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芯片短缺成为制造业原材料上涨的罪魁祸首

2021年02月26日 14:13 次阅读

制造业中的原材料上涨,芯片是否罪魁祸首?芯片短缺引发涨价、纸张价格上涨、化工原料上涨……这一波涨价潮俨然有波及全行业之势。现下涨价潮波及到自动化行业,令整个制造产业链承压明显!

自去年以来,全球范围内出现了半导体供给不足的现象。新冠肺炎推动全球经济迅速向数字化转型,用于智能手机、高性能电脑的尖端半导体需求高涨。此外,车载半导体需求也在高涨。在这个环境下,各国企业甚至政府都纷纷向TSMC“索要”产能。未来,全球半导体供应链很可能会以日本、美国、中国台湾为轴心发生巨变。

拜登政府的两手抓策略

美国拜登政府正在努力确保本国企业所需要的半导体。为此,他们已经开始强化与中国台湾当局、中国台湾大型Foundry(代工厂)TSMC(台湾积体电路制造股份有限公司)的关系。

据日经新闻的一个报道,台积电创建于1987年,这个年份含有深刻的意义。因为在这之前的1986年,日本与美国围绕半导体发生剧烈贸易摩擦之后,签订了《日美半导体协议》。当时,NEC、东芝及日立制作所垄断世界半导体市场,无法忍受的美国利用该协议事实上抬高了日本半导体的价格,强制性提高了美国企业的份额。接下来,美国进一步发动攻势。开始致力于半导体新经营模式“水平分工”。当从设计到制造全由一家企业完成的“垂直整合模式”还占主流。

美国设计出来的水平分工是想让美国专注于上游的设计开发,不拥有工厂,而将投资额巨大但附加值小的生产甩给亚洲企业。敏锐感觉到这种巨大变化的是没有任何资源的中国台湾。台湾也紧抓这个契机成就了现在的半导体事业。台积电也在的这些年里积累了技术和市场优势。据该公司最新介绍,他们的3nm工艺进度超预期,并且很快会进入新阶段,这也帮助台积电拿下全球Foundry市场54%的份额。

在中美摩擦下,美国从去年开始,就加大了对台积电的重视。特朗普政府更是推动台积电赴美建设先进工艺工厂。拜登上台以来也对全球晶圆代工巨头青睐有加。

此外,排名在第二的三星也是他们的目标。我们在之前的报道中有谈到,三星正在考虑于美国建立一个先进工艺晶圆厂,并在和美国不同地区在谈相关政策。考虑到这两者在市场的影响力,他们的任何决定,势必会牵动市场产生新变化。

另一方面,美国政府也在推动各种政策和合作,与实现自己的供应可控。

同样是日经的新闻指出,美国正在与盟友携手打造不依赖竞争对手(如中国大陆)的半导体供应链。华尔街日报在日前也披露,美国总统签署了一项行政命令,要求政府对包括半导体、制药和稀土矿物质在内的关键材料的供应链进行广泛审查,目的是在促进国内生产的同时加强与盟国的联系。白宫官员表示,行政命令不能解决近期芯片短缺的问题,但希望是制定一项长期计划,以帮助联邦政府防止未来可能的供应链问题。

此外,据说拜登政府也在向日本的半导体产业“暗送秋波”。对于美国而言,强化与日本、台湾的关系有利于采购半导体、加强安全保障。报道显示,美国也希望强化与其盟国—-韩国的关系,但现时间点拜登政府优先选择与中国台湾和日本结盟。

欧盟日本的新目标

自去年的秋季以来,半导体供给不足的问题席卷全球。其原因之一是全球经济加速数字化转型、用于智能手机、高性能电脑的尖端半导体需求高涨。此外,还有车载半导体需求恢复的因素存在。各国企业纷纷向TSMC“索要”产能。

此外,也不可忽视中美贸易摩擦在半导体供给不足的影响。美国的特朗普政府层对中国的Foundry工厂SMIC进行了制裁。车载半导体厂家将代工业务从SMIC转移至TSMC,导致TSMC直面提高产能的局面。由于车载半导体供给不足,美国的福特、GM等企业纷纷决定减少生产。对于主要由工会支持的民主党拜登政府而言,确保半导体供给是事关经济发展的重要课题。

这就是上文谈到的美国政府为何正在积极强化与台湾当局与台湾关系的原因。此外,日本和欧盟也在出手。

首先看日本方面,去年的报道中我们看到,日本似乎也从中美得纠纷中看到了他们的半导体短板之一——制造,为此他们也在拉拢台积电和三星。而据日经本月中的报道,全球最大半导体生产企业台积电公布了在日本的茨城县建立在该国的首个正式研发基地的消息。该公司将与材料和制造设备方面拥有优势的日本企业展开合作。

