5G 手機的崛起讓芯片供需失衡，一些突發(fā)因素又放大了這個現(xiàn)象，如華為囤貨引發(fā)搶貨潮，驟然回溫的新能源汽車市場和疫情帶來的 PC、數(shù)據(jù)中心市場提高了芯片需求；而芯片產(chǎn)能非但跟不上，還受地震、火災(zāi)、暴風(fēng)雨等影響減少。芯片短缺的影響永未消散，對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，是危是機？

從去年 12 月開始，NBA 2K21 游戲愛好者 Kamo，就一直在等著買英偉達 3060ti 顯卡。這個產(chǎn)品的售價從官方指導(dǎo)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(yù)約，4 個月來 Kamo 從沒搶到過。游戲愛好者給英偉達 30 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(jīng)因晶圓廠商產(chǎn)能不足而缺貨，但缺貨的遠不止顯卡。手機、電腦、游戲機、汽車等產(chǎn)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」合肥制造工廠停產(chǎn) 5 日。此前，福特、奧迪、本田、寶馬、韓國現(xiàn)代也都受到影響，或停產(chǎn)，或減產(chǎn)，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(chǎn)；蘋果砍掉了 iPhone12mini 的產(chǎn)能；小米中國區(qū)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(fā)因素又放大了這個現(xiàn)象，如華為囤貨引發(fā)搶貨潮，驟然回溫的新能源汽車市場和疫情帶動的 PC、數(shù)據(jù)中心市場也提高了芯片需求；而芯片產(chǎn)能非但跟不上，還受地震、火災(zāi)、暴風(fēng)雨等影響減少。以一己之力擾亂各電子產(chǎn)品相關(guān)行業(yè)的芯片短缺現(xiàn)象發(fā)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，芯片為什么就突然缺貨了，作為中國被卡脖子的行業(yè)，這次全球缺芯對于中國芯片行業(yè)是危還是機？

暴漲的芯片需求

全球缺芯的本質(zhì)原因在于供需的失衡。

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 手機的攝像頭從單攝變?yōu)殡p攝、三攝甚至四攝，這帶動了攝像頭芯片 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(nèi)市場 5G 手機出貨量占比達到 68.4%。

Realme 中國區(qū)總裁徐起直言，今年芯片缺貨不是單一芯片缺貨，多項產(chǎn)品都面臨供應(yīng)問題。「手機供應(yīng)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(tǒng)燃油車每輛車不足百枚的芯片使用量，汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化以后，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(chǎn)、通用汽車、沃爾沃汽車、戴姆勒等車企虧損嚴(yán)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(yù)計保守，這導(dǎo)致車用芯片大廠英飛凌、ST意法半導(dǎo)體、恩智浦、瑞薩等紛紛砍掉臺積電的代工訂單。

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 萬臺，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(chuàng)下歷史新高。

汽車芯片對安全性、可靠性要求很高，需要「車規(guī)級芯片」。要達到「車規(guī)級」芯片的水準(zhǔn)，需要進行較長時間的認(rèn)證，100 條芯片生產(chǎn)線里汽車廠家只能用 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 制程范圍生產(chǎn)。

中國中車 8 英寸 FRD 芯片，圖片來源于市界

半導(dǎo)體產(chǎn)能波動時，傳導(dǎo)到汽車領(lǐng)域，缺貨就極為明顯，畢竟可選擇范圍少。

臺積電 2020 年汽車芯片只占臺積電 3% 的銷售額，而智能手機占 48%，高性能芯片占 33%。

美國伯恩斯坦咨詢公司預(yù)計，2021 年全球汽車芯片短缺將造成 200 萬至 450 萬輛汽車產(chǎn)量的損失，相當(dāng)于近十年全球汽車年產(chǎn)量的近 5%。

瑞薩電子、恩智浦等幾家汽車領(lǐng)域關(guān)鍵芯片廠商紛紛上調(diào)了產(chǎn)品價格，據(jù)界面不完全統(tǒng)計，有 21 家汽車芯片企業(yè)先后漲價，其中，瑞薩電子的部分產(chǎn)品漲幅甚至達到 100%。

材料公司日本信越化學(xué)于近日宣布將從 4 月起對所有硅產(chǎn)品提價 10%-20%。硅是制造晶圓的重要原材料，晶圓則是制造芯片必不可少的模具。

芯片制造廠商都在努力地滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

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

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

華為搶購和疫情讓芯片供需錯亂

除了產(chǎn)業(yè)升級帶來的需求上漲，缺芯現(xiàn)象還受到許多突發(fā)因素的影響。

第一個因素就是華為被打壓后，大規(guī)模備貨芯片導(dǎo)致的全球芯片搶購。

自美國打壓華為后，華為開始大量儲備芯片。這導(dǎo)致其他手機廠商為了自己的產(chǎn)品銷售和發(fā)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(yōu)先生產(chǎn)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 日之后，市場需求和訂單生產(chǎn)時間不匹配。」

