全球芯片短缺、成因及影響分析

王金桃許萌|王金桃|Wang JinTao|

2022-12-08 18:16:47 714

2020年下半年開始出現(xiàn)的芯片短缺現(xiàn)象，已經(jīng)演化為全球整體芯片短缺的嚴(yán)重問題；半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生失穩(wěn)失序；芯片短缺對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)造成很大影響，可以說是一場危機(jī)。對(duì)此，全球的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界均高度重視，甚至多國政府也將解決芯片短缺問題提上議事日程。

本文將從芯片短缺情況、原因與影響三方面來討論：了解芯片短缺的動(dòng)態(tài)情況，以及找準(zhǔn)芯片短缺的成因，分析芯片短缺對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈帶來短期的業(yè)績影響及長期的結(jié)構(gòu)影響，以及本次芯片短缺對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與企業(yè)發(fā)展的啟示。

一芯片短缺現(xiàn)狀情況

1.全球整體芯片短缺，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有何變化？

（1）芯片下游用戶即電子系統(tǒng)廠商需求恢復(fù)性增長

新冠疫情爆發(fā)以后，2020年上半年，對(duì)芯片的需求及預(yù)期在下降。2020年第3季度，手機(jī)、平板與服務(wù)器需求受到居家辦公的影響而增加；受美國進(jìn)一步限制，華為在9月14日前備貨，其他手機(jī)廠商加大進(jìn)入手機(jī)市場的力度；7/8月份開始，國內(nèi)外汽車銷量恢復(fù)性增長。2020年下半年，媒體開始報(bào)道芯片短缺問題。

（2）芯片設(shè)計(jì)公司反映產(chǎn)能緊張

當(dāng)下游用戶的需求恢復(fù)性增長，要求加大芯片供應(yīng)，芯片設(shè)計(jì)公司將加大訂單，要求制造與封裝測(cè)試安排增加產(chǎn)能。同時(shí)增加的芯片制造訂單，造成芯片制造企業(yè)產(chǎn)能緊張，并且形成恐慌。另一方面，設(shè)計(jì)公司開發(fā)新的芯片產(chǎn)品，需要制造公司幫忙進(jìn)行流片及流片成功后制造。近年來國內(nèi)新增許多設(shè)計(jì)公司發(fā)現(xiàn)，由于制造企業(yè)產(chǎn)能緊張，流片活動(dòng)安排困難。

（3）芯片制造與封測(cè)公司多種方法處理訂單

對(duì)于短時(shí)間快速增加的訂單，芯片制造與封測(cè)公司采取措施重新安排產(chǎn)能計(jì)劃，包括多種處理方法：在產(chǎn)能利用率高、產(chǎn)能增加的空間并不大的條件下，選擇保證重點(diǎn)客戶、讓客戶排隊(duì)/*/拍賣產(chǎn)能，重新排產(chǎn)計(jì)劃，以平衡各方產(chǎn)能需求，增加公司收益。如代工廠臺(tái)積電，面對(duì)多國政府要求，重新安排生產(chǎn)計(jì)劃以滿足汽車電子MCU芯片的生產(chǎn)。

（4）設(shè)備與材料公司的需求出現(xiàn)較大增長

產(chǎn)能不足，芯片制造企業(yè)加快在建產(chǎn)線建設(shè)或者計(jì)劃擴(kuò)大產(chǎn)能，對(duì)芯片設(shè)備的需求出現(xiàn)強(qiáng)勁的增長。而在芯片制造與封測(cè)企業(yè)加大生產(chǎn)保障供應(yīng)的情況下，對(duì)制造與封測(cè)環(huán)節(jié)的材料供應(yīng)也不斷增加，一些材料如基板出現(xiàn)缺貨情況。

