Subskrybuj nas na Youtube
Z powodu globalnego niedoboru półprzewodników koncernom przemkną koło nosa miliardy dolarów. USA, Chiny oraz Korea Południowa szykują się do boju o przejęcie dominacji nad produkcją krzemowych komponentów.
Branża motoryzacyjna ma w tym roku zarobić o 110 mld dol. mniej, bo brakuje części elektronicznych do budowy nowych samochodów. Wiodące firmy telekomunikacyjne wciąż się wahają, czy ruszać z produkcją najnowocześniejszych modeli smartfonów. Miłośnicy gier komputerowych od wielu miesięcy narzekają na trudności w zakupie najnowszych kart graficznych oraz konsol (szczególnie Sony PlayStation 5). Zdrożały smartfony i telewizory, i pomniejsza elektronika użytkowa. To wszystko dlatego, że brakuje półprzewodników – wafli krzemowych wykorzystywanych do wytwarzania mikroprocesorów oraz układów scalonych. Optymistycznie licząc, taka sytuacja potrwa jeszcze co najmniej przez rok.
W długiej kolejce po zakup półprzewodników ustawiają się kolejne firmy. Obecnie czipy są bowiem „mózgiem” już nie tylko komputerów, telewizorów, nowszych samochodów czy telefonów komórkowych, lecz w zasadzie większości sprzętów elektronicznych: pralek, lodówek, czajników elektrycznych, żarówek, listew LED, termostatów, sprzętu medycznego, dzwonków do drzwi, suszarek czy automatów do dezynfekcji rąk. Czipów potrzebują też maszyny, które produkują wszystkie wymienione wyżej produkty. Niedobory półprzewodników do produkcji procesorów doskwierają więc niezliczonym przedsiębiorstwom.
Wiele przyczyn
Powodów jest wiele. Główny to trwająca pandemia, a dokładniej wypadkowa dużego wzrostu popytu na sprzęty elektroniczne i utrudnień logistycznych spowodowanych m.in. przez ograniczenie kontaktów międzyludzkich. W początkowym okresie pandemii część biznesów zaczęła działać na odległość. Okresy kwarantanny sprawiły też, że wiele osób na całym globie spędzało więcej czasu w domu. Konsumenci kupowali nowe telewizory i komputery, kamerki internetowe, głośniki, karty graficzne i mikrofony. Ten wzrost popytu na elektronikę łatwo przedstawić w liczbach. Wartość sprzedaży półprzewodników w grudniu 2020 r. wyniosła 439 mld dol. – to o 8,3 proc. więcej niż rok wcześniej (412,3 mld dol.). Przed pandemią na świecie sprzedawano ok. 319 mln komputerów rocznie. Teraz – nawet 1 mln dziennie.
Maciej Kamiński odpowiedzialny za obszar memory w Samsung Polska i regionie CEE opowiada nam, że w normalnych warunkach rynkowych prowadzi się szczegółowe analizy, a następnie prognozuje, jak będzie kształtował się popyt na półprzewodniki w poszczególnych sektorach oraz globalnie. Na tej podstawie sprawdza się wydajność fabryk i podejmuje strategiczne decyzje o ich ewentualnej rozbudowie. Jest to proces długotrwały i czasochłonny, ale pozwala zaspokoić potrzeby rynku i uniknąć problemów z dostępnością towaru. – Tymczasem na zawirowania oraz zwiększone zapotrzebowanie na komponenty związane z pandemią nikt nie mógł się przygotować i zadziałać natychmiastowo – przyznaje Kamiński.
Jednocześnie pandemia spowodowała utrudnienia w łańcuchu dostaw. Krzysztof Jonak, dyrektor sprzedaży Intela w regionie EMEA, opowiada nam, że wprowadzane w różnych krajach okresy kwarantanny, obostrzenia w transporcie i inne procedury bezpieczeństwa ograniczające transmisję koronawirusa istotnie wpłynęły na to, jak szybko komponenty potrzebne do budowy układów scalonych były dostarczane do fabryk, a potem do firm montujących czipy w swoich produktach. Do pogłębienia kryzysu przyczyniły się też np. nieoczekiwanie sroga zima w amerykańskim stanie Kalifornia (gdzie produkuje się istotną część półprzewodników), sześciodniowa blokada Kanału Sueskiego czy trwająca susza na Tajwanie (olbrzymiej ilości słodkiej wody potrzebuje działająca tam wielka fabryka Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited).
