為什麽說全球缺芯是中國的機會？

從去年12月開始，NBA 2K21遊戲愛好者Kamo，就一直在等著買NVIDIA3060ti顯卡。這個不足一包煙大小的產品，售價從官方指導價3300元漲到了6700元左右，高配版本更是價格破萬。

京東每次放貨，都有超5萬人預約，4個月來Kamo從沒搶到過。遊戲愛好者給NVIDIA30系列起了個綽號——“虛空顯卡”，因為從來搶不到。

2020年年底，顯卡已經因晶圓廠商產能不足而缺貨，但缺貨的遠不止顯卡。手機、電腦、遊戲機、汽車等產品都在為缺芯煩惱。

3月29日，因汽車芯片不足，蔚來汽車的“江淮蔚來”合肥製造工廠停產5日。此前，福特、奧迪、本田、寶馬、韓國現代也都受到影響，或停產，或減產，或裁員。

不止汽車，手機巨頭也深受其害。三星暫停Note系列手機生產；蘋果砍掉了iPhone12mini的產能；小米中國區總裁盧偉冰在個人微博感慨，“今年芯片缺貨，不是缺，而是極缺”。

5G手機的崛起讓芯片供需失衡，一些突發因素又放大了這個現象，如華為囤貨引發搶貨潮，驟然回溫的新能源汽車市場和疫情帶動的PC、數據中心市場也提高了芯片需求；而芯片產能非但跟不上，還受地震、火災、暴風雨等影響減少。以一己之力擾亂各電子產品相關行業的芯片短缺現象發生了。

幾個月過去了，缺芯恐慌毫無減弱的痕跡。不禁讓人疑惑，芯片為什麽就突然缺貨了，作為中國被卡脖子的行業，這次全球缺芯對於中國芯片行業是危還是機？

01 暴漲的芯片需求

全球缺芯的本質原因在於供需的失衡。

5G手機和新能源車都需要更多芯片的支持。

5G手機比4G手機需要用到更多的芯片。以圖像識別傳感器為例，5G手機的攝影頭從單攝變為雙攝、三攝甚至四攝，這帶動了攝影頭芯片CMOS圖像傳感器的需求增長。

在管控手機信號的射頻PA芯片上，4G手機平均需要3-6顆，而5G手機最多需要16顆，以獲得更好的信號；在電源管理IC上，普通手機大概需要4-5顆芯片，但5G手機需要7-8顆，來解決5G耗電快問題。

2020年中國上市新手機218款，累計出貨1.63億部，國內市場5G手機出貨量佔比達到68.4%。

Realme中國區總裁徐起直言，今年芯片缺貨不是單一芯片缺貨，多項產品都面臨供應問題。“手機供應鏈不僅主芯片缺貨，還有電源芯片及諸多小料。”

