供应链危机
2022年上半年半导体供应风险提示
风险概述:奥密克戎毒株是否会导致菲律宾芯片供应减少?
- 近日,菲律宾新冠肺炎确诊病例数量大幅增加,导致政府有可能采取封锁措施来进行应对,这可能会暂时切断其重要的外包半导体组装和测试设施(OSAT)与本已紧张和脆弱的全球供应链之间的联系。
- 实际上,菲律宾可能成为2021年第三季度马来西亚半导体“后端”供应瓶颈的重演,这对全球汽车生产造成了重大影响。
- 虽然菲律宾潜在的供应链风险可能低于马来西亚,但如果政府实施全面生产封锁,未来6个月内的汽车产量损失预计仍将高达140万辆。
- 为了遏制确诊病例数量增加,菲律宾政府最近几天发布了多项针对新冠疫情的限制措施,希望此举能避免进一步采取更严格的封锁措施。然而,即使是接种两剂科兴生物疫苗也对预防奥密克戎变异毒株的感染结果较弱或存在不确定性,因此,即使感染奥密克戎的症状较轻,住院人数激增的风险依然很高。
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埃信华迈:为何供应链大中断将在2022年持续
对多个行业的全面回顾表明,面对的持续供应链中断挑战前所未有
华盛顿特区(2022年1月20日)——根据全球重要信息、分析和解决方案领导者埃信华迈(纽约证券交易所代码:INFO)日前发布的一份新报告,过去30年间发展起来的高度同步的全球供应链体系正承受着前所未有的压力,解决供应中断将不再是一场“短跑”,而更像是一场持续至2022年的“马拉松”。
这份题为《供应链大中断:为何在2022年仍将持续》的报告,提供了来自埃信华迈全球经济各个领域专家的全面回顾和前瞻性观点。点击访问完整报告
埃信华迈副董事长、报告编辑Daniel Yergin表示:“全球供应链正在经历的变化不仅是颠覆性的,也具有历史意义。此外,对通胀的高度关注也使了解2022年供应链未来走向变得迫在眉睫。”
报告表示,尽管新冠疫情是造成这些供应中断的一个重要因素(当前的奥密克戎变异毒株带来了新的不确定性),但它不是唯一的因素。除了新冠病毒大流行之外,还存在诸如产能、物流和劳动力等一系列挑战。
埃信华迈海事和贸易副总裁、报告联合编辑Peter Tirschwell表示:“各个行业都在努力应对自己的一系列挑战和环境,这些因素综合在一起就构成了供应链大中断。只有从综合的角度来看,才能真正理解这个问题,以及为何解决供应链中断问题需要花费比所有人预期更长的时间。”
制造业——Chris Williamson,埃信华迈首席商业经济学家
Williamson写道,2021年交货时间显著延长,并且在2022年1月开始,许多企业报告产量严重受限,投入成本上升速度超过疫情前十年中的任何时候,奥密克戎变异毒株引发了新的不确定性。
Williamson表示:“埃信华迈对采购经理进行问卷调查已经有30年时间,我们从未看到供应商交货时间像2021年那样延长。进入2022年,报告产量受到供应短缺限制的企业是长期平均水平的3.5倍。”
“由于这些压力,我们持续下调了对全球经济的增长预测,并上调通货膨胀预测。疫情对供应链影响的持续时间越长,增长前景就越弱。在2021年年中,我们预测2022年全球GDP将增长4.5%。现在这一数字已降至4.2%,主要是因为通货膨胀已比预期更加严重。”
“与此同时,我们对1.2万家企业进行的2022年商业前景调查显示,利润预期是新冠疫情爆发以来最弱的。人们普遍担心价格上涨、供应短缺、消费者抵制高价,以及在一年价格大幅上涨后无法再将成本转嫁给消费者,这些因素都将损害利润率。”
集装箱航运——Peter Tirschwell,埃信华迈海事和贸易副总裁
