Schwerpunkte

Der globale Chip-Engpass

Eine Chronologie unglücklicher Ereignisse

20. Juli 2021, 14:06 Uhr   |  Karin Zühlke

Eine Chronologie unglücklicher Ereignisse
© Fusion

Covid-19 hat traumatische Schockwellen innerhalb der Lieferketten rund um den Globus verursacht, dabei war die Halbleiter-Lieferkette schon anfällig, lange bevor die Regierungen Lockdowns verordneten und die Katastrophe ihren Lauf nahm. Eine Einschätzung von Fusion.

In einer Zuspitzung negativer Variablen hat sich der Chipmangel im Laufe der Jahre aufgrund einer Verkettung unglücklicher Ereignisse verschärft. Zu den Ereignissen gehören Handelskonflikte zwischen Ländern, die sich auf Rohstoffpreise und -verteilung auswirkten, Naturkatastrophen wie die Dürre in Taiwan und der Wintersturm in Texas, die große Produktionsanlagen beeinträchtigt haben, sowie Vorfälle wie die drei separaten Brände in japanischen Produktionsanlagen zwischen 2019 und 2021, die verheerende Auswirkungen auf ihren Betrieb hatten und zu Rohstoff­engpässen beitrugen.

Für die Probleme der Chiphersteller scheint kein Ende in Sicht, selbst angesichts der Expansionspläne großer Unternehmen, um die Nachfrage zu befriedigen, während verschiedene Länder darum wetteifern, zum führenden globalen Chiphersteller aufzusteigen. Jedes dieser Phänomene hat zur aktuellen Marktvolatilität beigetragen und wird auch weiterhin die Aussichten der Unternehmen beeinflussen, da die Chiphersteller erwarten, dass die Knappheit auch in den kommenden Jahren anhalten wird.

Welleneffekte in den Lieferketten

Der Handelskonflikt zwischen den USA und China sowie zwischen Japan und Korea führten zu Marktturbulenzen für Chiphersteller und trugen zur wachsenden Besorgnis über Auswirkungen geopolitischer Konflikte auf Produktion und Distribution bei. Beide Handelsskonflikte führten zu längeren Lieferzeiten, erhöhten Preise und trugen zur Verknappung von Rohstoffen bei.

Der US-China-Handelskrieg

2018 begann der Handelskrieg zwischen den USA und China und entfaltete sich in fünf Phasen zwischen 2018 und 2021. »Der Handelskrieg zielte direkt auf Pekings Ambitionen ab, führend in fortschrittlichen Fertigungstechnologien wie bei Halbleitern und Elektrofahrzeugen zu werden«, berichtete das Wall Street Journal. Die erste Welle von Strafzöllen, die sich direkt auf die Chipherstellung auswirkte, traf 2018 chinesische Importe und zielte auf Rohstoffe für Chips, wie Silizium, Reaktorröhren und -halterungen, die für die Waferproduktion bestimmt sind.

In einem Welleneffekt waren die Zölle, die diese Rohstoffe trafen, einer der drei Hauptfaktoren, die zu der im 3. Quartal 2019 ermittelten 8-Zoll-Wafer-Knappheit (20 mm) führten, die bis heute anhält; die anderen Faktoren waren die erhöhte Nachfrage nach Endprodukten und die ungleichmäßige Versorgung mit Foundry-Ausrüstung. Die Spannungen zwischen den USA und China verursachten zusätzlich verstärkt das Horten von Wafern, als die USA im Nachgang Chinas größten Chiphersteller SMIC im Jahr 2020 auf die schwarze Liste setzten. Da zahlreiche relevante Teile der Lieferkette betroffen waren, befürchteten US-Branchen, die auf Halbleiter angewiesen sind, dass Beschränkungen für chinesische Importe dazu führen würden, dass China sein eigenes Halbleiter-Ökosystem schaffen würde, auch wenn es dann in Bezug auf die US-amerikanischen Chipdesigns aufholen müsste.

Im August 2019 eskalierte der Handelskonflikt, als Peking ankündigte, Zölle in Höhe von 75 Milliarden US-Dollar auf US-Waren zu erheben. Die letzte Phase der US-Zollmaßnahmen im September 2019 zielte schließlich darauf ab, chinesische Waren im Wert von 120 Milliarden Dollar zu treffen. Im Jahr 2019 wurde eine Vereinbarung zwischen den USA und China getroffen, die strukturelle Reformen und Änderungen des chinesischen Wirtschafts- und Handelsregimes beinhaltet. Man erhoffte sich, dass diese Vereinbarung, wenn sie später in Kraft träte, die auf beiden Seiten eskalierenden Zollerhöhungen auf Importe reduzieren würde.

