為了應對當前缺芯問題，美國政府將在近日召集晶片峰會，與會的企業包括三星電子、通用汽車等行業巨頭，峰會議題預計與汽車晶片相關。其實不光汽車行業，手機、電腦、家電、光伏等產業都在喊缺貨。
在現代越來越高效的生產體系下，大部分工業產品的供應都能滿足需求或者稍有過剩，有些產業甚至會極度過剩導致全行業虧損。但是全行業缺貨，完全由賣方主導市場的情況卻很少見。那麼，晶片行業為何會這樣失衡呢？
做生意無非買賣兩端，大家根據價格訊號調節自身經營節奏。供不應求要麼就是供應不足，要麼就是需求過旺。晶片雖然是人類在全球產業協作的背景下產生的最複雜的工業品之一，但是其商品屬性不變，也必然受到市場規律的制約。如果把短期的，偶然的因素稱為“技術面”，把長期的，趨勢性的因素稱為“基本面”，兩者結合可能更有解釋力。
01
技術面之供給側
現代化的全球貿易體系建立起來很費了一番功夫。統一的貿易規則，通行的貨幣結算體系，足夠的遠洋航運能力，維持主要貿易航線的安全。在這樣的基礎上，國際產業分工體系開始重新洗牌，資本、技術、人才不斷尋找最佳組合，一件商品的供應商來自幾個十幾個國家成為常態。歲月靜好的幾十年裡，分工不斷深化，產品質量不斷提高，成本則不斷下降，摩爾定律讓這個非常高科技的消費品變得很便宜：一部包含了幾十萬科技人員智慧結晶、幾百萬產業工人汗水的智慧手機，價格也就一個月工資。
然而這套體系並非無懈可擊。由於分工非常精細，在很多環節出現了集中度極高的企業，市場佔比經常超過70%甚至更高。人們津津樂道的荷蘭阿斯麥爾的光刻機，市場佔有率超過80%，高階型號甚至是100%。其實這樣的產業生態在晶片行業並不罕見，在設計、晶圓、靶材、光刻膠、特種氣體等環節，兩三家企業壟斷大部分市場很平常。而這種普遍存在的壟斷、半壟斷狀態意味著一旦其中某個企業出了問題，那麼很快會傳導到上下游所有的生產環節：需要它產品的企業不能開工，給它供貨的企業不能發貨，即便有同類產品可以替代，整個生產節奏也必須重新調整。
這個所謂“出了問題”包含了許多可能性。比如天災：2011年日本大地震，除了核電站，同樣位於福島的瑞薩電子公司的廠房也受到了巨大破壞，由於這家公司在汽車晶片領域佔比很高，上下游企業受到很大影響。而就在今年3月19日，這家公司的廠房又著火了，有23臺重要裝置損壞，恢復全部產能可能需要三到四個月的時間。2020年全球新冠大流行無疑是更大規模的天災，所有的行業都受到巨大影響，晶片行業當然無法置身事外，這個因素也是晶片缺貨成為公共話題的直接原因。疫情的影響非常深遠，企業開工不足僅僅是其中之一。
物流系統也出黑天鵝。3月24日，一艘二十萬噸級的超級貨輪在蘇伊士運河擱淺了，這個突發事件讓世界上最繁忙的航道之一徹底堵塞了六天。在這焦慮的六天裡，因為不確定什麼時候恢復通航，很多輪船甚至不惜繞過整個非洲來趕路，多花八天時間。豐田公司“零庫存”的理念讓許多企業都來學習，倉庫裡沒有“安全存量”。這個信心來自於物流體系的高效可靠，雖然這次堵塞是個意外，但是不要忘記，出了紅海就是亞丁灣，那裡的海盜剛下崗沒幾天，什麼時候再就業沒人知道。
除了天災，人為因素則是更加現實的風險。日本和韓國同為發達工業化國家，對貿易政策的態度比較一致，產業上也多有互補，就是這樣的近鄰，2019年也鬧出過“制裁事件”：日本對韓限制出口氟聚醯亞胺、光刻膠和高純度氟化氫，這三種化學原料日本企業的佔有率是90%、87%、60%。少了這三樣，三星集團許多工廠立馬就得停工。而美國對中興、華為的打壓則更加直接：所有包含美國技術的產品不許售與這兩家公司。為了能繼續發展，中興公司接受了鉅額罰款和強力監管，華為公司則忍痛賣掉了子品牌榮耀手機，以維持華為手機的生存。
除此之外，一些公司自身的經營風險，國際金融市場的波動等都有可能成為晶片供應鏈不穩定的因素，而這些因素是難以提前預測的。