Część winy za niedobór czipów można przypisać istotnemu wzrostowi wartości kryptowalut. Pod koniec 2020 r. jeden bitcoin był wart ponad 60 tys. zł, a 14 kwietnia 2021 r. – rekordowe 242 tys. zł. O blisko tysiąc procent wzrosła wartość innej kryptowaluty – dogecoin. Do obsługi rynku kryptowalut jest potrzebna olbrzymia moc obliczeniowa. Tę zapewniają najnowsze procesory oraz karty graficzne. To dlatego przeważającą część kart wykupowano u źródeł (w fabrykach) lub nawet kradziono z transportów na potrzeby zajmujących nierzadko wiele hektarów tzw. kopalń kryptowalut (pisaliśmy o tym w tekście „Zmierzch samotnych górników”, Magazyn DGP z 5 lutego 2021 r.). Jeden z czołowych producentów kart graficznych, Nvidia, zaczął instalować specjalne ograniczniki mające utrudnić używanie ich sprzętów do wydobywania kryptowalut. Firma przywraca też właśnie do produkcji nieco starsze rodzaje kart graficznych, które nie wymagają najnowszych rodzajów układów scalonych, dzięki czemu ich produkcja jest łatwiejsza. Ale i to nie pomaga, bo na rynku brakuje nawet wafli krzemowych starszej generacji.
Część ekspertów twierdzi, że firmy z branży motoryzacyjnej same są sobie winne sytuacji, w której się teraz znalazły. Bo gdy w czasie pandemii ludzie mniej się przemieszczali samochodami, wielu producentów – np. General Motors, Ford czy Volkswagen – tymczasowo zamknęło niektóre linie produkcyjne. Anulowało też swoje zamówienia na półprzewodniki. Fabryki wafli krzemowych, nie chcąc tracić okazji do zarobku, po prostu zabrały się intensywnie za zamówienia z pozostałych branż, np. elektroniki użytkowej. Szybkie pojawienie się szczepionek na koronawirusa sprawiło, że ludzie znów zaczęli się więcej przemieszczać i szukać nowych samochodów. Koncerny motoryzacyjne chciały wówczas szybko wznowić produkcję, ale nie mogły, bo brakowało im mikroprocesorów. Z badania IHS Markit wynika, że o ile w 2000 r. elektronika w przeciętnym samochodzie stanowiła ok. 18 proc. jego wartości, o tyle w 2020 r. aż 40 proc. Producentom czasem brakuje jednak pomniejszych komponentów, np. mikrokontrolerów potrzebnych do sterowania pasami bezpieczeństwa, których wartość wynosi zaledwie 50 amerykańskich centów. Bez nich jednak samochody nie mogą zjechać z linii produkcyjnej.
Oczywiście koncerny motoryzacyjne zaczęły szukać innych fabryk, które mogą dostarczyć im te komponenty. Kłopot w tym, że potrzeba wielu miesięcy i czasem miliardów dolarów, aby uruchomić nową linię produkcyjną.
Cała kasa na pokład
Produkcja półprzewodników i mikroprocesorów to niezwykle skomplikowany i podatny na wahania proces. Pomniejsza awaria sprzętu albo instalacji elektrycznej może wymagać tygodni dokładnej inspekcji, zanim ponownie uruchomi się maszynę.
W przeszłości zdarzały się przypadki większych niedoborów części. Przykładowo w 1997 r., gdy nieoczekiwanym rynkowym hitem stały się tamagotchi – „elektroniczne zwierzaki” wyprodukowane przez japońską firmę Bandai. Urządzenia stały się globalnym hitem wśród młodzieży, a fabryki nie nadążały z produkcją półprzewodników dla innych producentów elektroniki. Kolejny poważny kryzys nastąpił 10 lat temu, gdy trzęsienie ziemi w Japonii uniemożliwiło pracę trzeciej co do wielkości fabryce produkującej komponenty do wykorzystywanych w branży motoryzacyjnej mikrokontrolerów. Z perspektywy dzisiejszego globalnego tąpnięcia tamte problemy wydają się błahe.
– To jest bezprecedensowa sytuacja. Bywały katastrofy, które blokowały określoną fabrykę pamięci albo dysków, co powodowało krótkofalowe problemy logistyczne. Teraz mamy globalny problem, którego rozwiązanie to perspektywa nie miesięcy, ale co najmniej kilku kwartałów – mówi Krzysztof Jonak.
Dlatego też firmy technologiczne oraz sami producenci półprzewodników zostali zmuszeni do podjęcia zdecydowanych – i kosztownych – działań. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited zapowiedziała, że wyłoży 2,87 mld dol. na rozszerzenie działalności fabryki w chińskim Nanjing. Dodatkowa produkcja będzie mogła ruszyć w drugiej połowie 2022 r. Nieoficjalnie mówi się, że firma znacząco podniesie ceny swoich produktów – nawet o 25 proc. do końca 2021 r.
