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2021-04-30

晶片荒擴散!從汽車蔓延至家電,半導體漲價30倍恐觸發通脹升溫!

  自今年初起,全球汽車廠商就飽受車用晶片短缺之苦,無奈要減產或停工。業界起初以為這只是暫時性的問題,但隨著各地晶片廠接連遭受暴雪、火災、旱象的侵襲,讓各界擔心晶片產量可能會進一步減少。這樣不僅對汽車業造成衝擊,甚至連家電製造業也要遭殃。高盛(Goldman Sachs)估計,假如情況繼續惡化,或會導致疫後經濟增長放緩,並增加通脹壓力。究竟晶片荒怎樣從汽車蔓延至家電產品?半導體業者又有甚麼對策應對此困局?

 

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家電晶片供需機制面臨崩潰

 

  全球產業供應鏈正瀰漫著一股晶片荒,先前已有很多汽車大廠叫苦連天,如今家電廠商也要付出更高價格,才可買到生產家電所需的晶片。以韓國家電製造業為例,原本每顆只售1美元的家電用晶片,現已狂漲至32美元,價格暴增30倍以上,令供需機制面臨崩潰。

 

  就算是三星(Samsung)、LG等大企業要取得面板驅動晶片(DDI),或電源管理晶片(PMIC)也不容易,以致要削減電視機與其他家電的產量10%至20%以上。韓國晶圓代工廠商DB HiTek指出,除智能手機與平板電腦外,家電用晶片訂單數量已遠遠超過其產能,當中以DDI、PMIC,以及影像感測晶片(CIS)的缺貨情況最為嚴重,這些大多是28奈米成熟製程產品。

 

  有鑑於此,三星電子影像顯示事業部部長韓宗熙剛於4月中緊急出差到台灣,拜訪DDI供應商聯發科(MediaTek)與聯詠(Novatek),要求穩定供貨。韓宗熙坦言,如果晶片荒繼續下去,三星恐怕難以生產電視機,所以要跑到台灣搶料固樁。

 

  正因為晶片荒帶來的衝擊,已從汽車業蔓延至家電製造業,所以華爾街投行高盛預估,晶片短缺將轉化為通貨膨脹壓力,受影響的產品價格或會上漲3%,使到2021年通脹率升高0.4%。

 

三星為全球智能電視的龍頭,2020年市佔率接近20%。為繼續保持領先位置,三星電子影像顯示事業部負責人韓宗熙遂奔赴台灣,會見聯發科與聯詠,確保晶片供貨無虞。(圖片來源:三星官網)

 

天災擾亂晶片生產造成恐慌

 

  晶片荒之所以擴散開去,很大程度上是因為業界普遍認為晶片供應的前景不明朗,尤其是接連發生多宗干擾晶片生產的天災與意外事故後,業者對晶片短缺的恐懼感更進一步惡化。2021年2月,美國德州受暴風雪侵襲,導致大規模停電:三星被迫關閉德州奧斯汀的2家晶片廠,佔三星總產能約28%;汽車晶片供應商英飛凌(Infineon)與恩智浦(NXP),亦要暫停或縮減奧斯汀的工廠業務。

 

  2021年3月,日本車用晶片廠商瑞薩(Renesas)位於茨城縣的那珂廠發生火災,被迫停工,使車用晶片短缺情況雪上加霜。同月,全球晶圓代工龍頭台積電(TSMC)所在的台灣,遭遇數十年來最嚴峻的乾旱,由於晶片製造過程需要大量用水,若旱象持續,業界擔心會引致晶片產量進一步降低。

 

  在晶片吃緊的陰霾下,再加上地緣政治的緊張局勢,電子製造業開始出現恐慌性備貨:業者害怕沒有充足庫存,於是不惜以正常價格20至30倍的水平搶購晶片,並將庫存期從原先的3至6個月,延長到6個月至1年;有些廠商擔憂訂不到足夠晶片,更會向同一晶圓廠重複下單,甚或向多家晶圓廠同步下訂單。

 

瑞薩的那珂廠12吋晶圓廠房「N3棟」於2021年3月19日發生火災,被迫停工約一個月,之後已於4月17日復工,惟復工進度卻略為落後。瑞薩現正積極調升產能,務求在5月跟上進度。(圖片來源:瑞薩官網)

 

廠商囤貨重複下單致晶片荒

 

  這波由業界恐慌而觸發的晶片囤積與重複下單風潮,正是造成近期晶片荒的主因之一。台積電董事長劉德音認為,真實市場需求不如想像般大,以28奈米製程晶片為例,目前看似供不應求,其實只是客戶重複下單造成的假象,全球實際產能依然大於真實市場需求。他表示,台積電會針對整體市場進行需求分析,以了解哪個產業是有真正需求,哪個產業可能只是在囤積庫存,從而採取應對措施。

 

  劉德音又指出,新冠疫情加速全球數碼轉型,在家上班、遠距授課等疫後新生活形態逐漸普及,使到智能手機、筆記簿型電腦等電子消費品的銷量大增,進而刺激對晶片的需求。他強調,「這是基本面的增長」,台積電本身有足夠的時間與財力來支持這方面的晶片需求。

 

  叫人意想不到的是,劉德音於2021年3月底才公開表示,28奈米產能大於真實市場需求,但在不到一個月後態度卻180度轉變,4月22日宣布豪擲28.87億美元(約225.19億港元)擴建南京廠房,以生產28奈米晶片。目標是2022年下半年投入生產,2023年中達成月產能4萬片晶圓,務求以最快速度供應28奈米晶片給全球客戶。如此一來,劉德音不是等於自打嘴巴嗎?為甚麼台積電認為28奈米供過於求,還要砸重金擴廠?

