Criza semiconductorilor

Ce sunt semiconductorii?

Semiconductorii, cunoscuți ca și cipuri, stau la baza tuturor dispozitivelor electronice din prezent, precum laptopuri, telefoane, autovehicule, jucării, garajele controlate de la distanță sau orice alt gadget inteligent. Cipurile sunt realizate, în esență, din circuite electronice (tranzistori, bobine, rezistențe), așezate pe o placă de material semiconductor, precum siliciu sau germaniu, materiale care permit fluxul de energie, îl amplifică sau izolează.

Cum am ajuns la criza cipurilor și cât mai durează?

Cei mai mari producători de cipuri sunt Taiwan Semiconductor Manufacturing Company/TSMC, companie din Taiwan cu o cotă globală de piață de 54%, urmat de Samsung cu 17% și SMIC, companie din China cu 5%. Pandemia de coronavirus a determinat o cerere foarte mare de dispozitive electronice, însă oferta s-a micșorat din cauza suspendării activităților de producție a fabricilor, lockdown, însolvență în rândul multor producători mici, dar și dificultăților din lanțul de aprovizionare.

Criza cipurilor a fost generată de apariția Covid-19, dar a fost amplificată de o serie de alți factori:

1. Pandemia a determinat giganți care depind de semiconductori să plaseze comenzi foarte mari pentru a-și asigura stocul. Imaginați-vă că industria auto nu poate să vândă produse de 50.000 de euro din lipsă de cipuri de 5 dolari. Asta a creat panică în rândul marilor clienți și a generat o frenezie de cumpărăre, deci o creștere a cererii, în lipsă de ofertă. Mai mult, producătorii au prioritizat comenzile marilor clienți, ceea ce a dezavantajat companiile mici, și implicit, oferta.

2. Fabricile de producție de cipuri consumă foarte multă apă, situație optimă pentru clima ploioasă a insulei Taiwan. Însă, anul 2021 a fost cel mai secetos din ultimii 50 de ani, motiv pentru care Guvernul a impus micșorarea cu 15% a cantității de apă utilizată.

3. Anii 2020-2021 au fost foarte profitabili pentru industria crypto, motiv pentru care vânzările de plăci video și procesoare pentru minat Bitcoin sau Ethereum au explodat. Cine a vrut să cumpere o mașină nouă sau o placă video sigur s-a lovit de întârzieri de peste 6 luni.

4. Pe lângă cele menționate, se adaugă și războiul comercial dintre SUA și China, care este o problemă, mai degrabă de natură geopolitică, decât financiară. Este o competiție petru supremația tehnologică. Totuși, niciuna dintre aceste puteri nu poate susține o industrie a semiconductorilor în mod independent. Dacă SUA beneficiază de avans tehnologic și de producție, China este principalul furnizor de materiale prime. TSMC, compania din Taiwan, a fost prinsă la mijloc în conflictul dintre SUA-China în 2020, când SUA a interzis producătorilor de semiconductori din state de să vândă cipuri către Huawei, al doilea cel mai mare client al companiei taiwaneze. Totuși, la scurt timp, TSMC a anunțat că va construi o fabrică în Arizona în valoare cu 12 miliarde de $ cu sprijin financiar de la SUA. Având în vedere tensiunile dintre Taiwan și China, se pare că marele producător a ales o tabără. Totuși, în privința producției de cipuri, estimările prevăd că fabrica va fi funcțională abia în anul 2024. Cele mai îngrijorătoare aspecte sunt, însă, pretențiile teritoriale ale Chinei asupra Taiwanului. Un astfel de scenariu ar arunca în aer toată industria tehnologică și electronică din lume. În prezent, compania de semiconductori din China, SMIC, este pe lista neagră a SUA pentru exportul de cipuri pentru Rusia.

 În același timp, atât SUA, cât și China sunt dependente de Taiwan, Coreea de Sud și Japonia pentru producerea unor cipuri la contract, adică cipuri concepute special pentru un beneficiar, de exemplu un model de telefon al Apple sau modelul Audi A4.

Criza semiconductorilor a creat o cursă a statelor, precum Japonia, China, Coreea de Sud, Uniunea Europeană și SUA de subvenționare cu zeci sau sute de miliarde de $ pentru dezvoltarea propriilor industrii de fabricare a cipurilor. Cu toate acestea, vor mai dura ani de zile până acestea vor fi funcționale.

Totuși, cât mai durează criza? Majoritatea analiștilor au prezis că aceasta se va prelungi cel puțin până în 2023. Această predicție era valabilă înainte ca Rusia să invadeze Ucraina.

Criza materiilor prime

Invazia Ucrainei de către Rusia și sancțiunile ce au urmat privind exporturile Rusiei a accentuat și mai mult criza cipurilor, având în vedere rolul acestor state în producția de materii prime esențiale industriei semiconductorilor.

Astfel, pentru producția cipurilor, este necesar un laser de înaltă precizie, care taie materiile prime la o marime de 33.000 mai mică decât un fir de păr uman pentru a modela plăci fine de siliciu, pe care se imprimă ulterior circuite metalice (în general din aluminiu sau cupru). Pentru utilizarea acestui laser sunt necesare gaze rare, precum neon de o puritate de 99.99%, xenon, kripton sau C4F6. Ucraina era lider global în exportul de gaz neon, cu o cotă de 70% din piața globală, prin intermediul a două companii: Ingas, cu sediul în Mariupol și Cryoin, cu sediul în Odesa, locațiile fiind printre cele mai active teatre de război. Producția acestor companii a încetat în 24 februarie 2022. Prețul gazului neon a crescut de 10 ori de la începerea războiului până la sfărșitul lunii martie. Referitor la xenon, kripton sau C4F6, principalii producători de aceste gaze rare sunt Rusia și China, prețurile înregistrând o creștere de aproximativ 50% ulterior declanșării războiului.

