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问题

全球半导体短缺，会对各大行业带来哪些影响？

回答
全球半导体短缺，这股浪潮正以前所未有的力度席卷全球，像一场无声的“芯片荒”，深刻影响着我们生活的方方面面，尤其对各大行业而言，更是牵一发而动全身。这不仅仅是几个产品生产受阻那么简单，而是对整个产业生态、发展节奏乃至未来格局都可能产生颠覆性的改变。

汽车行业：按下“暂停键”，加速转型

汽车行业可以说是这场短缺潮中最直接、最受伤的领域之一。现代汽车，尤其是电动汽车，堪称“移动的芯片工厂”。从发动机控制单元（ECU）、车载娱乐系统，到自动驾驶辅助系统（ADAS）的关键芯片，再到电池管理系统（BMS），几乎无处不见半导体的身影。

产能大幅下滑，交付周期拉长： 芯片供应不足直接导致汽车制造商无法生产出足够数量的整车。许多工厂不得不采取轮班制、减产甚至临时停产，大量订单积压，消费者提车时间从几个月延长到一年甚至更久。
高利润车型优先，产品结构调整： 为了最大化有限的芯片资源，车企往往会优先保障利润率更高的车型生产，比如SUV、高端轿车等，而入门级车型可能面临更严重的供应瓶颈。
成本上升，终端售价提高： 芯片价格水涨船高，加之其他零部件和物流成本的上涨，汽车制造商不得不将部分成本转嫁给消费者，导致新车价格普遍上涨，进一步挤压了部分消费者的购车能力。
加速“芯片自主化”和“软件定义汽车”的探索： 长期以来，汽车行业对半导体供应商的依赖性较强。这次短缺让车企意识到供应链的脆弱性，因此，一些大型车企开始积极探索与芯片设计公司合作，甚至考虑自研部分关键芯片，以期掌握更多主动权。同时，这也进一步推动了“软件定义汽车”的理念，即通过软件升级来赋予汽车更多功能，减少对特定硬件的依赖。

消费电子行业：创新步伐放缓，竞争格局重塑

我们日常使用的智能手机、笔记本电脑、游戏机、智能家居设备等，都离不开种类繁多的半导体芯片。

产品发布受阻，新品迭代慢： 芯片厂商无法满足庞大的订单需求，导致消费电子产品厂商面临缺货困境。一些原计划在特定时间发布的新品，不得不延期，或者以“限量供应”的形式推向市场。这意味着消费者可能无法及时获得最新、最热门的科技产品，创新带来的兴奋感也会打折扣。
价格上涨，利润空间压缩： 同样，芯片成本的上升让消费电子产品也难以幸免。价格的上涨可能会影响消费者的购买意愿，而如果厂商选择不涨价，那么自身的利润空间将被严重压缩，尤其是在竞争激烈的市场中。
市场份额争夺加剧，洗牌加速： 能够获得稳定芯片供应的厂商，在市场中将拥有更强的竞争力。那些与芯片供应商关系更紧密、订单量更大的大品牌，可能更容易渡过难关，甚至趁机扩大市场份额；而中小厂商则可能面临被淘汰的风险，行业的洗牌效应更加明显。
功能缩减或替换，消费者体验受影响： 在极端情况下，为了尽快推出产品，厂商可能会选择使用性能稍逊一筹的芯片，或者砍掉一些对芯片需求较高的功能，这都会直接影响到产品的性能和用户体验。

通信与网络行业：5G部署受限，数据中心建设承压

5G基站、路由器、服务器等通信设备，以及支撑其运行的数据中心，同样是半导体的“大户”。

5G网络建设进度放缓： 5G网络的规模部署需要大量的基站和相关通信设备，而这些设备的生产高度依赖于各种高性能芯片。芯片短缺导致了相关设备的出货量受限，从而影响了全球5G网络的覆盖范围和部署进度。
数据中心扩张受阻，云服务成本可能上升： 随着数字化转型的深入，数据中心的需求持续增长。但是，服务器、存储设备、网络交换机等都需要大量的半导体芯片。芯片供应不足意味着数据中心的建设和升级面临挑战，这可能会限制云计算服务的扩展能力，并可能导致云服务价格的上涨。
网络安全设备受影响： 现代网络安全设备，如防火墙、入侵检测系统等，也集成了复杂的芯片，以处理海量数据和执行复杂的安全算法。芯片短缺可能会影响这些安全设备的供应，从而给关键基础设施的网络安全带来潜在风险。

