La escasez actual de semiconductores es el resultado del fuerte aumento de la demanda de los últimos meses, consecuencia a su vez del parón de la oferta y la demanda en el segundo trimestre de 2020 debido a la pandemia y del veto impuesto por Estados Unidos a las exportaciones de chips a China, y especialmente a Huawei, que provocó que desde mediados de 2019 se acaparara todo el stock disponible de chips para hacer frente al embargo. El resultado es que los pedidos no planificados con anterioridad, como los de la industria automovilística, no se pueden ahora servir. Si Europa no actúa rápidamente, no será sólo su industria automovilística la que carezca de semiconductores sino también la de equipos de telecomunicaciones y otras muchas industrias manufactureras que dependen de los chips y de que haya una cadena logística global bien engrasada.
El mercado mundial de semiconductores, que se mantuvo entre los 290.000 y 340.000 millones de dólares durante la primera mitad de la década pasada, registró un notable crecimiento anual entre finales de 2016 y finales de 2018, hasta llegar a los 468.000 millones de dólares en 2018. Después, en 2019, bajó un brusco 12% hasta los 412.000 millones de dólares, en gran parte debido a la caída del precio de las memorias, para recuperarse sustancialmente en 2020, con un aumento del 6,5% y una facturación total de 439.000 millones de dólares, según la última estimación de la SIA, la asociación de la industria mundial de semiconductores.
La industria de automoción deberá repensar su modelo productivo, pero la industria de equipos de telecomunicaciones también está muy expuesta a los vaivenes de los chips, porque no es autosuficiente
El comportamiento del mercado mundial de semiconductores fue extremadamente errático durante 2020. En el primer trimestre creció ligeramente, para frenarse bruscamente en el segundo por la paralización de las fábricas por la pandemia. Después, en la segunda mitad del año, recuperó un inusitado dinamismo, hasta el punto de que en la estimación de otoño del World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), la fuente más fiable, contemplaba para 2020 un crecimiento del 5,1%, que ha sido pulverizado finalmente hasta el 6,5%. Esto significa que en el último trimestre de 2020 se han facturado 30.000 millones más de los previstos para ek mismo periodo en otoño. Para 2021, la WSTS contemplaba un crecimiento muy elevado, del 8,4% y 469.403 millones de dólares de facturación, que casi se consiguieron en 2020.
EVOLUCIÓN DEL MERCADO MUNDIAL DE SEMICONDUCTORES
Fuente: WSTS (noviembre 2019). Cifras en miles de millones de dólares. La cifra del año marca enero, como se indica en el pie del gráfico.
MERCADO MUNDIAL DE SEMICONDUCTORES EN 2019 Y ESTIMACIONES PARA 2020 Y 2021
Fuente: WSTS (otoño 2020). Cifras en miles de millones de dólares.
Para este 2021, evidentemente, las estimaciones del WSTS han quedado totalmente obsoletas. Pero el fuerte desajuste entre las previsiones del pasado otoño y los datos finales de 2020 pone de relieve la tremenda volatilidad del mercado mundial de semiconductores en los últimos meses, y que explica, en parte, la actual penuria de semiconductores que padece toda la industria que los utiliza.
En realidad, esta naturaleza cíclica de las ventas de semiconductores no es nada nueva, como se puede observar en el gráfico inferior de los últimos 25 años, en especial con el desplome de las ventas en el 2001 y 2009, seguido de un ascenso más o menos igualmente vertiginoso. Pero 2020 ha sido especialmente volátil y la típica estacionalidad de las ventas de cada año tampoco se ha seguido, como se puede ver en el gráfico de más abajo. En el gráfico de ESIA, se puede ver que las ventas de semiconductores continúan su ritmo ascendente durante todo 2020 mientras que a nivel europeo quedan estancadas con una caída cercana al 10%.
Fuente: European Semiconductor Industry Association (ESIA). 2 de febrero 2021.
Varios factores explican esta fuerte singularidad del mercado mundial de semiconductores a lo largo de 2020. En primer lugar, no se puede dejar de lado la pandemia, que paralizó parte de las fábricas de semiconductores durante bastantes semanas hace ahora un año y toda la cadena de ensamblado y verificación de chips, así como la logística, durante varios meses. Pero, aunque se paralizó la producción, se siguieron cursando pedidos, gracias a los stocks acumulados en los últimos meses, hasta que los almacenes de todo el mundo quedaron vacíos.
