Chipsector: supercyclus of ‘boom and bust’?

01 juli 2021

De coronacrisis heeft hard ingehakt op de wereldwijde economie. Toch tenderen we momenteel naar een scherp V-vormig herstel. We hebben het zeer lang moeten stellen zonder bioscoopbezoeken, reizen, terrasjes, concerten en bezoekjes aan amusementsparken. Na dergelijke lange periode van noodgedwongen onthouding gaan wellicht alle remmen los van zodra de beperkende maatregelen worden opgeheven. Sommigen maakten al de vergelijking met de ‘roaring twenties’: de uitbundige en roemruchte periode in het begin van de twintigste eeuw, nu honderd jaar geleden. Dat die periode gepaard ging met de drooglegging is wellicht een minder prettige herinnering: de productie en verkoop van alcohol werd in de Verenigde Staten immers verboden omstreeks diezelfde periode.

Honderd jaar later lijkt het erop dat de coronacrisis niet enkel een nieuwe ‘roaring twenties’ in gang zal zetten, maar ook zal uitmonden in een drooglegging van de halfgeleidersector. En dat is een groot probleem. Halfgeleiders (of ‘chips’) hebben immers een immense opmars gemaakt in de afgelopen decennia en zitten nu in zowat alle producten die ons omringen. Uiteraard zitten er halfgeleiders in onze pc’s, laptops en smartphones, maar ook in een lange reeks alledaagse toestellen zoals auto’s, wasmachines, betaalkaarten, koffiezetapparaten, alarmen, tv’s en camera’s. Onze afhankelijkheid van chips is het afgelopen decennium aan een ontzagwekkende snelheid toegenomen. Sinds enige tijd kampen we echter met een schrijnend tekort aan die onmisbare onderdelen.

Fabless: een geweldig concept

Het idee was perfect. Bijna geniaal: “Waarom zouden we in godsnaam nog tijd verliezen aan de productie van chips als veruit de meeste toegevoegde waarde (en winst) louter in het ontwerp zit?”Vóór 1980 waren bedrijven in de chipsector verticaal geïntegreerd. Ze ontwierpen niet alleen de chips, maar produceerden ze ook zelf. Helaas, niet alleen werden de investeringen in de productie gaandeweg steeds duurder, de verkopen van chips zijn en blijven bovendien notoir cyclisch. Op bepaalde momenten hadden verschillende producenten (onder andere als het economisch wat moeizamer ging), productiecapaciteit op overschot. Een aantal kleinere bedrijfjes sprongen in de bres en legden zich toe puur op het ontwerp van chips. De productie werd gerealiseerd door de grotere chipbedrijven die op dat moment met een overcapaciteit kampten. Een prachtig businessmodel was geboren: het ‘fabless’ (fabriekloos) productiemodel.

Gaandeweg werden de enorme voordelen van dat model duidelijk. De zware investeringen die nodig waren voor het productieapparaat, konden door het fabless bedrijf vermeden worden, en de rekening van de eventuele overcapaciteit in moeilijkere tijden werd gepresenteerd aan een ander. En dat alles terwijl de fabless producent steeds hogere marges kon opstrijken dankzij vindingrijke ontwerpen. Werd in 1990 nog zowat 81 % van de chips in de VS en Europa geproduceerd, dan daalde dat cijfer tegen 2020 tot amper 21 %. Chips worden weliswaar nog steeds in belangrijke mate ontworpen – door ‘fabless’ bedrijven – in het westen (genre Nvidia en Apple), maar worden grotendeels geproduceerd in het oosten. Zo werden westen en oosten onderling afhankelijk. Het model leek perfect.

De perfecte storm

En toen kwam de coronacrisis aanwaaien. De industriële bedrijven, met de autoproducenten op kop, gingen fors op de rem staan. Niet alleen werden de bestellingen voor nieuwe chips geannuleerd, maar ook de bestaande voorraden werden afgebouwd en omgezet in cash, om zich te wapenen tegen de crisis. Door de lockdowns en het vele thuiswerk explodeerde intussen de vraag naar consumentenelektronica: laptops, pc’s, tv’s en spelcomputers waren plots erg in trek. Dat was de redding van de chipsector, die de productie (deels) omschakelde, weg van industriële chips naar chips voor consumentenelektronica.

