Obecny niedobór półprzewodników wchodzi już w czwarty rok. Został on masowo napędzony przez kryzys Corona, ale jeszcze wcześniej widoczne były pierwsze oznaki niedoboru. Dzieje się tak dlatego, że obecne wąskie gardło półprzewodników wynika z wielu powodów i czynników. Zarówno dla gospodarki niemieckiej, jak i światowej, obecna sytuacja niesie ze sobą spore potencjalne zagrożenia. Niniejszy artykuł przedstawia główne przyczyny wąskiego gardła półprzewodników i daje pogląd na to, jak sytuacja może się rozwijać w przyszłości.

Oto zagrożenia związane z wąskim gardłem półprzewodników

Bez wysokiej jakości półprzewodników wiele gałęzi przemysłu już się wyczerpuje. Na przykład przemysł motoryzacyjny w dużej mierze polega na chipach, które umożliwiają działanie elektroniki w pojazdach. Podobnie, półprzewodniki są wbudowane w urządzenia elektroniczne, takie jak smartfony i laptopy. Bez nich nie byłoby dostępnych wiele technologii i funkcji. Popyt jest również wysoki w sektorze energii odnawialnej. Wiele technologii, takich jak systemy fotowoltaiczne i falowniki, w dużej mierze opiera się na półprzewodnikach. Są one również potrzebne w różnych technologiach medycznych, a zwłaszcza w procesach obrazowania.

Ze względu na te różnorodne zastosowania półprzewodników, zapotrzebowanie jest niezwykle wysokie. Z jednej strony, obecne wąskie gardło oznacza, że mniej urządzeń może być produkowanych i jest dostępnych. Szczególnie w przypadku zakupów prywatnych lub systemów fotowoltaicznych dla własnego domu, odpowiednie rozwiązania nie są więc zawsze dostępne. Ponadto ceny półprzewodników i urządzeń, w których są one montowane, ogromnie rosną. Jeśli sytuacja będzie się nadal pogarszać, można spodziewać się dalszych niedoborów i wzrostu cen.

Konsekwencją tego byłyby przede wszystkim straty gospodarcze. Szczególnie kraje uprzemysłowione, takie jak Niemcy, są uzależnione od sprawnych procesów gospodarczych i wysokiej jakości materiałów. Stałe wąskie gardło półprzewodników spowodowałoby zatem straty w produkcji i spadek efektywności gospodarczej. Ponadto wielu ludzi nie miałoby już do dyspozycji technologii i rozwiązań, do których przywykli w swoim życiu zawodowym i prywatnym.

Kryzys Corona pogłębił wąskie gardło półprzewodników

Jednym z głównych powodów, dla których niedobór chipów jest tak dotkliwy i trwały, jest kryzys Corona. Doprowadził on do znacznych zakłóceń w gospodarce, od których nie uchroniła się produkcja półprzewodników. Między innymi w czasie pandemii nie można było, lub można było w ograniczonym zakresie, pozyskać surowców potrzebnych do produkcji półprzewodników. Doprowadziło to do ogromnego spadku produkcji, co oznaczało, że nie można było zaspokoić wysokiego popytu. Procesy te dopiero teraz są wznawiane, więc w ciągu najbliższych kilku miesięcy nie należy spodziewać się powrotu do normalności.

Ponadto podczas kryzysu w Coronie doszło do załamania wielu łańcuchów logistycznych. Oznaczało to, że nie było już możliwe, lub było możliwe w bardzo ograniczonym zakresie, dostarczanie gotowych półprzewodników do klientów. Musieli oni zatem długo czekać, aż będą mieli do dyspozycji potrzebne materiały i będą mogli kontynuować swoje procesy operacyjne. Branża logistyczna również stopniowo się odbudowuje, więc minie jeszcze trochę czasu, zanim wszystkie dostawy znów będą przebiegać bez zakłóceń.