Otro factor clave, y que explica el fuerte aumento no previsto a partir de mediados de 2019, es el veto impuesto por Donald Trump y defendido con ahínco por su Secretario de Estado, Michael Pompeo, a las exportaciones de chips a empresas chinas, y especialmente a Huawei. La respuesta callada de la compañía china fue comprar todos los semiconductores que tenía a su alcance. Cuando, en primavera de 2020 la Administración estadounidense emitió una orden por la que TSMC no podría vender más chips a Huawei a partir del 15 de agosto de 2020, el furor por comprar todos los chips disponibles en el mercado alcanzó su cénit.
Los smartphones y las consolas agravan la penuria de chips
Para agravar más el panorama, a finales de la pasada primavera Apple ya tenía diseñado el iPhone 12 y pasó un fuerte pedido a TSMC, como también lo hizo Qualcomm para el mismo cliente. Sony y Microsoft también presionaron a TSMC unas semanas después a TSMC para que les sirviera los procesadores de sus consolas que debían venderse en Navidad. Y para que la tormenta fuera perfecta, la pandemia provocó una venta al alza de ordenadores, servidores y tarjetas gráficas para ponerlos en los equipos de AMD y NVidia, que también se nutren de chips de TSMC. En ordenadores, sin embargo, quien hizo el agosto, literalmente, fue Intel, con su producción vendida de procesadores para varios meses vista.
En el ínterin, resultó que la demanda de automóviles, frenada en seco por el cese de actividad de las fábricas con motivo de la pandemia, se empezó a recuperar después del verano. Y aumentó la demanda de coches eléctricos, que consumen diez veces más chips que los coches de combustión, en especial los utilitarios, que son los más vendidos. Los fabricantes de automóviles están acostumbrados a trabajar sin stocks, pasando los pedidos para que se los entreguen al cabo de pocos días. Aparte, suelen comprar a fabricantes de componentes de automoción, que fabrican sus propios chips pero que los más sofisticados los adquieren también a las dos únicas compañías más sofisticadas, principalmente Samsung y TSMC.
Microcontroladores a un dólar la unidad
La industria de chips para automóviles es muy peculiar, porque se trata generalmente de microcontroladores de precio muy bajo, típicamente de un dólar, y que además no utiliza para su fabricación la tecnología punta de pocos nanómetros sino de decenas de nanómetros, porque los componentes trabajan a tensiones e intensidad de corriente elevadas y los transistores tienen que ser relativamente grandes. Incluyen, tradicionalmente, un chip altamente sofisticado dentro de un amplio conjunto de circuitos integrados y chip no tan sofisticados.
La industria de microcontroladores para automoción está en manos de un grupo de compañías japoneses y europeas no muy conocidas por el público general. Se tratan de la japonesa Renesas, que acapara el 30% del mercado, la holandesa NXP con el 25%, la alemana Infineon, que compró Cypress el pasado abril con el 22%, y la estadounidense Texas Instruments, la taiwanesa Microchip o la suiza, anteriormente franco-italiana, STMicroelectronics, con entre el 6 y 8 % de cuota de este mercado, como se ve en gráfico siguiente.
Fuente: HIS Markit. Gráfico extraido de The Wall Street Journal, 10 de febrero 2021
Los fabricantes de automóviles, sin embargo, no compran los componentes a estos fabricantes de chips sino a otras compañías, como las alemanas Robert Bosch o Continental o la francesa Valeo, entre otras, que también fabrican sus propios chips pero incluyen los de las compañías citadas. Los fabricantes de automóviles tratan mayormente con estas últimas, con lo que su visión del mercado es muy reducida y tienen poco conocimiento de la realidad del mercado de semiconductores.
Acostumbrados como están los fabricantes de automóviles a trabajar “just in time”, sin stocks, lo que hicieron cuando vino la pandemia fue dejar de pasar pedidos. En el gráfico siguiente se ve cómo entre marzo, abril y mayo pasado los pedidos de circuitos integrados de los fabricantes de automóviles cayeron de golpe hasta el 30%. Cuando después del verano creció la demanda de automóviles, los fabricantes de coches volvieron a pasar pedidos y se encontraron con la sorpresa de que otras industrias habían acaparado toda la producción mundial de semiconductores y no se tenía ni idea de cuándo se podrían suministrar estos pedidos para los coches.
Aunque las teorías conspirativas están a la orden del día, sobre todo en Estados Unidos, no se trata de que TSMC u otros fabricantes de chips sofisticados no quieran vender a los fabricantes de coches. Es, sencillamente, una cuestión económica y de pura rentabilidad de los pedidos. Como dijo C.C.Wei, director ejecutivo de TSMC en enero en su presentación de resultados del cuarto trimestre, los chips para coches suponen el 3% de su facturación, frente al 51% de los smartphones (léase Qualcomm, Apple y MediaTek) o el 31% de los chips de alto rendimiento (léase NVidia y AMD).
