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Knappe Chips: Ist bei der Halbleiterversorgung Entlastung in Sicht?

Knappe Chips: Ist bei der Halbleiterversorgung Entlastung in Sicht?

09-02-2022 | Einblicke

Seit zwei Jahren kämpft die Weltwirtschaft mit einem schweren Mangel an Chips – und ein Ende ist nicht in Sicht.

  • Michael  Studer
    Michael
    Studer
    Senior Equity Analyst

In aller Kürze

  • Die Halbleiterindustrie wird vom pandemiebedingten Nachfrageboom überrascht
  • Am stärksten betrifft der Mangel Konsumgüter des mittleren bis unteren Segments (vom Auto bis zur Waschmaschine)
  • „Smart Energy“-Investments könnten von der Chipverknappung profitieren

Halbleiterchips werden für alle modernen elektronischen Geräte benötigt – von Smartphones bis zu Laptops. Sie sind zudem Herzstück vieler Standard-Haushaltsgeräte wie Geschirrspüler oder Heizungsanlagen.

Die prominentesten Opfer sind wohl die Automobilhersteller, die in den letzten Monaten gezwungen waren, ihre Produktion herunterzufahren. Der dadurch erlittene Umsatzverlust bis 2021 wird auf 210 Mrd. US-Dollar geschätzt.1 Aber auch andere Produktsparten, darunter medizinische Geräte, Netzwerkausrüstung und Spielkonsolen, sind von der Knappheit betroffen. Zuletzt machten sogar die PC- und Smartphone-Hersteller die Chip-Knappheit für die Senkung ihrer Produktionsziele verantwortlich.2 Ironischerweise leiden sogar die Unternehmen, die die Anlagen zur Produktion von Halbleiterchips herstellen, unter Engpässen.

Selbst die Unternehmen, die die Anlagen zur Produktion von Halbleiterchips herstellen, leiden unter Engpässen

Einer der Hauptgründe für den Mangel ist die enorme Post-Covid-Nachfrage die von vielen Branchenakteuren unterschätzt wurde. Im Jahr 2019 war der Chip-Umsatz um 12 % gesunken, was auf die zyklische Natur von Speicherchips zurückzuführen war. Ende 2019 – vor Ausbruch der Coronapandemie – prognostizierte die Semiconductor Industry Association (SIA) jedoch ein globales Umsatzwachstum von 5,9 % für 2020 und 6,3 % für 2021.3 Viele Marktteilnehmer reagierten auf die Coronakrise, indem sie sich auf schlechte Zeiten einstellten: Sie reduzierten ihre Bestellungen und bauten die Bestände ab. Doch die verhängten Lockdowns und die enormen staatlichen Hilfsprogramme führten zu einer unerwarteten Entwicklung: Die Verbraucher und Unternehmen erhöhten ihre Ausgaben für digitale Güter und Infrastruktur. So verzeichnete die SIA von August 2020 bis August 2021 einen Anstieg der Halbleiterumsätze um ganze 29,7 %, angetrieben durch die Nachfrage nach 5G-Smartphones und Cloud-Infrastruktur, aber auch nach klassischen Elektronikartikeln wie PCs, Fernsehgeräten und Webcams.4

Eine Kombination aus verschiedenen Trends

Der „Corona-Effekt“ traf auf den langfristigen Trend, dass Haushaltsgeräte und Autos immer intelligenter werden – und somit mehr Chips benötigen. So werden beispielsweise in einem E-Auto doppelt so viele Halbleiter verbaut als in einem Verbrenner. Auch die allgemeine Digitalisierung der Wirtschaft (z. B. die Verlagerung auf den elektronischen Handel und die digitale Arbeit) führt zu einem kontinuierlichen Anstieg der Chip-Nachfrage. Und auch geopolitische Maßnahmen hatten Folgen: Die von den USA verhängten Sanktionen gegen chinesische Technologieunternehmen wie Huawei im Jahr 2019 führten dazu, dass chinesische Hersteller Chips horteten, um die Versorgung sicherzustellen.5

Die Chipindustrie litt früher unter „Boom-Bust“-Zyklen sowie unter „Doppelbestellungen“, bei denen Kunden mehr Chips kaufen als benötigt. Wenn sich dann Angebot und Nachfrage wieder normalisierten und die Anspannung auf dem Chipmarkt nachließ, ging die Nachfrage drastisch zurück. Aufgrund ihrer Erfahrungen zögerten die meisten Akteure auf dem Halbleitermarkt verständlicherweise, in zusätzliche Kapazitäten zu investieren, um eine lediglich temporär höhere Nachfrage zu bedienen – ohne starke, langfristige Kundenbindungen aufzubauen. Zwar haben TSMC, Intel und Samsung ihre Investitionen in neue Fabriken zuletzt erhöht. Jedoch kostet eine moderne Halbleiterfabrik mehr als 10 Mrd. US-Dollar – und es braucht Jahre, um sie zu bauen, da die Chips immer komplexer werden.6 Infolgedessen werden die meisten investierten Kapazitäten erst 2023 oder sogar 2024 zur Verfügung stehen, da die Vorlaufzeiten bei den meisten Geräteherstellern mehr als 52 Wochen betragen (doppelt so lang wie üblich).

