Halvledare är världsekonomins nya ”olja” – som inte går att lagra

2021-05-10 08:20  

Halvledare är det nya svarta – på väg att ersätta oljan som bränslet i världsekonomin. Racet om var framtida produktionskapacitet ska byggas upp pågår för fullt, med Taiwan som fixstjärna och höga geopolitiska insatser.

Akut brist på halvledare har blivit ett mantra under våren. Särskilt inom bilindustrin. Det handlar om svårigheter att få fram tillräckligt många av de tekniskt komplexa små chip som ska digitalisera och automatisera allt från bilar till brödrostar.

De sprängfyllda orderböckerna i halvledarindustrin ökar insatserna i en redan glödhet geopolitisk fight om industriell makt – med USA och Kina i ringhörnorna.

– Taiwan är det nya Saudiarabien, säger Geraldine Sundström, portföljförvaltare och expert på halvledarindustrin på den amerikanska fondjätten Pimco.

Större geopolitiska spänningar

Och precis som saudierna har gjort som oljegigant sedan 1970-talet kommer Taiwan framöver – i Sundströms scenario – att spela en nyckelroll när de ekonomiska stormakterna drabbar samman.

– Det är redan spänt läge kring Sydkinesiska sjön och detta kommer att vara ett område med ännu större geopolitiska spänningar framöver, säger hon.

Läs mer: Global brist på halvledare – här är allt du behöver veta

Hon ser halvledare som den nya tidens olja – med en avgörande skillnad:

– Du kan ju i princip inte lagra halvledare. Olja för 20 år sedan och olja i dag är samma sak. Men halvledare är designade för särskilda ändamål. De blir ofta obsoleta på några år. Det gör det mycket mer komplicerat att säkra försörjningen.

Denna egenskap bygger upp enorma barriärer runt sektorn. Det krävs kapitalinvesteringar på kanske hundratals miljarder kronor, långa partnerskap med stora industrikunder, politiskt stöd och lyckad forskning och utveckling i många år för att att få igång en konkurrenskraftig halvledarfabrik.

USA:s andel av den globala halvledartillverkningen har rasat från 37 till 12 procent sedan 1990 – trots att asiatiska bjässar som taiwanesiska TSMC och sydkoreanska Samsung redan har fabriker i landet.

Läs mer: IBM först i världen med chip på 2 nanometer – Moores lag förblir relevant

President Joe Biden vill vända trenden med en satsning på 50 miljarder dollar för att bygga upp mer produktion i landet och det surras mycket om att amerikanska Intel måste flytta fram positionerna på hemmaplan.

I Europa ser utslagningen av för halvledarindustrin de gångna 30 åren ännu brutalare ut. Schweiziska ST Microelectronics, tyska Infineon och nederländska NXP Semiconductors och ASML är förvisso tunga spelare i sektorn. Men deras produktion är spridd i hela världen.

– Den enkla förklaringen till det är att vi har blivit utkonkurrerade av bättre och billigare produkter från andra länder, säger Mats Kinnwall, som följer utvecklingen som chefsekonom för branschföreningen Teknikföretagen.

”I knät på Kina”

EU:s industrikommissionär Thierry Breton har nyligen fått 22 medlemsländer att skriva på en avsiktsförklaring där målet är att EU ska fördubbla sin produktion av halvledare på tio år till 20 procent av det globala utbudet.

– Man är rädd för att hamna i knät på Kina, säger Kinnwall.

– Det skulle kunna finnas argument för europeisk produktion om man är rädd att hamna i en utpressningssituation, tillägger han.

Läs mer: ”2025 ska Europas datorchip vara bäst i världen” 

Fast ur ett ekonomiskt perspektiv ger Kinnwall inte mycket för EU-strategin.

– Jag är ingen förespråkare av stora statligt styrda investeringar där politiker och byråkrater pekar ut var framtidens tillväxtbranscher finns. Jag tror marknaden är bättre skickad att hantera det, i grund och botten.

Trots alla störningar i covid-19-pandemins spår växte försäljningen av halvledare med 6,8 procent till motsvarande 3 650 miljarder kronor i fjol, enligt branschorganisationen WSTS. Tillväxten väntas öka till 10,9 procent i år.

