第2四半期は、自動車用チップの供給不足が最も深刻な時期です。5月の苦境に続き、自動車メーカーは6月も厳しい状況に直面しています。チップ不足の日々は終わりが見えません。業界史上最大規模のコア不足に直面し、誰もが今こそ夜明け前の最も暗い瞬間だと信じています。

On June 10, Murat Aksel, head of Volkswagen's procurement, issued a warning, "Supply chain problems have dropped to freezing point, and we will have a difficult six weeks."

長江デルタへの全国各地のフライト中、台湾の新竹からのメール、デトロイトの自動車組立工場、そしてホワイトハウスの交渉の場において、チップをめぐる争いは続いている。

たった1ドルの小さなチップが、自動車会社の複数の工場を数日間停止させる可能性がある。巨大企業は巨大な拳を振り上げるが、こうした小さなものに対しては何もできない。それはまるで、大きなパンチで小さな釘を叩くようなものだ。致命傷にはならないが、非常に痛い。

自動車メーカー各社は半導体チップの不足に憤慨している。チップ不足がなければ生産と販売は飛躍的に伸び、ある特定のモデルが市場を席巻するだろうと彼らは主張している。

半導体部品の確保を巡るこの戦いにおいて、各社は全力を尽くしてきた。自動車メーカーの中には、半導体部品の調達における価格決定権を、それぞれの調達担当者に委ねるところまで出てきている。数十倍もの価格上昇の範囲内で、調達担当者は激しい競争市場において、自らの判断で供給量を確保することができるのだ。

イーロン・マスクは、ポテトチップス争奪戦を「人々がトイレットペーパーを奪い合う様子」に例えたほどだ。

自動車業界全体が特別な時期に突入しており、生産停止、流通量の削減、価格上昇、さらには価格の値上げさえもが日常茶飯事となっている。

コア不足の波は短期的には大きな苦痛をもたらしたが、長期的な視点で見ると、まさにパーフェクトストーム（最悪の事態）が形成されたと言える。

まず、自動車業界全体のデジタル変革が加速するだろう。

スマートな電動化は、従来の自動車メーカーにデジタル変革を迫り、より多くのコア機能を自社で担うことを余儀なくさせている。サプライヤーへの依存度が高い従来の自動車メーカーは変革を進めているものの、そのスピードは十分ではない。コア部品の不足は、ピラミッド型の従来の供給関係の崩壊を加速させ、自動車メーカーの変革を促す大きな圧力となっている。

第二に、今回の嵐の後には、自動車用半導体の国内代替が重要な成果となる可能性がある。中国の自動車用チップの自給率は5％未満と非常に低い。業界関係者によると、今回の嵐は少なくとも1年以上は国内代替を促進するだろうとのことだ。

XNUMXつ

自動車産業におけるコア部品不足の最大の影響は、生産量の減少である。年初から自動車メーカー各社が生産量を削減するというニュースが相次ぎ、メディアの報道に人々は茫然自失としている。

中国自動車工業協会が発表した最新データによると、6月初旬に主要11社が完成させた車両台数は43万4000台で、前年同期比36.6%減となった。中国時報は中国自動車工業協会の発表を引用し、5月末時点の国内乗用車在庫はわずか50万9000台で、通常であれば100万台前後になると報じている。一部のメディアは、中国の自動車市場は第2四半期に生産台数が25%以上減少すると予測している。

北米では、調査会社AutoForecast Solutionsが追跡したデータによると、北米の自動車メーカーは、主に安全システム、ブレーキ、エンジンなどの分野における半導体チップの不足により、1.2万台以上の車両生産を削減せざるを得なくなっている。

According to data compiled by research firm Wards Intelligence, as of the end of April, dealer inventories in the United States were less than 2 million vehicles, about half the normal number and the lowest level in more than 30 years.

米国南部および中西部では、工場出荷後、一部の車両は駐車場、採石場、レース場、その他の仮設駐車場に置かれ、チップの取り付けを待つことになる。

自動車業界における半導体不足に関する最新の予測は、調査機関であるAlixPartnersによるものです。同社は5月に発表したデータで、半導体不足により2021年の世界の自動車生産台数が390万台減少し、自動車業界の収益損失は1100億米ドルに達すると予測しています。

同社は1月下旬に、世界の自動車業界は2021年に世界の自動車生産台数を220万台削減し、その結果、60.6億米ドルの収益損失が発生すると予測していた。

これはつまり、この研究機関はわずか4ヶ月で、自動車産業における主要部品の不足によって生じる損失の予想を倍増させたということだ。

ターミナル市場では、自動車購入に対する優遇措置が縮小し始めており、一部の人気モデルは値上げ後も購入できない状況となっている。新たに発売された人気モデルの受注は、国慶節までとなっている。

ウォール・ストリート・ジャーナル紙は、典型的なアメリカ人自動車購入者の事例を紹介している。

報告書によると、ある消費者がステランティスの販売店に車を見に行ったところ、RAMピックアップトラックに死角監視システムが搭載されていないことが判明した。これはコア部品が欠落していたためだ。消費者は60,000万ドルの車にこの機能が搭載されていないことに不満を抱き、店を出た。しかし、他の店にはピックアップトラックが置いていなかったため、わずか数時間後に再び店を訪れた。

ゴールドマン・サックスの調査によると、自動車だけでなく、世界中で169の産業がコア部品の不足の影響を受けており、石鹸の生産さえも影響を受けていることが明らかになった。

悪い点は、中核となる産業が不足しているため、あらゆる産業が結集して互いに競争するようになったことだ。

アメリカのテクノロジー系メディア「The Verge」は、鮮やかな比喩を用いてこう表現している。消費者にとって、今の時代に電子製品を購入するということは、あらゆる企業と戦うことに等しい。この競争に参加している製品には、ソニーのPS5、NvidiaのRTX 3090、AppleのM1 Mac、Qualcomm製チップを搭載した携帯電話、さらにはフォードのピックアップトラックまで含まれる可能性がある。

半導体不足に対応するため、ウェハー製造工場は昨年後半から相次いで生産能力拡大計画を発表し、半導体製造装置メーカーは大量の受注を獲得した。これらの装置で製造されるチップは自動車用チップと一部共通しているため、半導体製造装置メーカーと自動車メーカーの間でチップの獲得競争が繰り広げられている。

注意：これは「風刺ニュース」ではありません。これは、コア不足によって引き起こされる残酷な現実です。あなたは皆と競争しなければなりません。

When all industries are scrambling for production capacity, competing to see who has the higher bid and who can pay in advance to lock in production capacity, production capacity bidding has become a phenomenon.

車載用電子機器分野では、生産能力をめぐって民生用電子機器分野との競争圧力が高まっている。携帯電話やゲーム機用のチップは利益率が高く規模も大きい一方、車載用チップは小型で低価格、かつ高い要求性能が求められる。そのため、チップメーカーは当然ながら民生用電子機器分野のニーズを満たすことに注力する傾向が強い。

Car companies are now like elephants on a tightrope. To survive this period smoothly, they need to be extremely agile.

自動車メーカー各社は、半導体不足問題に対処するため、昼夜を問わず調達対策チームを設置している。生産能力確保のため、これらの幹部が率いる特別チームは、鋳造工場やパッケージング・テスト工場の門前に出向き、従業員の退勤を阻止している。

供給を確保するため、自動車メーカー各社は600倍に高騰した市場でチップの争奪戦を繰り広げている。新世代の自動車メーカーはこうした異常な価格を受け入れることができるが、従来型の自動車メーカーにとっては到底受け入れられないだろう。たとえ後から参入しようとしても、幾重にもわたる承認手続きを経て、チップは既に他社に奪われてしまっているのだ。

ある新興自動車メーカーは、合弁自動車メーカーの倉庫に乗り込み、供給不足のチップを高値で買い占めたという。もちろん、この合弁自動車メーカーはチップが不足しているわけではない。そうでなければ、手放すはずがない。

従来の自動車メーカーは、販売が安定していた過去に慣れ親しんでいる。しかし、需給計画が混乱する現状に直面し、迅速な対応を学ばなければならない。

BYDの製品企画・自動車新技術研究所所長の楊東勝氏は、あるイベントで、以前は調達担当者はチップだけに注目していたが、今は技術者も供給関係に目を光らせる必要があると述べた。不足が生じた場合は、迅速に対策を講じなければならない。「（チップの交換は）3年かかりましたが、6ヶ月で完了しました。すべて強制的な措置で、他に選択肢はありませんでした。」

今年は自動車関係者にとって非常に疲れる年だ。

少し前、ボッシュ中国の社長である陳玉東氏が、自動車業界の幹部がどのようにストレスを解消しているかを論じた記事をリツイートした。彼は感情を込めて「とても疲れた」という言葉を付け加え、チップに悩まされているすべての自動車関係者の気持ちを代弁した。

一般的な自動車には、1,000個以上の様々な種類のチップが搭載されている。これらの部品のうちどれか一つでも不足すれば、自動車の生産ラインは停止してしまう。自動車業界の人々を忙しくさせているのは、まさにこうした目立たない周辺ICチップなのだ。

李斌氏は、NIOの10万台目の車両出荷式後の記者会見で、需給不均衡に見舞われている自動車用チップのほとんどは基本チップであると述べた。1ドル相当のチップが不足しており、第2四半期にはNIOのサプライチェーンに比較的大きな圧力がかかっていたが、第3四半期には緩和される見込みだ。チップ不足のため、Weilaiはすでに一時的な操業停止を経験している。

台湾経済日報は、自動車メーカー各社が在庫切れを訴えているものの、実際には不足しているのは主に周辺IC製品であり、一部のコアチップの在庫は少なくとも1四半期前から徐々に積み上がっていると報じた。

この現象は、携帯電話などの業界ではロングショート材料と呼ばれています。ロングショート材料の問題点は、コアチップの一部は十分に供給されているにもかかわらず、ティア1サプライヤーやOEMがMCUなどのチップを入手できず、ドメインコントローラーが製造できず、自動車が生産できないことです。これはひいてはすべての上流サプライヤーに影響を与え、誰も逃れることはできません。

半導体チップの不足は、あらゆる分野のサプライチェーンに影響を与え、あらゆる分野の専門家にも影響を及ぼします。誰もがこの混乱が一日も早く収束することを願っています。様々な企業が予測を発表しており、楽観的な見方ではチップ不足は2022年第1四半期まで続くと予測され、悲観的な見方では2023年まで続く可能性があるとされています。

二 

この感染症の流行は、この嵐の最初の出発点であり、同時に、この深刻な物資不足という嵐における最大の不確実性でもある。

伝染病によって引き起こされた連鎖反応

2020年第1四半期、中国の自動車市場は感染症の流行により大きな打撃を受け、同四半期の中国国内の自動車販売台数は半減した。第2四半期には世界の他の市場も感染症の影響を受け始め、中国以外の世界の自動車市場における販売台数は再び半減した。

2020年の世界の自動車生産台数と販売台数は10万台以上減少した。この10万台以上の生産減少は主に上半期に発生した。需要の急激な落ち込みにより、自動車メーカー、ティア1サプライヤー、自動車用半導体メーカーは将来の見通しに非常に悲観的になり、大量の半導体受注をキャンセルした。

流行初期には、人々は自宅に閉じこもることを余儀なくされ、在宅勤務、オンラインでの共同作業、オンライン教育、電子エンターテインメントなどの需要が高まった。ゲーム機、パソコン、携帯電話、クラウドサービスの市場は活況を呈し、車載用チップの生産能力低下を補った。

自動車メーカーからの受注削減は、TSMCの財務諸表にも反映されている。昨年第2四半期と第3四半期において、TSMCの自動車事業の売上高は引き続き減少した。第3四半期には2億4000万ドルまで落ち込み、売上高全体に占める割合は2%未満となった。

需要の観点から見ると、各国政府は感染症流行による経済低迷の可能性に対応して多額の経済刺激策を実施しており、需要は予想以上に早く回復している。

China's auto market began to recover in the second quarter of 2020, with a year-on-year decline of only about 500,000 units in the quarter. Other global markets also recovered in the third quarter.

需要の急速な回復は、自動車メーカーを困惑させている。

Semiconductor production cycle is long, the process is long, and the capacity utilization rate is high. The production schedule is as tight as a complex high-speed rail line. Once interrupted, it is difficult to plug in again. Under normal circumstances, first-tier suppliers need to issue requirements to lower-tier suppliers 12 weeks in advance, and depending on the chip type, it usually takes 14-24 weeks to stock up.

発注停止は、車載用チップのコア不足への第一歩に過ぎない。通常であれば、この決定を是正するには6ヶ月かかるだろう。

感染症の流行によって引き起こされた需給の不均衡は、根本的な物資不足における行き詰まりと最大の不確実性である。

Semiconductor is a cyclical industry. From the perspective of both supply and demand, supply changes slowly and can be regarded as basically unchanged in the short term, while demand fluctuations in the short term are very obvious. Semiconductors generally have a boom period of 3-4 years, so we often see news of periodic price increases and price cuts, which are determined by the cyclical supply and demand relationship.

しかし、この感染症の流行は、こうした通常の需給関係を崩壊させた。

需要面から見ると、PC、クラウドコンピューティング、5G、新エネルギー車市場における需要は極めて高い。今回のパンデミックは、これらの需要を全く抑制していない。むしろ、第1四半期における各半導体メーカーの好調な業績報告から判断すると、パンデミックは需要を大幅に増加させたと言えるだろう。

供給面から見ると、半導体産業はグローバルな分業体制をとっており、相互に密接に結びついています。いずれかの工程が滞ると、全体の供給に問題が生じます。現在、世界中で発生している感染症の流行状況は、供給不足を深刻化させており、サプライチェーンは非常に脆弱で容易に断線する可能性があり、チップ供給全体の麻痺につながる恐れがあります。

過去には、洪水、地震、火災などによって一部地域で半導体チップの供給不足が発生し、それが価格高騰につながったことを思い出すことができる。現在の世界的な混乱と各種電子製品に対する旺盛な需要を考えると、半導体史上最大のコア不足が発生していることは容易に理解できる。

8インチの睡眠

関連統計によると、自動車用半導体需要のうち8インチウェハーの需要が79%を占める一方、12インチウェハーの需要はわずか12%に過ぎない。

今回の車載用チップの不足は、主に8インチウェハーによるものです。8インチウェハーは2019年後半から供給不足が続いており、5Gやスマートホームなどの需要拡大に伴い、供給が極めて逼迫しています。供給に少しでも支障が出れば、さらに深刻な事態を招く恐れがあります。

The main applications of 8-inch wafers are power management ICs, CIS (CMOS image sensors), power devices, RF (radio frequency) switches, MCUs and display driver ICs, and MEMS sensors.

In terms of end products, these chips are experiencing strong demand.

5G携帯電話を例にとると、シャオミグループ中国の社長である陸偉兵氏はかつて、5G携帯電話には4G携帯電話の2倍の数のチップが搭載されていると述べたことがある。

チップレベルで具体的に言うと、5G携帯電話では、無線周波数チップ、電源管理チップ、低画素（2M/5M以下）CISチップなどの使用量が基本的に2倍になり、これらのチップは主に8インチウェハーで製造されています。

一般的に、5G携帯電話はより高度なプロセス技術を用いたチップに依存すると考えられているが、実際のアプリケーションでは、成熟したプロセス技術と8インチウェハを用いた5G携帯電話の使用が急増している。

8インチウェハーの供給面では、生産拡大の難しさという問題に直面している。主な理由は、この事業が費用対効果に乏しいことにある。下流需要は増加しているものの、8インチウェハーの価格は下落傾向にある。生産拡大という観点から見ても、8インチウェハーの生産拡大コストは依然として高いままだ。

8インチ生産の拡大は、設備面で問題を抱えている。主要な設備メーカーは既に8インチ設備の生産を中止しており、生産拡大は中古設備に頼るしかないが、中古設備は高価であるだけでなく、供給も不足している。

Demand continues to grow and production capacity barely grows. In this case, automotive chips that rely too much on 8-inch wafers are easily injured. To put it bluntly, the 8-inch wafer is the "seven inches" of automotive chips.

A brief extension is needed here, because automotive chips are not only limited by 8 inches, but also by mature processes.

製造工程において、8インチウェハと12インチウェハの間には曖昧な境界線が存在する。一般的に、8インチウェハの製造プロセスは0.11ミクロン以上である。もちろん、一部のメーカーは8インチプロセスを90nm、あるいは65nmまで進歩させており、65nm以下のプロセスは主に12インチウェハで製造されている。

業界では一般的に、28nmが成熟プロセスと先端プロセスの境界線であると考えられている。車載用チップは12インチウェハーを使用するものの、そのほとんどは28nm以上の成熟プロセスに基づいている。

世界的に見ると、12インチウェハーは主にファウンドリによって製造されている。過去数年間、TSMCを中心とするファウンドリは主に先端プロセスに注力し、ムーアの法則の発展を継続的に推進してきた。しかし、成熟プロセスへの注目は、UMCを除けば明らかに十分とは言えない。

要するに、一言で言えば、自動車用チップは過去の半導体製造工場ではあまり人気がなかった。

自然災害は続く

自動車用半導体の大部分はIDM社が供給している。今年に入ってから、IDM社は吹雪や火災など、度重なる事故に見舞われ、フル稼働ができないため、自動車用半導体の不足が深刻化している。

2月、米国テキサス州は猛吹雪に見舞われ、NXPとインフィニオンのオースティン工場が操業停止に追い込まれた。インフィニオンCEOは、オースティン工場の生産量が吹雪前の水準に戻るのは6月になると予測している。

3月19日、ルネサスの東北地方にある中工場で火災が発生し、11台の機械が焼失した。車載用チップを生産していた300mmウェハー生産ライン「N3棟」は、生産が停止した。6月3日の報道によると、同工場の生産能力は88%まで回復したが、7月までは災害前の水準に戻る見込みはないとのことだった。

フォルクスワーゲン・グループのヘルベルト・ディースCEOは5月、米国と日本で発生した2件の事故がフォルク​​スワーゲンに損害を与えたと述べた。

IDM（インテリジェントデバイスメーカー）の問題に加え、世界の半導体生産の中心地である中国の台湾省は、水不足、停電、伝染病など、さまざまな状況に見舞われている。

2020年、中国・台湾は56年ぶりの大干ばつに見舞われ、水不足警報は今年6月まで解除されませんでした。周知の通り、半導体製造工場は「水の虎」として知られています。TSMCはわずか2年間で、三峡ダムの貯水容量に匹敵する量の水を消費します。

2021年4月14日、TSMCのFab14 P7工場は、近隣のプロジェクトにおけるパイプラインの掘削作業中の事故により停電に見舞われた。同工場には45/40nmおよび16/12nmの生産ラインがあり、45/40nmプロセスの車載用MCUは同工場の主要製品の一つである。通常、半導体工場で停電が発生した場合、機器の再調整には2～7日かかる。停電が続くと、作業は停止する。

今年5月以降、台湾では感染が再燃している。5月15日には台湾で新たに180人の国内感染者が報告され、台北市と新北市は5月16日から28日まで警戒レベルが3段階に引き上げられた。6月初旬には、台湾の大手包装・検査会社であるKYECの竹南工場で、外国人労働者の間で感染が発生し、200人以上が診断された。

これまでのところ、TSMC、アドバンスト・マイクロ・デバイセズ、南亜、パワー半導体製造有限公司、ラルガン・オプトエレクトロニクスなど、台湾の多くの半導体企業で従業員がこの病気と診断されている。

台湾、中国に加え、マレーシアも6月1日から感染症の影響で操業停止に追い込まれた。マレーシアは世界最大の車載用チップパッケージング国であり、自動車用チップに関してはさらに深刻な状況だ。

N回の組み合わせ攻撃の後、車のチップは深刻な損傷を受けた。

「自動車用チップ戦争（2）」からの続き

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