（5）芯片交期延長，下游系統(tǒng)廠商受影響

從芯片設(shè)計(jì)公司給芯片制造公司下單到芯片完成的時(shí)間稱為交期，不同芯片產(chǎn)品的交期不一樣。一般而言，芯片在制造環(huán)節(jié)需要2個(gè)月左右，先進(jìn)制程多達(dá)1000道左右工序、可能要近3個(gè)月，因此，正常情況下，交期一般在8-12周。但由于制造企業(yè)的訂單增加很多，有些訂單需要排隊(duì)，從下訂單到制造、及封裝測(cè)試好的芯片產(chǎn)品，交期就延長了多周時(shí)間。

2.芯片短缺、產(chǎn)業(yè)宏觀表現(xiàn)

（1）產(chǎn)能利用

2020年上半年，受疫情影響，下游需求下降，出現(xiàn)砍單現(xiàn)象，而疫情也對(duì)制造企業(yè)員工的正常上班、產(chǎn)能有所影響。但2020年下半年，需求出現(xiàn)轉(zhuǎn)向，在家上班、5G建設(shè)等，使得平板、游戲機(jī)、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器的需求增加。

芯片短缺，其實(shí)主要是產(chǎn)能不足，產(chǎn)能在生產(chǎn)不同芯片產(chǎn)品上的產(chǎn)能不平衡問題。一般半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)制造的產(chǎn)能利用正常水平80-90%，留有一定的余量來進(jìn)行設(shè)備維修等工作。

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圖1: 2019-2021季度產(chǎn)能利用情況(%)

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圖2：近年來全球制造產(chǎn)能利用月度統(tǒng)計(jì)(%)

從圖1與圖2中，可以看到，產(chǎn)能利用一年四季不同、有周期性；2019年全球產(chǎn)能利用最高沒有超過90%，但2020年第2季度產(chǎn)能利用已超過90%，第3季度更高達(dá)95%。2021年第1季度的產(chǎn)能利用，盡管沒有統(tǒng)計(jì)資料，但有報(bào)道：部分企業(yè)95%甚至98%。芯片代工巨頭臺(tái)積電表示，盡管工廠產(chǎn)能利用率已經(jīng)超過100%，但是依舊無法滿足需求。

另一方面，要考慮不同類型產(chǎn)線的差別：

1)代工廠接受芯片設(shè)計(jì)公司的訂單，IDM廠自己設(shè)計(jì)并制造芯片。目前，IDM企業(yè)產(chǎn)能利用率較正常，但代工廠產(chǎn)能緊張的情況十分突出。

2)8英寸產(chǎn)線產(chǎn)能與12英寸產(chǎn)線產(chǎn)能利用情況有區(qū)別。與12英寸產(chǎn)線相比較，8英寸產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)性不足，近幾年產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能愿望不足，因此產(chǎn)能更緊張。

3)不同制程的產(chǎn)線，產(chǎn)能緊張程度不同。制程節(jié)點(diǎn)上，135nm、90nm、45nm，較緊張。

4）不同的芯片制造企業(yè)，由于客戶數(shù)量與工藝要求不同，產(chǎn)能緊張程度不同。

（2）芯片短缺的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

芯片短缺，從局部到整體，是產(chǎn)業(yè)因應(yīng)供需不平衡的結(jié)果。但是，并不是所有芯片產(chǎn)品同等程度地發(fā)生短缺，有一些芯片，比如：汽車電子芯片、CIS芯片與顯示驅(qū)動(dòng)芯片（CIS芯片與顯示驅(qū)動(dòng)芯片，非常消耗產(chǎn)能），短缺較為嚴(yán)重。

為了解決汽車電子芯片等芯片產(chǎn)品的嚴(yán)重短缺問題，一些代工企業(yè)制定應(yīng)急調(diào)度計(jì)劃，影響到其他芯片產(chǎn)品的生產(chǎn)安排，出現(xiàn)交期普遍延長與整體短缺的現(xiàn)象。

（3）平均交期延長

2021年一季度，交期延長很多，嚴(yán)重的交期長達(dá)1年之久。2021年第3季，芯片平均交期已近22周，比前一年同期高出9周。

據(jù)SusquehannaFinancialGroup統(tǒng)計(jì)，芯片交期持續(xù)延長，其中問題特別嚴(yán)重的包括汽車重要零件微控制器(MCU)，平均交期達(dá)32周，是平常的3倍。