Spór USA-Chiny napędza niedobory

Jednak krótkowzrocznością byłoby przypisywanie niedoboru półprzewodników wyłącznie pandemii Corony i jej skutkom. Jeszcze przed wybuchem Covid-19 uwidaczniały się pierwsze wąskie gardła w półprzewodnikach. Wynikały one w szczególności z napięć gospodarczych między USA a Chinami. Obie oskarżają się wzajemnie o utrudnianie sobie działalności gospodarczej w obawie, że druga strona może zachować lub zdobyć dominację w pewnych segmentach.

Zakłócenia w relacjach handlowych z Chinami były widoczne już za administracji Trumpa, ale Joe Biden i Demokraci nie cofnęli wielu ograniczeń nałożonych przez poprzednią administrację. Do dziś USA postrzegają Chiny jako swojego największego konkurenta gospodarczego i starają się nie dopuścić do utraty pozycji na rynku światowym poprzez cła i inne środki. Chiny kontrują i podejmują działania gospodarcze przeciwko USA. Wszystko to prowadzi do napięć, które raczej sprzyjają niż zatrzymują wąskie gardło półprzewodników.

Spór o Tajwan stwarza dalsze zagrożenia

Obecny kryzys tajwański ma również potencjał, aby stać się realnym zagrożeniem dla handlu półprzewodnikami w szczególności i gospodarki światowej w ogóle. Chiny uważają Tajwan za część swojego terytorium i żądają od wszystkich partnerów handlowych przestrzegania zasady jednych Chin. Istnieje groźba eskalacji militarnej w przypadku próby inwazji Chin na Tajwan, gdyż USA zapewniły wyspiarskie państwo o swojej solidarności.

Tajwan jest jednym z najważniejszych producentów wysokiej jakości półprzewodników do różnych zastosowań. Wojna doprowadziłaby do ogromnych spadków produkcji, co miałoby konsekwencje dla całego świata. Ponadto ponownie załamałaby się logistyka, za pomocą której półprzewodniki są dostarczane do klientów. W związku z tym, jeszcze mniej półprzewodników byłoby dostępnych i kryzys by się pogłębił.

Produkowane są głównie nowe rodzaje półprzewodników

Kolejnym problemem jest koncentracja firm produkujących półprzewodniki. Obecnie skupiają się one mocno na produkcji półprzewodników nowej generacji. W przemyśle samochodowym, od którego w szczególności uzależniony jest Germanytag, potrzeba jednak jeszcze wielu starszych modeli. Oznacza to, że dodatkowe moce produkcyjne przyniosą na razie ulgę tylko w innych segmentach. To, czy i kiedy uda się zaspokoić popyt na starsze półprzewodniki, nie jest więc wcale pewne.

Kiedy skończy się wąskie gardło półprzewodników?

Obecnie nie można poważnie ocenić, kiedy skończy się obecne wąskie gardło półprzewodników. Z jednej strony wynika to z faktu, że produkcja półprzewodników jest niezwykle skomplikowana. Nie jest więc łatwo zatrzymać i ponownie uruchomić procesy produkcyjne. Potrzebna jest na to duża ilość czasu. Jednocześnie popyt na półprzewodniki wciąż rośnie, co z jednej strony powoduje wzrost cen, a z drugiej prowadzi do silnej konkurencji pomiędzy poszczególnymi firmami i nabywcami.

Ponadto sytuacja gospodarcza na świecie jest obecnie trudna do oceny. Wiele czynników, jak np. walka między USA a Chinami, może w bardzo krótkim czasie rozwinąć się w nowym kierunku – pozytywnie lub negatywnie. Z dzisiejszymi informacjami nie można więc definitywnie stwierdzić, jak zostanie rozwiązane wąskie gardło półprzewodników i kiedy wystarczające technologie będą ponownie dostępne.

Wniosek

Firmy wciąż walczą o znalezienie sensownego rozwiązania problemu wąskiego gardła półprzewodników. Niektóre z nich poddają się i płacą znacznie wyższe ceny, inne próbują wykorzystać nowe łańcuchy dostaw i dostawców. Jest jednak wysoce prawdopodobne, że wąskie gardło półprzewodników będzie się utrzymywać w najbliższych miesiącach i nie przestanie działać w gospodarce światowej.