Intel zainwestuje 20 mld dol. w budowę dwóch fabryk mieszczących się w amerykańskim stanie Arizona. Jednocześnie rozbudowuje istniejące placówki w stanach Nowy Meksyk i Oregon, a także w Irlandii i Izraelu. Poszukuje już kolejnej lokalizacji w Europie. Założono też nową spółkę – Intel Foundry Services – która ma za zadanie oferować moce produkcyjne innym firmom. Samsung przeznaczył zaś 116 mld dol. na dywersyfikację miejsc produkcji czipów do 2030 r.
Koncerny nie mają złudzeń: poprawa sytuacji nie nastąpi szybko. – To będzie proces, który zapewne wejdzie na wyższy bieg w przyszłym roku i z czasem będzie dalej przyspieszał – mówi Krzysztof Jonak.
Na razie trudno odpowiedzieć na pytanie, które firmy czy branże najszybciej poradzą sobie z kryzysem. Maciej Kamiński uważa, że w każdym kraju priorytetem będą branże: telekomunikacyjna, militarna, medyczna, energetyczna. Zatem to ich potrzeby muszą zostać zaspokojone w pierwszej kolejności. – Następne w kolejce mogą być firmy motoryzacyjne oraz giganci technologiczni oferujący przestrzeń chmurową, bo są silnie wspierani m.in. przez administrację prezydenta Joego Bidena. Jeżeli chodzi o inne przedsiębiorstwa technologiczne, to pewnie w najlepszej sytuacji są firmy posiadające własne fabryki oraz te, które są w stanie słono zapłacić, by zapewnić sobie dostępność półprzewodników w krótkim okresie czasu – przewiduje Kamiński.
Nie wiadomo, jak w tym czasie poradzą sobie producenci mniejszej elektroniki użytkowej. Niewykluczone, że oni będą musieli poczekać w kolejce.
Każdy sobie
Zdaniem Kamińskiego światowi producenci półprzewodników mogą się znaleźć pod presją opowiedzenia się po jednej ze stron. Globalny niedobór stał się bowiem okazją do zwarcia szyków przez dwie największe potęgi: USA oraz Chiny. Od czasu zapoczątkowanej jeszcze przez prezydenta Donalda Trumpa wojny handlowej atmosfera pomiędzy mocarstwami jest bardzo napięta. Joe Biden powiedział niedawno, że Stany Zjednoczone muszą zwiększyć produkcję układów scalonych na terenie USA oraz w krajach sojuszniczych. Po to, aby nikt nie mógł mieć przewagi czy kontroli nad łańcuchami dostaw półprzewodników.
Nic więc dziwnego, że amerykański senat zatwierdził niedawno kwotę 52 mld dol. na krajową produkcję półprzewodników, 30-proc. wzrost finansowania dla Narodowej Fundacji Nauki oraz 29 mld dol. dla kadry naukowej. Wszystko po to, aby USA nie dotknął w przyszłości podobny kryzys. I żeby – w razie czego – nie trzeba było współpracować z Chinami przy jego rozwiązaniu.
Maciej Kamiński uważa, że prezydent Biden chce nadać gospodarce USA nowy bieg i dostarczać nowoczesne urządzenia konsumentom. Pragnie też, aby Stany Zjednoczone tworzyły nowoczesne technologie militarne. Do realizacji obu celów potrzeba półprzewodników. I najlepiej, aby były one produkowane w Stanach Zjednoczonych, a nie w Chinach, z którymi USA bezpośrednio konkurują. Ale i Państwo Środka nie pozostaje dłużne, rozwijając swoje technologie i przejmując mieszczące się za granicą fabryki. – Dziś Chiny nie są liderem w produkcji nowoczesnych półprzewodników i w przeciwieństwie do USA nie posiadają szerokich kompetencji i technologii w tym obszarze, ale bardzo szybko się uczą i sukcesywnie tę lukę zapełniają, znajdując dla siebie nisze i dążąc do coraz większej specjalizacji – twierdzi Maciej Kamiński.
Pomiędzy prężących muskuły Chińczyków i Amerykanów chce wkroczyć jeszcze trzeci gracz – Korea Południowa. W maju jej rząd ogłosił, że w ciągu najbliższej dekady zamierza stworzyć największą na świecie bazę produkcyjną. Przeznaczy na ten cel aż 450 mld dol. W realizacji planu mają wziąć udział 153 firmy i 36 tys. specjalistów.
Eksperci przyznają, że jest o co walczyć, bo zapotrzebowanie na półprzewodniki już teraz jest olbrzymie, a wkrótce może być jeszcze większe. – Za chwilę bowiem coraz więcej ludzi przesiądzie się do samochodów elektrycznych i autonomicznych, technologia chmurowa staje się coraz powszechniejsza, zwiększa się ilość danych przesyłanych przez internet, w wielu krajach rozbudowuje się infrastruktura 5G. A jednocześnie rozwiązania internetu rzeczy stają się coraz bardziej powszechne – konkluduje Krzysztof Jonak.
