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经济学分析:从造车盛宴到芯片短缺

来源:智本社作者: 日期:2021-05-04 浏览:

 自2020年末开端,芯片荒席卷全球。奥迪、群众、福特、戴姆勒、丰田等轿车巨子纷繁因芯片缺少而减产、推延轿车交给,部分工厂乃至罢工。除了轿车范畴,消费电子、物联网等商场也呈现不同程度的芯片荒。

全球芯片制作巨子台积电CEO魏哲家猜测:“芯片需求将继续高涨,缺少状况将继续本年全年,并或许延伸至2022年。”
2021年4月12日,美国白宫举办“半导体和供给链弹性CEO峰会”,拜登政府及全球科技巨子一起参议应对芯片缺少之策。参会企业包含美国三大轿车巨子,英特尔、戴尔、谷歌母公司Alphabet等美国科技巨子,还有三星和台积电。
为何全球突现芯片荒?
本文从经济学的视点简略剖析全球芯片荒现象。
本文逻辑
一、通货胀大现象
二、工业技能晋级
三、全球供给失序
01
通胀胀大现象
从国际宏观经济的视点来看,这次芯片缺少和芯片提价是一种通胀现象。
在整个芯片工业链中,芯片制作是一个重要瓶颈。全球挨近一半的芯片出货量来自我国台湾和韩国。台积电和三星操控着全球70%的高端芯片制作,其间台积电占有五成左右的商场比例。
从台积电的事务结构及改动中,咱们可以窥见一斑。芯片紧缺助推台积电在2020年营收大涨25.2%,达467亿美元,创下前史新高。2021年第一季度营收添加16.7%,赢利添加19.4%。台积电的成绩奉献来自哪里?
2020年手机事务是台积电经营收入的最大来历,占有48%的比例。第二大事务收入来自HPC,即高性能核算,占有33%的比例。然后是loT(物联网)8%、DCE(数字通讯设备)和轿车芯片3%。
咱们看结构性改动。2020年添加率最高的事务是高性能核算,达39%。接着是物联网事务28%、手机事务23%,而数字通讯设备的添加率只要2%,轿车芯片事务的添加率更是-7%。可是,2021年第一季度状况产生了改动,轿车芯片事务添加率高达31%,这一事务的全体比例也前进了一点,数字通讯设备大涨11%。而高性能核算事务添加率回落到14%,物联网事务回落到10%,而物联网手机事务则跌入负添加的-11%。
怎样了解这种改动?
首要扫除一些周期性要素的搅扰。苹果公司是台积电的最大客户,2020年苹果iPhone 12推出,助推台积电手机事务大涨,给台积电奉献了25%的经营收入。2021年第一季度苹果手机出货量下降,该事务周期性回落。
除此之外,台积电事务的结构性改动首要由两大要素推进:一是通货胀大,二是工业晋级(第二部分剖析)。
通货胀大与芯片紧缺究竟存在什么关系?
2020年大疫之年,全球钱银超发,很多钱银流入商场,引发结构性通胀。所谓结构性通胀,是一种商场分裂现象,一部分商场通缩,另一部分商场通胀。央行及商业银行直接注入过量钱银的商场呈现通胀,比方美联储直接向债券商场注资,日本央行直接向股票商场注资,商业银行向房地产供给过量信贷。这些商场都呈现了普遍性通胀,财物价格继续上涨。还有一些商场因钱银传导而引发通胀,芯片就归于这种商场。
通货胀大怎样传递到芯片范畴?