De marges op dat laatste type chips zijn trouwens hoger, zodat de chipsector extra profiteerde.
Veel vroeger dan verwacht trad er echter een scherp economisch herstel op. Daardoor steeg de vraag naar industriële chips opnieuw fors, terwijl de vraag naar chips voor consumentenelektronica onverminderd hoog bleef. Al gauw bleek dat de capaciteit in de chipsector onvoldoende was om aan de gigantisch gestegen vraag te voldoen. Steeds meer bedrijven moesten de productie stilleggen bij gebrek aan computerchips. De schaarste die optrad, deed industriële bedrijven concluderen dat ze in de toekomst beter extra voorraden zouden opbouwen, om dergelijke tekorten te vermijden. Maar net dat vergrootte de vraag en verergerde de situatie.

Door de verslechtering van de relaties tussen de VS en China, en de dreiging van exportrestricties op technologie (cfr. Huawei en SMIC), zagen Chinese bedrijven zich genoodzaakt om grote voorraden aan te leggen van complexere chips.

Maar dat was niet alles. In februari werd Texas geteisterd door enkele zware winterstormen die resulteerden in stroomonderbrekingen. Net in die regio staan talrijke belangrijke productiesites van halfgeleiders van onder meer Texas Instruments, X-Fab, Infineon en Samsung voor o.a. de autosector. Tot overmaat van ramp was er dan nog eens een grote brand bij het Japanse Renesas, een belangrijke chipleverancier … voor de autosector.

Voor bepaalde types chips zou het bedrijf een globaal marktaandeel van maar liefst 30 % hebben. Onder andere Toyota, Nissan en Honda zijn klant. Gezien het productieproces van chips uitermate complex is, zal het de nodige tijd kosten om de productiesites herop te bouwen. En alsof dat nog niet allemaal genoeg is, wordt Taiwan – de regio waar de meeste chips ter wereld worden geproduceerd – geteisterd door droogte en hitte. Door de hitte en de resulterende pieken in elektriciteitsverbruik (door o.a. het gebruik van airco) waren er al verschillende stroomonderbrekingen die hun weerslag hadden op de chipproductie. Aangezien er bij de productie van chips enorm veel water nodig is, veroorzaakt de toenemende droogte een ernstig bijkomend risico.

Al die factoren tezamen hebben geleid tot een perfecte storm, en een groot tekort, in de chipsector. Vooral voor de minder complexe, grotere chips, nodig voor auto’s, huishoudtoestellen en het Internet of Things is het tekort zeer nijpend. Maar ook de vraag naar de meest complexe chips zit duidelijk in de lift. Daar zijn o.a. de opkomende 5G, artificiële intelligentie, virtual reality, supercomputers, cloudtoepassingen en datacenters verantwoordelijk voor.

Fabless: toch niet zo’n geweldig concept

Door die perfecte storm, en als gevolg van de spanningen tussen China en de rest van de wereld, is plots pijnlijk duidelijk geworden hoe gebrekkig het concept van de splitsing tussen ‘fabs’ en ‘fabless’- bedrijven is. Sterker nog, over de jaren heen hebben vooral Zuid-Korea en zeker Taiwan een enorme machtspositie opgebouwd in de productie van chips. Bijna de helft van alle wereldwijd geproduceerde chips (ca. 45%) wordt in die twee landen geproduceerd. Maar als we het hebben over de meest complexe chips, is het aandeel van beide landen zelfs nog een pak groter.

Hoogtechnologische chips (5nm-technologie) worden in grote mate geproduceerd door slechts twee bedrijven: Samsung in Zuid-Korea en vooral Taiwan Semiconductor (TSMC) in Taiwan. TSMC is met voorsprong niet alleen de grootste, maar tegelijk ook de meest geavanceerde chipproducent ter wereld. Volgens sommige bronnen zou TSMC tot zelfs 90 % van de meest complexe chips produceren. Met het oplaaiende conflict tussen China en de VS, het blokkeren van de uitvoer van technologie naar China (zelfs vanuit Europa), valt het dus heel goed te begrijpen dat China zo snel mogelijk ‘zijn opstandige provincie’ Taiwan wil inlijven. Evenmin is het verwonderlijk dat zowel in Europa als in de VS plots gigantische subsidieprogramma’s worden gelanceerd in een poging om in eigen land terug geavanceerde chip-fabrieken op te bouwen en de pijnlijke afhankelijkheid van TSMC te verkleinen. Het plan van Intel om 20 miljard dollar te investeren in twee nieuwe chipfabrieken in Arizona is dus geen toeval. Samsung kondigde dan weer aan om het komende decennium maar liefst 151 miljard dollar te investeren in de productie van chips. TSMC zal in 2021 maar liefst 28 miljard dollar investeren en 100 miljard dollar in de komende drie jaar.