日经表示,这次合作对于日本的半导体相关行业而言,拥有最先进制造技术的台积电的进驻将带来很大益处。在直接关系到国家和地区竞争力的半导体行业,日本与台湾合作的动向正在加强。他们进一步指出,台积电计划2021年年内在日本设立全额出资的子公司。预计投资额为186亿日元左右。在半导体制造领域,被称为“后道工序”的开发重要性正在提升,台积电将在日本致力于该领域的研究开发。

在摩尔定律逐渐失效的当下,封装被看作是增加芯片性能的一个好选择,而台积电近年来在这方面有很多骄人的成果,这相信也是日本乐于在这方面与台积电合作的原因。

至于欧盟方面,从我们之前的报道可以看到,他们除了想吸引台积电和三星过去建厂以外,他们还想投资拉拢当地的ST和英飞凌去推动制造方面的进步。因为他们以为,凭借荷兰ASML在光刻机方面的领先,他们有基础能做好这个事。但笔者对比持有观望态度。

韩国和中国的X因素

在这次美国的半导体变动中,他们的战略盟友韩国似乎声浪不大。这一方面可能与美国与韩国政府在处理某些事方面有关。另一方面,韩国与日本之间的关系,也是影响全球半导体供应链格局的一个重要关键。

从之前我们的很多文章中,相信你们都看到了日本在半导体材料方面的领先。但在过去两年,日韩因为一些历史事件,也发生了断供半导体材料的事件,这就驱使韩国加大相关材料的投入研发。

据韩国贸易协会发布的数据显示,2020年来自日本的氟化氢进口量比2019年减少75%。与日本政府加强相关産品的对韩出口管理之前相比,处于减少9成的水平,持续低迷。来自海外的氟化氢进口量整体也减少5成。日本的强硬政策反而成为契机,不仅是半导体,韩国还在加速相关材料的自产化。日经指出,对进口减少形成弥补的是韩国的材料企业。三星电子出资的SoulBrain公司已宣布开始供应与日本企业达到相同水平的超高纯度氟化氢,而SKMATERIALS也已启动半导体生产工序使用的氟化氢的量产。

在半导体设备方面,虽然韩国还在依赖日本,但我们肉眼可见他们过去这些年的进步。例如在清洗设备方面,SCREEN与三星电子合作成立的SEMES在产品力方面表现优越,并有望超越SCREEN,成为这个领域的龙头。

多种因素的综合考量下,拜登政府也许会认为文在寅政府是一个棘手的伙伴。美国很难在事关安全保障的半导体领域与韩国展开合作、强化关系。但是,对于韩国而言,强化美韩在安全保障方面的关系是推进韩国吸收海外技术、扩大外需的重要事项。为了让三星电子(需要日本、美国的半导体技术、材料)等企业应对全球性的半导体供给不足问题以及扩大收益,文在寅政府需要明确重视与日本、美国的关系。但是,现实并非如此。

除了韩国外,中国大陆因为中美纠纷,华为禁令而推动的本土供应链建设高潮也在如火如荼上演。考虑到中国的大陆的巨大市场、中国半导体供应链当然的基础、还有中国人集中力量做大事的能力,加上国内从政策到资金多方面的支持,这也会是一个不可以忽略的重要因素。

重构半导体供应链的可能性

毫无疑问,全球半导体供应链会发生变化,但短期看来,其中的一种很大可能性是以日本、美国、中国台湾为中心,重新整备全球半导体供应链。

在半导体的设计、研发、生产以分立方式发展的进程中,美国在致力于强化尖端生产技术、设计、研发相关的软件(即知识产权)和工具。美国可能会以防止半导体生产技术外泄为目的,对自己的企业管控更严。而在台湾,TSMC正在致力于加强半导体微缩化和后段工序。

此外,日本会继续供给采用老一代产线生产的半导体、具有高附加值的相关材料、生产设备等。

这对急于发展半导体产业的欧盟来说也很重要。从事车载半导体的欧洲半导体企业正在把代工业务交给TSMC等企业。就用于尖端半导体生产的极紫外线(EUV)曝光设备而言,其唯一的供货厂家---荷兰的ASML也依赖美国的知识产权。

日本、美国、中国台湾在半导体行业的合作也会对欧盟各国产生较大的影响。半导体供应链对国际社会、世界经济的稳定发展越来越重要。

然而,韩国政府和三星电子等企业会如何对应半导体行业的变化呢?还不明确。

TSMC计划在2021年内量产线宽为3纳米的半导体,可以看到TSMC和三星电子在市占率、技术层面的竞争会越来越激烈。

而中国,必然会成为这场“风暴”的一个不可忽视的重点。
责任编辑:YYX

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