 

台積電董事長劉德音指出,中美貿易戰造成供應鏈變化,增加晶片供應的不確定性,於是電子製造業者傾向重複下單,確保晶片庫存充足。(圖片來源:台積電官網)

目前台積電南京廠負責生產16 / 12奈米製程,擴增28奈米生產線後,便會主要製造成熟製程產品,以迎合全球車用和家電用晶片短缺的迫切需求。(圖片來源:台積電官網)

 

成也28奈米,敗也28奈米

 

  回顧公司歷史,台積電可說是「成也28奈米,敗也28奈米」。2009年,時任台積電執行長的張忠謀看好智能手機市場,無視金融海嘯後的經濟低迷,斥巨資研發28奈米製程,並於2011年量產,成為最賺錢的一個製程世代,更奠定日後稱霸手機市場的基礎。可是,後期因28奈米產能擴建過盛,又遭對手殺價搶客,致使產能閒置。外界評估,其28奈米產能利用率僅得8成,變成公司的最大負累。

 

  近兩年來,台積電既積極遊說現有客戶移至28奈米製程,又找來多家生產家電、機頂盒的小企業來填補閒置產能,最後終於成功把產能填滿了,本以為萬事皆休,想不到Sony近日突然向台積電下單訂購28奈米產能。原來,Sony決定以28奈米製程生產,用於新款iPhone上的影像訊號處理器(ISP),訂貨量高達4萬片晶圓。

 

  正所謂「瘦田無人耕,耕開有人爭」,本來閒置的28奈米生產線,忽然間變得供不應求,但台積電不想因招呼Sony這個大客戶,便要趕走當初辛苦招來的家電小企業,於是惟有擴建南京廠房,以滿足新增的28奈米需求。

 

根據拓墣產業研究院的資料,2020年第四季全球晶圓代工排名,居前三強者分別為台積電、三星,以及聯電。隨著聯電與台積電積極擴充28奈米產能,日後有望解決成熟製程晶片短缺問題。(圖片來源:聯電官網)

除擴建南京廠外,台積電也會斥資120億美元(約936億港元)在美國亞利桑那州新建5奈米晶圓廠,預計2024年投入生產。(圖片來源:台積電官網)

 

聯電獲客戶預付訂金擴產能

 

  台灣另一晶圓代工大廠聯電(UMC)於2021年4月28日也突然宣布,斥資1,000億台幣(約278億港元),擴充台南科學園區P6廠區的產能,生產28奈米製程晶圓,目標是2023年第2季量產。有趣的是,今次聯電擴產的成本全數由客戶預付:客戶以預先支付訂金的方式,獲取P6廠區未來產能的長期保障,聯電則可取得訂金購買設備進行擴產計劃。

 

  此舉既可減輕聯電的資金壓力,又可獲客戶承諾下單數年,以免日後經濟環境變化,出現產能閒置的危機,可說是雙贏策略。據悉,參與今次合作計劃的客戶包括:三星LSI、聯發科、聯詠、瑞昱(Realtek)、譜瑞-KY等,日後將可瓜分約3萬片28奈米晶圓。

 

  一直以來,晶圓廠都會優先將產能分配給高利潤的先進製程(14奈米或以下),這類晶片通常用於智能手機、高端個人電腦或伺服器;適用於汽車或家電的成熟製程晶片(28奈米或以上),因利潤偏低,多年來已不再擴充產能,以致被延後生產。國際市調機構Gartner指出,2020年晶片製造設備開支中,27%用於先進製程的生產設備,僅有11%用於成熟製程的設備,支出比重不到前者的一半。

 

聯電的28奈米製程良率極高,獲得不少客戶青睞,就連三星手機的影像訊號處理器都是交由聯電代工生產,每月達到2萬片的數量。(圖片來源:聯電官網)

 

晶片荒可能延續到2022年

 

  不過,隨著汽車電動化與家電智能化,加上新冠疫情帶來生活作息的轉變,市場對DDI、PMIC、CIS等成熟製程晶片的需求正不斷增加,終致晶片供需出現結構性失衡。台積電與聯電不約而同地擴充28奈米生產線,可說為市場失衡給出有力回應,但估計晶片荒可能還會持續一段時間。

 

  聯電表示,目前廠方產能利用率已達100%,預計到2021年底產能仍會維持滿載,更有客戶提出要預訂2022年的產能。另外,早前傳出台積電向客戶發出通知信,告知2022年將暫停晶圓降價折扣,等同變相加價,意味其產能直至2022年底都會非常吃緊。由此視之,今年底前晶片短缺情況恐怕難以改善,更有可能延續到明年。

 

  高盛的經濟學家Spencer Hill認為,當2021年底與2022年晶片供應增加後,通脹壓力應可獲得減緩,惟2021年主要電子產品依然會維持漲價狀態。

 

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