Tirschwell写道,港口拥堵继续显著减缓船只、集装箱和其他运输资产(包括集装箱卡车在内)的循环流动,这减少了运能,延长了运输时间并迫使航运价格大幅上涨。
Tirschwell表示:“进入2022年后,情况并没有改善。我们希望看到僵局打破的迹象。但坦率地说,我们并没有看到。自疫情以来,出现一个反复的问题那就是,供应体系还没有恢复,下一波冲击又已经到来。
“在2020年疫情封锁期间,美国消费者支出从服务业(旅游、休闲和娱乐)大幅转向家庭改善,从实体店转向电子商务,集装箱供应链因此面临前所未有的压力。电子商务需要建造相应的配送中心,现有的配送中心能力完全无法应对。但时至今日仍没有做好准备。原本要花费五至七年才能实现的电子商务增长,已被缩短至一年内。此外,多项刺激计划提高了消费者的消费能力。与2019年相比,美国2021年进口集装箱量增长了近20%,远高疫情前时期的增长速率。
“运力缺乏加剧集装箱供应链危机。海运承运人和货运代理公司表示,即使需求进一步上升,也有足够的船只和集装箱来应对。但问题在于,这些运力中有许多并未被有效运用或循环速度很慢,从而造成大量的运力浪费。据估计,由于拥堵,有多达10-15%的运力被浪费。”
汽车——Matteo Fini,埃信华迈汽车供应链和技术副总裁
Fini写道,全球半导体和电工钢的短缺将持续至2022年,迫使汽车制造商限制生产,并放弃长期以来沿用的精益库存和准时生产等准则。
Fini表示:“汽车行业面临的供应链短缺问题前所未有。对于这个问题能否立即得到解决,答案是否定的。最近经历的供应链短缺迫使汽车制造商在供应链管理方面放弃过去30年来一直沿用的传统做法。”
“这意味着要与著名的‘丰田模式’背道而驰,该模式要求基于精益供应,库存要尽可能减少。汽车制造商目前正考虑增加某些零部件的库存,因为与生产线停工相比,增加库存的成本微不足道,对于一家汽车制造商而言,每周停工的成本可能就高达5,000万美元。”
能源——Jim Burkhard,埃信华迈石油市场、能源和移动出行副总裁。
与一年前相比,原油、煤炭和天然气价格大幅上涨,这都是由于伴随经济复苏而来的强劲需求。Burkhard写道,这些不断上涨的大宗商品价格正在加重通胀和地缘政治风险,这些风险可能导致市场进一步动荡。
Burkhard表示:“欧洲和亚洲天然气现货价格上涨的原因很简单——主要是受到了强劲需求的推动。2021年第三季度全球需求增长了约9%。这基本上与产能一致,意味着短期内供应相对缺乏弹性。煤炭大幅涨价,推高了天然气的需求,价格大幅波动是恢复合理供应的唯一方法,正如我们最近看到的那样。
“虽然油价的涨幅并没有液化天然气那么大,但仍大幅上涨——原因之一是2021年需求强劲复苏,就像我们在其他领域看到的那样。但石油并不像液化天然气和煤炭那样有闲置产能。当前原油生产的闲置产能比一年前减少了约300万桶/天。如果美国和欧佩克+协议之外的其他供应源在2022年没有显著增长,那么闲置产能可能会进一步减少,这将使石油市场更容易产生危机。”
农业——Tom P. Scott,埃信华迈农业咨询副总裁
Scott写道,新冠疫情对农业生产的主要影响体现在劳动密集型(例如肉类包装)工作的劳动力短缺,此外,集装箱运输中断也在推高成本,导致农业像其他行业一样,重新考虑精益库存,并更加重视自动化。
Scott表示:“劳动力供应日益紧张意味着谈判的主导权正在更多地从雇主转向雇员。因此,如果在大流行之前没有把自动化视为应对劳动力成本和可用性的解决方案,那么在大流行之后也就不得不考虑自动化的问题了。”