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圖3：典型芯片產(chǎn)品平均交期變化

汽車產(chǎn)業(yè)受到很大影響。全球各大汽車廠商，都有短期停產(chǎn)報(bào)道。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，因?yàn)樾酒倘保?/span>2021年汽車產(chǎn)量將減少10%左右。

蘋果公司的新一代手機(jī)生產(chǎn)，出現(xiàn)制程并不是最先進(jìn)的芯片供應(yīng)不足（手機(jī)是有多顆芯片，工藝制程不一樣），而出現(xiàn)推遲上市與減少產(chǎn)量等問題。

二芯片短缺的原因

由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的周期性、2020年新冠疫情、以及中美貿(mào)易摩擦對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響，加上媒體對(duì)芯片短缺的報(bào)道造成的恐慌，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于不平衡、不穩(wěn)定狀態(tài)。

1.半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的周期性

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圖4：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(左)與GDP（右）增長

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是個(gè)動(dòng)態(tài)增長過程。新的市場需求推動(dòng)新產(chǎn)品開發(fā)，會(huì)帶來產(chǎn)業(yè)的增長。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品的發(fā)展，出現(xiàn)階段性與周期性的特點(diǎn)。由家電、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等移動(dòng)智能設(shè)備的出現(xiàn)，增長出現(xiàn)**的階段性。而由于需求增長而需要的產(chǎn)能建設(shè)，有二年左右的建設(shè)周期。需求的連續(xù)變化與供應(yīng)的躍增，出現(xiàn)的供需不平衡，造成了產(chǎn)業(yè)的周期性。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的周期性，在存儲(chǔ)領(lǐng)域表現(xiàn)得非常明顯。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，階段性與周期性是長期影響因素。而產(chǎn)業(yè)外部因素如金融危機(jī)、產(chǎn)業(yè)內(nèi)部因素如互聯(lián)網(wǎng)泡沫，是產(chǎn)業(yè)波動(dòng)的短缺影響因素，并且造成的短缺影響會(huì)相當(dāng)大。

不同于2020年初產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)下降的悲觀預(yù)測(cè)，2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)營收增長約6%。2019年，全球芯片產(chǎn)能利用平均約83%； 2020年，全球芯片產(chǎn)能利用平均約92%，產(chǎn)能利用已經(jīng)達(dá)到較高水平。

2. 需求方面：先有中美貿(mào)易摩擦對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)影響，后是疫情造成需求不確定性加大

（1）中美貿(mào)易摩擦

近年來中美貿(mào)易摩擦，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是摩擦沖擊的主要領(lǐng)域，全球產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)艿絿?yán)重干擾。2021年，拜登政府上臺(tái)，延續(xù)特朗普政府對(duì)中國的遏制政策，中國被定位為美國的競爭對(duì)手，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是中美競爭重點(diǎn)領(lǐng)域。

盡管在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)評(píng)估、美國的政策還沒有定型，但近三個(gè)月的一系列舉動(dòng)和政策，已經(jīng)表明了美國政府的態(tài)度。

（2）2020年新冠疫情對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響

因2020年疫情的持續(xù)影響，汽車行業(yè)中下游車企的訂單也在減少，相對(duì)應(yīng)的上游芯片廠也削減了汽車相關(guān)芯片的需求預(yù)測(cè)，一些芯片廠更是將原有的汽車芯片產(chǎn)能紛紛轉(zhuǎn)移至手機(jī)、電腦和游戲機(jī)領(lǐng)域，如臺(tái)積電的生產(chǎn)線幾乎都被蘋果、高通等預(yù)訂一空。

自2020年下半年以來，幾大手機(jī)廠商就開始加大備貨數(shù)量，電子產(chǎn)品的需求激增導(dǎo)致芯片的需求也在增加，如今再加上汽車行業(yè)銷售的回溫，以現(xiàn)有主要芯片代工廠的產(chǎn)能，顯然無法在短時(shí)間內(nèi)滿足突然激增的芯片需求。陡然增加的訂單需求限制了代工廠接受新訂單的能力，而遭“需求擠壓”最慘的當(dāng)屬汽車行業(yè)（全球車規(guī)級(jí)MCU的70%，由臺(tái)積電代工）。