臺積電 24 小時為華為趕工麒麟芯片，5nm 產(chǎn)能爆單；海思「轉(zhuǎn)單」中芯國際后，中芯國際的 12 英寸晶圓和 8 英寸晶圓產(chǎn)線也爆滿。

華為搶芯片備貨，小米、OPPO 和 vivo 等手機廠商為搶占華為空出的市場，也加大了芯片采購量，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(dǎo)體買家中，小米半導(dǎo)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(lǐng)域芯片需求突然加大，晶圓代工廠產(chǎn)能不足，只得擠壓其他類型芯片的產(chǎn)能，在代工廠面前議價權(quán)較差的公司出現(xiàn)芯片荒。

一家數(shù)模混合芯片供應(yīng)商相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受集微網(wǎng)采訪時表示，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(lián)資本高級副總裁方宏博士告訴市界，華為并非引起芯片短缺的主要原因，它從 2020 年 9 月起就無法向臺積電等企業(yè)下單。華為對產(chǎn)能的影響可以得到修正，其影響主要在于引起芯片下游各行業(yè)的恐慌性備貨和供需錯亂，讓行業(yè)從業(yè)者對產(chǎn)能失去預(yù)估。

疫情帶來的 PC、數(shù)據(jù)中心、新能源等產(chǎn)業(yè)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(xù)六年呈下滑趨勢，一度被視為夕陽產(chǎn)業(yè)。

但疫情期間，居家辦公、在線學(xué)習(xí)、消費需求的宅經(jīng)濟，推動 PC 產(chǎn)業(yè)（包括臺式機、筆記本電腦和平板電腦）發(fā)展。

2020 年三季度和四季度，PC 產(chǎn)業(yè)逆勢增長，Canalys 數(shù)據(jù)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 億臺，創(chuàng)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(xù)下去。Canalys 預(yù)計，2021 年全球 PC 市場出貨量仍將增長 8.4%。IDC 則預(yù)測整個 2020-2025 年 PC 市場會有 2.5% 復(fù)合年增長率。

PC 從 CPU、內(nèi)存、硬盤到電路板都對芯片存在極大需求，一下子將芯片領(lǐng)域供需不平衡的情況放大。

一個典型例子是，PC 市場產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈一直很穩(wěn)定，但 2020 年下半年，連聲卡芯片（放音樂需要聲卡）都出現(xiàn)了缺貨，ALC662 型號的集成聲卡產(chǎn)品價格已經(jīng)翻了 10 倍。

在諸多因素加成下，整個半導(dǎo)體領(lǐng)域供需嚴(yán)重失衡，需求驟然上漲。

跟不上的芯片供應(yīng)

需求暴漲，供給卻跟不上，成熟芯片制程用到的 8 英寸晶圓，產(chǎn)能尤其緊張。

8 英寸晶圓產(chǎn)能一度被視為落后產(chǎn)能，僅能用來生產(chǎn) 90nm 以上的芯片。22nm 以下的高端芯片只能用 12 英寸晶圓生產(chǎn)。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(guān)閉 8 英寸產(chǎn)線，擴大高制程、利潤率高的 12 英寸產(chǎn)能。8 英寸晶圓廠的數(shù)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(lǐng)域的空缺，但由于特朗普打壓中國技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，中國發(fā)展遭到嚴(yán)重沖擊，進而導(dǎo)致全球成熟制程的產(chǎn)能嚴(yán)重供不應(yīng)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(chǎn)能，遠低于被列入清單前計劃的 7 萬片/月。

市面上芯片產(chǎn)能本就不足，芯片制造廠商從去年開始似乎還流年不利，自然災(zāi)害導(dǎo)致的停工一樁接一樁。

2020 年 10 月，大火燒毀了位于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(xù)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(dǎo)體重鎮(zhèn)德州又遭遇歷史性冬季風(fēng)暴，出現(xiàn)大規(guī)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(wù)，申請破產(chǎn)保護。

約占三星總產(chǎn)能 28% 的三星電子奧斯汀工廠、恩智浦旗下兩座生產(chǎn)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(dāng)?shù)貎?yōu)先保障民水民電停產(chǎn)。

3 月 19 日，日本汽車芯片大廠瑞薩電子那珂工廠發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致該廠 12 英寸產(chǎn)線停產(chǎn)，預(yù)計需要 1 個月復(fù)產(chǎn)。火災(zāi)一個月前，那珂工廠才因地震停產(chǎn)近半個月，當(dāng)時瑞薩電子剛剛因全球車載芯片短缺將海外企業(yè)訂單轉(zhuǎn)到這家工廠。

汽車領(lǐng)域需要車規(guī)級芯片，可用產(chǎn)線有限，大火、地震、極寒天氣導(dǎo)致汽車芯片主力工廠停產(chǎn)，加劇了汽車芯片短缺情況。

供需嚴(yán)重不足，整個半導(dǎo)體展開了一場搶產(chǎn)能大賽。

云岫資本合伙人兼首席技術(shù)官趙占祥告訴市界：「我認(rèn)識的一些晶圓廠代工服務(wù)公司，最近都不敢出門，因為遇到客戶都是來要產(chǎn)能的。芯片公司管流片的運營負(fù)責(zé)人則不敢回公司，到處跑要封測產(chǎn)能、晶圓制造產(chǎn)能，老板就在后方等著。元旦時，封測廠商華天的客戶酒會已經(jīng)一票難求。」