工业制造与自动化行业：智能化升级受挫，生产效率面临挑战

工业4.0、智能制造的推进，离不开各种工业控制芯片、传感器芯片、嵌入式处理器等。

智能生产线建设延缓： 自动化生产线、机器人、工业物联网（IIoT）设备等，都是实现智能制造的关键。这些设备的运行和控制都依赖于芯片。芯片短缺直接导致了新的智能生产线的建设和旧生产线的升级受到阻碍。
生产效率提升受限： 即使是现有生产线，如果缺少关键的控制芯片或传感器，也可能无法满负荷运转，或者需要手动干预，从而降低整体的生产效率。
维修与备件供应困难： 对于已经运行的工业设备，如果芯片出现故障，缺乏替换芯片将导致设备长时间停机，影响生产连续性。
供应链脆弱性暴露： 工业制造企业也深刻体会到其供应链的脆弱性，尤其是在依赖进口关键零部件的情况下。这促使它们更加关注供应链的多元化和本土化。

医疗健康行业：医疗设备更新换代承压，创新研发面临瓶颈

尽管医疗健康行业不像汽车或消费电子那样直接受到芯片短缺的影响，但其对于高精度、高可靠性的芯片需求却日益增长。

高端医疗设备供应紧张： MRI、CT扫描仪、高端手术机器人、生命体征监测仪等许多先进的医疗设备，都集成了复杂的半导体元件。芯片供应不足可能导致这些关键医疗设备的生产受限，影响医院更新设备或满足患者需求。
医疗创新研发受阻： 随着医疗技术的进步，新型诊断设备、可穿戴健康监测设备、基因测序仪等都在快速发展，这些设备往往需要定制化的、高性能的芯片。芯片的短缺可能会延缓这些创新产品的研发和上市。
“物联医疗”和远程医疗部署受影响： 物联网（IoT）在医疗领域的应用，如远程病人监护、智能药盒等，需要大量的传感器和通信芯片。芯片短缺可能影响这些技术的推广和应用，从而限制了医疗服务的可及性。

其他受影响的行业：

航空航天与国防： 高端军事装备、雷达系统、导航设备等都对高性能、高可靠性的芯片有极高需求，芯片短缺将直接影响这些战略性产业的发展和国家安全。
能源领域： 智能电网、新能源汽车充电桩、石油钻井平台控制系统等，都需要大量的电子元器件和芯片，芯片短缺会影响这些领域的现代化进程。
教育与科研： 高性能计算设备、实验室仪器、教学设备等，都可能因为芯片短缺而面临供应压力，影响教学和科研活动的正常开展。

总结起来，这场全球半导体短缺潮，不仅仅是供应链问题，它触及到了现代社会运行的“神经中枢”。 它迫使各大行业审视自身的供应链韧性，加速数字化转型和技术创新，甚至可能重塑未来的产业格局。这是一场全球性的挑战，但也可能催生新的机遇，促使我们以更具战略性的眼光来应对技术发展和产业协作。这场“芯片荒”的影响，将是深远且持续的。

网友意见

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相关从业者，从汽车行业角度来答一下。以下回答是对大众此次缺料的分析：

缺料对于硬件工程师来说是比较头疼的事情，这种事情时有发生，而发生了也都比较急，缺料就意味着有停线的风险，会给主机厂和供应商都带来较大的损失，整车厂对供应商的缺料停线的罚款也是按分钟计费的。

汽车智能化和电动化对元器件的需求加速

随着汽车智能化、电动化相关功能的增加，车载ECU的元器件数目也在不断增加，各种黑科技功能的实现都要依托与芯片来实现，车规级芯片将成为未来半导体增量的主要驱动力，芯片的需求量也越来越大，消费芯片的厂商也开始进入汽车芯片市场[1]。

而半导体行业主要包括设计、制造和封测三大环节，其中芯片制造的材料和设备也具有极高的门槛，整个产业链中需要各环节紧密合作。

上游的芯片设计环节，利润较高，以美国为主的公司占据领先地位，如高通、博通、英特尔、德州仪器、美信、英伟达等为代表；集成电路的制造技术门槛较高，资本投入大，以中国台湾的台积电、韩国的三星为代表，大陆的中芯国际距离行业最先进的5nm工艺还落后一代；封测属于行业下游，目前国内的封测厂基本与行业接轨。

另外关键的材料和制造设备也至关重要，材料市场几乎由日本企业垄断，光刻机等设备被荷兰ASML、日本等企业把持。

产能紧张和突发事件是元器件短缺的主要原因

半导体产业生态链需要各环节密切配合，如若一个环节出现问题就会引起缺料，因此芯片缺料在半导体行业时有发生，常见的缺料原因有：产能紧张、突发事件、采购问题等方面。

缺料会导致涨价，交期拉长，今年疫情以来，汽车行业供应各品牌供应商，陆续缺货，有：AKM、ADI、ST、NXP、RENESAS等企业[2][3]，过去的一个多月，各芯片厂商的状态是AKM一片难求，ST有所缓解，NXP持续火热…

