Wojna na Ukrainie: nowe wyzwanie dla branży półprzewodników

Mijają dziesięciolecia od ich skonstruowania, a mikrochipy są wciąż największym wynalazkiem współczesności, fundamentem high-techowego świata. Wojna na Ukrainie uderzyła w akcje zależnych od nich spółek technologicznych. Inwestorzy obawiają się bowiem, że zaostrzy się problem z dostępnością półprzewodników. Już pandemia COVID-19 wymusiła znaczące zmiany w branży. Po przestojach na początku 2020 r. silny popyt zderzył się z ograniczonymi mocami produkcyjnymi. Dziś jest oczywiste, że kryzys przedłuży się na 2022 rok.

W ramach sankcji po inwazji na Ukrainę USA zapowiedziały odcięcie dostaw mikrochipów do Rosji. Brzmi to niestety groteskowo, bo Rosja i Ukraina są kluczowymi eksporterami neonu, palladu i platyny, z których wszystkie trzy są niezbędne do produkcji mikrochipów. Producenci chipów posiadają obecnie ponad dwu-lub czterotygodniowe dodatkowe zapasy, ale jakiekolwiek przedłużające się zakłócenia w dostawach spowodowane wojną na Ukrainie poważnie wpłyną na produkcję półprzewodników i produktów od nich zależnych, w tym samochodów.

Według Techcet, kalifornijskiej firmy badawczej, specjalizującej się w krytycznych materiałach i komponentach łańcucha dostaw, Ukraina dostarcza ponad 90 proc. amerykańskiego neonu klasy półprzewodnikowej, niezbędnego do laserów stosowanych w produkcji chipów. Neon jest produktem ubocznym rosyjskiej stali, który jest następnie oczyszczany na Ukrainie. Cena neonu wzrosła o 600 proc. kiedy Rosja napadła na Ukrainę w 2014 roku. Tymczasem 35 proc. amerykańskiego palladu, używanego między innymi w czujnikach i pamięciach, pochodzi z Rosji.

Dostępność materiałów – neonu i palladu – z Rosji i Ukrainy jest już ograniczona, więc jakakolwiek dalsza presja na dostawy może spowodować wzrost cen. ASML Holding, kluczowy kontrahent-dostawca dla takich producentów chipów jak TSMC, Samsung Electronics i Intel, już bada alternatywne możliwości. Nowe źródła wymagają jednak długoterminowych inwestycji, zanim będą w stanie zaopatrywać światowy rynek.

Biały Dom ostrzegł przedstawicieli branży, aby zdywersyfikowali swój łańcuch dostaw na wypadek, gdyby Rosja zemściła się na USA za embargo eksportowe, blokując dostęp do kluczowych materiałów. Po aneksji Krymu przez Moskwę w 2014 r. niektóre firmy zaczęły dywersyfikować swoje łańcuchy dostaw poza Rosję i Ukrainę, co spowodowało ogromny wzrost cen neonu. Dywersyfikacja nastąpiła także wskutek wojny handlowej między USA a Chinami, pandemii i sporu Japonii z Koreą Południową. Ale jest obawa, że niewystarczająco.

Sami producenci uspokajają, ale to typowy chwyt PR-owy. Południowokoreański SK Hynix twierdzi, że zabezpieczył dostateczną ilość materiałów i nie ma powodów do obaw. Intel Corp. nie przewiduje żadnego wpływu. GlobalFoundries mówi, że nie widzi bezpośredniego ryzyka, a w razie potrzeby ma dojścia do źródeł poza Rosją lub Ukrainą, podobnie jak tajwański producent chipów United Microelectronics Corp.

Problem niedostatku chipów dotyczy producentów komputerów i telefonów komórkowych oraz samochodów. Ci ostatni ucierpieli najmocniej z powodu pandemii i zerwanych łańcuchów dostaw. Przemysł motoryzacyjny odpowiada za około 10 proc. światowego zapotrzebowania na półprzewodniki. Jeszcze jesienią firma doradcza KPMG szacowała, że może on ponieść nawet 80 proc. ogółu strat wywołanych niedoborem półprzewodników, co przełożyłoby się na 125 mld dolarów utraconej sprzedaży.