Circuitele metalice imprimate pe placa de siliciu sunt formate, în general, din aluminiu sau cupru. Cel mai mare producător de aluminiu este China, urmat de Rusia. Pentru a proteja circuitele, se construiește o barieră de difuzie a curentului electric, aceasta fiind formată din titan. Cel mai mare producător de titan este Rusia.

Majoritatea cipurilor au la bază siliciu sau germaniu, principalele elemente folosite în prepararea materialelor semiconductoare. China este cel mai mare producător de siliciu, cu o pondere globală de aproximativ 68%, iar următorul este Rusia, cu aproximativ 10%. Totuși, siliciu este un material ce se găsește din abundență pe Terra. Referitor la germaniu, cel mai mare producător este China, cu o producție în anul 2021 de 95 tone, din totalul de 140 la nivel global, iar următorul producător, însă cu o pondere mai mică, este Rusia cu 5 tone. Alte materii prime folosite în industria cipurilor, însă esențiale și predominante în cea auto, sunt paladiu și rodiu. Rusia este al doilea cel mai mare producător de paladiu cu o pondere de 40% din piață, iar în cazul rodiului, Rusia este, de asemenea, al doilea exportator, cu aproximativ 10% pondere, după Africa de Sud cu 80%.

Concluzii

Pe lângă impactul economic pe care criza cipurilor o are asupra industriei tehnologice sau auto, este posibil să asistăm și la o criză geopolitică. Putem obseva cum în mijlocul crizei se concentrează Rusia și China, doi actori care îți consolidează parteneriatul strategic și comercial, respectiv care urmăresc diminuarea influenței dolarului în sistemul internațional financiar. Ca exemplu, putem evidenția faptul că China a refuzat să sancționeze Rusia pentru războiul din Ucraina, respectiv demersurile de dezvoltare a comerțului în ruble, yuani sau chiar Bitcoin. Deși exporturile Chinei nu sunt (încă) supuse unor sancțiuni, să nu uităm că este în competiție, atât pentru rolul de lider global, cât și de lider în industria tehnologică, astfel că comerțul liber într-o piață internațională este avantajos, atât timp cât furnizorul nu are monopol sau nu este inamicul tău declarat. Mai mult, să nu uităm că industriile tuturor statelor sunt dependente de exporturile Chinei.

Criza semiconductorilor este și va face parte din realitatea următorilor ani, iar războiul din Ucraina nu face decât să o amplifice. Cu cât războiul durează mai mult, cu atât industria cipurilor este mai afectată, precum și alte industrii mari cu sute de mii de lucrători la nivel global, precum cea auto.

Lipsa materiilor prime este afectată de problemele în lanțul de aprovizionare, un alt simptom acut al crizei care este vechi deja de doi ani, și încă la fel de actual. În concluzie, cred că vom asista la o schimbare a paradigmei „clientul nostru, stăpânul nostru” la „furnizorul nostru, stăpânul nostru”!

Marius95

Bibliografie

https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-11-26/japan-approves-6-8-billion-boost-for-domestic-chip-industry
https://www.forbes.com/sites/emanuelabarbiroglio/2021/05/31/no-water-no-microchips-what-is-happening-in-taiwan/?sh=ddec26122aff
https://www.vox.com/recode/22983468/neon-shortage-chips-semiconductors-russia-ukraine
https://edition.cnn.com/2020/08/17/tech/huawei-us-sanctions-hnk-intl/index.html
https://www.protocol.com/bulletins/smic-russia-china-export-ban
https://www.bloomberg.com/news/features/2022-03-16/when-will-the-chip-shortage-end-u-s-eu-spend-billions-in-race-to-beat-china
https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-05-13/korea-unveils-450-billion-push-to-seize-global-chipmaking-crown
https://www.cnbc.com/2022/02/08/eu-plans-multi-billion-euro-boost-for-chip-production.html
https://www.vox.com/recode/2021/11/10/22773033/chip-shortage-silver-lining-intel-tsmc-joe-biden
https://asia.nikkei.com/Spotlight/Supply-Chain/Intel-CEO-warns-chip-shortage-to-last-until-2023-as-demand-soars
https://interestingengineering.com/new-award-winning-euv-lithography-enables-chips-5000-times-thinner-than-a-human-hair
https://www.msn.com/en-in/news/in-depth/explained-why-the-russia-ukraine-crisis-may-lead-to-a-shortage-in-semiconductors/ar-AAUZRlP
https://investingnews.com/daily/resource-investing/industrial-metals-investing/aluminum-investing/aluminum-producing-countries/
https://www.statista.com/statistics/268108/world-silicon-production-by-country/
https://www.statista.com/statistics/1062116/global-germanium-production-by-country/
https://www.cnbc.com/2022/03/07/gold-markets-palladium-russia-ukraine-crisis.html
https://www.statista.com/statistics/592729/supply-of-rhodium-worldwide-by-region/

Related Articles

Responses

Your email address will not be published. Required fields are marked *

  1. Foarte bun articolul! Simplificat, detaliat si usor de citit si de inteles. Il astept pe urmatorul 🙂 Felicitari!