Jeszcze kilka lat temu scenariusz, w którym  globalny przemysł zmaga się z niedoborem mikroprocesorów, wydawał się być absurdem. Ostatnie kilkanaście miesięcy wyraźnie jednak pokazało, że nawet najbardziej absurdalny wariant może się ziścić. Łańcuchy dostaw zaawansowanych technologicznie półproduktów okazały się niezwykle kruche.

Niedobór chipów odczuwa obecnie przede wszystkim przemysł motoryzacyjny. Uderzył on m.in. w produkcję Volkswagena, Toyoty, Renault, Forda, GM i Hondy. Nissan był zmuszony przerwać pracę w swoich fabrykach w USA i w Meksyku, a Stellanis (wcześniej Fiat Chrysler) zaczął produkować ciężarówki pozbawione chipów – liczy na to, że  później zdoła szybko je zainstalować. Ford szacuje, że braki na rynku mikroprocesorów zmniejszą w tym roku jego zysk o 2,5 mld dol., a GM spodziewa się ścięcia 2 mld dol. z zysku. Frank Biller, analityk niemieckiego banku LBBW, prognozuje, że produkcja samochodów spadnie w tym roku na świecie o 2,2 mln sztuk.

CZYTAJ TAKŻE: Brakuje półprzewodników. Cierpią producenci aut

Problemy odczuwają też producenci gadżetów elektronicznych. Koncern Sony ogłosił w lutym, że nie zrealizuje w tym roku celu sprzedaży konsol PS5, gdyż nie jest w stanie wyprodukować ich zaplanowanej ilości. Problemy sygnalizuje też koncern Samsung. Premiera nowej wersji jego smartfonu Galaxy Note, dostosowanej do technologii 5G, może zostać przesunięta na 2022 r. – To niewiarygodne, że Samsung, który sprzedaje innym półprzewodniki warte 56 mld dol. rocznie i konsumuje chipy za 36 mld dol., uznał, że może będzie musiał przesunąć premierę jednego ze swoich produktów – twierdzi Neil Campling, analityk banku Mirbaud. Jak więc mogło się stać, że świat zaczął nagle mierzyć się z niedoborem chipów?

Błędne kalulacje

Pandemia i towarzyszące jej lockdowny były na wiosnę 2020 r. pierwszym ciosem w globalne łańcuchy dostaw. Wiele fabryk wstrzymało wówczas pracę a menedżerowie musieli wprowadzać poprawki do swoich planów. W branży motoryzacyjnej powszechnie przyjęto założenie, że popyt na jej produkty szybko się nie odbije. Zmniejszano więc zamówienia na podzespoły, w tym na chipy wykorzystywane w produkcji samochodów.  W trzecim kwartale, gdy popyt na auta już się wyraźnie odbił, koncerny motoryzacyjne zostały „z ręką w nocniku”.  Okazało się bowiem, że producenci mikroprocesorów będą mieli problemy ze zwiększeniem produkcji chipów do aut. Ich księgi zamówień były już gęsto zapełnione, a fabryki pracowały na pełnych obrotach, by zrealizować zamówienia złożone wcześniej przez producentów elektroniki. Koncerny produkujące gadżety elektroniczne wykazały się lepszym planowaniem niż firmy motoryzacyjne i starały się zabezpieczyć dostawy kilka miesięcy wcześniej. Poza tym, zamawiają one zwykle bardziej zaawansowane mikroprocesory niż producenci aut. W związku z tym płacą więcej, nagle nie obcinają zamówień i wchodzą z producentami chipów w długoterminowe kontrakty. Lockdowny przyniosły natomiast wzrost zapotrzebowania na laptopy, kamery i inny sprzęt wykorzystywany do zdalnej pracy, nauki i rozrywki.

Na zakłócenia w dostawach związane z pandemią nałożyły się skutki uboczne amerykańsko-chińskiej wojny technologicznej. Chiny importowały w 2020 r. chipy za 350 mld dol., czyli za 14,6 proc. więcej niż rok wcześniej. Chińskie koncerny takie jak Huawei czy ZTE gromadziły zaawansowane mikroprocesory, by uchronić się przed amerykańskim embargiem technologicznym.  Na globalnym niedoborze chipów mógłby skorzystać chiński koncern Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), ale administracja Trumpa odcięła go od rynku amerykańskiego. To również uderzyło w kontrahentów SMIC spoza USA, takich jak na przykład holenderska spółka NXP. Amerykańskie sankcje technologiczne zawęziły więc wąskie gardła na  globalnym rynku mikroprocesorów.

CZYTAJ TAKŻE: USA biją w chińskiego producenta czipów. Korzysta z nich armia ChRL?

W tej sytuacji mocno wzrosło znaczenie tajwańskich producentów chipów, a szczególnie firmy Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). To fabryki TSMC odpowiadają obecnie za około 70 proc. światowej produkcji zaawansowanych technologicznie mikroprocesorów. TSMC jako jedyna na świecie produkuje m.in. niektóre chipy wykorzystywane  przez takie koncerny jak Apple. Księgi zamówień tej tajwańskiej firmy są zapełnione już aż do jesieni. TSMC robi co może, by zwiększyć moce produkcyjne.  Swój budżet na wydatki kapitałowe na 2021 r. powiększyła do 28 mld dol. Zbudowanie fabryki mikroprocesorów to jednak proces trwający zdecydowanie dłużej niż np. postawienie szpitala tymczasowego.