Producenci samochodów ucierpią mocniej niż inne branże, ponieważ brakuje im bliskich partnerskich relacji z dostawcami półprzewodników, które z czasem rozwinęli inni klienci. Warto podkreślić, że pojazdy elektryczne potrzebują dwukrotnie więcej półprzewodników niż auta o napędzie spalinowym. Jednak pomimo rosnącego znaczenia półprzewodników w ich biznesie, nie traktowali ich jako komponentów krytycznych i polegali głównie na stronach trzecich w kontaktach z producentami chipów.

W ciągu ostatnich 15-20 lat dostawcy materiałów do produkcji półprzewodników wahali się, czy inwestować w dodatkowe moce produkcyjne, zwłaszcza w tych regionach świata (USA i Europa), które tracą udział w produkcji chipów w porównaniu z Azją. Wcześniejsze doświadczenia z nieprzewidywalnymi wahaniami na rynku półprzewodników doprowadziły niektóre firmy materiałowe do nadmiernych inwestycji, które skutkowały koniecznością operowania ze stratą lub zwijania interesu.

Patrząc historycznie, niższe wzrosty pojawiają się zwykle co 3-5 lat, więc dostawcy doświadczyli tych cykli co najmniej cztery razy w ciągu ostatnich dwóch dekad. W rezultacie dostawcy bardzo niechętnie inwestowali. Takie zachowanie ograniczyło ogólny wzrost w całym łańcuchu wartości.

Popyt na półprzewodniki rośnie wraz z naporem nowych, przełomowych technologii: łączności mobilnej 5G i związanego z nią Internetu Rzeczy (IoT), sztucznej inteligencji (AI) oraz pojazdów autonomicznych. Wymagają one nowych, zaawansowanych modeli chipów, skrojonych specjalnie na miarę tych technologii.

Jeszcze przed pandemią firma analityczna IHS Markit prognozowała wzrost dochodów branży półprzewodnikowej w 2020 r. o 25 mld dolarów, głównie dzięki sprzedaży smartfonów 5G. Jak wiadomo, pandemia doprowadziła do zapaści całego sektora. Przemysł musi teraz odbudować utraconą podczas pandemii skalę. Poza tym potrzebuje świeżej krwi, zdolnej zaspokoić głód kompetencji niezbędnych do tworzenia ultranowoczesnych rozwiązań technologicznych. Aby osiągać wzrost w niespenetrowanych dotąd obszarach, potrzeba mu nowych talentów inżynierskich, wnoszących nowe know-how, tak aby stale poszerzać bazę własności intelektualnej i zasoby badawczo-rozwojowe generujące innowacje.

W tym celu, z jednej strony, producenci półprzewodników aktywnie poszukują uzdolnionych naukowców z innowacyjnym zacięciem, którzy sprostają wyzwaniu tworzenia chipów nowej generacji. Poszukują też programistów, gdyż mają ambicje dostarczać klientom gotowy produkt z oprogramowaniem i tym sposobem konsumować większy kawałek rynkowego tortu. Niestety pula talentów inżynierskich zamiast rosnąć maleje, zwłaszcza w USA. Uczelnie politechniczne nie nadążają z kształceniem absolwentów.

Z drugiej strony, producenci chipów starają się zaspokoić zapotrzebowanie na innowacje poprzez przejmowanie obiecujących technologicznie startupów. Postępy w zakresie R&D są tym bardziej niezbędne, że platformy technologiczne same teraz konstruują mikrochipy, co stwarza wyzwanie dla tradycyjnego przemysłu półprzewodników. Branżę czeka więc fala fuzji i przejęć oraz joint ventures. Na przykład znany na całym świecie Intel zakupił za 15 mld dolarów spółkę Mobileye produkującą oprogramowanie do pojazdów autonomicznych.

Zdaniem wspomnianej firmy analitycznej Techcet, przed nami dwa lata silnego wzrostu branży, ale odbicie nastąpi dopiero w drugiej połowie 2023 r. lub na początku 2024 r. Pomimo cykliczności szacuje się, że rynek półprzewodników utrzyma się w ciągu najbliższych 5 lat z CAGR (skumulowany roczny wskaźnik wzrostu) znacznie powyżej 5 proc. rok do roku, pomimo wyzwań, jakie pandemia i wojna na Ukrainie przyniosły światu.