“另一个后果是,新一代企业领导人此前专注于建立‘准时生产’的供应链,这种供应链的本质是将库存保持在最低水平。虽然这一趋势不会完全逆转,但我们肯定会鼓励客户考虑保持适当的库存水平,更广泛地考虑其供应链,以及所需的缓冲库存和其他形式的供应弹性,以防范未来的供应链中断问题。”
劳动力和材料——John Anton,埃信华迈价格和采购服务总监
Anton写道,2022年企业将被迫为劳动力支付更多费用(特别是服务行业人员),他们此前工资水平最低,也最容易感染新冠病毒,因此这些从业人员最不愿重返工作岗位。
Anton表示:“总之,如果你是一家企业,那么2022年你就需要支付更多的劳动力成本。就是这么简单。随着商品需求持续上升,劳动力供应问题也受到冲击。在美国,与2019年第四季度相比,2021年第四季度的消费者商品支出增长了17%,耐用品支出增长了23%。即使在正常情况下,雇主也不得不雇佣更多的员工来满足需求,在当下劳动力市场紧张的情况下,雇主需要支付更高的工资来吸引和留住员工。
“2022年要考虑的另一个问题是通货膨胀。通货膨胀率高企不再是暂时现象,也不仅仅局限于美国。美国和欧洲不断上升的通货膨胀率也将增加工资压力。工人们正在寻求增加工资基数,以跟上通货膨胀的步伐,这可能会导致“自我应验”的螺旋式上升。如果工人预料到通货膨胀,他们会因此要求加薪,这将会使通货膨胀变得更加严重。”
地缘政治——Nathalie Wlodarczyk,埃信华迈风险情报解决方案副总裁
Wlodarczyk写道,随着各国政府寻求控制战略资源和确保竞争优势,到2022年,政治决策将在供应链中发挥更重要的作用。
Wlodarczyk表示:“我们认为供应链弹性面临的长期挑战有两个关键因素——这两个因素最终取决于更加系统性的转变。一方面,存在影响供应链的地缘政治风险——这只是我们当前看到的供应挑战和中断的一小部分,主要是由于新冠疫情和物流挑战带来的冲击。
“但我们预计,未来政治决策将在供应链中发挥更加重要的作用,尤其是随着政府就战略资源和如何确保竞争优势做出决策。对能源转型至关重要的战略性矿产资源和零部件将是重点,但也更希望建立有利的贸易关系,以支持国内弹性恢复。另一方面,还将更广泛地关注气候风险和ESG责任。
“主要有两个方面:气候压力、社会和治理不稳定对供应链的直接破坏;以及来自监管部门、股东和消费者要求它们提高可持续发展能力并保护企业声誉的压力。”
模拟芯片——是否将成为汽车制造商的下一个巨大威胁?
自动化、电气电子和半导体总监Jeremie Bouchaud,埃信华迈高级首席分析师Phil Amsrud。
模拟芯片的产能预计将会增长,但并不足以满足汽车芯片需求的增长;因此,供应可能在2023年底前后再次收紧。
预计到2022年和2023年上半年,汽车半导体供应紧张局面将有所缓解。然而,到2023年底或2024年初,存在供应压力再次积聚的风险。根据我们的分析,模拟芯片的供应将引发新的担忧。继2021年微控制器(MCU)出现供应短缺之后,模拟芯片可能会成为未来3年汽车生产的主要限制因素。
受短缺影响最大的两大类芯片分别是MCU和模拟芯片。在2021年早些时候,MCU得到了所有的关注。由于软件和引脚的差异,MCU的专有特性使得电子控制单元(ECU)几乎不可能有双源MCU。MCU的工艺节点通常在40纳米以上,现在部分已开始采用28纳米工艺节点。随着内存和系统芯片(SoC)占据更多的半导体市场份额,投资更多地集中在先进工艺节点上以支持这些领域的增长,而较少地集中在成熟工艺节点上。