貿(mào)易摩擦，較新冠疫情發(fā)生時(shí)間早，產(chǎn)業(yè)對(duì)此也非常擔(dān)心，并且在布局方面開始進(jìn)行調(diào)整。因此，貿(mào)易摩擦是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大不確定因素，在短期具有較大影響、并且長期將改變產(chǎn)業(yè)的格局。

新冠疫情，對(duì)產(chǎn)業(yè)而言是突發(fā)環(huán)境事件，在新冠疫情何時(shí)結(jié)束還沒有明確，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不確定因素，但對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響已經(jīng)凸顯，并且產(chǎn)業(yè)擔(dān)心供應(yīng)鏈安全，可能增加供應(yīng)鏈安全方面的安排與調(diào)整，從而產(chǎn)生長期影響。

3.供應(yīng)方面：主要體現(xiàn)在產(chǎn)能不足以及隨機(jī)突發(fā)環(huán)境事件影響

產(chǎn)能問題：由于芯片產(chǎn)品種類多，工藝要求各不相同，因此，不同的芯片采用不同尺寸的晶圓，在不同制程的工藝平臺(tái)制造。相對(duì)來講，供應(yīng)在短期內(nèi)變化不大，主要是產(chǎn)能利用程度。

盡管說產(chǎn)能緊張是總量問題，但更主要的是產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性問題，無論是總量問題、還是結(jié)構(gòu)問題，都需要通過產(chǎn)能建設(shè)來解決。而產(chǎn)能擴(kuò)大的時(shí)間/周期長達(dá)2-3年。

突發(fā)環(huán)境因素：在此期間，芯片制造與封測(cè)，還受到突發(fā)環(huán)境因素的影響，一些大企業(yè)由于天氣、地震、火災(zāi)、缺水缺電，影響到生產(chǎn)計(jì)劃、供應(yīng)物流的安排，加劇了芯片供應(yīng)鏈的不平衡不穩(wěn)定程度。

4.供需不平衡及產(chǎn)業(yè)各方的預(yù)期/應(yīng)對(duì)

不確定性是產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的影響因素，而不確定性改變產(chǎn)業(yè)預(yù)期和行為。目前階段不確定性來自：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的周期性，新冠疫情與中美摩擦的影響。

不確定性使得對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的預(yù)期發(fā)生重大變化，需求預(yù)測(cè)變得非常困難，企業(yè)應(yīng)對(duì)困難。為了應(yīng)對(duì)信息的不確定性和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不確定性，產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)，普遍采取加大庫存、長期訂單、多方下單、鎖定產(chǎn)能或產(chǎn)品貨源等措施。

由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈非常長而復(fù)雜，需求的變動(dòng)沿產(chǎn)業(yè)鏈從下游往上游傳遞，逐級(jí)放大，形成牛鞭效應(yīng)。

其中，還存在各環(huán)節(jié)的庫存及一些環(huán)節(jié)如代理商、貿(mào)易商的囤貨行為，加劇了芯片短缺；而產(chǎn)業(yè)上下游的信息不透明，造成半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的混亂和不穩(wěn)定。

三芯片短缺影響下的短期業(yè)績影響

當(dāng)前的芯片短缺，將對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生短期與長期影響，即短期的業(yè)績影響，長期的結(jié)構(gòu)變化。總量上講，由于產(chǎn)能不足，造成芯片短缺，還是會(huì)通過價(jià)格等手段來引導(dǎo)與改變短期的需求，并增加長期有效供給。