突发事件：近两年的芯片紧张主要受突发事件的影响，如新冠疫情、中美贸易战、工厂罢工、工厂失火、恶略天气等。

新冠疫情影响复工复产，新冠疫情今年全球半导体短缺的主要原因，半导体行业的供货严重依托于进口，受国外疫情影响，整个行业的产能不足，直接影响供应周期。
中美贸易战一系列针对华为等国内高科技产业的政策，加剧了半导体行业缺货的冲击，缺芯即少魂，华为不得已都把荣耀手机卖掉了。汽车行业使用的部分高端芯片容易成为中美贸易战背景下出口管制对象，面临不确定性风险。
工厂罢工也是芯片缺料的一个原因，在追求自由平等的西方国家，罢工还是时常发生的事情，罢工会直接影响芯片供应，如最近的意法半导体大罢工造成ST芯片的供应短缺。
工厂意外失火也属于不可抗拒的意外因素，如今年9月底日本音频IC巨头AKM（主要业务为DSP和音频IC（ADC/DAC/解码等）的唯一的晶圆工厂失火，据说经过82小时尚未被完全扑灭，导致芯片在短期内难以替换，部分型号暴涨22倍[4]。
另外就是台风等恶劣天气影响物流运输，也会导致芯片交货延期。

产能紧张：销量猛增也会导致供应商的产能不足，造成供需关系的不平衡，随之而来的就是涨价，延长供货周期等。如2018年新能源汽车市场销量大增，所引起的MLCC电容缺料问题。

采购问题：采购的人为原因如下单不及时，库存更新不及时等也会导致缺料，当然大企业对物料周期管控会较为严格一些，这类的问题也相对少一些。

除此之外，我国汽车行业车规级半导体器件的自我供给率不足10%[5]，也是产业链的严重威胁之所在，整车企业也逐步开始构建芯片国产化的目标和技术路线，积极推进相关国产化、去mei化的方案推进。

元器件短缺需要主机厂和供应商紧急应对

缺料时工程师需要去跟芯片供应商协调供货周期，去跟代工厂协调物料库存，去跟整车厂商协调应对措施。若都不能解决，还要进行相关替代料的选型及验证。

应对元器件缺料，需要采购有策略地预防。但对于突发状况，需要尽快解决缺料，也没什么好办法，都是跟催协调供应商的苦力活。

常用的办法有：给供应商试压；市场流通散料高价买入；公司高层出面战略协商；需找替代料和新的供应商等。

给供应商试压就是刷脸，假如你是他们的核心大客户，那么可以让他优先保证你的供货，尽量缩短供货周期等。也就是先断小弟的粮，优先供大哥。
市场流通散料高价买入，当有突发事件或者供货紧张时，市场会有一定的散料流通，这时可以通过购入来缓解库存紧张，但价格一般相对较贵，可以用来暂时救急。
公司高层出面协商，高层出面达成战略合作协议，也能享受VIP大哥优先供货待遇。
寻找新的供应商，芯片的供应商也分一级二级代理，当代理商拿不到可以换更高级别的代理商或者直接与芯片厂商协商供货。
需找替代料方案，当时在不能满足供货要求时，如AKM工厂失火，供货最起码大半年无法保证，只能寻找替代料。但这也是最后不得已的办法，更换替代料之后需要重新进行DV、EMC等功能及性能的验证。

当然在硬件设计时也要考虑冗余及供货周期的问题，芯片选型要尽量有Pin to Pin兼容方案，无源器件尽量用标准封装，用通用物料不用定制物料，分立器件进行备选方案的认证等等。

大众汽车回应停产系芯片断供，断供芯片会给汽车行业带来哪些影响？电子原件芯片对汽车有多重要？

低头俯瞰苍穹：什么是车规级元器件？

有哪些汽车上不起眼的零部件看起来简单，但设计起来非常有难度？我认为是芯片

参考

  1. ^汽车芯片厂商的新变局 https://xw.qq.com/cmsid/20200623A03P6C00
  2. ^缺货的野火熊熊燃烧，不止AKM，其他品牌状况如何了？ https://mp.weixin.qq.com/s/7mt2qOehTeqL7OIdaA6Rzg
  3. ^南北大众今起停产！“缺芯”将影响百万产能！ https://mp.weixin.qq.com/s/HkSMh1491X6ngbosAoFnUw
  4. ^音频IC巨头AKM工厂失火，部分型号暴涨22倍！  https://www.sohu.com/a/428307779_120004991
  5. ^自给率不到10% 汽车芯片国产化为何步履艰难？ https://www.sohu.com/a/233597786_526279

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