Halvledare pÄ vÀg att ersÀtta oljan

Halvledare Ă€r det nya svarta – pĂ„ vĂ€g att ersĂ€tta oljan som brĂ€nslet i vĂ€rldsekonomin. Racet om var framtida produktionskapacitet ska byggas upp pĂ„gĂ„r för fullt, med Taiwan som fixstjĂ€rna och höga geopolitiska insatser.

Renesas Electronics, en stor leverantör av halvledare till bilindustrin, fick produktionsproblem efter en stor fabriksbrand utanför Tokyo i vÄras. Arkivbild

Renesas Electronics, en stor leverantör av halvledare till bilindustrin, fick produktionsproblem efter en stor fabriksbrand utanför Tokyo i vÄras. Arkivbild

Foto: Mark Schiefelbein/AP/TT

Vetenskap & teknologi2021-05-10 07:25

Akut brist pÄ sÄ kallade halvledare har blivit ett mantra under vÄren. SÀrskilt inom bilindustrin. Det handlar om svÄrigheter att fÄ fram tillrÀckligt mÄnga av de pyttesmÄ och tekniskt komplicerade smÄ chip som ska digitalisera och automatisera allt frÄn bilar till brödrostar.

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

– Taiwan Ă€r det nya Saudiarabien, sĂ€ger Geraldine Sundström, portföljförvaltare och expert pĂ„ halvledarindustrin pĂ„ den amerikanska fondjĂ€tten Pimco.

Större geopolitiska spÀnningar

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

– Det Ă€r redan spĂ€nt lĂ€ge kring Sydkinesiska sjön och detta kommer att vara ett omrĂ„de med Ă€nnu större geopolitiska spĂ€nningar framöver, sĂ€ger hon.

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

– Du kan ju i princip inte lagra halvledare. Olja för 20 Ă„r sedan och olja i dag Ă€r samma sak. Men halvledare Ă€r designade för sĂ€rskilda Ă€ndamĂ„l. De blir ofta obsoleta pĂ„ nĂ„gra Ă„r. Det gör det mycket mer komplicerat att sĂ€kra försörjningen.

Denna egenskap bygger upp enorma barriÀrer runt sektorn. Det krÀvs kapitalinvesteringar pÄ kanske hundratals miljarder kronor, lÄnga partnerskap med stora industrikunder, politiskt stöd och lyckad forskning och utveckling i mÄnga Är för att att fÄ igÄng en konkurrenskraftig halvledarfabrik.

USA:s andel av den globala halvledartillverkningen har rasat frĂ„n 37 till 12 procent sedan 1990 – trots att asiatiska bjĂ€ssar som taiwanesiska TSMC och sydkoreanska Samsung redan har fabriker i landet.

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

I Europa ser utslagningen av för halvledarindustrin de gÄngna 30 Ären Ànnu brutalare ut. Schweiziska ST Microelectronics, tyska Infineon och nederlÀndska NXP Semiconductors och ASML Àr förvisso tunga spelare i sektorn. Men deras produktion Àr spridd i hela vÀrlden.

– Den enkla förklaringen till det Ă€r att vi har blivit utkonkurrerade av bĂ€ttre och billigare produkter frĂ„n andra lĂ€nder, sĂ€ger Mats Kinnwall, som följer utvecklingen som chefsekonom för branschföreningen Teknikföretagen.

"I knÀt pÄ Kina"

EU:s industrikommissionÀr Thierry Breton har nyligen fÄtt 22 medlemslÀnder att skriva pÄ en avsiktsförklaring dÀr mÄlet Àr att EU ska fördubbla sin produktion av halvledare pÄ tio Är till 20 procent av det globala utbudet.

– Man Ă€r rĂ€dd för att hamna i knĂ€t pĂ„ Kina, sĂ€ger Kinnwall.

– Det skulle kunna finnas argument för europeisk produktion om man Ă€r rĂ€dd att hamna i en utpressningssituation, tillĂ€gger han.

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

– Jag Ă€r ingen föresprĂ„kare av stora statligt styrda investeringar dĂ€r politiker och byrĂ„krater pekar ut var framtidens tillvĂ€xtbranscher finns. Jag tror marknaden Ă€r bĂ€ttre skickad att hantera det, i grund och botten.

Trots alla störningar i covid-19-pandemins spĂ„r vĂ€xte försĂ€ljningen av halvledare med 6,8 procent till motsvarande 3 650 miljarder kronor i fjol, enligt branschorganisationen WSTS. TillvĂ€xten vĂ€ntas öka till 10,9 procent i Ă„r.

FörvÀrrad halvledarbrist

Men logistik- och produktionsproblemen Àr utbredda. OvanpÄ effekter av nedstÀngningar och lagerrensning under pandemin kom i februari en smÀll i form av extrem vinterkyla i Texas. Detta slog hÄrt mot Samsungs, Infineons och NXP:s halvledarfabriker i den amerikanska delstaten.

