Chip-Knappheit zeigt keine Anzeichen von Abschwächung und könnte sich bis 2022 hinziehen

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ARS Technica

6. April 2021

Autohersteller und andere Unternehmen hoffen auf ein baldiges Ende der weltweiten Chip-Knappheit, aber die festgefahrenen Halbleiter-Lieferketten werden sich wohl erst im nächsten Jahr wieder entwirren.

Der Schlamassel begann, als die Pandemie den Markt für Halbleiter umwarf. Als die Nachfrage nach Autos einbrach,kürzten die Autohersteller ihre Bestellungen. Doch gleichzeitig stieg die Nachfrage nach Chips, die Laptops und Rechenzentren antreiben, sprunghaft an. Diese Zweiteilung führte zu einer Verschiebung des Marktes, und als die Verkäufe von Autos und Lastwagen wieder anzogen, beeilten sich die Halbleiterhersteller, die Nachfrage zu befriedigen. Doch schon bald kam es zu Engpässen bei wichtigen Komponenten. Die Branche ist bekannt für ihre Planung - und für ihre langen Vorlaufzeiten -, so dass es eine Weile dauern könnte, bis sich der Chipmarkt wieder geordnet hat.

"Es scheint ein breiter Konsens darüber zu bestehen, dass sich die Lage bis zum Ende des Jahres stabilisieren wird", sagte Chris Richard, Principal im Bereich Supply Chain und Network Operations bei Deloitte, gegenüber Ars. "Aber wenn ich an das Jahr 2008 und die Finanzkrise zurückdenke, dauerte es ein paar Jahre nach dem Beginn der Erholung, bis sich alles wieder beruhigt hatte.

Es sind nicht nur die Produktionskapazitäten, die schwer zu bekommen sind. Engpässe bei Wafern und Verpackungssubstraten verschärfen das Problem. Diese haben den Automobilsektor besonders hart getroffen, fügte Richard hinzu. Eine Dürre in Taiwan und ein Brand in einer japanischen Fabrik bedrohen und verschlimmern die Probleme der Branche zusätzlich.

Viele der Chips, die am knappsten sind, darunter auch die für den Automobilsektor, werden mit älteren Verfahren hergestellt. Diese ausgereiften Knoten sind in der Regel gut bekannt und viele Fabriken arbeiten mit ihnen an der Kapazitätsgrenze, was bedeutet, dass es nicht viel Spielraum im System gibt.

In anderen Branchen lassen sich solche Engpässe leichter beheben - die Kunden können einfach Bestellungen bei anderen Herstellern aufgeben, um eine vorübergehende, ansteigende Nachfrage zu decken. Aber es ist unwahrscheinlich, dass Autohersteller einen neuen Lieferanten anwählen, da es drei bis sechs Monate, manchmal auch länger, dauert, bis Chips aus einer neuen Fabrik qualifiziert sind. Und es ist unwahrscheinlich, dass Halbleiterhersteller neue Fabriken bauen, um vorübergehende Nachfrageschübe zu decken. Letztendlich ist es für beide Seiten am besten, auf eine höhere Produktion in den bestehenden Fabriken zu drängen.

"Ein Gerangel"

Die Chiphersteller haben darauf reagiert, indem sie die Produktion auf ihren bestehenden Anlagen so weit wie möglich hochgefahren haben, aber das ist schwierig in Fabriken, die bereits zu über 90 Prozent ausgelastet sind. Um mehr Produktion freizusetzen, versuchen sie, die Produktionsraten auf den vorhandenen Maschinen zu optimieren, frühere Lieferungen für bereits bestellte Werkzeuge anzufordern und mehr dieser Werkzeuge in die Fabriken mit begrenztem Platzangebot zu quetschen. "Es ist einfach ein großes Gerangel", sagte Richard.

Bei vielen Automobilherstellern wurden die Probleme mit den Chips noch dadurch verschlimmert, dass die Unternehmen oft mehrere Schritte von den Halbleiterherstellern entfernt sind. Im Laufe der Jahre, als die Autos immer fortschrittlichere Technologien enthielten, haben die Autohersteller die Produktion von mehr und mehr Teilen an Zulieferer ausgelagert. Diese entfernte Beziehung steht in scharfem Kontrast zu den Computer- und Elektronikunternehmen, die oft direkt mit den Halbleiterherstellern zusammenarbeiten. Zusammen beherrschen sie etwa 60 bis 70 Prozent des Chipmarktes, während die Automobilkunden weniger als 10 Prozent ausmachen.

Die derzeitige Chip-Krise und der Trend zur Elektrifizierung sind Faktoren, die die Interaktion zwischen Automobilunternehmen und Halbleiterherstellern verändern werden. Während die heutigen Fahrzeuge, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, eine Menge Chips benötigen, versprechen Elektrofahrzeuge einen höheren Verbrauch, vor allem wenn sich in den kommenden Jahren fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) durchsetzen. Das Zusammentreffen der Chip-Knappheit und der Elektrifizierung wird die Beziehung zwischen den Führungskräften der Automobilindustrie und den Halbleiterherstellern verändern, so Richard. Die Automobilhersteller werden in Zukunft wahrscheinlich viel enger mit den Chip-Herstellern zusammenarbeiten, auch wenn die daraus resultierenden Autoteile von verschiedenen Zulieferern hergestellt werden.

Einigen Unternehmen ist das besser gelungen als anderen. Toyota zum Beispiel verlangt von seinen Zulieferern, dass sie zwei bis sechs Monate lang Teile als Puffer für Probleme in der Lieferkette vorrätig halten. Das Unternehmen hat diesen Plan nach dem Erdbeben von Fukushima im Jahr 2011 entwickelt, und er hat dazu geführt, dass das Unternehmen auch dann noch produzieren konnte, als andere bereits einige Werke stillgelegt hatten.

Andere Autohersteller, die auf Teile warten, werden sich noch etwas länger gedulden müssen. Die Herstellung von Chips ist ein langsamer Prozess. Selbst wenn die Produktionskapazitäten vorhanden sind, kann es bis zu 26 Wochen dauern, bis ein Chip ab dem Zeitpunkt der Bestellung produziert ist, sagte Falan Yinug, Direktor für Industriestatistiken und Wirtschaftspolitik bei der Semiconductor Industry Association. "Das ist einfach die Physik der Chipherstellung", sagte er. "Es gibt gute Nachrichten, aber man kann den Prozess nicht beschleunigen."