首要两个途径:一是资料本钱传导;二是出资需求传导。
大疫之年,钱银超发,钱银贬值,利率下降,资金考虑避险,纷繁买入“硬通货”,如比特币、大宗产品、一线城市房产、美国科技股票、我国茅台、生物医药及新动力股。
咱们先看大宗期货的价格。2020年我国大宗产品CCPI指数,从4月的113点涨到12月的158点,全年涨幅8.2%。其间矿藏类全年涨幅高达44.3%,铜价在上一年下半年累计上涨23.6%。2020年12月全球三大交易所铜总库存同比下降13.3%。
现在,全球大宗产品现货价格首要由期货商场定价。很多钱银流入期货商场,期货价格上涨直接前进了现货价格。而大宗矿藏是半导体的首要原资料,芯片原资料本钱也水涨船高。比方,芯片最重要的原资料硅料,2020年上半年的价格跌到6万元一吨,2021年3月涨到10万元一吨。这便是本钱传导机制。
大宗期货价格上涨,引发原资料抢购、囤积和投机。这又加重了原资料紧缺,按捺了芯片产能扩张,导致芯片价格上涨。芯片缺少、芯片价格上涨,与大宗期货价格上涨相似,都归于通胀现象。
一般,原资料价格上涨终究会举高终端产品价格,然后按捺消费需求。终端需求下降传递到上游,反过来会削弱芯片及原资料的价格。这便是商场价格的调理机制。可是,现在并未产生。原因是质料和芯片价格上涨还未彻底传递到终端商场,手机、电脑、轿车的价格还未显着上涨。可是,这不是首要原因。
尽管芯片价格上涨,但收购商的需求仍然极为激烈。这个需求一部分是商场驱动,而另一部分是出资驱动。出资驱动很大程度上来自钱银宽松。比方,一线城市价格上涨,可是热度不减,谁在购买?大部分刚需已无付出才能,少部分人持有很多钱银在抢购房产。
二是出资需求传导。
出资需求传导最典型的是比特币。海量钱银流入比特币商场,比特币价格从2020年3月到2021年3年翻了十多倍,价格一度打破6万美元。比特币价格上涨影响矿机事务死灰复燃、敏捷扩张。
2020年台积电第二大事务收入是高性能核算芯片,添加率高达39%。高性能核算是指超出个人核算机处理才能的服务器,比方商用大型核算机、矿机。这一事务的爆炸性添加,与工业技能晋级有关,也与矿机大规划扩张直接相关。现在,挖矿已进入算力巅峰对决年代。高性能矿机抢占了不少高端芯片,成为芯片稀缺的原因之一。从钱银超发,到比特币价格上涨,再到矿机扩张,芯片需求攀升。这便是出资需求传导机制。
别的,出资需求还传递到了新动力范畴。2020年新动力股大幅度上涨,特斯拉、比亚迪、蔚来等新动力轿车股价翻倍,很多本钱经过金融商场流入该商场,构成造车盛宴。2020年已确认入局的新实力有恒大、华为、小米、百度、特斯拉、蔚来等。
最典型的是恒大造车。轿车未造,股票先行,截止到2021年4月,恒大轿车市值超越6000亿港元,是其母公司恒大集团的3倍有余。恒大轿车从本钱商场上融得大规划资金砸向新动力轿车商场。一起推出九款车型,估计在2021年下半年完成首车量产。一起,小米公司宣告“ALL IN”新动力轿车,方案首期出资为100亿元人民币,估计未来10年出资额100亿美元。
巨子手持海量资金涌入,轿车芯片需求量大增,推进台积电2021年第一季度轿车芯片事务暴升31%,事务比例也因而上涨了一个点。一起,新动力轿车对芯片的需求量是燃油车的数倍,假定新动力轿车代替加快,无人驾驶轿车研制提速,轿车商场对芯片的需求将大幅度上涨。