02
技術面之需求側
其實從這十年來銷量最大的電子產品——手機的出貨量來看，總體上是穩步下降的。蘋果公司引領的智慧手機爆發期已經過去，消費者手中的玩具已經換了好幾輪，各種應用生態也基本飽和，手機商一直沒想出更好的理由來讓消費者買新的，但是新冠疫情改變了一切。
各個國家應對新冠的措施差別很大，但是總體上限制出行、限制聚集是主流方式。數以億計的人們被要求儘量待在家裡，這極大地刺激了消費類電子產品的需求——除了盯著大小螢幕，還有什麼更好的消磨時間的辦法嗎？更不用說一天也不能耽誤的孩子的學習，網課成為主要替代方式，平板和膝上型電腦則成了剛需。
有些新產品釋出時機正好撞上疫情，也不知是福是禍。索尼公司新一代主機PS5在這期間上市，火爆的市場很快清空了PS5的庫存，買不到的玩家排隊聲討索尼耍猴。索尼甩鍋富士康，富士康則稱上游零件不夠，我也木得辦法。
NVIDIA則釋出了新一代30系列顯示卡，效能提升不少，售價也水漲船高。玩家數著錢包裡的碎銀子還沒想好買不買，那邊比特幣衝上了五萬美元一個，這個令人匪夷所思的價格直接讓遊戲玩家遭到降維打擊——高價比特幣讓顯示卡成了金融資產，礦機老闆瘋狂收購所有的顯示卡，不管新舊不管型號不問價格，因為買到就是賺到。由此帶來的巨量需求強力擠壓了普通電子產品的供貨份額：人家出的價高要的量大，你說晶片廠會賣給誰？
最失意的則是全球各大汽車廠商。同電子產品熱銷的邏輯一樣，他們預測由於疫情管控措施的影響，人們都在家玩手機，不會出行旅遊，沒人買車，因此把下好的訂單都取消了，產能相應釋放給了其他產業。事實證明押錯寶的後果是很嚴重的：疫苗的快速普及接種，管控措施的快速取消，憋壞了的人們要出門去玩了，汽車需求暴增。可是現在的汽車不比從前，沒有足夠的晶片，很多子系統根本沒法用。眼看要錯過市場機會的汽車廠商坐不住了，德國聯邦經濟部長致信臺積電，希望他們快點擴大產能，漲價也行……
高階大氣的汽車廠也得放下身段了
接連不斷的缺貨、斷供，讓很多廠家有了危機意識，開始大量囤積必要的元器件，以前可能只存一個月的量，現在都是按照三個月、六個月的標準囤貨，這些額外的訂單更加劇了整個行業的供應緊張狀態。
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基本面之供給側
如果說短期因素不會持續太久，那麼從中長期來看，晶片供應會較快的恢復供需平衡嗎？恐怕也很難說。從供給側的角度來看，阻礙新的產能加入供應鏈的因素是很多的。
原因之一是門檻太高。晶片行業是典型的資金、技術雙密集的產業，雖然現在各國央行印鈔印到了2100年，但是動輒十億、幾十億美元的投資也不是隨便就能搞定的。更重要的是技術。目前晶片行業內的各路玩家，每一個都是經過了幾十年持續不斷的投入和積累，才有了自身足夠的技術能力在業內立足。三星集團三代人不論盈虧都堅持往半導體行業投錢，韓國政府也鼎力支援；中國臺灣的電子代工更是經歷了三四十年的發展，從給人焊電容開始到臺積電站上行業巔峰，包含其中的是無數人的披荊斬棘，篳路藍縷。後來者想要入局，就需要付出更多的努力，忍受更久的虧損，畢竟先行者也沒有躺在那裡等著你追趕。
新來的玩家要面對的不僅是先行者的強大實力，也要面對整個行業更新換代的挑戰——第一代矽材料的技術潛力即將耗盡，但是仍然佔據大部分市場份額，第二、三代新材料顯示出更好的發展前景，而二代、三代半導體目前的市場佔比合計不到一成，第三代更是隻有百分之一。但是在熱門的5G通訊、功率半導體等領域，第三代材料氮化鎵、碳化矽的效能優勢非常明顯，逐漸取代單質矽已經是大勢所趨。