Förvärrad halvledarbrist

Men logistik- och produktionsproblemen är utbredda. Ovanpå effekter av nedstängningar och lagerrensning under pandemin kom i februari en smäll i form av extrem vinterkyla i Texas. Detta slog hårt mot Samsungs, Infineons och NXP:s halvledarfabriker i den amerikanska delstaten.

Kort därefter lamslog en storbrand stora delar av produktionen i Renesas Electronics halvledarfabrik utanför Tokyo – direkt riktad mot biltillverkning.

Läs mer: Därför får chipbristen bilindustrin att sluta rulla 

Så gott som alla fordonstillverkare – även de svenska – rapporterar numera om mer eller mindre allvarliga produktionsstörningar på grund av halvledarbrist. Bara i USA talas det om ett produktionsbortfall på 300 000 fordon och tiotusentals förlorade arbetstillfällen – och situationen ser ut att förvärras i andra kvartalet.

Problemet finns även delvis i andra sektorer – som telekom, elektronik, vitvaror och energi – och prisläget både på halvledare och produkterna de används i pressas uppåt.

– Det kan bli en ganska utdragen period innan man får balans mellan utbud och efterfrågan på de här prylarna, säger Kinnwall.

”Förändringen är strukturell”

Stalltipset är att den mest akuta bristen i bästa fall kan vara åtgärdad om några månader eller ett halvår. Men i själva verket har det bara börjat, enligt Sundström.

– Visst, en del av bristen kommer att gå att åtgärda. Men vi står inför 5-10 år med väldigt begränsat utbud av halvledare, säger hon.

Läs mer: Ny storsatsning på halvledartillverkning i USA – men chipbristen består

Obalansen som oroar henne handlar inte om produktions- och leveransproblem utan om en kraftigt ökad efterfrågan. Tillväxten kommer vara tvåsiffrig procentuellt de närmaste fem åren, enligt Sundström:

– Jag tror det kommer att växa trendmässigt längre än så, när vi tar hänsyn till utvecklingen av självkörande fordon, elbilar, robotisering, automatisering, artificiell intelligens, smarta städer, förnybar energi. Det kan hålla på i årtionden.

– Detta är inte en episod med halvledarbrist, orsakad av alla som jobbat hemma i pandemin eller så. Förändringen i efterfrågan går mycket djupare än så, förändringen är strukturell.

Digitalisering driver på utvecklingen

Nya 5g-nät, elbilar, artificiell intelligens, automation och robotisering av industrier och transportsystem, smarta städer, grön energi och en ständigt ökande konsumtion av uppkopplad elektronik och datoriserade vitvaror – vi är på väg in i en allt mer digitaliserad värld där halvledare spelar en allt större roll som insatsvara i produktionen.

Ordet halvledare – "semiconductor" på engelska – härrör från att materialet inte leder ström lika bra som en ledare i metall men inte heller isolerar helt. Råvaran kan exempelvis vara kisel, germanium, selen, som utformas och dopas för att få rätt egenskaper.

De allra första halvledarna tillverkades på 1800-talet, men industriellt genomslag fick de först i slutet på 1940-talet i samband med transistorradion.

Asien har tagit över

Halvledarindustrin har på 30 år – från 1990 till 2000 – vuxit från en försäljning på drygt 50 miljarder dollar per år till över 440 miljarder dollar, visar statistik från branschorganisationen WSTS.

Konsolidering och specialisering har samtidigt gjort att industrin under perioden allt mer har koncentrerats till fyra stora kluster av råvaruproducenter, verktygstillverkare, designbolag och fabriker – i Taiwan, Kina, Sydkorea och Japan.

År 1990 dominerade Japan sektorn, medan övriga Asien fick nöja sig med en 14-procentig marknadsandel. År 2000 hade halvledarmarknaden fyrfaldigats på tio år och både övriga Asien och USA hade kört om Japan som största region. Asiens andel låg då på 25 procent.

Tio år senare – år 2010 – hade halvledarmarknaden vuxit med ytterligare 50 procent. I princip all tillväxt under årtiondet hamnade i Asien vars marknadsandel svällt till nästan 54 procent.

2020 hade den globala halvledarmarknaden vuxit med ytterligare nästan 50 procent. Då såg marknadsandelarna ut så här:

Asien och Stillahavsområdet (exklusive Japan): 61,5 procent

Amerika: 21,7 procent

Europa: 8,5 procent

Japan: 8,3 procent

Källa: Deloitte, Pimco, WSTS

Joakim Goksör/TT

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt