焦點

半導體需求激增的三項驅動因素


過去數月,半導體短缺一直是市場關注的焦點,當中對汽車製造商的影響尤其嚴重,不少廠商更因此需要減少或延誤生產。

隨著汽車行業逐步向電動車轉型及添加高級駕駛輔助系統 (ADAS) 相關配置,上述情況更突顯出行業對半導體的依賴性不斷提高。

事實上,汽車行業只是佔半導體終端市場份額的一小部份。我們認為物聯網 (IoT)、人工智能及通訊網絡升級(從4G至5G,甚至有可能在十年内優化至6G網絡)等結構性趨勢可能是半導體行業更重要的長遠增長動力。

儘管如此,來自汽車行業的半導體需求上升仍將帶動與半導體行業息息相關的企業長遠增長。

物聯網及人工智能將驅動未來十年的市場需求

未來十年,不同設備將嵌入傳感器及軟件,並透過互聯網相互連接,相信物聯網可望成為半導體的重要增長領域。

半導體具備龐大的應用潛力,而智能工廠利用物聯網實時遠程監控生產空間便是其中一個例子。包括機器耗電量、停機時間、倉庫情況及庫存量等的所有細節均能一一監控,從而提高生產效率、釋放產能及降低成本。

另一個例子是互聯家居,人們可以透過手機或平板電腦控制家中的照明裝置和電器。物聯網設備亦可用於提高家居安全性,遠程監控家中是否有窗戶打開,甚至是氣體洩漏或冒煙等情況。

據Statista估計,物聯網連接設備的數量預料將由2019年的77.4億增加至2030年的254.4億(資料來源)。

當然,這些設備產生的所有數據都需要經過處理、分析和儲存。因此,數據中心的容量將會持續增加,而人工智能亦將緊接崛起。

5G時代來臨

隨著4G技術普及,移動通訊網絡已顯著改善,而向5G網絡升級亦正進行得如火如荼。5G技術將可讓網絡及數據傳輸變得更快、更可靠、更低時延,而且可以應該到上述各種連接設備和當中涉及的數據傳輸之上。

未來,5G技術發展相信將帶動新型智能手機需求增長。據市場調查機構國際數據資訊有限公司 (IDC) 估計,2021年的5G智能手機出貨量將佔環球總量的40% 以上,並在2025年前增至69%(資料來源)。

在手機數量增加以及5G手機設計變得更為複雜的情況下,意味著半導體供應商將面對來自手機製造商的額外需求。業內人士指出,5G智能手機中的半導體含量較4G智能手機高20% 至50%。

汽車帶來另一項結構性轉變

汽車的半導體含量一直在穩定上升,皆因很多簡單的功能都需要應用半導體,例如只需按一下便可完成車窗開關的按鈕。另外,安全氣囊等基本安全功能亦需用到壓力傳感器進行監控及處理,並在車速急劇變化時作出反應。

然而,電動汽車的興起大大改變了半導體的應用。據Infineon Technologies的資料顯示,電動汽車中所用到的半導體總值相當於內燃機的兩倍以上。

高級駕駛輔助系統 (ADAS) 在現代車輛中變得愈來愈普遍。ADAS包括感應到即將發生碰撞時採取自動剎車的系統、幫助司機與前方車輛保持恆定距離的系統,及協助司機確保車輛保持在車道上行駛的系統。此類系統需要配備多個雷達、傳感器及攝像鏡頭,並透過這些設備之間互相配合,從而在必要時向司機發出警報。

ADAS向全自動駕駛汽車系統升級將進一步增加汽車中的半導體含量。由於需要與周圍的其他車輛及設備進行通訊,自動駕駛汽車本質上是一種物聯網設備,而它們所產生的數據亦將傳送至其製造商進行處理、分析及存儲。

為何汽車製造商面臨晶片供應短缺的問題?

既然汽車中的半導體含量已顯著增加,現時汽車製造業在面臨晶片供應不足的問題似乎不太合常理。其實這是因新冠疫情對供應鏈造成的影響以及半導體與汽車供應鏈之間的差異所致。

去年疫情爆發初期,新車銷量大幅下滑。因此,汽車製造商紛紛削減產量,並下調包括半導體在內的各種零件訂單。然而,由於公司需要為員工配備居家辦公的設備,市場對電子產品(智能手機、手提電腦等)的需求飆升。此外,疫情加快了企業採用雲端技術的步伐,而數據中心行業對半導體的需求亦因此維持強勁。因此,半導體製造商便順理成章把剩餘的產能用於滿足這些終端市場的訂單需求之上。

汽車行業通常採用即時生產(Just In Time,簡稱JIT)供應鏈,幾乎沒有庫存。經過數十年的發展,JIT已成為非常高效的生產系統。不過,汽車製造商在削減半導體訂單後發現,當汽車需求的恢復進度較它們想像中快的時候,半導體不是說增加訂單便可以手到拿來,因為它們早前放棄的半導體產能已被其他行業佔用。

雖然多家半導體製造商已宣布巨額投資計劃,藉以擴大產能,但這亦仍需要一段時間才能投入運作。     

目前半導體行業正面臨週期性及結構性的需求增長。疫情後訂單回升帶來週期性的需求,而居家辦公的趨勢亦讓市場對新設備的需求有所上升。即使這種需求回復常態,相信物聯網、人工智能、先進通訊及不斷上升的汽車需求亦將在未來多年為半導體行業帶來結構性增長。

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