投資成熟的矽晶片，有現成的裝置和人才，兩三年即可形成產能，但是許多國家都在規劃晶片自產，幾年後整個市場很有可能處於非常過剩的狀態，導致整個行業崩塌。直接投資第三代可能有彎道超車的機會，但是同樣需要持續不斷的資金投入和人才積累，更需要相關領域的科研進步來支援產業發展，也並非朝夕之功。
同時，晶片產業鏈的脆弱性在疫情期間暴露無遺，所有的企業都必須重新思考這種國際分工的合理性和可持續性。如果說黑天鵝是偶發的，不可預測的，地緣政治衝突導致國際貿易秩序重塑則是肉眼可見的灰犀牛。所有參與分工的企業都必須思考自己的未來，規避可能的政策風險。如果不想被“斷供”，或者被“限售”，那麼生產基地放在哪裡，和誰成為長期合作伙伴，這都不再是簡單的經濟效益的問題。
04
基本面之需求側
如果供應量不會很快放大，那麼扛過這段週期性因素疊加的時期，晶片需求會大幅度回落嗎？答案恐怕也是否定的。
如果細數最近二十年最熱門的科技和消費熱點，會發現其中大半與計算、通訊有關：網際網路，移動網際網路；WIFI通訊，5G通訊，衛星通訊，月球探測，火星探測；超級計算機，量子計算機，雲計算系統；AI人工智慧，自動駕駛，電動汽車，無人機，無人船，機器狗；手機，智慧手機，平板電腦，膝上型電腦；智慧手環，智慧音箱……所有這一切都離不開晶片行業的創新和發展，而且總量極大。每年手機、平板電腦出貨量都以億為單位計算；亞馬遜、阿里巴巴、微軟、谷歌等公司建立的雲計算中心，都使用海水或者湖水來進行冷卻散熱——裡面的計算和儲存裝置實在是太多了。
為了應對氣候變化，減少溫室氣體排放，化石燃料正在變得“政治不正確”，全世界都在努力尋求清潔能源的替代方案。一方面，以光電、風電為代表的綠色能源規模在不斷擴大，另一方面，在化石燃料占主導地位的交通運輸業中，電力驅動系統也正在穩步發展，這都離不開功率半導體的大規模應用。
第三代碳化矽材料擁有很高的優勢，用於變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開關等場合，能承受高電壓，大電流，更快速且效率更高，能源轉換效率可達95%以上。在光電、風電以及配套的智慧電網領域，相關晶片的需求會持續放大。而如果對現有的輸配電領域的相關裝置進行晶片化改造，存量市場之大簡直無法估量。
目前的主流交通工具汽車、卡車、輪船、火車和飛機等，動力系統都是燃燒石油製品，對現有系統進行升級改造，讓這些工具的效率更高，排放更少，各種晶片的大量使用必不可少。而純電力驅動的技術也在不斷髮展，碳化矽材料可以承受1000v以上的高電壓，因此其可以驅動的電機功率也在不斷提高，除了電動汽車，電動輪船和電動飛機都開始出現。如果再加上自動駕駛，需要雷達、感測器、攝像頭、主控晶片，通訊模組等一系列配套系統，全部都得用晶片來支撐。市場研究機構IC Insights估計，半導體出貨量在2021年有望達到1.13萬億顆，年增13%，創造新的歷史最高出貨記錄。
總之，在這場晶片短缺的背後，很可能預示著一個新時代的到來：
計算和儲存系統更小，效能更好，感測器靈敏度更高，從而能夠採集更多的環境資訊，透過人工智慧完成更復雜的任務，實現裝置智慧化；通訊模組效率更高，資料通量更大，便於遠端操控裝置，許多高溫、高寒、缺氧等危險環境使用的裝置可以更多的實現無人化；電池容量更大、電力使用效率更高，所有的裝置都能提供更強的動力，更長的續航時間，取代更多的內燃機實現純電力化。三者結合，整個世界可以改造的裝置無計其數。這已經不再是一兩種爆款產品熱銷的問題，而是對人類現有生產生活工具的一次顛覆性的革新機遇。熊彼得認為破壞性的創新是經濟發展最重要的動力之一，而完成智慧化、聯網化、電力化的裝置在各個方面都將對舊式工具產生碾壓式的優勢，作為這類新裝置的底層基礎零器件，半導體晶片的需求量必將持續放大，整個半導體產業毫無疑問將是未來數十年最重要的戰略性產業。