Bild: zaie/stock.adobe.com
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Der Handeslkonflikt zwischen Japan und Korea

Der Handelskonflikt zwischen Japan und Korea begann 2019 damit, dass Japan Exportbeschränkungen für Rohmaterialien zur Herstellung von Chips einführte. Die großen Halbleiterhersteller SK Hynix und Samsung, beide mit Hauptsitz in Südkorea, gerieten ins Fadenkreuz, als sie versuchten, Lagerbestände zu sichern, um Versorgungsengpässen in der Produktion vorzubeugen. Die großen Chiphersteller in Südkorea waren stark von den in Japan produzierten Chemikalien abhängig, die für die Chipherstellung unerlässlich sind. Die bereits bestehende Besorgnis innerhalb der Halbleiter-Lieferketten aufgrund der Spannungen zwischen den USA und China verstärkte sich durch diese zusätzliche Unterbrechung der Produktion der aus Asien kommenden Chips.

2020 – Keine Besserungen in Sicht
2020 schlug Covid-19 zu. Hersteller aller Branchen bemühten sich, Angebot und Nachfrage unter beispiellosen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen zu erfüllen. Bei den Chipherstellern stand die Produktion fast die Hälfte des Jahres aufgrund von staatlich verordneten Lockdowns und Covid-19-Einschränkungen teilweise still. Als die Produktion wieder aufgenommen wurde, mussten sich die Halbleiterunternehmen auf erhöh­ten Druck aus verschiedenen Bereichen einstellen.

Vor allem die Automobilbranche verzeichnete einen Nachfrageanstieg, da sich das Kaufverhalten in der zweiten Jahreshälfte änderte, denn Verbraucher mieden aufgrund der Pandemie öffentliche Verkehrsmittel, und Individualisierungen bei Fahrzeugen wurden zum Trend. Die Erholung der Automobilindustrie wurde verzögert, da es in der Lieferkette zu Engpässen bei 8-Zoll-Wafern und ABF-Substraten kam, die für die eingebauten Halbleiter benötigt werden. Als Reaktion darauf drosselten Automobilhersteller wie Volkswagen, Ford und Toyota die Produktion zu einer Zeit, als die Branche an der Schwelle zu einem Boom stand.

Die Verknappung der Rohstoffe verschärfte sich weiterhin aufgrund von Kapazitätsengpässen, der Unvorhersehbarkeit der Covid-19-Pandemie und der unvorhergesehenen Ereignisse, von denen die Chiphersteller weltweit betroffen waren. Der Engpass bei 8-Zoll-Wafern verschlimmerte sich ab 2019 aufgrund der höheren Nachfrage auf dem IC-Markt, der zunehmenden Spannungen zwischen den USA und China sowie des Wachstums in der 5G- und Automobilindustrie, was dazu führte, dass im Jahr 2020 eine Wafer-Produktionsauslastung von 99 % erreicht wurde.

Die Verknappung an ABF-Substraten wurde im Juli 2020 zusätzlich dadurch verschärft, dass ein Brand die Produktion des japanischen Herstellers Nittobo beeinträchtigte. Die Anbieter von ABF-Substraten versuchten, die Produktion für die kommenden Monate zu erhöhen, aber aufgrund der hohen Nachfrage nach Halbleitern wurden Rückstände und Vorlaufzeiten bis Ende 2021 vorher­gesagt.

Im Oktober 2020 brach im Halbleiterwerk Asahi Kasei Microdevices (AKM) in Miyazaki, Japan, erneut ein Feuer aus, das die Produk­tionsstätte schwer beschädigte und außer Betrieb setzte. Der Halbleiterhersteller teilte den Kunden mit, dass sie auf alternative Produkte umsteigen sollten und dass AKM mit einem Dritthersteller zusammenarbeiten würde, bis das AKM-Werk wieder öffnen könne. Als Folge entwickelte sich auf dem Markt eine Panik, die die Preise in den Tagen nach dem Brand in die Höhe schnellen ließ. Die Kunden deckten sich in ihren Bemühungen, weitere Unterbrechungen in ihren Lieferketten zu vermeiden, mit Vorräten ein.

Die Pandemie, die Rohstoffknappheit und die Nachfrage haben die Halbleiterhersteller im Jahr 2020 belastet, und es ist keine Besserung in Sicht. Damit sich die globalen Chiphersteller darauf einstellen können, wird die Resilienz der Lieferkette immer wichtiger, um Engpässe zu beheben und Unternehmen zu helfen, Unterbrechungen zu deeskalieren.

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2. 2021 – eine Chance für Wachstum in globalen Lieferketten

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