除了5G手機對芯片的需求激增，新能源汽車也是芯片消耗大戶。

相比傳統燃油車每輛車不足百枚的芯片使用量，汽車智能化、網聯化以後，新能源車對芯片的需求在每輛車千枚以上。

而新能源汽車的熱度是在2020年下半年明顯升溫的。

2020年上半年，受疫情影響，大眾集團、雷諾、日產、通用汽車、沃爾沃汽車、戴姆勒等車企虧損嚴重，法國雷諾上半年虧損約600億人民幣，甚至需要出售奔馳股份回血。

下半年汽車廠商對汽車銷量預計保守，這導致車用芯片大廠英飛凌、意法半導體、恩智浦、瑞薩等紛紛砍掉台積電的代工訂單。

但2020年下半年，新能源汽車卻迅速回溫，全球新能源汽車銷量286萬台，較2019年同期增長36%。

中國新能源汽車銷量達到136.7萬，同比增長10.9%，創下歷史新高。

汽車芯片對安全性、可靠性要求很高，需要“車規級芯片”。要達到“車規級”芯片的水準，需要進行較長時間的認證，100條芯片生產線裡汽車廠家只能用10條。

汽車芯片對算力要求不高，以成熟工藝為主，主要在8英寸、90nm-0.13um製程範圍生產。

半導體產能波動時，傳導到汽車領域，缺貨就極為明顯，畢竟可選擇範圍少。

台積電2020年汽車芯片隻佔台積電3%的銷售額，而智能手機佔48%，高性能芯片佔33%。

美國伯恩斯坦谘詢公司預計，2021年全球汽車芯片短缺將造成200萬至450萬輛汽車產量的損失，相當於近十年全球汽車年產量的近5%。

瑞薩電子、恩智浦等幾家汽車領域關鍵芯片廠商紛紛上調了產品價格，據界面不完全統計，有21家汽車芯片企業先後漲價，其中，瑞薩電子的部分產品漲幅甚至達到100%。

材料公司日本信越化學於近日宣布將從4月起對所有矽產品提價10%-20%。矽是製造晶圓的重要原材料，晶圓則是製造芯片必不可少的模具。

芯片製造廠商都在努力地滿負荷運轉。

華虹半導體三季報顯示，其三座8英寸廠當季產能利用率均超過100%；IDM半導體公司華潤微三季度以來，8英寸產線整體產能利用率在90%以上；聯華電子的產能排期已排至2021年第二季度。

中芯國際12英寸和8英寸產能爆滿，無法給出具體的交期。愛集微報導，一位業內人士反饋：“從去年12月至今，一共才給我們排了100多片的產能。另外，與中芯國際合作了十幾年，以前下單都是預付半款，今年三月卻開始要求全款。”

02 華為搶購和疫情讓芯片供需錯亂

除了產業升級帶來的需求上漲，缺芯現象還受到許多突發因素的影響。

第一個因素就是華為被打壓後，大規模備貨芯片導致的全球芯片搶購。

自美國打壓華為後，華為開始大量儲備芯片。這導致其他手機廠商為了自己的產品銷售和發布不受影響，也開始搶購芯片。

WitDisplay首席分析師林芝告訴市界：“為盡可能增加芯片庫存，華為高價讓晶圓廠優先生產它的大量訂單。晶圓廠將華為芯片訂單放在首位，其他訂單被排到2020年9月15日之後，市場需求和訂單生產時間不匹配。”

台積電24小時為華為趕工麒麟芯片，5nm產能爆單；海思“轉單”中芯國際後，中芯國際的12英寸晶圓和8英寸晶圓產線也爆滿。

華為搶芯片備貨，小米、OPPO和vivo等手機廠商為搶佔華為空出的市場，也加大了芯片採購量，從按季度備貨到按年備貨。

以小米為例，Gartner研究報告顯示，在2020年全球前十大半導體買家中，小米半導體支出達87.9億美元，增幅最大，較2019年增長了26%。

消費電子領域芯片需求突然加大，晶圓代工廠產能不足，只得擠壓其他類型芯片的產能，在代工廠面前議價權較差的公司出現芯片荒。

一家數模混合芯片供應商相關負責人在接受集微網採訪時表示，中芯國際只能保證給他們排上每月訂單總量的10%。

不過，德聯資本高級副總裁方宏博士告訴市界，華為並非引起芯片短缺的主要原因，它從2020年9月起就無法向台積電等企業下單。華為對產能的影響可以得到修正，其影響主要在於引起芯片下遊各行業的恐慌性備貨和供需錯亂，讓行業從業者對產能失去預估。

疫情帶來的PC、數據中心、新能源等產業的逆勢增長，才是芯片需求突然暴增的真正原因。

PC市場從2010年開始就停滯不前，曾連續六年呈下滑趨勢，一度被視為夕陽產業。

但疫情期間，居家辦公、在線學習、消費需求的宅經濟，推動PC產業（包括台式機、筆電電腦和平板電腦）發展。

2020年三季度和四季度，PC產業逆勢增長，Canalys數據顯示，三季度全球PC出貨量同比增長12.7%，第四季度同比增加25%，全年出貨量增長11%，達到2.97億台，創下2010年以來的最高全年增長率和出貨量。