Zależność globalnych gigantów elektronicznych od produktów jednej tajwańskiej firmy to już kolejne przykład na złe skutki nadmiernego outsourcingu produkcji. Spółki takie jak Quallcomm, NVIDIA czy AMD są często określane jako „producenci mikroprocesorów”. Jest to określenie mocno na wyrost, gdyż one projektują nowoczesne chipy, których produkcję zlecają później podwykonawcom takim jak TSMC. W przypadku bardzo specjalistycznych chipów oraz ich elementów świat jest zależny od garstki wytwórców i nawet bardzo „prozaiczne” zdarzenia mogą doprowadzić do poważnych zaburzeń w łańcuchach dostaw. Nie mówiąc już o takich jak ostatnia blokada kanału Sueskiego.

Obecny kryzys na rynku półprzewodników to już kolejny sygnał dla państw Zachodu, że powinny odbudować swoje zdolności produkcyjne

Ostanie miesiące przyniosły całą „serię niefortunnych zdarzeń”, która dotknęła japońskie firmy. W lipcu 2020 r. doszło do pożaru w fabryce firmy Nittobo w Fukushimie wytwarzającej specjalne włókna szklane wykorzystywane do produkcji mikroprocesorów. To pogłębiło zakłócenia w globalnych łańcuchach dostaw. W październiku spłonęła fabryka zaawansowanych czujników należącą do Asahi Kasei Microdevices. W drugiej połowie marca doszło natomiast do pożaru w jednej z fabryk japońskiej firmy Renesnas Electronics Corp., jednego z największych na świecie producentów mikroprocesorów dla branży motoryzacyjnej. Spółka deklaruje, że w ciągu miesiąca może uruchomić fabrykę, ale analitycy szacują, że powrót do poziomu produkcji sprzed pożaru zajmie jej trzy miesiące. Tymczasem na Tajwanie, produkcji chipów może zagrozić… susza. Zakłady wytwarzające półprzewodniki zużywają bowiem duże ilości wody. TSMC wykorzystuje jej 156 tys. ton dziennie (z czego ponownie używa 86 proc.) i pod koniec listopada spółka ogłosiła, że będzie  musiała używać cystern do dowozu wody do swoich zakładów.

Plany awaryjne

Obecny kryzys na rynku półprzewodników to już kolejny sygnał dla państw Zachodu, że powinny odbudować swoje zdolności produkcyjne.  – Produkcja półprzewodników to niebezpiecznie wrażliwe miejsce naszej gospodarki i bezpieczeństwa narodowego – stwierdził Chuck Schumer, przywódca demokratycznej większości w Senacie USA. Prezydent Joe Biden podpisał już w pod koniec lutego rozporządzenie dotyczące niedoborów na rynku chipów. Nakazuje ono przeprowadzenie 100-dniowego przeglądu mającego zbadać jak mocno USA są uzależniane od importu kluczowych podzespołów takich jak mikroprocesory czy baterie. Tego typu działania oczywiście w żaden sposób nie zaradzą sytuacji w krótkim i w średnim terminie. Mogą jednak przyspieszyć długoterminowe zmiany. Biden zapowiada, że chce znaleźć 37 mld dol. na wzmocnienie krajowych mocy produkcyjnych w branży półprzewodników. Spółki z USA odpowiadają obecnie za 47 proc. światowej sprzedaży chipów, ale zaledwie za 12 proc. ich produkcji.

Dużo do nadrobienia ma również Unia Europejska. W 2020 r. odpowiadała ona za 10 proc. globalnej produkcji mikroprocesorów (licząc pod względem wartości). Komisja Europejska chce, by w 2030 r. ten udział wynosił już 30 proc. Nie jest jednak jasne, jak ten cel ma zostać osiągnięty. – Jesteśmy w paradoksalnej sytuacji, gdyż  Europa wykorzystuje różne rodzaje tej technologii, ale produkujemy niewiele. Z drugiej strony produkcja chipów jest zależna od europejskich maszyn, więc jest jakaś współzależność – stwierdziła Margrethe Vestager, wiceprzewodnicząca Komisji Europejskiej.

Bez mikroprocesorów nie da się obecnie produkować samochodów. W ostatnich miesiącach dostawy chipów dla branży motoryzacyjnej zostały jednak poważnie zakłócone. Przegrywała ona konkurencję o ten towar z producentami gadżetów elektronicznych.

Tajwan królem

Niedobór mikroprocesorów na globalnych rynkach sprawił, że mocno wzrosło znaczenie Tajwanu. Z władzami w Tajpej kontaktowali się w sprawie dostaw chipów oficjele m.in. z USA, Japonii oraz Niemiec. Peter Altmaier, niemiecki minister gospodarki oficjalnie zwrócił się w styczniu do Tajwańczyków, by zwiększyli produkcję i dostawy półprzewodników dla niemieckiego sektora motoryzacyjnego. Republika Chińska (Tajwan) i Niemcy prowadziły rozmowy w tej sprawie. Tajwańczycy w zamian domagali się dostaw szczepionek na Covid-19 wyprodukowanych przez koncern Pfizer i niemiecką firmę BioNTech. Czy jednak do zawarcia takiego porozumienia doszło?  W lutym rząd Republiki Chińskiej stwierdził, że „siły zewnętrzne” zablokowały dostawy szczepionki BioNTech na Tajwan. Tymi „siłami zewnętrznymi” miały być władze w Pekinie. One jednak zaprzeczyły, by przeszkadzały w dostawach a firma BioNTech zapewniła, że będzie sprzedawać swoją szczepionkę na Tajwanie. Prawdopodobnie jednak nie będą to bezpośrednie dostawy. BioNTech zawarł bowiem w lutym umowę z chińską firmą Shanghai Fosun Pharmaceutical Group, przyznającą jej wyłączne prawa do sprzedaży swoich szczepionek na terenie Chin kontynentalnych, Hongkongu, Makau i Tajwanu. Tajwan jest uznawany przez pekiński rząd od 1949 r. za część terytorium ChRL będącą „zbuntowaną prowincją”.