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2021-10-05

晶片荒難解!半導體商擴產進度被打亂,衝擊全球汽車銷量,經濟損失超乎想像!

  相隔不足半年,美國再次召開半導體高峰會。與會者除晶片製造商與科技巨擘外,還包括傳統汽車大廠,可見車用晶片荒仍在持續延燒,對汽車業造成極大衝擊,不少車廠更要暫時關閉生產線。為甚麼在各大晶片廠相繼擴產後,晶片荒迄今仍然未可解決?面對這遲遲不見盡頭的晶片短缺困境,半導體與汽車業者又如何變陣應對呢?

 

美國再召開半導體峰會

 

  2021年4月12日,美國總統拜登(Joe Biden)首度召開「半導體與供應鏈韌性高峰會」,討論怎樣解決全球晶片荒。短短5個月後,美國白宮於9月23日第二度召開半導體高峰會,參加者包括:英特爾(Intel)、台積電(TSMC)、三星(Samsung)、格羅方德(GlobalFoundries)等半導體業者,通用(General Motors)、福特(Ford)、斯泰蘭蒂斯(Stellantis)、丹拿(Daimler)、寶馬(BMW)等汽車大廠,以及蘋果(Apple)與微軟(Microsoft)兩大科技巨頭。

 

  為求盡快解決晶片短缺,美國商務部長吉娜.雷蒙多(Gina Raimondo)要求,各大晶片廠商45天內主動公布半導體供需數據,以釐清市場供求實況。

 

  其實,各家晶片廠都已加緊腳步擴大產能。半導體產業協會評估,2020年晶圓代工廠產能已增長8%,及至2022年更可望提高到16%。國際顧問公司Evercore ISI估計,2021年全球晶片廠投資半導體設備的金額將增加30%以上,達到850億美元(約6,630億港元)。有不少業界人士認為,在晶片廠商日以繼夜趕工、投資擴大產能下,晶片短缺可望於2021年第三季獲得緩解,但沒想到這卻被突如其來的Delta變種病毒打亂了。

 

2021年9月24日,英特爾執行長帕特·基辛格(Pat Gelsinger)親自主持在美國亞利桑那州兩座先進晶片廠房的動工儀式。另一方面,Intel亦計劃將愛爾蘭晶圓廠的部分產能,轉移給車用晶片,以滿足目前車用晶片的巨大需求缺口。(圖片來源:Intel官網)

台積電啟動了28奈米晶片的擴產計劃:南京廠房經已準備就緒,再加上傳聞中的日本熊本與台灣高雄新廠,預計3座廠房每月合共可生產10萬片晶圓,將於2022年底陸續投產。(圖片來源:TSMC官網)

 

Delta病毒打亂擴產部署

 

  東南亞各國因Delta病毒侵襲,以致當地的晶片廠房無法穩定營運。以馬來西亞為例,現有54家半導體企業在此開設晶片封測廠,約佔全球半導體供應鏈的13%份額。汽車晶片大廠如英飛凌(Infineon)、意法半導體(STMicroelectronics)、瑞薩電子(Renesas)等,皆有車用晶片在馬來西亞進行封裝加工。自2021年6月1日起,馬來西亞因疫情愈演愈烈而被迫封國。及至9月14日,馬來西亞單日新增確診人數依然達到2萬例,致使英飛凌與意法半導體的部分廠房被迫停產。

 

  在晶片供應不足的情況下,通用於2021年9月16日宣布,延長美國、加拿大、墨西哥合共7座工廠的停工時間,預估2021年其汽車銷量將下跌110萬輛。福特表示,因為美國密蘇里州、密西根州、肯塔基州的生產線停工或減產,所以9月份汽車產量會減少。豐田汽車(Toyota)亦宣告,9月美國產能因晶片缺貨而銳減4成。

 

  至於電動車龍頭特斯拉(Tesla),同樣受到晶片供貨不足的困擾,惟後來藉著採用新的微控制器(MCU)設計,並找到替代的MCU供應商,已在很大程度上解決了此問題。

 

2021年9月17日,英飛凌耗資16億歐元(約146億港元)的奧地利晶圓廠正式啟用,預計將為車用晶片荒帶來正面的幫助。(圖片來源:Infineon官網)

瑞薩電子宣布,擬於2023年前將車用晶片的產能提高50%以上,並將2021年資本支出加碼至800億日圓(約56億港元)以上,以緩解全球車用晶片荒。(圖片來源:Renesas官網)

目前車用MCU(Micro Controller Unit)價格相較2019年暴增10倍多,英飛淩、意法半導體等車用晶片大廠的交貨周期,也從8至10周延長到10至38周。(圖片來源:Infineon官網)

全球最缺的車用MCU微控制器,接近70%由台積電代工生產。台積電表示,2021年上半年的MCU產量已比2020年同期增加30%,預計2021全年可望提高至60%。(圖片來源:TSMC官網)

 

車廠減產損失2,100億美元

 