Para colmo, TSMC fabrica del orden del 70% de los microcontroladores de coches más sofisticados, que cuestan alrededor de un dólar. A no ser que TSMC se sienta muy presionado, como le han hecho saber Angela Merkel y Emmanuel Macron en favor de sus industrias de automoción, pero también los representantes de Joe Biden en beneficio de General Motors, Ford y Fiat Chrysler Jeep (ahora Stellantis) la compañía taiwanesa se decantará por los pedidos de chips más lucrativos, de varias decenas e incluso varios centenares o miles de dólares. Como dice Stephen Sangui, consejero delegado de Microchip, fabricante de componentes de automoción, “un componente de un dólar puede hacer que no se acabe un coche de 40.000 dólares”. De hecho, General Motors está entregando coches a los que les falta algún componente.
Los fabricantes de automóviles compran los componentes a grandes fabricantes, que incluyen microcontroladores muy sofisticados pero de precio muy bajo y poco interesantes para compañías como TSMC
Y por si no hubieran suficientes males para los fabricantes de coches, hace dos fines de semana hubo un terremoto al norte de Tokio que paralizó la fábrica más importante de componentes para automoción que tiene la japonesa Renesas y hubo que cerrarla temporalmente. Y el jueves pasado, una importante fábrica de chips de Samsung y otra de NXP situadas en los alrededores de Austin, en Tejas, hubieron de cerrar por falta de electricidad. Restablecer la producción a ritmo habitual en una fábrica de chips no es un proceso tan sencillo como darle a un interruptor, aunque vuelva a haber electricidad. Pasarán varios días o incluso semanas antes de que se normalice, para desesperación de las fábricas que esperan sus pedidos de componentes.
Es evidente que la industria de automoción deberá repensar su modelo productivo, porque la cadena logística mundial, en especial cuando se trata de semiconductores, es tan compleja y depende de tantos factores que no hace falta que haya una hecatombe como ha pasado con la pandemia para que hayan interrupciones severas del servicio. De todas formas, la situación expuesta de fragilidad respecto a los semiconductores no es exclusiva de la industria automovilística.
La industria de equipos de telecomunicaciones, la de Nokia y Ericsson sin ir más lejos, también está muy expuesta a los vaivenes de la industria de chips, porque estas compañías no son ni de lejos autosuficientes. Diseñan, y fabrican, muchos de los chips que integran en sus equipos, pero la gran mayoría están fabricados por los grandes especialistas citados, tanto de chips sumamente sofisticados como no tanto. Además, sus equipos de telecomunicaciones se nutren también de empresas que diseñan chips pero que los dan a fabricar a terceros, generalmente de Taiwan con fábricas en China continental, como la gama recientemente presentada por Marvell.
Para hacer frente a lo que Thierry Breton, comisario del mercado interior de la Comisión Europea, considera una “excesiva e inaceptable” dependencia de Asia y de Estados Unidos de la industria europea en materia de semiconductores, la Unión Europea está considerando la creación en Europa de una factoría avanzada de fabricación de semiconductores, en la que participarían varios países, entre ellos España, a semejanza de lo que se quiere hacer con las baterías eléctricas para automóviles. El proyecto podría contar con la colaboración tecnológica de Samsung y TSMC, las dos compañías más avanzadas del mundo en la fabricación de chips. Se da la circunstancia, además, de que TSMC utiliza mayoritariamente los equipos fotolitográficos de fabricación de chips de ASML, una compañía holandesa que es el principal suministrador mundial y el más avanzado de este tipo de maquinaria.
El proyecto, en todo caso, tardaría en completarse porque, como recuerdan los expertos, construir una fábrica de chips y hacer que funciona no es cuestión de meses sino de varios años y, además, se necesita una inversión de varios miles de millones de dólares. A corto plazo, para asegurar un suministro adecuado de chips avanzados y no depender de los vetos que ha impuesto Estados Unidos a China y las restricciones a TSMC, origen de parte de los problemas actuales, los expertos consideran que la Unión Europea tendría que llegar a un acuerdo amplio en materia de semiconductores con Japón y dejar clara su posición con el comercio de chips y equipos avanzados con China porque, al fin y al cabo, es en China donde se producen gran parte de los chips del mundo y se ensamblan, verifican y envían a los clientes finales. En materia de componentes avanzados para automoción, además, Europa y Japón son los principales productores.