电气/电子(E/E)架构的集中化是一个持续的趋势,这将导致每辆车使用的MCU数量减少。然而,转移到新的架构并采用较小的工艺节点并非对所有类型的芯片都有利。例如,由于模拟芯片是许多汽车系统的重要组成部分,因此即使采用了新的E/E架构,它们的需求仍将继续增长。每辆车都需要数百个模拟芯片。以下设备都需要使用模拟芯片:每个ECU和SoC的电源管理、传感器的信号调节、每个ECU的总线收发器、每个电动机的驱动器(豪华汽车中多达100个)、LED灯、显示器、雷达收发器、高端音频系统和射频(RF)前端。
目前MCU的供应状况较好,而模拟芯片的供应正逐渐成为一个问题。模拟芯片通常使用90纳米至300纳米的成熟芯片工艺节点。由于技术和商业方面的原因,这些产品将继续采用成熟工艺节点而非在先进工艺节点生产。遗憾的是,移动电话对模拟芯片的需求也在增加,如RF前端、传感器处理、高端音频和非接触支付等。考虑到汽车细分市场和推进系统组合的增长,预计到2023年,每辆汽车搭载的模拟芯片平均数量将比2021年增加26%。这一增长主要是由于持续的电气化趋势。
由于大部分投资都投向了更先进的工艺节点,因此成熟工艺节点的前端能力存在不足。根据我们的分析,宣布在2021年和2022年发生的总资本支出中,有86%用于汽车内少数芯片所需的先进技术,只有12%用于成熟工艺,而该工艺涉及车内90%以上的芯片。随着模拟芯片需求的增加,无论E/E架构怎样变化,资本支出的不平衡可能会导致模拟芯片和其他传统工艺节点在未来面临供应瓶颈。
轻型汽车生产的短期前景
模拟芯片供应预计将出现短缺,这将对轻型汽车的生产带来负面影响。不过,在乐观场景下,其他行业对模拟芯片的需求下降可能会导致代工厂分配给汽车行业的产能有所增加。在这种情况下,2022年第一季度至第三季度,模拟芯片晶圆厂的产量将继续以与需求增长相类似的速度增长,随后增速将有所放缓。在这种情况下,每季度增加的模拟芯片产能将在2023年第四季度达到顶峰。
其他行业对模拟芯片的稳定需求将有助于稳定分配给汽车行业的产能。这被认为是一个保守场景预测。该场景还预计,从2022年初开始,模拟芯片晶圆厂的产量将以正常速度增长。到2023年第二季度,每季度增加的模拟芯片产能将趋于平稳。在中间场景下,2022年和2023年模拟芯片产量预计将分别同比增长18%和13%。
为了分析对汽车生产的影响,我们将此产能转换为2022年和2023年可生产的最大汽车数量。可以看出,从2022年第三季度开始,每季度汽车产量将达到2,400万辆左右,而从2023年末至2024年初,汽车产量将会下降。这主要是因为未来几年每辆车搭载的芯片数量预期将增长。与2021年相比,到2023年,每辆车搭载的平均模拟芯片数量也将大幅度增加。随着电气化、信息娱乐和高级驾驶辅助系统(ADAS)功能的不断增加,现有的新增产能将不足以满足汽车模拟芯片需求的快速增长。
半导体芯片产能将会增长,但它的速度难以满足汽车对模拟芯片日益增长的需求。继2021年MCU出现供应短缺之后,模拟芯片可能会成为未来3年汽车生产的主要限制因素。不管推进系统类型、销售细分市场和E/E架构如何变化,每辆车搭载的模拟芯片数量都比MCU数量增长得更快。而这些模拟芯片在智能手机和消费电子行业等许多其他行业也有很高的需求。
目前的资本支出和产能发展轨迹显示,汽车行业的供应情况可能在2022年和2023年初有所改善。供应紧张可能在2023年底或2024年初来临。这取决于成熟节点产能增长、模拟芯片晶圆厂分配给汽车行业的产能,以及其他行业对模拟芯片的需求等多方面因素。在未来几年,考虑到汽车生态系统中众多参与者的努力,可能会有更多投资用于扩大模拟芯片产能,以提高汽车产量的潜在上限。汽车制造商正努力通过与代工企业建立更直接的关系,来增加对半导体供应链的可见性。这可能会改善面向汽车行业的产能分配,并有助在2023年及以后提高汽车产能。