可是,这儿存在一个要害的问题:不论是质料本钱传导仍是出资需求传导,都是由钱银超发推进的,而不是终端商场需求驱动的。钱银超发简略制作信息紊乱,误导企业的出资选择,给迂回出产带来危险。一些企业从金融商场中获取很多的廉价资金盲目投入新动力商场。出资需求大规划添加传递到上游商场,芯片制作紧缺,价格敏捷上涨,芯片制作厂商误以为终端商场扩张而扩展产能规划。
现在,台积电表明,2021年估计出资约300亿美元,用于产能扩张和晋级,高于之前预期的250-280亿美元。未来三年内,台积电还将出资1000亿美元用于产能前进和技能研制。台积电方案在美国亚利桑那州出资5nm先进晶圆厂。英特尔也宣告斥资200亿美元在美国新建两家芯片工厂。联电将本年度的芯片出资规划前进到150亿美元,同比添加50%。我国也掀起了造芯运动,中芯国际宣告斥资153亿人民币扩展产能。
可是,这轮造芯运动隐藏危险。芯片制作是一个技能门槛高、出资规划大、出资周期长的高危险职业。不只出资以百亿起步,并且投产3-4年才有收益。钱银超发很或许添加出资的盲目性和迂回出产的危险。假定2021年比特币价格接连暴降,矿机的需求则敏捷萎缩,高性能核算芯片事务增速也会跌落。假定电池技能迟迟无法打破,财政补助退坡后,电动车销量下滑,轿车芯片商场规划或许下滑。假定2021年全球钱银转向紧缩,一方面流动性转向,融本钱钱上升,造车、挖矿等出资需求萎缩,芯片商场增速随之下降;另一方面大宗产品价格回落,很多囤货开释,原资料价格跌落。
所以,2021流动性拐点,短期内无法缓解芯片荒,但或许给造芯运动带来巨大的出资危险。从造车盛宴到造芯运动或许引发两极化结局:单个巨子抢占新的技能赛道,在电池技能、无人驾驶、芯片制作范畴取得巨大成功;而大多数跟风者,无法打破技能瓶颈,导致投产巨亏,公司破产,产能过剩,“芯片荒”或许演化为“芯片剩”。
通胀之下,还得看技能。 
02 
工业技能晋级
除了通胀现象外,芯片荒还有一个重要原因是工业技能晋级。
大疫之年,为了下降人群集合与触摸,各个范畴走向电子化、网络化、智能化,各国纷繁选用长途公办、长途授课。这影响了笔记本电脑、平板电脑需求添加。需求会集在2020年第二季度开释,该季全球笔记本电脑出货量同比上涨73.49%。2020年全球平板电脑出货量达1.883亿台,同比添加18%。除此之外,网络摄像头、鼠标、路由器、键盘、显现器、耳机等产品销量也大幅度添加。2020年消费电子商场规划扩张带动了芯片、显卡等价格上涨。
这些是“看得见”的需求扩张,但更重要的是“看不见”的需求发明——技能创新推进工业晋级,开发新的商场需求。这便是萨伊规律。
2019年,三星和台积电均宣告攻破5纳米制作技能难题。这一技能打破首要影响电子消费类巨子迭代技能,苹果、华为、三星纷繁转向研制搭载5纳米芯片的新手机。终究,苹果iPhone12拔得头筹,台积电在2020年将很多的5纳米芯片供给了苹果。
2020年大疫之年,各范畴的公司纷繁借此机会转型晋级,推进技能迭代。线上工作与会议、电子监控与定位、射频辨认与传感、数字通讯传输与卫星制作、轿车电动化与智能化,添加了全球算力,扩展了高端芯片的商场需求。
而台积电推出的5纳米芯片正好可满意商场需求,推进工业晋级。数据显现,在台积电晶圆出售金额中,2020年第三季度5纳米制程占比8%,第四季度5纳米制程出货占比上升到20%,7纳米制程出售占比为29%。2021年第一季度,5纳米制程占比回落到14%,7纳米制程占比添加到35%。这首要是受iPhone12出货周期的影响。全体来说,2020年第四季度和2021年第一季度,台积电5纳米制程和7纳米制程出售比例算计高达49%左右。
