战》时相比，如今缺芯的核心原因是什么？有哪些新的变量？（详见钛媒体App前文：《求“芯”之战|钛媒体封面》）
王品臻向钛媒体App分析称，除了产能不足、上游原材料、供需两端失衡外，包括日本地震、美国德州寒潮导致工厂断电停工、印尼欧洲疫情反复、以及国际局势变化等离散因素，是影响本轮“缺芯潮”爆发的重要原因 。
实际上，总体来看，芯片供应主要受到两次冲击：
第一阶段是2020年四季度到2021年一季度，晶圆代工产能不足，上游晶圆产能跟不上需求的快速提升，供需两端失衡，且晶圆扩产周期受半导体设备交期和厂房假设周期等因素的影响，所以导致了形成芯片短缺的现象一直延续 。而新冠疫情、自然灾害等因素使开工率低，产能受限，以及终端应用需求爆发和经销商囤货炒价，进一步加剧供应紧张；
第二阶段是去年三季度，多国疫情出现反复，地震、国际局势变化，导致芯片出货速度放缓，“缺芯”再添阴霾 。
今年3月中旬，日本本州东岸近海接连发生地震灾难，不仅伤及了当地建筑，更伤到了全球芯片市场 。全球第三大汽车芯片制造商“瑞萨电子”因此暂停了在日本三家工厂的生产，此事令本就艰难的汽车芯片行业雪上加霜 。
更早之前2021年2月，受到美国得克萨斯州寒潮影响，恩智浦、英飞凌的工厂都因此断电停工，预计损失产能推迟最高达三个多月；此外，疫情的反复也让印尼、欧洲的芯片制造工厂停产，加上国际局势恶化，对半导体产能造成一定冲击（详见钛媒体App前文：《火灾、地震……日本半导体产业的危机正加剧全球缺芯荒》、《俄乌战火烧到芯片产业链，对全球影响几何？》） 。
当然也包括中国 。由于此前深圳，如今上海、苏州昆山的疫情严峻，芯片半导体企业都面临着重要挑战 。根据4月10日报道，昆山因防疫延期封城，当地的电子PCB（印制电路板）台厂欣兴、台郡、台广电等工厂停工，目前停产暂定延长至4月12日，这或将影响芯片半导体上下游产业链 。
“由于半导体行业是一条全球协作分工的产业链 。工厂停工停产、原材料的供应中断，对微芯片、传感器芯片到存储芯片和封装等领域影响重大，会导致下游厂商产能受限和价格上涨 。同时，国际局势变化还导致供应链失衡，进而影响规划和产能管理 。”王品臻对钛媒体App表示 。
王品臻指出，目前来看，“缺芯”情况最严重的是汽车产业 。因为芯片代工产能，一般会向能给出价格更高的客户倾斜，而汽车行业利润（margin）相对于消费行业较低，影响则更为剧烈，甚至可能影响汽车供应链体系 。
面对“缺芯”困扰，国内车企几乎到了求“芯”若渴的地步，几乎所有的车企都在积极采取对策，为稳定生产和销量提供最大限度的保障 。
例如，长安汽车董事长朱华荣表示，在供应端，该公司坚持“抢、逼、拉”拼抢资源 。具体来说，长安汽车短期提前识别零部件产能风险，与供应商签订保供协议，立足商务、制造、技术三条业务主线，通过“产能建设提升+备库”的方式，全力以赴拼抢物资；中长期来看，要建立战略采购供应商体系，进一步完善中长期保供策略，从设计、采购源头规避供应风险 。
不过，云岫资本合伙人兼CTO赵占祥认为，现阶段的缺芯情况还是要再观察一下，这波疫情到底会带来哪些供应链的危机，依然需要长期关注才能得出结论 。
芯片制造工厂扩产缓慢
由于目前全球缺芯的问题尚未有效缓解，英特尔、台积电等各大半导体制造厂商计划扩产，希望以此抢夺市场份额，满足市场需求 。不过，他们的扩产计划，却很可能因为设备无法交付而没办法如期完成 。
今年3月21日，英国《金融时报》报道，光刻机巨头ASML（阿斯麦）首席执行官彼得·温宁克（Peter Wennink）日前表示，芯片制造商们数十亿美元的扩张计划，将受到未来两年关键设备短缺的限制，这种短缺会导致供应链难以提高生产效率 。
据外媒披露，科磊集团（KLA）、泛林集团（Lam Research）、阿斯麦等半导体设备大厂都已通知客户，由于镜头、微控制器、工程塑料和电子模块等零件全都面临短缺现象，部分关键机台必须等待最多18个月交付，而用于制造基板的设备（在将芯片安装在印刷电路板上之前携带芯片的基础材料）甚至需要长达30个月的交付期 。
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芯片设备零件交付周期，疫情之前是三个月内交付（来源：Nikkei）
设备供应不足，给芯片制造商带来了危机感 。英特尔CEO基辛格表示，设备短缺给公司的扩张计划带来了挑战，而英特尔已派出自己的制造专家到该公司帮助加快生产 。他强调，公司仍有时间解决这个问题，扩建芯片工厂也需要两年的时间 。