下面我們將從短期影響與長期影響二個(gè)方面分析，本節(jié)分析短期影響，下節(jié)分析對(duì)全球產(chǎn)業(yè)的長期影響。

1. 對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)績影響的短期分析

（1）芯片短缺對(duì)產(chǎn)業(yè)及下游的影響

主要取決于幾個(gè)因素：1）缺什么類型芯片及缺多少？2）交期變長多少？3）價(jià)格漲多少？4）短缺的狀況何時(shí)將改變？

缺什么類型芯片以及短缺程度，反映的是產(chǎn)業(yè)供給與需求的結(jié)構(gòu)因素，短期內(nèi)，產(chǎn)業(yè)有一定空間去優(yōu)化產(chǎn)能利用，會(huì)對(duì)此問題做出一些調(diào)整，因此，是動(dòng)態(tài)變化的。

產(chǎn)業(yè)做出的反應(yīng)，還將體現(xiàn)在交期與價(jià)格的變化上。交期與價(jià)格的變化，將改變產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的利益分配，還會(huì)影響下游產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃。

短缺的狀況何時(shí)得到改變，取決于產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)線建設(shè)，制造與封測(cè)企業(yè)在對(duì)產(chǎn)業(yè)分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè)，供應(yīng)增加，將改變供應(yīng)與需求的不平衡狀態(tài)。

在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，價(jià)格是調(diào)節(jié)供給與需求的最主要手段。目前的芯片市場，面臨著嚴(yán)重的供需不平衡現(xiàn)象，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的各市場環(huán)節(jié)參與者，將從企業(yè)自身角度，去分析市場，根據(jù)自己的上下游情況，制定企業(yè)的產(chǎn)能利用策略與價(jià)格策略。

（2）多方參與短期產(chǎn)能的調(diào)度及需求的調(diào)整

短期：優(yōu)先安排與產(chǎn)能調(diào)度à短缺的深度與廣度，也影響供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)的業(yè)績。2021年內(nèi)的*，是產(chǎn)業(yè)供需不平衡引起的市場調(diào)節(jié)行為，將有利于改善市場的供需不平衡的狀態(tài)。

（3）芯片短缺對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的影響

制造與封測(cè)企業(yè)由于產(chǎn)能緊張，將因?yàn)?而改善業(yè)績；芯片設(shè)計(jì)公司，將出現(xiàn)分化，如果產(chǎn)能獲得保證，公司業(yè)績將因?yàn)樾枨?盛而獲益。如果產(chǎn)能沒有保證、或者需要承受高價(jià)產(chǎn)能，將受到比較嚴(yán)峻的沖擊；下游電子整廠的成本也將增加。因此，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈將發(fā)生價(jià)值調(diào)整，制造企業(yè)比以前更為有利。

從全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)區(qū)域看，處于產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)與產(chǎn)品領(lǐng)域的市場*者，將更有能力在產(chǎn)能緊張與芯片短缺中獲得資源和市場話語權(quán)，業(yè)績?cè)鲩L更好。如中國臺(tái)灣地區(qū)的芯片制造企業(yè)、美國的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)、歐美及日本的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)。

2021年芯片制造的產(chǎn)能利用率再創(chuàng)新高，意味著芯片產(chǎn)出數(shù)量的增加。

芯片價(jià)格上漲，出現(xiàn)量價(jià)齊升的局面。而另一方面，價(jià)格對(duì)需求的壓制與調(diào)整，在2021年并不明顯。可能是備貨與庫存的增長。

2.對(duì)中國半導(dǎo)體上市公司業(yè)績的短期影響

芯片短缺、產(chǎn)能緊張，對(duì)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的企業(yè)影響程度不同，市場環(huán)境考驗(yàn)半導(dǎo)體企業(yè)，對(duì)企業(yè)進(jìn)行分化與篩選。國內(nèi)的半導(dǎo)體上市公司，是半導(dǎo)體領(lǐng)域的*企業(yè)，在目前的市場環(huán)境中，有較好的生存與發(fā)展空間。我們根據(jù)國內(nèi)半導(dǎo)體上市公司的報(bào)表資料，整理了各環(huán)節(jié)企業(yè)的業(yè)績表現(xiàn)。

（1）“缺貨*”影響，2021上半年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)盈利強(qiáng)勢(shì)