这阐明不仅仅手机范畴,其它范畴也正在工业晋级和技能迭代。2020年台积电添加最快的事务是高性能核算事务、物联网事务、手机事务(搭载5纳米的iPhone12)多阐明高性能芯片的需求在扩张。除了5G手机外,美国马斯克正在快速推进的星链,正在太空布置很多卫星(方案卫星数量约4.2万颗),依靠于高性能通讯芯片。
可是,5纳米制程芯片和7纳米制程芯片的商场规划添加,前进了12英寸硅晶圆的需求和要求。硅晶片是芯片最根底的资料,7纳米制程之前的芯片运用的是8英寸硅晶圆。5纳米制程芯片运用的是12英寸硅晶圆,这种硅晶片的纯度要更高。台积电将更多高纯度硅晶片用于出产5纳米制程芯片,这导致高纯度硅晶片的价格上涨,然后带动硅晶片原资料价格上涨。这次芯片荒是全方位的,高中低端都呈现价格上涨或缺货的状况。传统的电脑、传感器、轿车芯片等也很多缺少,相关配件价格疯涨。
所以,从台积电制程结构可以看出,这次芯片缺少必定程度上是工业晋级引发的。仅仅这场工业晋级并不是滑润的,而是突发的,由新冠疫情诱发的。台积电的5纳米制程芯片正好为这场工业晋级发明了技能条件。这便是供给(技能)发明了新的需求。线上工作、安防、轿车、通讯、大数据处理等团体向电子化、智能化的方向迈一小步,全球芯片供给难以敷衍。当然,工业技能晋级成功与否,终究取决于终端商场是否买单。
有人或许会提出一个问题:技能创新为什么不能下降通胀?
咱们看通胀迸发的逻辑。首要,通胀是一种钱银现象。基于此,通胀迸发有两个首要原因:一个是钱银信誉崩盘。这导致钱银贬值,商场价格胀大,如拉美债款危机。二是钱银超发,或许引发需求扩张,然后带动物价上涨。比方,政府给每个家庭每月发放1万元现金,这或许引发消费扩张,影响物价上涨。这儿,咱们首要注重后一种状况。
有人会提出,消费扩张,物价上涨,价格机制会起作用,企业会自动扩展产能,添加供给,物价然后平抑,通胀逐步消失。这种推理并不契合逻辑。价格机制确实会起作用,可是咱们不能忘掉经济学最基本的假定条件:在必定技能条件下,资源是稀缺的。企业扩展产能,需求雇佣更多劳动力,收购更多原资料。可是,劳动力和原资料在必定技能条件下是有限的。企业扩展产能,劳动力价格和原资料价格上涨,终端产品的价格继续上涨。如此,有或许引发通胀螺旋,人们纷繁兜售钱银抢购产品和财物。
这该怎样办?
这时,只能依靠于技能前进。上述剖析通胀的逻辑时,有一个条件那便是技能水平不变。假定技能水平前进,比方选用一种机器代替人工,功率更高,本钱更低,企业可以更低的价格向商场供给产品。又如页岩气技能创新,大大前进了原油的供给量,然后按捺原油价格上涨。再如经过技能创新运用一种本钱低的资料代替硅料,然后按捺芯片价格上涨。
技能前进对立通胀的逻辑:技能创新前进资源运用功率,然后按捺价格上涨;剩余的钱银经过财物减损、消费耗费而逐步退出商场。
可是,台积电为什么没有做到?台积电前进了制程工艺,前进了功率,理论上应该按捺芯片价格。而成果则恰恰相反。原因或许是,咱们并不清楚,芯片缺少及价格上涨,其间有多少成分是通胀引发的,有多少成分是技能创新带来的需求扩张。