行业咨询机构贝恩公司合伙人彼得·汉伯里（Peter Hanbury）表示，设备延迟可能会阻碍解决全球芯片危机，而这些设备供应不佳风险，会对增加产能的制造商不利，同时对于整个行业也是一个坏消息 。
头豹研究院分析师霍翰松告诉钛媒体App，成熟制程的芯片在新能源车、光伏等领域的需求较为旺盛，供给侧仍存在较大缺口，订单基本都集中在台积电手上，考虑到扩产周期较长等原因，产能仍然非常紧张 。
“包括中国在内的各个国家，都尝试去补全自身产业链的拼图，本质上是为了抵御风险，保证本土企业在疫情、环境等因素影响之下，依然能够保持产出，而不是完全停滞 。但是真正解决芯片短缺问题，则需要全球产业链上各方进行良性沟通与深度合作 。”霍翰松对钛媒体App表示 。
“缺芯”困局今年有望改善，
全产业链国产替代至少20年
芯片短缺危机何时才会缓解？
台积电CEO魏哲家表示，芯片短缺将持续到2022年；基辛格指出，需要“几年”时间缓解；ASML方面表示，业界一致认为芯片短缺可能会持续两年；高盛分析师也做出这样的预判称，芯片短缺将持续至2023年 。
王品臻对钛媒体App表示，由于部分企业在2021年第一季度向上游加价追加晶圆代工产能 。因此，根据历史半导体供应周期变化情况，且在疫情得到有效控制的情况下，他认为，预计2022年左右，芯片产能周期会向下，供给抬升、价格回落，供需结构将出现明显改善 。
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“AI芯片第一股”寒武纪公司研发的国产AI芯片以及加速卡（来源：由钛媒体App编辑拍摄）
实际上，这场全球“缺芯”困局背后，国产替代的呼声愈发高涨 。面对“卡脖子”处境，国产芯片替代如何正确发展，成为行业关键话题 。
宋春雨对钛媒体App表示，这一轮“缺芯潮”，对于中国完善布局芯片半导体产业链十分关键 。因为汽车电子大部分来自于消费电子，而中国是消费电子大国，也是全球制造大国 。因此，中国需要尽快发力国产芯片半导体 。
“我觉得首先中国要加强芯片半导体领域前端的技术人才培养，加大基础技术创新力度；其次就是要在包括光刻机、光刻胶等半导体材料、制造装备领域全面布局 。中国要布局优秀的半导体制造企业，鼓励科学家做技术创新、原始创新，比如自研的指令集等 。”宋春雨表示，芯片产业发展一方面要靠市场化机制，另一方面国家要制定相应政策，比如分阶段成立半导体产业基金，解决创新源泉问题 。
从产业链来看，目前中国芯片半导体自给率为15%-20%左右，85%依赖进口 。根据海关总署统计，2021年中国芯片（集成电路）进口总额已超过4400亿美元（2.8万亿元人民币），同比增长25.6%左右，比同年中国进口的石油和大豆加起来都多 。其中，汽车电子等部分关键零部件进口占比超80% 。
霍翰松认为，如今在“缺芯”等因素下，中国本土汽车芯片企业得到了很多发展的机会，包括进入核心产品供应链的机会 。但是大家也要看到，近几年国内芯片设计厂商数量大幅增长，大家都想要分一杯羹，行业很容易会陷入低质竞争的困局，所以如何协调行业健康发展，这将会是重要挑战 。
中国半导体产业在近几年，取得了多个从0到1，1到10的进展，也获得市场的高度认可，但同时也要认识到，中国半导体行业的整体能力与世界先进水平仍有一定差距，仍有待提高 。
霍翰松对钛媒体App表示，“中国要缩小与其他国家的差距，关键在于完善行业的生态圈，加强各方合作，同时在关注龙头企业的同时，也要照顾到有创新能力的中小企业，实现整体发展 。”
“半导体行业本身就是资本密集、技术密集的行业，海外龙头有先行优势，大家要看到他们的高毛利、高营收、高市占率，而这些‘果’都源于他们长期资本投入的‘因’ 。中国本土企业作为追赶者，资本不该急功近利，应该给拥有深厚技术与布局的企业一点耐心，共同抓紧缺芯、国内本土巨大需求等方面所带来的机遇 。”霍翰松表示 。
宋春雨表示，目前中国大陆受制约的7nm等先进制程工艺，对于解决芯片短缺的汽车电子来说并非是最重要的 。由于国内已掌握28nm关键技术，未来两年，超过市场97%的汽车电子芯片，有望在中国大陆的晶圆厂进行生产制造，但自动驾驶、CPU、智能驾舱等7nm、5nm芯片，短期内依然要依赖台积电 。
宋春雨强调，如果从一个远期预期的话，中国大概需要20年的时间，才能达到80%的半导体上下游产业链的内循环 。其中，包括CPU、GPU等数字芯片的国产化，可能至少要五年时间 。
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