增長勢頭在2021年延續下去。Canalys預計，2021年全球PC市場出貨量仍將增長8.4%。IDC則預測整個2020-2025年PC市場會有2.5%複合年增長率。

PC從CPU、記憶體、硬碟到電路板都對芯片存在極大需求，一下子將芯片領域供需不平衡的情況放大。

一個典型例子是，PC市場產業供應鏈一直很穩定，但2020年下半年，連聲卡芯片（放音樂需要聲卡）都出現了缺貨，ALC662型號的集成聲卡產品價格已經翻了10倍。

在諸多因素加成下，整個半導體領域供需嚴重失衡，需求驟然上漲。

03 跟不上的芯片供應

需求暴漲，供給卻跟不上，成熟芯片製程用到的8英寸晶圓，產能尤其緊張。

8英寸晶圓產能一度被視為落後產能，僅能用來生產90nm以上的芯片。22nm以下的高端芯片只能用12英寸晶圓生產。汽車芯片、射頻芯片等對性能要求不高的芯片常用8英寸晶圓。

從2008開始，全球各大晶圓廠就開始關閉8英寸產線，擴大高製程、利潤率高的12英寸產能。8英寸晶圓廠的數量從2007年巔峰時期的200條降低到僅剩90多個。

深度科技研究院院長張孝榮告訴市界：“原本市場期待中國能填補這個領域的空缺，但由於川普打壓中國技術產業鏈，中國發展遭到嚴重衝擊，進而導致全球成熟製程的產能嚴重供不應求。”

中芯國際2020年第四季度電話財報會議上透露4.5萬片的8英寸月產能，遠低於被列入清單前計劃的7萬片/月。

市面上芯片產能本就不足，芯片製造廠商從去年開始似乎還流年不利，自然災害導致的停工一樁接一樁。

2020年10月，大火燒毀了位於日本南部的旭化成微電子公司（AKM）旗下的一家芯片工廠，大火持續了3天，這場大火讓AKM的芯片漲價，部分型號由5美元漲到110美元。

2月下旬，美國半導體重鎮德州又遭遇歷史性冬季風暴，出現大規模停電，美國德州最大的電力合作公司甚至因此次暴雪欠下18億美元債務，申請破產保護。

約佔三星總產能28%的三星電子奧斯汀工廠、恩智浦旗下兩座生產汽車微控制器(MCU)、微處理器(MPU)、傳感器和電源管理等芯片的8英寸晶圓工廠和英飛凌1座8英寸晶圓工廠等因當地優先保障民水民電停產。

3月19日，日本汽車芯片大廠瑞薩電子那珂工廠發生火災，導致該廠12英寸產線停產，預計需要1個月複產。火災一個月前，那珂工廠才因地震停產近半個月，當時瑞薩電子剛剛因全球車載芯片短缺將海外企業訂單轉到這家工廠。

汽車領域需要車規級芯片，可用產線有限，大火、地震、極寒氣象導致汽車芯片主力工廠停產，加劇了汽車芯片短缺情況。

供需嚴重不足，整個半導體展開了一場搶產能大賽。

雲岫資本合夥人兼首席技術官趙佔祥告訴市界：“我認識的一些晶圓廠代工服務公司，最近都不敢出門，因為遇到客戶都是來要產能的。芯片公司管流片的運營負責人則不敢回公司，到處跑要封測產能、晶圓製造產能，老闆就在後方等著。元旦時，封測廠商華天的客戶酒會已經一票難求。”

為保持產品能穩定供應，手機廠商開始採用雙芯片平台策略，如紅米K40同時搭載了870/888處理器，3月19日OPPO Find X3搭載驍龍870/888處理器。