假定首要是技能创新带来的需求扩张,那么芯片的缺少不会保持太久。从长时间来看,技能创新可以按捺商场价格,完成无通胀、低通胀添加。由于新产品推出后,老产品的价格下降。这是摩尔规律在起作用。比方,苹果公司推出的搭载5纳米制程芯片的iPhone12销量爆棚,这阐明商场实在需求这种产品(尽管用户未必注重芯片技能)。而本来的iPhone11价格则当即跌落。技能迭代引发新旧产品代替,商场全体价格不会上涨。尽管新产品或许影响商场价格及上游质料上涨,但这是短期现象。跟着新产品供给的添加,老产品降价,全体价格不会上涨。但这儿说的仅仅是苹果手机这个商场(仍是假定)。
人们常常以为,通胀是经济添加的必定成果。跟着经济添加,财富添加,物价定然上涨。前史证明似乎是如此,但逻辑上是推导不出来的。问题出在哪?通胀必定论是不成立的,通胀迸发仅仅由于钱银超发或钱银信誉崩盘。钱银长时间被人为装备,导致供过于求、物价上涨。人们误以为通胀是的必定的。
回到上述论题。假定芯片缺少和芯片提价首要是通胀引起的。假定钱银超发推进的挖矿运动、造车运动,大幅度扩张了芯片需求,那么台积电的5纳米制程技能前进缺乏以反抗大规划的出资需求。硅资料的技能没有前进,5纳米制程技能引发商场抢购高纯度硅晶圆,反而推进了价格上涨。假定通胀是全方面的,对立通胀的技能前进也有必要是全方面的。假定通胀是结构性的,对立通胀的技能前进有必要是革命性的。
最重要的是,通胀反而会按捺技能前进。大宗产品和硅资料价格上涨,本钱更倾向于出资期货,囤积质料,而不是技能创新。在造车盛宴中,进入者对财物胀大的爱好远远高于技能创新。当然,不扫除单个企业家执着于无人驾驶技能。可是,底层的技能革新源自全方位的技能创新。
除了改动钱银制度,技能前进是对立通胀的仅有手法,但不能盼望钱银超发可以换来技能创新。
03
全球供给失序
芯片缺少第三大重要原因是全球化供给链受阻。
现在是一个全球化生存的年代,任何逆全球化行为都有或许导致严峻灾祸。尽管全球各国的粮食自给率高,但这是全球化装备的成果。一旦逆全球化,全球粮食资源装备受到限制,那么全球各国粮食的均匀自给率将会下降,部分国家或许面对粮食危机。
芯片对全球化的依靠远远高于粮食。芯片供给与制作是全球化分工与协作的成果。尖端芯片是全球高精尖技能与工艺的组合包,包含2000多道工艺程序。芯片制作工艺包含:从硅晶片出产,到光刻机,再到蚀刻,接着是气相堆积和离子植入,然后是研磨和切开,最终封测。每一个环节的技能含量都不低。一台荷兰阿斯麦光刻机,包含美国、德国、日本、荷兰等很多国家的顶尖技能。
芯片的全球化供给链经过了几十年的比赛、演化,构成相对安稳的分工与协作体系。可是,2020年新冠疫情冲击了这一体系。国外一些公司、工厂罢工或间歇性停产,导致质料及配件供给缺乏或不安稳,影响了产能与供给。比方,2020年全球铜、铁矿石供给都有所下降。这也是大宗产品价格上涨的原因之一。而2021年疫情好转后,全球芯片商场需求又会集迸发,呈现补库存现象。大宗产品价格上涨,引发芯片原资料囤积热,然后又加重了供给动摇和价格上涨。
芯片的全球化供给链还遭到人为的搅扰。美国的芯片禁封方针阻止了新式国家与国际商场的正常事务。这必定程度上引发了芯片囤积惊惧。华为在2020年5月被正式封杀之前,现已投入了1800亿元囤积芯片。2020年第四季度和2021年第一季度,5G手机出货量大增。截止到2021年4月份,我国五大手机厂商的5G芯片收购量现已超越了5亿部,远超商场预期。这推进台积电的数字通讯事务在2021年第一季度大涨11%。可是,这儿存在囤积芯片的状况。要知道,2020年我国手机全体出货量才3.08亿部,并且是同比下降20.8%。