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

SĂ„ gott som alla fordonstillverkare – Ă€ven de svenska – rapporterar numera om mer eller mindre allvarliga produktionsstörningar pĂ„ grund av halvledarbrist. Bara i USA talas det om ett produktionsbortfall pĂ„ 300 000 fordon och tiotusentals förlorade arbetstillfĂ€llen – och situationen ser ut att förvĂ€rras i andra kvartalet.

Problemet finns Ă€ven delvis i andra sektorer – som telekom, elektronik, vitvaror och energi – och prislĂ€get bĂ„de pĂ„ halvledare och produkterna de anvĂ€nds i pressas uppĂ„t.

– Det kan bli en ganska utdragen period innan man fĂ„r balans mellan utbud och efterfrĂ„gan pĂ„ de hĂ€r prylarna, sĂ€ger Kinnwall.

"FörÀndringen Àr strukturell"

Stalltipset Àr att den mest akuta bristen i bÀsta fall kan vara ÄtgÀrdad om nÄgra mÄnader eller ett halvÄr. Men i sjÀlva verket har det bara börjat, enligt Sundström.

– Visst, en del av bristen kommer att gĂ„ att Ă„tgĂ€rda. Men vi stĂ„r inför 5-10 Ă„r med vĂ€ldigt begrĂ€nsat utbud av halvledare, sĂ€ger hon.

Obalansen som oroar henne handlar inte om produktions- och leveransproblem utan om en kraftigt ökad efterfrÄgan. TillvÀxten kommer vara tvÄsiffrig procentuellt de nÀrmaste fem Ären, enligt Sundström:

– Jag tror det kommer att vĂ€xa trendmĂ€ssigt lĂ€ngre Ă€n sĂ„, nĂ€r vi tar hĂ€nsyn till utvecklingen av sjĂ€lvkörande fordon, elbilar, robotisering, automatisering, artificiell intelligens, smarta stĂ€der, förnybar energi. Det kan hĂ„lla pĂ„ i Ă„rtionden.

– Detta Ă€r inte en episod med halvledarbrist, orsakad av alla som jobbat hemma i pandemin eller sĂ„. FörĂ€ndringen i efterfrĂ„gan gĂ„r mycket djupare Ă€n sĂ„, förĂ€ndringen Ă€r strukturell.

Fakta: Asien har tagit över

Halvledarindustrin har pĂ„ 30 Ă„r – frĂ„n 1990 till 2000 – vuxit frĂ„n en försĂ€ljning pĂ„ drygt 50 miljarder dollar per Ă„r till över 440 miljarder dollar, visar statistik frĂ„n branschorganisationen WSTS.

Konsolidering och specialisering har samtidigt gjort att industrin under perioden allt mer har koncentrerats till fyra stora kluster av rĂ„varuproducenter, 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 pĂ„ tio Ă„r och bĂ„de övriga Asien och USA hade kört om Japan som största region. Asiens andel lĂ„g dĂ„ pĂ„ 25 procent.

Tio Ă„r senare – Ă„r 2010 – hade halvledarmarknaden vuxit med ytterligare 50 procent. I princip all tillvĂ€xt under Ă„rtiondet hamnade i Asien vars marknadsandel svĂ€llt till nĂ€stan 54 procent.

2020 hade den globala halvledarmarknaden vuxit med ytterligare nÀstan 50 procent. DÄ sÄg marknadsandelarna ut sÄ hÀr:

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

Amerika: 21,7 procent

Europa: 8,5 procent

Japan: 8,3 procent

KĂ€lla: Deloitte, Pimco, WSTS


Fakta: Digitalisering driver pÄ utvecklingen

Nya 5G-nĂ€t, elbilar, artificiell intelligens, automation och robotisering av industrier och transportsystem, smarta stĂ€der, grön energi och en stĂ€ndigt ökande konsumtion av uppkopplad elektronik och datoriserade vitvaror – vi Ă€r pĂ„ vĂ€g in i en allt mer digitaliserad vĂ€rld dĂ€r sĂ„ kallade halvledare spelar en allt större roll som insatsvara i produktionen.

Ordet halvledare – "semiconductor" pĂ„ engelska – hĂ€rrör frĂ„n att materialet inte leder ström lika bra som en ledare i metall men inte heller isolerar helt. RĂ„varan kan exempelvis vara kisel, germanium, selen, som utformas och dopas för att fĂ„ rĂ€tt egenskaper.

De allra första halvledarna tillverkades pÄ 1800-talet, men industriellt genomslag fick de först i slutet pÄ 1940-talet i samband med transistorradion. I dag Àr de ofta tunnare Àn hÄrstrÄn och sammanlÀnkade pÄ sÄ kallade chipps med myriader av trÄdar och kopplingar, som i sin tur anvÀnds för att styra processer i allt frÄn datorer, mobiler och bilar eller sjukvÄrdsutrustning, vapen, energisystem och vitvaror.

SĂ„ jobbar vi med nyheter  LĂ€s mer hĂ€r!