2021年上半年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度持續(xù)上行，“缺貨”、“*”、“擴(kuò)產(chǎn)”和“新需求”奠定了半導(dǎo)體強(qiáng)勁業(yè)績和盈利表現(xiàn)。觀察A股市場上半導(dǎo)體上市公司的二季度財(cái)務(wù)報(bào)表，可以發(fā)現(xiàn)，材料和設(shè)計(jì)板塊上半年?duì)I收增速最快，分別達(dá)到61%和60%，制造和IC設(shè)計(jì)板塊二季度歸母凈利潤同比增速最快，分別達(dá)到261%和115%，具體表現(xiàn)如下：

在最新二季度半導(dǎo)體各環(huán)節(jié)毛利率中，IC設(shè)計(jì)板塊達(dá)到41.8%，回升至去年二季度的毛利率水平；而半導(dǎo)體制造板塊、封測(cè)和材料板塊毛利率分別達(dá)到27.6%、15.0%和19.8%。從去年下半年到今年上半年設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、材料板塊毛利率整體呈現(xiàn)先下降后上升的“U”型變動(dòng)態(tài)勢(shì)，僅有設(shè)備板塊毛利率持續(xù)增長，到二季度略微下降，但依然維持在40%以上，表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)。同時(shí)，2021上半年設(shè)計(jì)、制造、裝備板塊的費(fèi)用率都有明顯的下降，費(fèi)用率優(yōu)化促使半導(dǎo)體企業(yè)的經(jīng)營效率提高。

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圖5：半導(dǎo)體不同環(huán)節(jié)毛利率

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圖6：半導(dǎo)體不同環(huán)節(jié)費(fèi)用率

二季度半導(dǎo)體各環(huán)節(jié)的存貨金額均有不同程度的上升，下游需求上漲帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈備貨需求持續(xù)上行。2021年上半年半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)處于上游原材料產(chǎn)能緊缺，下游終端市場需求*盛、供不應(yīng)求的局面里，擴(kuò)產(chǎn)周期向上帶來了設(shè)備材料采購需求增加，同時(shí)國內(nèi)的前端設(shè)備廠商（比如北方華創(chuàng)、中微公司等企業(yè)）的技術(shù)創(chuàng)新成果加速了國產(chǎn)替代進(jìn)程，為半導(dǎo)體設(shè)備板塊發(fā)展提供了較為強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。

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圖7：半導(dǎo)體不同環(huán)節(jié)存貨金額（單位：億元）

（2）IC設(shè)計(jì)：產(chǎn)品*帶來毛利率凈利率雙升

二季度IC設(shè)計(jì)板塊營收同比提升60%，毛利率提升至42%，歸母凈利率提升至22%。“*”是當(dāng)前的板塊主題，二季度半導(dǎo)體供需格局持續(xù)不平衡，致使部分產(chǎn)品持續(xù)*，行業(yè)的凈利潤增速和凈資產(chǎn)收益率都有明顯的上漲，行業(yè)景氣度上行帶動(dòng)板塊毛利率和凈利率雙升。市值排在前列的A股IC設(shè)計(jì)公司中，北京君正二季度收入增速最高（同比增加326%），其次為兆易創(chuàng)新（同比增加139%）、卓勝微（同比增加%），歸母凈利潤增速最高的是紫光國微（同比增加160%），其次為卓勝微（同比增加159%）、瑞芯微（同比增加151%）。

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圖8：A股IC設(shè)計(jì)板塊營收及同比增速

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圖9：A股IC設(shè)計(jì)板塊毛利率及歸母凈利率

凈利率上漲幅度較大，主要因?yàn)楫a(chǎn)品價(jià)格上漲，同時(shí)，還由于行業(yè)銷售費(fèi)用率、研發(fā)費(fèi)用率、管理費(fèi)用率的小幅下降，反映出在板塊景氣度持續(xù)上行的時(shí)期，缺貨行情也帶來了IC設(shè)計(jì)企業(yè)經(jīng)營管理效率的提升。但是，終端市場新的需求增點(diǎn)，仍然是IC設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力，近期5G和車用電子需求*盛，尤其是5G在2021年上半年快速發(fā)展，5G智能手機(jī)半導(dǎo)體單機(jī)價(jià)值量漲幅顯著，其中射頻前端成長比例最高，相關(guān)配套產(chǎn)品的銷售數(shù)量和價(jià)格也都有明顯的上漲；同時(shí)基站數(shù)量和基站成本總體也呈現(xiàn)上行趨勢(shì)，預(yù)期在今年下半年半導(dǎo)體設(shè)計(jì)板塊仍然維持高景氣度行情。