IDC甚至預測，到2022年，將有超過50%主流手機廠商旗下5G手機橫跨3家或以上芯片平台，以保障供應穩定。

iPhone12mini被蘋果砍訂單缺貨，其實也是三星螢幕因缺芯供應不上導致的，蘋果思考了一下，決定先把出貨量最小的12mini砍掉，以保證另外兩個型號的銷售。

汽車領域，日本、美國、德國政府已經官方出面，希望台積電給汽車產業分產能。

不過，黃崇仁曾公開表示，與台灣地區“經濟部長”王美光開會討論時，5家廠商都表示很難擠出產能。

04 芯片國產化的機會來了？

短時間內芯片危機可能很難緩解，但這卻是國產化的一個機會。

各大芯片廠雖然開始擴產，但遠水解不了近渴。

根據國際半導體產業協會去年11月份的全球晶圓預測報告，到2021年底，全球8英寸晶圓生產線將增至202條，達歷史新高。

中芯國際計劃2021年擴充4.5萬片的8英寸月產能；力積電預計2021年年底計劃增加2萬片8英寸月產能；華虹無錫廠預計2020-2021年將迅速擴充至4萬片/月產能，其中，8英寸廠未來有1-2萬片/月擴充空間。

部分半導體企業選擇建廠。北京燕東微電子2019年新建成的8英寸生產線2021年一季度將實現量產，預計年底能達到4萬片月產能；華潤微電子的12英寸晶圓廠正在建廠；聞泰科技的12寸晶圓廠則2021年1月剛剛動工。

這場危機讓各國意識到芯片自主的重要性。

為實現“技術自主”，歐盟將籌集數百億歐元，推動半導體相關技術發展；美國半導體產業協會(SIA)呼籲美國將未來5年芯片研究的聯邦撥款從15億美元提高到50億美元。

中國工信部則明確表示，國家會加大力度扶持芯片產業，力求讓中國芯片自給率在2025年達到70%。

兩會代表也將汽車芯片國產化提上議程。

長安汽車董事長朱華榮呼籲主機廠試用國產芯片，廣汽集團董事長曾慶洪則提出“實現汽車強國目標首先要先強芯”、“加強汽車關鍵零組件產業鏈建設”。

國產車企也加深在汽車芯片領域的布局。

2月8日，長城汽車宣布參與北京地平線機器人技術研發有限公司（下稱“地平線”）的戰略投資。地平線專注於人工智能算法芯片的研發，有車規級量產芯片產品。除長城汽車以外，比亞迪、長江汽車電子、東風資產等汽車產業鏈相關企業也參與了地平線此次3.5億美元的C3輪融資。

截止2019年底，我國芯片的消耗量佔世界芯片消耗量的42%，但國產芯片的自給率不足30%。

這場全球芯片短缺催化了國產芯片替代進程。更重要的是，過去中國芯片行業處在“造不如買”的市場環境下，耗費巨資造芯片，但國內企業對於芯片的需求卻不大，造芯片的壓力頗大。

現在中國製造崛起，手機產業鏈，汽車產業鏈已然蓬勃，中國已成為世界上最大的芯片需求市場。

有了本土需求後發展出整機組裝產業，比如富士康。有了富士康之後，為整機廠商供貨的模組類公司發展起來，如舜宇光學、歐菲光成為龍頭。

為全球客戶供貨的模組類企業，又對芯片需求極大，市場起來了，芯片產業發展的市場動力就有了。

在國家集成電路產業投資基金（下稱國家大基金）一期支持下，中國培養出匯頂科技、國科微、納思達、景嘉微等一批芯片設計公司。

現在是中國芯片製造利好和利空並存的時期。不同於國家大基金一期將資金重心放在半導體設計類企業上，國家大基金二期投資重點已經放在集成電路封測、設備、材料等更上遊的環節。

至此，中國已有芯片國產化的產業基礎。本次芯片短缺又極大加劇企業對產業鏈自主的渴望。包括汽車在內的各行業客戶們更願意給國產芯片機會，芯片國產替代進程加速。

此次芯片短缺本質源於芯片製造產能不足，以及更上遊的半導體設備和半導體材料緊缺。

這對於中國芯片行業的啟示是，中國也不能僅停留在芯片的設計環節。實現產業鏈更多關鍵環節的完善，才能成為真正意義上的半導體強國。

（作者|楊逍，編輯|李曙光）