受到冲击的不只华为一家企业,而是工业链中很多小节点。比方,全球工业链中有一个环节是蚀刻,我国占有了全球一半以上的蚀刻商场。可是,芯片禁封方针影响到了这一个环节。由于蚀刻机也是一个全球化的产品,其间根底芯片由美国供给。蚀刻机的芯片供给缺乏,蚀刻事务受到冲击,全球芯片供给链功率下降,有些乃至现已脱钩。
2021年跟着疫苗的遍及,全球供给链逐步好转,可是芯片供给链康复和提速较为困难。现在,芯片荒或许推进全球供给链重组。
2021年4月12日,美国拜登政府在白宫罗斯福厅举办了白宫芯片峰会。与会的19家企业几乎是全球半导体范畴最顶尖的企业,他们包含谷歌母公司alphabet 、康明斯、戴尔、福特、通用、全球晶圆、惠普、英特尔、美敦力、微米、诺斯罗普格鲁曼、恩智浦、帕卡、活塞总成、三星、天水科技、斯泰兰蒂斯和台积电。
这次峰会的主题是怎样处理芯片缺少问题。拜登在会上拿起一块晶圆,着重美国抢占全球芯片职业制高点的重要性。怎样了解这次峰会?
很多人以为,美国将芯片供给政治化、国家化,运用政治手法撮合同盟促进美国牢牢操控全球半导体芯片范畴的制高点,卡住全球芯片高端工业链的“命门”。乃至,有人将芯片比赛与当年的军备比赛混为一谈。
这种解读没有问题,但未及实质。不论是美国,仍是欧洲,都在加码本乡芯片制作。欧洲在2021年3月9日提出的《数字罗盘2030》方案提出,到2030年欧洲制作的芯片产量比例应从2020年的10%到达20%,一起完成2纳米工艺制程。可是,仅仅从芯片本乡化和国家科技比赛的层面知道是不行的。
拜登为什么注重芯片?加州和纽约州是拜登及民主党的铁盘,是他们入主白宫最安稳的保证。加州的半导体企业、科技企业以及纽约州的华尔街金融公司是拜登的中心出资人。简略来说便是上述峰会的首要成员。在拜登政府2万亿美元影响方案中,芯片制作企业分得其间的500亿美元。拜登在峰会上还提议别的再拨500亿美元补助芯片制作企业。
芯片制作本乡化和科技比赛的背面有两个意图:一是拜登政府借国家之名给自己的出资人发补助;二是从头区分全球建制派的科技蛋糕。
特朗普企图打寒酸次序,拜登则担任修正古次序。拜登、建制派、华尔街、科技巨子和跨国公司,与新式商场构成了一个失衡的全球化次序。在次序修正过程中,拜登企图为建制派追求更多的国家政治本钱,为跨国公司追求更多的商场比例和更有利的国际规矩。现在,特朗普的禁封方针变成了拜登的商洽筹码,拜登可凭借新冠疫情之机把握更多自动权。
特斯拉是建制派的科技实力,福特、通用是建制派的工业实力。特斯拉进入新式商场的条件要比后者愈加灵敏和优厚。这便是建制派在修正分蛋糕的规矩。假定特斯拉轿车取得更大的商场比例,那么美国芯片制作商也乘势而获利。英特尔公司表明,正在与轿车厂商商洽,发动芯片代工方案。英特尔向轿车芯片公司敞开现有工厂,以专门处理轿车芯片的缺少问题。该公司方案在未来6至9个月内出产出车用芯片。
所以,这不是国家与国家之间的奋斗,而是全球建制派打着国家奋斗的名义博弈区分蛋糕的规矩。不论全球建制派怎样从头区分蛋糕,怎样重拟规矩,都不利于科技前进。全球最顶尖的技能和最有功率的经济都是全球化无缝协作的成果。
国际乱局之下,只能信任逻辑。

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