  根據汽車業研究機構Cox Automotive、Edmunds與JD Power/LMC Automotive發表的聯合報告,2021年第三季美國汽車銷量將少於340萬輛,比疫情高峰期的2020年同期萎縮13%至14%;預計9月銷量更會暴跌24%至26%,僅能售出約100萬輛,創下近10年來的歷史新低。

 

  國際顧問公司AlixPartners於9月發布的分析報告預估,2021年全球車廠受晶片缺貨影響,被迫減產而造成的經濟損失,高達2,100億美元(約1.638兆港元)。根據該公司於5月發表的報告,當時預測的損失才1,100億美元(約8,580億港元),可見晶片荒帶給汽車業的損失已日趨擴大。

 

  AlixPartners估計,晶片荒對汽車業的影響起碼會延續至2022年第二季。丹拿董事長謝勒紐斯(Ola Källenius)的看法就更為悲觀,認為車用晶片荒將會持續到2022年底,預估要到2023年晶片供應才可恢復正常。

 

業者力拼擴廠緩不濟急

 

  只要少了一顆約10美元的車用晶片,一輛價值5萬美元汽車便不能出貨。由是之故,世界各國現已視半導體為重要的戰略物資,爭相開出誘人的條件,吸引海外晶圓廠、封測廠進駐本國建廠。事實上,英特爾、台積電、三星、聯電(UMC)、格羅方德等均已宣布海外擴廠計劃。

 

  儘管如此,目前產能擴充速度卻遠遠追不上市場需求。這是因為建立一座晶圓廠起碼要1.5至2年的時間,近期宣布擴建的半導體業者,其新廠房尚未完成施工,預計實際投產時間將是2022年之後;即是說,供需緊張狀況起碼要2022年下半年至2023年始有望緩解。

 

  不過,即使新廠房建成了,是否有足夠工人營運工廠將是另一難題。國際電子工業連接協會(IPC)的調查報告指出,80%半導體與電子製造業者面對勞動力不足問題,過去一年找到合資格工人的成本持續上漲,預計此情況會延續至2022年;當中以北美與歐洲地區的情況最為嚴重,當地有三分之二廠商遇上缺工情況。至於亞洲地區,由於較低的工資水平和較寬鬆的勞工法例,故此只有三分之一廠商有招聘人手的困難。

 


在車用晶片供應不足下,車廠被迫減產,汽車市場因供不應求,致使車價不斷飆高。美國2021年8月新車平均售價較2020年同期暴漲6,000美元(約4.68萬港元),創下41,378美元(約32.27萬港元)的新高紀錄。(圖片來源:General Motors官網)

 

半導體業面對嚴重缺工

 

  以往,半導體企業要解決工人不足,只需提供較優厚的薪資和待遇,已可吸引足夠數量的工人前來工作。但現時因疫情肆虐,工人移動意願下降,以致廠方要引進更多工人變得困難許多。於是,企業需要重新培訓現役員工,政府也必須推出政策鼓勵國內人才培訓,以填補勞動力不足。

 

  譬如,韓國政府為滿足車用半導體的人力需求,推動產業與學校合作。韓國半導體產業協會已跟首爾大學在內的7家大學簽訂合作備忘錄,將開設課程培訓半導體設計與晶圓代工所需的專門人才。

 

日後晶片供應或會過剩

 

  當下半導體製造商積極建廠擴產,以解燃眉之急,惟日後卻可能會造成供應過剩的問題。國際半導體產業協會(SEMI)發表的《全球晶圓廠預測報告》顯示,2021年底前全球半導體業者會動工興建19座晶圓廠,2022年內投產的晶圓廠也有10座;換言之,未來3年內將新增29座晶圓廠,比現有廠房數目增加25%。由此視之,當2023年擴產計劃完成後,屆時晶片市場有很大機會出現供過於求的局面。

 

  假如晶片廠產能過盛,最受影響的是汽車業所需的28奈米晶片。這種成熟製程晶片不但是汽車製造的關鍵零件,還可應用於顯示器與各類型感測器,市場需求很大,加上技術門檻比較低,所以成為近年半導體擴廠的首選製程。

 

  在未來晶片產能充足的情況下,產量較多、技術門檻低的28奈米晶片,遭受到的衝擊自然會比先進製程高出很多——屆時代工價與毛利率預計會大幅下挫。面對這種情況,半導體廠商早有一套應對機制。例如,聯電、世界先進(VIS)等成熟製程的晶圓代工廠,已跟客戶簽署數年長約,藉此維持穩定的未來收入。

 

  然而,有分析指出,2022年之後的晶片缺貨情況會否逐步改善,主要關鍵不在於晶片製造商能否增加產能,而是居家辦公所帶動的晶片需求有否下降。經過疫情洗禮後,遠距辦工、遠程授課等已成新常態,令筆記簿型電腦的需求大增;同時,新興應用科技如電動車、自駕車、5G網絡、AI與物聯網等,需要使用極多晶片,形成市場對晶片的結構性需求。因此,未來晶片市場究竟是供過於求,抑或供不應求,暫時仍難下定論。

 

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