Wir glauben nicht, dass sich die Anspannung auf dem Halbleitermarkt so schnell auflösen wird, wie es einige Branchenakteure und Investoren es erwarten.

Neue Kapazitäten nur für margenstarke Chips der neusten Generation

Die Kapazitäten werden im Allgemeinen nur an der Spitze ausgebaut, d. h. Fabriken werden nur für die Produktion von Halbleitern der neusten Generation gebaut, da nur diese Gewinnspannen aufweisen, die zur Amortisierung der hohen Kapitalfixkosten erforderlich sind. Mittel- bis langfristig, wenn die Chiptechnologie zur Standardtechnologie herangereift ist, profitieren auch ältere Chipdesigns (z. B. für weniger anspruchsvolle Automobilanwendungen) von der Umstellung auf höherwertige Kapazitäten. Dies ist jedoch ein langwieriger Prozess und bietet keine schnellen Lösungen. Gegenwärtig sind wir in der ungewöhnlichen Situation, dass ältere Chips (40 bis 90 Nanometer), die für die Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie verwendet werden, Mangelware sind, während die Kapazitäten hauptsächlich für die modernsten Chips (5 und 7 Nanometer) ausgebaut werden.

Dementsprechend haben die Chiphersteller mit selektiven Preiserhöhungen reagiert, die die Enge des Marktes in den verschiedenen Chipgenerationen widerspiegeln. Abbildung 1 veranschaulicht den Preiserhöhungsmechanismus der führenden Fabriken in verschiedenen Chipgenerationen für 2021 und 2022.7

Abbildung 1 | Preiserhöhungen für Chips der älteren Generation

Quelle: Counterpoint Technology Research, Robeco

Wie Abbildung 1 zeigt, werden sich die Preissteigerungen bis 2022 fortsetzen, was auf ein anhaltendes Ungleichgewicht von Angebot und Nachfrage bei Chips der älteren Generation hindeutet. Wir glauben daher nicht, dass sich die Anspannung auf dem Halbleitermarkt so schnell auflösen wird, wie einige Branchenakteure und Investoren es erwarten. Das Problem könnte sich einfach auf andere Bereiche des Marktes verlagern.

Es kann noch schlimmer werden

Auch in der stark konsolidierten globalen Halbleiterlieferkette drohen Risiken. Eine durch einen Virusausbruch bedingte Abriegelung in Xi'an, einem führenden Produktionszentrum in China, in dem viele Fabriken für Speicherchip-Teile angesiedelt sind, führte zu einer vorübergehenden Unterbrechung der Lieferungen an die führenden Halbleiterhersteller Samsung und Micron. Darüber hinaus könnte der Brand im Berliner Werk des Technologieunternehmens ASML in der Silvesternacht auch für die Kunden des Unternehmens folgenreich sein. Vorfälle wie diese könnten die Angebotsseite zusätzlich belasten und die Preise in die Höhe treiben.

Verschiedene große Technologieunternehmen wollen virtuelle und künstliche Intelligenz (VR & AR) zum Mainstream machen. Das könnte die Nachfrage nach Datenbrillen (Smart Glasses) in die Höhe treiben, die wiederum mit leistungsstarken Halbleiterelementen ausgestattet sind. Der verstärkte Vorstoß für eine klimaneutrale Welt bedeutet zudem in vielen Fällen eine Verlagerung von „dummer Energie“ (wie der Verbrennung fossiler Brennstoffe) hin zu „intelligenter Energie“ (wie Batterien, Solarzellen und Windturbinen), die alle in hohem Maße Halbleiter zur Steuerung und Optimierung der Energieerzeugung, -speicherung und -verteilung einsetzen. Die Geschichte der Halbleiterindustrie zeigt jedoch, dass, sobald die Anspannung nachlässt, wieder ein Bust-Zyklus einsetzt.

Die Smart Energy-Strategie ist im Bereich Analog- und Leistungshalbleiter übergewichtet, was durch die starken langfristigen Trends bei Elektrofahrzeugen und intelligenten Stromnetzen sowie die robuste wirtschaftliche Erholung bedingt ist. Diese Trends dürfte dazu beitragen, die Auslastung zu erhöhen, das Angebot zu verknappen, die Preise zu erhöhen und die Gewinne weiter zu steigern, auch wenn Inflationsdruck besteht. Da diese Faktoren jedoch eingepreist sind, ist die Strategie im Bereich Halbleiter selektiver geworden.

1 Bloomberg, September 23, 2021,“Worsening Chip Woes to Cost Automakers $210 Billion in Sales.”
2 cnbc.com, July 29, 2021,“The global chip shortage is starting to hit the smartphone industry.”
3 Semiconductor Industry Association Report, December 3, 2019.
4 Ibid.
5 cnbc.com, September 18, 2020,“A brewing U.S.-China tech cold war rattles the semiconductor industry.”
6 Bloomberg, April 2021,“TSMC to Spend $100 Billion Over Three Years to Grow Capacity.”
7 EE Times Asia, September 2021,“TSMC Price Hike Indicates Capacity Tightness to Persist in 2022.”

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