WSTS（世界半導體貿易統計組織）的最新報告預測2021年世界半導體產業營收額將達5529.6億美元，同比增長25.6%，從年初8.4%的預期增長率調高到25.6%。然而，2021年一路高歌的半導體行業也經歷了芯片短缺、供應商漲價、巨頭擴產的跌宕起伏。
多位業內人士在接受《中國經營報》記者采訪時表示，2021年全球集成電路產業持續處于上游產能緊缺、下游供給不足的困境中，雖然全球半導體公司不斷擴產擴能，但是短期內仍未看到供需平衡拐點的到來。
缺芯成主旋律
“缺芯”從2020年下半年開始，一直延續到了2021年，儼然成為半導體產業當下面臨的最大困境。
受5G、AI（人工智能）、自動駕駛以及消費電子產業的發展推動，半導體市場規模迅速增長，使得全球晶圓代工產能始終處于供不應求的狀態，芯片短缺愈演愈烈。市場分析機構Susquehanna Financial Group最新研究顯示，2021年11月芯片交付周期再度延長至22.3周，其中，電源管理芯片和微控制器芯片交付時間的增長尤為明顯，許多產品的供應壓力將會傳遞到2022年。
供應鏈緊張使得半導體行業內的漲價函“滿天飛”，從上游的晶圓代工制造、封裝測試廠商，到瑞薩、NXP、意法半導體等芯片大廠都在發漲價通知。
缺芯在一定程度上也限制了產業的快速發展，例如在手機芯片領域，市場調研機構Canalys的數據顯示，2021年三季度，由于芯片等零部件短缺，供應商難以滿足客戶對設備的需求，全球智能手機出貨量下降了6%。
蘋果、三星等手機廠商都未能幸免。蘋果公司CEO蒂姆·庫克直言，受疫情影響，芯片制造商供應不足，造成2021財年第四季度蘋果公司損失60億美元。據估算，蘋果全年的損失將超過100億美元。
而在此輪缺芯中，汽車行業受到的沖擊尤為嚴重。根據顧問公司AlixPartners日前的市場分析報告，芯片短缺的問題預計將使全球汽車產業在2021年減少770萬輛的汽車出貨，損失金額高達2100億美元。
TrendForce集邦咨詢分析師喬安分析稱，2021年全球foundry（專門負責制造芯片的廠家）產業除了面臨產能供不應求的問題，同時也有產能資源分配不均的情況；近期部分終端產品 （如smartphone） 進入傳統淡季周期，需求動能下降已減輕品牌制造商對于供應鏈的迫切壓力，同時有產能資源重新分配的現象，導致原先極度短缺的應用類別得以取得部分產能；但依各制程供應情形不同，仍有部分“長短料”（長、短料分別指供應較多、吃緊的零件）的狀況。
巨頭爭相擴產
在產能短缺和需求旺盛的供需失衡壓力下，全球晶圓代工企業也坐不住了，紛紛選擇擴產。
ICINSIGHTS最新研究報告指出，估計2021年全球半導體資本支出將達創紀錄的1520億美元，其中約三分之一來自晶圓代工企業資本支出金額。
在此輪擴產潮中，各晶圓代工龍頭首當其沖。早在2021年3月份，英特爾宣布將斥資200億美元在美國亞利桑那州新建兩個芯片工廠，新的工廠主要聚焦代工業務，為其他廠商制造ARM技術芯片。
臺積電宣布，未來3年將投入1000億美元增加產能。值得注意的是，臺積電投資120億美元在美國亞利桑那州設立全資子公司建設已經動工，預計設備將在2022年下半年進廠，5nm（納米）一期月產2萬片晶圓的項目將于2024年開始量產。
除了已經確定的位于美國的5nm新廠和中國南京廠的28nm擴產計劃以外，臺積電也在積極規劃位于日本的28nm新廠和德國的12nm新廠。
除此之外，總部位于韓國的三星、SK海力士也拋出了擴產計劃。
國內的晶圓代工廠也不甘落后。2021年9月2日，中芯國際宣布和上海自貿試驗區臨港新片區管委會有意在上海臨港自由貿易試驗區共同成立合資公司，該合資公司將規劃建設產能為10萬片/月的晶圓代工生產線項目，聚焦于提供28nm及以上技術節點的集成電路晶圓代工與技術服務。
據悉，該項目計劃投資約88.7億美元。如果算上中芯國際已經在北京、深圳兩地啟動的擴產計劃，三個項目合計的投資額折合人民幣約1217億元。
除了中芯國際以外，士蘭微（600460.SH）、華潤微（688396.SH）以及聞泰科技（600745.SH）等國內廠商也紛紛宣布擴產計劃。
據SEMI（國際半導體產業協會）統計，自2020年開始到2024 年為止，將有60 座12吋（英寸）晶圓廠新建或擴建。在這60座12吋晶圓廠當中，在美洲的有6座，歐洲/中東的有10座，亞洲則達到44座。同期將會有25座8吋晶圓廠投入量產。因此，從2020年到2024年，預計12吋晶圓的總產能將增長48%，全球8吋廠的晶圓總產能預計將增長18%。
不過，芯片短缺的情況或許并不會隨著各大晶圓代工廠加速擴充產能而在短時間內結束。
新泰證券半導體分析師王志偉表示，晶圓代工廠新建產能從立項、開工、測試、試生產到產能利用率的提高，大約需要兩到三年的時間。新建晶圓代工廠受制于技術、人才、工藝流程等復雜因素，以目前的進度來看，各大晶圓代工廠的新建產能釋放最快也要到2022年，短時間不會緩解產能緊張的情況。
TrendForce集邦咨詢也認為，在歷經連續兩年的“芯片荒”后，各大晶圓代工廠宣布擴建的產能將陸續在2022年開出，且新增產能集中在40nm及28nm制程，預計現階段極為緊張的芯片供應將稍為緩解。然而，由于新增產能貢獻產出的時間點落在2022年下半年，屆時正值傳統旺季，在供應鏈積極為年底節慶備貨的前提下，產能紓解的現象恐怕不甚明顯。此外，雖然部分40/28nm制程零部件可稍獲舒緩，但現階段極為短缺的8吋0.1X及12吋1Xnm制程，在有限的增產幅度限制下，恐怕仍然是半導體供應鏈瓶頸。因此，整體來說，2022年晶圓代工產能將仍然處于略為緊張的市況，雖部分零部件可望紓解，但“長短料”問題仍將持續沖擊部分終端產品。
2022年“缺芯”能否紓解？
“2022年，按我的判斷，會發生一個逆轉。”紫光展銳CEO楚慶日前表示，芯片經歷了近一年的供應短缺之后，到2022年第三季度，將從供應短缺階段進入供應充足階段、再到供過于求的階段。
但是，喬安表示，目前的缺芯潮為多項因素同時驅動造成，包含疫情、地緣政治、數位轉型等，2022年上述三項因素仍會對需求端造成影響和不確定性；從產能擴充的角度來看，依不同制程類別新增產能幅度的不同，部分制程缺貨情況將有機會獲得紓解，然而如8吋晶圓制造為主的產品如PMIC、MOSFETs等在8吋增幅相對有限的情況下，恐怕將持續緊缺。紓解情況將取決于各制程產能的新增幅度不同而有所差異，目前觀察2022年增幅相對有限的1Xnm或8吋產能將維持緊缺狀況，而其余制程將有機會在下半年獲得一定程度的紓解。
東亞前海證券研究所電子行業首席分析師趙翼也認為，相較于2021年全球半導體市場的高速增長，預計2022年增速將有所回落，但同比仍將維持雙位數的增長，半導體行業高景氣度仍將維持，下行周期或將延后。
趙翼分析稱，一方面需求端，汽車電子、IoT（人工智能物聯網）、AI等行業興起帶動芯片需求增長。同時，此次全球缺芯導致下游客戶改變備貨策略，整機廠商偏向高庫存策略運轉，芯片儲備量有所增長。另一方面供給端，新產能預計將于2022年下半年開始才會逐漸釋放，包括功率芯片、模擬芯片等產品產能2022年上半年仍將維持緊缺狀況，價格持續走強，行業景氣度維持高漲局面。預計行業供需緊張的情況至少要到2022年三季度才能夠緩解。
