半导体原料供应链告急将会导致哪些企业扩张放缓

半导体原料供应链告急将会导致哪些企业扩张放缓,第1张

受到全球经济疲弱与通胀压力,以及需求下滑走势,部分晶圆代工厂可能有取消扩产计划。除了高度仰赖台积电大单护体的供应链外,对于原本期待至少再旺3年的其他半导体设备产业而言,恐将有所冲击。

半导体设备业者表示,因应设备机台交期未见好转,同时近日市况剧变来得太快,台积电已稍微调整了扩产进度,海外扩产目前仍按既定时程与进度执行,但国内扩厂脚步则稍放缓一些。

值得注意的是,英特尔(Intel)日前也直言俄亥俄州新厂动工时间将延后除了上述两大厂,其他在前2年大举宣布扩产计划的二线晶圆代工厂与IDM厂,也传出开始评估扩产放缓或缩小新产能规模,现已不再紧追设备厂要求出货。

针对市场供需反转疑虑,台积电董事长刘德音于6月股东会上清楚表示,2023年全球经济不明仍需要观察,对台积电而言,扩产是为了长期机会,目前持续与客户讨论如何支持其2023年的需求。

2020年起疫情扩散多国,引爆全球芯片荒,中国、美国、日本、新加坡与欧盟等国等砸下巨额补助金,除了扶植本土半导体供应链外,也力邀台积电等多家业者赴当地设厂,寻求最快速就拥有产能与拥有半导体产业的捷径。

事实上,2021年供不应求的盛况与美好前景,使晶圆代工与IDM厂争相增加产能,以抢食飙升的需求大饼。

2022年初以来供需反转杂音涌现,但晶圆代工或是IDM厂扩产规模并未收敛,尽管设备机器交期长达12~18个月,甚至出现24个月才能交货订单,但众厂自愿或非自愿的计划仍持续进行中,使得市场对于2023年后产能过剩的疑虑未曾消退。

随着近期需求反转来得又急又快,半导体供应链完全来不及反应,高库存低需求迅速引爆砍单与杀价战,近日终于也开始蔓延至上游晶圆代工。

半导体设备业者表示,供不应求荣景终将结束的场景是在预期中的,但没想到来得那么快,原本各厂都对于短期订单与长约的掌握度相当高,都沉浸在过去2年荣景中,不认为自己会面临供需反转、产能过剩危机,但近期已有转变,多家业者不再追着或加价抢设备,且对于更长远的扩产计划已重新评估。

半导体设备业者指出,受到疫情持续与乌克兰问题等影响,各式芯片、零组件材料短缺,加上全球塞港、物流停滞等冲击,半导体设备交期从过去正常6个月,已拉长至18个月后。

但握有先进制程技术与总体产能优势的台积电,为设备厂最大客户,因此在此波扩产中,机器设备与材料等都优先供应台积电,对其他苦等设备交货的晶圆代工厂形成排挤效应,包括联电、力积电、Globalfoundries(GF)与中芯等,各厂扩产时程都将较既定计划延迟。

而英特尔虽大举宣布欧美扩产大计,当中包括未来10年在欧盟投资800亿欧元的巨额计划,但由于供应链对于市占持续萎缩的英特尔重返代工仍多有疑虑,因此设备厂大多也都还是将台积电列为优先供应客户。

过去1年来多家大厂按既定计划宣布新厂动工,且持续加价争抢设备机器,但近月来随着需求反转警讯响起,扩产脚步已见放缓,原本因设备交期延后而影响扩产进度的业者,此时反而觉得松了一口气,甚至也可能重新评估初期扩产规模与未来更进一步的计划。

近日台积电就略调整了扩产进度,国内南京、美国与日本的海外扩产计划,目前仍按既定时程与进度执行,但高雄7、28纳米新厂,以及目标提高特殊制程产能的南科Fab 14扩建P8厂的计划也放缓一些。值得注意的是,英特尔也因美国会芯片法案卡关,直言新厂动工时间将延后。

半导体设备业者表示,由疫前晶圆代工产业生态来看,台积电稳取大宗获利,尽管未来需求持续成长,但绝对不足以养活所有晶圆代工厂及也启动大扩产的IDM厂,因此,若不急踩扩产煞车,产能过剩危机绝对会超出预期。