為保持產(chǎn)品能穩(wěn)定供應(yīng)，手機廠商開始采用雙芯片平臺策略，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(yù)測，到 2022 年，將有超過 50% 主流手機廠商旗下 5G 手機橫跨 3 家或以上芯片平臺，以保障供應(yīng)穩(wěn)定。

iPhone12mini 被蘋果砍訂單缺貨，其實也是三星屏幕因缺芯供應(yīng)不上導(dǎo)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(lǐng)域，日本、美國、德國政府已經(jīng)官方出面，希望臺積電給汽車產(chǎn)業(yè)分產(chǎn)能。

不過，黃崇仁曾公開表示，與臺灣地區(qū)「經(jīng)濟部長」王美光開會討論時，5 家廠商都表示很難擠出產(chǎn)能。

芯片國產(chǎn)化的機會來了？

短時間內(nèi)芯片危機可能很難緩解，但這卻是國產(chǎn)化的一個機會。

各大芯片廠雖然開始擴產(chǎn)，但遠水解不了近渴。

根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會去年 11 月份的全球晶圓預(yù)測報告，到 2021 年底，全球 8 英寸晶圓生產(chǎn)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(chǎn)能；力積電預(yù)計 2021 年年底計劃增加 2 萬片 8 英寸月產(chǎn)能；華虹無錫廠預(yù)計 2020-2021 年將迅速擴充至 4 萬片/月產(chǎn)能，其中，8 英寸廠未來有 1-2 萬片/月擴充空間。

部分半導(dǎo)體企業(yè)選擇建廠。北京燕東微電子 2019 年新建成的 8 英寸生產(chǎn)線 2021 年一季度將實現(xiàn)量產(chǎn)，預(yù)計年底能達到 4 萬片月產(chǎn)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(xiàn)「技術(shù)自主」，歐盟將籌集數(shù)百億歐元，推動半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)發(fā)展；美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會 (SIA) 呼吁美國將未來 5 年芯片研究的聯(lián)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(chǎn)業(yè)，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(chǎn)化提上議程。

長安汽車董事長朱華榮呼吁主機廠試用國產(chǎn)芯片，廣汽集團董事長曾慶洪則提出「實現(xiàn)汽車強國目標(biāo)首先要先強芯」、「加強汽車關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)」。

國產(chǎn)車企也加深在汽車芯片領(lǐng)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(shù)研發(fā)有限公司（下稱「地平線」）的戰(zhàn)略投資。地平線專注于人工智能算法芯片的研發(fā)，有車規(guī)級量產(chǎn)芯片產(chǎn)品。除長城汽車以外，比亞迪、長江汽車電子、東風(fēng)資產(chǎn)等汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)也參與了地平線此次 3.5 億美元的 C3 輪融資。

截止 2019 年底，我國芯片的消耗量占世界芯片消耗量的 42%，但國產(chǎn)芯片的自給率不足 30%。

這場全球芯片短缺催化了國產(chǎn)芯片替代進程。更重要的是，過去中國芯片行業(yè)處在「造不如買」的市場環(huán)境下，耗費巨資造芯片，但國內(nèi)企業(yè)對于芯片的需求卻不大，造芯片的壓力頗大。

現(xiàn)在中國制造崛起，手機產(chǎn)業(yè)鏈，汽車產(chǎn)業(yè)鏈已然蓬勃，中國已成為世界上最大的芯片需求市場。

有了本土需求后發(fā)展出整機組裝產(chǎn)業(yè)，比如富士康。有了富士康之后，為整機廠商供貨的模組類公司發(fā)展起來，如舜宇光學(xué)、歐菲光成為龍頭。

為全球客戶供貨的模組類企業(yè)，又對芯片需求極大，市場起來了，芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場動力就有了。

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

現(xiàn)在是中國芯片制造利好和利空并存的時期。不同于國家大基金一期將資金重心放在半導(dǎo)體設(shè)計類企業(yè)上，國家大基金二期投資重點已經(jīng)放在集成電路封測、設(shè)備、材料等更上游的環(huán)節(jié)。

至此，中國已有芯片國產(chǎn)化的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。本次芯片短缺又極大加劇企業(yè)對產(chǎn)業(yè)鏈自主的渴望。包括汽車在內(nèi)的各行業(yè)客戶們更愿意給國產(chǎn)芯片機會，芯片國產(chǎn)替代進程加速。

此次芯片短缺本質(zhì)源于芯片制造產(chǎn)能不足，以及更上游的半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料緊缺。

這對于中國芯片行業(yè)的啟示是，中國也不能僅停留在芯片的設(shè)計環(huán)節(jié)。實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈更多關(guān)鍵環(huán)節(jié)的完善，才能成為真正意義上的半導(dǎo)體強國。

原文標(biāo)題：中國芯片產(chǎn)業(yè)在「全球缺芯」中會是什么角色？

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