在去年聖誕節前各大汽車製造商瘋狂來電時，美國最大晶圓代工廠格芯（GLOBALFOUNDRIES）執行長湯姆‧戈菲爾（Tom Caulfield）已感覺到事態不妙。他向《華盛頓郵報》提到，那些汽車業高管在電話中苦求「湯姆，拜託。你得生產更多」，突然之間「福特、福斯、BMW、戴姆勒-賓士、通用汽車----人人都變成了我交情甚篤的新朋友。」
戈菲爾向《華郵》透露，該公司旗下位於美國、德國及新加坡3座最大的工廠已盡全力增產來回應汽車業的需求。但光憑格芯1家公司，無法解決積累數月所造成的問題，全球晶片需求激增已遠超半導體業供應能力所及，導致各類製造業者都遭遇困境。
通用汽車（GM）和福特汽車（Ford）已因晶片短缺而在美國3州和加拿大、墨西哥等地工廠實施減產，這些汽車公司與其供應商的員工飯碗也因此受到威脅。白宮指望大型半導體廠商與其所在國家增產來化解問題，包括台灣在內，但上周五密西根、印第安納、俄亥俄、肯塔基、堪薩斯、南卡羅來納、阿拉巴馬、密蘇里等8州州長仍聯名致函總統拜登，敦促拜登政府「加倍努力」擴大半導體與晶圓生產，示警「因晶片短缺而遭受負面影響的汽車公司、供應商與經銷商名單日益增長。」
造就當前晶片短缺問題的許多因素，和已持續1年多的COVID-19疫情及上月席捲德州的強烈冷氣團有關；這波寒流導致德州奧斯汀（Austin）2座晶片工廠停擺。不過，隨著需要晶片作為「大腦」的大大小小各類裝置與日俱增，預示了當前問題無法光憑氣溫回暖或總統簽署行政命令來輕易解決。半導體工廠屬於最複雜的製造設施之一，不僅造價高達數十億美元，且往往需耗時數年興建。
太依賴台灣有風險 兩岸地緣政治緊張升高
《華郵》指出，這意味全球電子產業將難以擺脫對現有半導體廠的依賴，而許多半導體廠位在台灣----由於台灣和中國間的緊張升高，批評者認為這種依賴看來風險日增。根據調研機構IHS Markit，台積電（2330）在全球汽車業的車用微控制器（microcontroller，MCU）供應中佔比高達70%。
美國資產管理公司聯博（AllianceBernstein）半導體分析師Stacy Rasgon說：「全球電子業供應鏈全都仰賴台灣，而台灣距離中國只有100英里。考量到當前地緣政治緊張局勢，這是個在戰略上難以防守的位置。」
這促使美國兩黨疾呼政府應出台補貼政策，鼓勵美國本土興建更多半導體工廠；2020年美國晶片產量只佔全球約12%。
這波供應短缺問題對汽車製造商衝擊格外嚴重，因為汽車業使用的許多晶片是多年前所設計，對半導體供應商來說優先次序較低。這類晶片產生的利潤率，也比不上5G手機和電玩主機等裝置所需技術較新穎、價格也較高的半導體元件。
根據美國商業諮詢公司AlixPartners，由於晶片供應受限，今年全球汽車業產出將比最初規劃減少150萬到500萬台。一些分析師預測，這可能導致汽車價格上漲，並威脅到美國汽車業數十萬工人的生計。
7成車用MCU靠台積電 美中關係升溫
汽車業從1970年代開始引進電子元件來製造汽車，取代傳統的機械控制零件。然後每台汽車所需的微控制器晶片數量持續增加，控制了從燈光到引擎降溫系統等各種功能。例如，光是1台奧迪（Audi）Q7就內建了來自8家供應商的38個微控制器，反映出汽車供應鏈的複雜程度。
而且目前全球近3分之2車用微控制器是靠台積電供應，意味台積電的產能若出現任何收縮，都會對整體汽車業造成影響。
台灣與其最大晶圓代工廠台積電現正面臨各方要求增產的壓力。白宮經濟顧問狄斯（Brian Deese）上月17日曾致函台灣經濟部長王美花，感謝她在協助解決車用晶片短缺一事上的努力。狄斯在信中說：「我們看見了在中長期更廣泛投入以強化半導體供應鏈彈性的極大可能性」，「我們也期待與您在更廣泛的美台經濟關係上緊密合作。」
不過，戈菲爾表示，近年大多數半導體廠商的資本投資，都集中在最新的尖端技術晶片上，導致技術較成熟的晶片產能投資不足。為了適應尺寸逐漸縮小的各類裝置，晶片電晶體是朝著愈來愈微小的方向進化，寬度是以奈米來計算（2540萬奈米才相當於1吋）。通常奈米級數愈小，代表晶片尺寸愈小、運作效率愈高，但製造成本與困難度也會隨之上升。車用晶片通常不含最先進奈米製程。
為汽車業提供諮詢服務的Seraph Consulting創辦人Ambrose Conroy指出，汽車業升級元件的速度通常較緩慢，因為每升級1個元件就須經過漫長的內部檢驗來確保安全性和耐用性。改用較為先進製程的晶片雖能夠改善供應問題，但會提高採購成本，且經更換的零組件得經過重新檢驗。
Ambrose Conroy說：「汽車製造商不想花錢去重新驗證晶片和改變汽車內部所用零件」，儘管汽車「變得愈來愈像運算電子裝置。」
5G加劇晶片搶購 但Apple、三星不煩惱
分析師認為如福特和通用汽車等汽車製造商，短期內可以靠著比電子裝置商更高的採購價來獲取晶片。戈菲爾則表示，一些車廠也企圖與半導體供應商建立更緊密的關係，來確保能獲得穩定供應。傳統上，汽車製造商不會直接與半導體廠打交道，多是透過中間供應商往來。
另外，調研機構Counterpoint分析師Jeff Fieldhack指出，5G網絡問世加劇了對晶片的競爭。除了對新手機的大量需求外，5G手機所需電源管理晶片是4G手機的2到4倍，而汽車業同樣需要這類晶片。且智慧手機配備鏡頭愈來愈多，所需顯示晶片會跟著增加，如三星電子（SAMSUNG）最新手機鏡頭就多達5個，但汽車所用鏡頭、車內螢幕及駕駛輔助感測器等也需要顯示晶片。
Jeff Fieldhack表示，受晶片供應短缺影響，如Alcatel、一加（ONEPLUS）、摩托羅拉（MOTOROLA）等一些規模較小品牌的預付手機與其他手機產品，在美國部分地區已因此變得緊缺。
不過，美國蘋果公司（Apple Inc.）和三星電子等手機大廠不太可能面臨類似問題。他說：「Apple和三星在全球規模如此龐大且影響力巨大」，佔據了半導體供應商客戶名單中的優先位置，「較弱也較小的客戶的排序勢必因此被向後推。」（劉利貞／綜合外電報導）
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