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圖10：A股IC設(shè)計(jì)板塊銷售、研發(fā)、管理費(fèi)率

（3）IC制造：制造產(chǎn)能持續(xù)供不應(yīng)求，缺貨*帶動(dòng)盈利上升

從2020年下半年開始的芯片缺貨*行情迄今為止已持續(xù)了一年多，我們認(rèn)為主要有三方面的原因：1）疫情原因?qū)е戮W(wǎng)絡(luò)辦公學(xué)習(xí)成為主要生活方式，對(duì)于電子產(chǎn)品的實(shí)際需求大幅增加，伴隨經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、5G和新能源車等新興應(yīng)用場景的出現(xiàn)，2021年整體行業(yè)景氣度增長好于預(yù)期；2）中美貿(mào)易摩擦影響下，全球集成電路產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈合作效率降低，上游原材料供應(yīng)緊張導(dǎo)致產(chǎn)品交期延后；3）部分企業(yè)恐慌情緒下的無序下單和渠道炒貨加劇產(chǎn)能緊缺程度。

2021年上半年半導(dǎo)體制造產(chǎn)能持續(xù)供不應(yīng)求，處于賣方市場，5G汽車電子等相關(guān)產(chǎn)品在二季度需求*盛，使全球晶圓代工供需不平衡格局加劇。A股市場上，制造板塊二季度營收持續(xù)增長，在產(chǎn)能利用率維持高位的情況下，各公司選擇優(yōu)先接“大單”、“長單”、“高價(jià)單”，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，毛利率整體穩(wěn)中有升，其中華潤微36.3%，士蘭微33.4%，中芯國際26.4%，港股華虹半導(dǎo)體24.25%。國際市場上，在其它晶圓廠紛紛采取*措施的情況下，臺(tái)積電選擇以取消客戶優(yōu)惠政策的方式來減少成本壓力（購買晶圓將不會(huì)再享有3%左右的優(yōu)惠），但是全球材料供應(yīng)依舊緊張，導(dǎo)致臺(tái)積電2021年上半年毛利率相比去年有所降低，不過依然維持在50%左右的高位。

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圖11：IC制造板塊頭部廠商毛利率

四長期的產(chǎn)能建設(shè)與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整

芯片短缺、產(chǎn)能緊張，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需求與供應(yīng)的不確定性加大，使得*上多國和地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界，充分認(rèn)識(shí)到供應(yīng)鏈安全問題。要解決此問題，最根本的辦法是，通過新廠線建設(shè)，解決產(chǎn)能不足問題、以及供應(yīng)鏈穩(wěn)定問題。

但是，建設(shè)新產(chǎn)線來增加半導(dǎo)體產(chǎn)能，需要較長的時(shí)間，一般將從決定建設(shè)新產(chǎn)線，到產(chǎn)能全開，需要2-3年時(shí)間。而且，新形成的產(chǎn)能，將在很長時(shí)間內(nèi)為半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司提供芯片制造服務(wù)，是影響產(chǎn)業(yè)供給的長期因素和力量。

1.多國與地區(qū)新一輪的產(chǎn)能建設(shè)

2. 企業(yè)層面：企業(yè)是半導(dǎo)體制造產(chǎn)能建設(shè)的主體

全球半導(dǎo)體主要制造企業(yè)的產(chǎn)能建設(shè)計(jì)劃如下：

綜合來看，2021年以來，臺(tái)積電、三星、英特爾、格芯、中芯國際五家晶圓廠商宣布的投資金額，累計(jì)超過2250億美元。

除了投資額，投資的制程節(jié)點(diǎn)是另一個(gè)值得注意的重點(diǎn)。本輪大規(guī)模投資既有先進(jìn)工藝，也用成熟工藝。其中7nm及以下先進(jìn)工藝制程投資額達(dá)到590億美元，28nm及以上成熟制程投資額達(dá)到190.5億美元。還有1469.98億美元晶圓廠投資未聲明主要投資制程。