扩产所带来巨额投资与折旧面临风险,加上全球IC设计业者也开始缩衣节食下,除了台积电或是疫前获利就稳健且拥有抢手8英寸产能的世界先进,其他业者如冲刺先进制程的三星电子、英特尔,以及疫前获利就不佳的业者,都将是艰巨挑战

行业主要上市企业:目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)三安光电(600703)士兰微(600460)闻泰科技(600745)新洁能(605111)露笑科技(002617)斯达半导(603290)等。

定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料,被称为第三代半导体材料,目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比,第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件,因此,其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热率,以及更强的抗辐射能力等诸多优势,在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展,第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时,中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年以来,在国内大半导体产业增长乏力的大背景下,我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2021年我国第三代半导体产业电力电子和射频电子两个领域实现总产值达127亿元,较2020年增长20.4%。

其中SiC、GaN电力电子产值规模达58亿元,同比增长29.6%。GaN微波射频产值达到69亿元,同比增长13.5%,较前两年稍有放缓。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底,我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年,SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年,SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年,GaN-on-Si器件/模块折算6英寸产能约为22万片/年。

2021年,第三代半导体产能建设项目如火如荼开展,据CASA不完全统计,2021年大陆地区SiC衬底环节新增投产项目7项,披露新增投产年产能超过57万片。三安半导体、国宏中能、同光科技、中科钢研、合肥露笑科技等企业相继宣布进入投产阶段。此外,微芯长江、南砂晶圆、泽华电子三家宣布SiC项目工程封顶。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展,我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求,目前有超过八成产品以来进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模超70亿元

2017-2021年,中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长。2021年我国SiC、GaN电力电子器件应用市场规模达到71.1亿元,同比增长51.9%,第三代半导体在电力电子领域渗透率超过2.3%,较2020年提高了0.7个百分点。

目前,GaN电力电子器件主要应用在快充领域。SiC电力电子器件重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场,第三代半导体器件在新能源汽车领域的渗透快于整车市场,占比达57%PD快充占9%PV光伏占了7%。

2021年,我国GaN微波射频器件市场规模约为73.3亿元,同比增长11%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元,成为GaN射频主要拉动因素。

全国各地5G基站建设在近几年达到高峰,2021年无线基础设施是我国GaN微波射频器件的主要应用领域,占比约50%,其次为国防军事应用,市场占比约为43%。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

《科创板日报》(编辑 郑远方), 日前,全球半导体厂商相继公布2021年全年业绩的同时,也展开了2022年行业展望。

通过10家公司财报及电话会议内容——包括英飞凌、恩智浦、意法半导体、德州仪器、瑞萨电子5家IDM厂商,台积电、格芯、中芯国际3家晶圆代工厂商,以及ASML、Lam Research 2家设备厂商,《科创板日报》整理出各家对2022年行业走向的大致判断。

总体上,虽说“缺芯渐入尾声”的疑虑已笼罩市场多时,但从多家厂商的表态来看, 目前库存水平仍远不及预期,产业链依旧难以摆脱供应短缺。

针对芯片供应短缺具体结束时间,各家答案不尽相同。乐观者如英飞凌认为,有望在今年告别芯片短缺;而恩智浦却给出完全相反的意见,认为今年难以收尾。

ASML则认为无需担心供需反转,其指出半导体增长前景的确需要大幅扩产;同时,行业自身会设法避开供应过剩,以“维持一个无障碍、高效的创新生态系统。”

另一方面, 此前“需求分化”的消息也得到进一步论证。 台积电等晶圆代工厂作出了“景气分化、不同应用领域需求各异”的判断;中芯国际还提出,地区需求也将分化。

下游需求极为强劲,多家企业手握大额订单,远高于产能规划水平。细分领域中,车用芯片则成为各大厂商一致看好的领域。

【整体订单情况】

部分厂商已透露目前具体在手订单/预付款金额,从“订单能见度高”、“订单量远超供应”等乐观表述中,不难看出需求高涨的盛况依旧。

英飞凌:

新签订单大幅超过取消的订单量。不过公司也提醒,部分订单或意在防备短缺,因此随着供应改善、重复下单取消,未来几个季度这一订单金额或将大幅下降。

恩智浦:

在手订单已远远超过供应能力,能见度达2023-2024年,目前“没有任何订单取消或改期”。

意法半导体:

订单能见度较高,在手订单超过18个月水平,远高于公司目前及2022年规划产能。

瑞萨电子:

截至2021年底,公司在手订单额超过1.2万亿日元;2022全年已确认订单也在增长。

台积电:

截至2021年底,已收到67亿美元预付款。总体来说,来自IC设计与IDM委外等订单增加,“晶圆代工今年会是个好年”。

【库存】

• 恩智浦:

2021年Q4,库存水位进一步降低;渠道库存水位也小幅下降至1.5个月。恩智浦预计,2022年供需情况将于2021年类似。

• 德州仪器:

2021年Q4,德仪库存水位为116天,较前一季度高出约4天水平,但仍低于公司130-190天的目标。

【 汽车 芯片】

在本次统计的10家企业中,除设备厂商之外,其余所有公司均表现出对 汽车 业务增长的强烈信心。

整体上,2021年半导体厂商 汽车 芯片业务营收已有较大增幅,2022年也已获新订单在手。未来电动化、智能化仍是这一市场的两条增长主线:电动 汽车 方面,驱动因素包括充电基建、动力电池电源管理芯片;智能驾驶方面,则包括L2+/L3级智能驾驶发展、4D成像雷达等。

• 英飞凌:

汽车 芯片需求“远超”公司供给能力,库存水位也严重低于正常水平。值得注意的是,英飞凌指出,除电动/智能 汽车 本身之外,充电基础设施也是需求增长的另一大驱动力。

• 恩智浦:

得益于电动 汽车 及L2+/L3级智能驾驶发展, 汽车 领域订单稳定性明显增强,公司2022年已有订单在手。值得注意的是,只要芯片短缺情况仍在持续,整车厂便会将芯片供应及自身产能优先供给高端车型,以获得更高盈利。

• 意法半导体:

今年车用芯片产能已售罄。预计未来85%的 汽车 芯片将落在16nm-19nm制程。

• 德州仪器:

2021年全年,工业、 汽车 两大领域将是德仪未来发展的“战略重点”。

• 瑞萨电子:

汽车 领域业务增长驱动力强劲,包括车规级MCU等相关芯片配备数量增长、产品价格上涨、整车厂生产恢复、确保库存。

• 台积电:

预期2022年, 汽车 业务增长将高于公司整体水平。

• 格芯:

预计今年 汽车 业务会有季度波动,但总体依旧非常看好终端需求的强劲增长潜力;且部分客户将在2023年开始在4D成像雷达及动力电池电源管理方面开始发力,格芯有望受惠。

• 中芯国际:

物联网、电动 汽车 、中高端模拟IC等增量市场需求旺盛,存在结构性产能缺口。

【其余业务】

除 汽车 芯片之外,被提及的其余增长点则较为分散。其中,工业、物联网领域需求被提及频次相对较多,基建、数据中心、AI、元宇宙、碳化硅也受部分企业看好。不过,多数厂商预计,消费电子需求或将进一步疲软。

• 英飞凌:

今年SiC(碳化硅)业务营收将翻倍增长达3亿欧元,这一领域需求同样明显高于现有产能。

• 瑞萨电子:

工业/基建/物联网需求同样高涨,不过瑞萨预计,今年Q1其营收及客户需求量环比增幅将低于 汽车 芯片。

• 格芯:

智能移动终端市场中,Wi-Fi 6、5G图像传感器、电源应用需求;通信基建、数据中心市场需求;物联网有望成为格芯2022年增长最快业务领域。

• 台积电:

细分应用市场中,某些市场强劲势头可能会放缓或调整。预期2022年,HPC、 汽车 业务增长将高于公司整体水平,物联网增速与公司水平一致,智能手机业务略低于公司水平。

• 中芯国际:

手机和消费电子市场缺乏发展动力,存量市场供需逐步平衡;物联网、电动 汽车 、中高端模拟IC等增量市场需求旺盛,存在结构性产能缺口。

• Lam Research(泛林/科林研发)

AI、物联网、云计算、5G及元宇宙将成为强劲增长驱动力,全年晶圆设备需求有望继续增长。


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