3.產(chǎn)能建設(shè)將改變?nèi)虬雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈格局

首先是美國在努力改變?nèi)虬雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。在半導(dǎo)體領(lǐng)域的貿(mào)易戰(zhàn)，美國制定新的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策，加強(qiáng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的控制力。臺(tái)積電、三星在美建設(shè)產(chǎn)線，將提高在美國大陸的先進(jìn)制程能力。美國政府在2021年舉辦了三次半導(dǎo)體*論壇，并要求臺(tái)積電與三星等企業(yè)交出企業(yè)經(jīng)營資料，希望通過聯(lián)盟協(xié)同，提高由美國主導(dǎo)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的控制力。

大量的投資與新產(chǎn)能建設(shè)，隨著2023/2024年的新產(chǎn)能陸續(xù)投產(chǎn)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供需不平衡的局面將改觀/改變。而2021年以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的*，最終可能會(huì)影響終端需求，一些產(chǎn)品與市場的需求將出現(xiàn)下調(diào)。對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來說，新產(chǎn)能建設(shè)將刺激半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)加大產(chǎn)出，有利于半導(dǎo)體設(shè)備巨頭。產(chǎn)能建成投放以后，半導(dǎo)體產(chǎn)品的供給將增加，半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)公司與半導(dǎo)體材料公司也將受益。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體上將趨于平衡，但局部的結(jié)構(gòu)性不平衡可能繼續(xù)存在。同時(shí)，如果處理不好工藝技術(shù)與芯片生產(chǎn)需求的協(xié)同，芯片制造企業(yè)也將承受業(yè)績的壓力。

可以預(yù)見，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能投資與建設(shè)，將改變?nèi)虍a(chǎn)業(yè)格局，產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)域化特征將凸顯。區(qū)域內(nèi)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)會(huì)得到控制，半導(dǎo)體產(chǎn)品將更多區(qū)域內(nèi)循環(huán)。

五結(jié)論

本文梳理了全球芯片短缺情況下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的表現(xiàn)：總量上需求大于供給，制造與封測(cè)產(chǎn)能緊張，芯片交期延長，影響了電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)企業(yè)特別是汽車產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)。

貿(mào)易戰(zhàn)與新冠疫情，使得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)芯片需求的不確定性增加，而產(chǎn)品與零部件材料的供給物流也受到影響。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的參與者的反應(yīng)，加劇了半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的混亂程度。

全球整體芯片短缺，對(duì)產(chǎn)業(yè)而言，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。短期內(nèi)，半導(dǎo)體制造與封測(cè)企業(yè)業(yè)績表現(xiàn)更好，設(shè)備與材料產(chǎn)業(yè)也有強(qiáng)勁增長，有產(chǎn)能保障的芯片設(shè)計(jì)公司，業(yè)績也有不俗表現(xiàn)，2021年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的業(yè)績表現(xiàn)已經(jīng)說明了這個(gè)判斷。長期看，芯片短缺的問題，將通過新產(chǎn)能建設(shè)來解決。從各國出臺(tái)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)計(jì)劃、以及半導(dǎo)體制造企業(yè)的新產(chǎn)線建設(shè)計(jì)劃看，2023/2024年后的產(chǎn)能將釋放，供應(yīng)與需求的不平衡問題在總量上將大為改變。但由于半導(dǎo)體供應(yīng)鏈混亂，對(duì)半導(dǎo)體芯片需求的預(yù)測(cè)困難，也有可能出現(xiàn)下降，以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的周期特征，無論是總量或者結(jié)構(gòu)，都可能存在不平衡現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

王陽元主編集成電路產(chǎn)業(yè)全書，電子工業(yè)出版社，2018年9月

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