Naar een gedecentraliseerde productie?

Idealiter hebben we binnen enkele jaren opnieuw belangrijke chipproducenten zowel in Europa als in de VS. Maar dat is te kort door de bocht. De productie van chips is de afgelopen decennia steeds complexer geworden en knowhow is ontzettend belangrijk geworden. China probeert al geruime tijd meer geavanceerde halfgeleiderfabrieken op te bouwen, maar heeft al tientallen miljarden moeten afschrijven op dergelijke projecten. De productie van chips is dermate complex, dat er een noodzaak is om machines en installaties van veel verschillende state-of-the-art-producenten samen te laten vloeien in één productie-entiteit. Een producent moet dus niet enkel over een combinatie van de juiste hoogtechnologische machines beschikken, hij moet ook weten hoe je al die machines en installaties vlot laat samenwerken en daar komt heel wat knowhow bij kijken. Kennis die TSMC uiteraard al zeer goed onder de knie heeft, maar waar andere producenten in spe wellicht nog een heel steile leercurve zullen moeten doorworstelen. Daarbij komt nog dat het niet louter volstaat om de techniek te beheersen.

Eens de technologie werkt, moet die nog op industriële schaal worden toegepast: snelheid en volume zijn daarbij cruciaal. Ook die aspecten kent TSMC als geen ander. ‘Gewoon een fabriek bijzetten’ in een paar maanden of zelfs een jaar, lukt misschien wel voor een koekjesproducent, maar niet voor een chipproducent. Zelfs voor het uitbreiden van capaciteit aan een bestaande (chip-) productievestiging zijn er uitgebreide tests nodig en moeten alle machines op elkaar worden afgestemd; een proces dat al gauw één jaar in beslag neemt. Ten slotte is het prijskaartje van een grote halfgeleiderfabriek ook duizelingwekkend hoog. We spreken al gauw van een slordige tien tot twintig miljard dollar voor één productiesite, niet voor elk doorsneebedrijf een haalbare kaart. Als klap op de vuurpijl is een dergelijke productiesite na een vijftal jaar ‘verouderd’. Het is duidelijk dat TSMC het spel meesterlijk gespeeld heeft en zich over de jaren heen omgevormd heeft van een van de vele ‘simpele producenten van chips’ naar een enorm bolwerk van knowhow en technologie. Daardoor is het een van de machtigste bedrijven ter wereld geworden.

Onze afhankelijkheid van chips is het afgelopen decennium aan een ontzagwekkende snelheid toegenomen.”

Beleggingsmatig: de ‘verliezers’

Uiteraard zijn we ook benieuwd naar de implicaties van het chiptekort voor onze beleggingsportefeuilles. Tot de grootste verliezers behoren bepaalde industriële bedrijven. Vooral de autosector heeft heel hard te lijden onder het chiptekort. Het is niet voor niets dat de topman van Ford meldde dat het huidige tekort aan chips de grootste aanbodschok is die hij ooit heeft gezien. Verschillende autoproducenten wereldwijd hebben de productie al moeten stilleggen bij gebrek aan chips. Het omzetverlies dit jaar wordt geraamd op meer dan 100 miljard dollar. Ook producenten van consumentenelektronica ondervinden problemen. Zowel Apple als Samsung moeten de lancering van enkele nieuwe smartphones uitstellen. Consoleproducenten zoals Sony of Nintendo moeten met lede ogen aanzien dat de vraag vele malen groter is dan wat ze kunnen produceren. Maar ook bedrijven zoals Cisco en Nvidia betalen nu hogere prijzen om de broodnodige chips geleverd te krijgen. Ze moeten zelfs op voorhand betalen, wat tot voor kort erg ongebruikelijk was in de sector. We verwachten dat er nog ‘verliezers’ zullen opduiken in de komende maanden. Op zich hoeven we desondanks niet te panikeren en al die aandelen overboord te gooien. Het tekort aan chips zal voor een groot aantal bedrijven worden weggewerkt, al zal dat voor sommige wat sneller zijn dan voor andere. Oorspronkelijk was er sprake van enkele maanden tot enkele kwartalen tekorten, maar de laatste tijd lijken de meeste betrokkenen in de sector toch uit te gaan van een jaar of zelfs langer.

Mogelijke winnaars: super-cyclus of boom & bust?

En de winnaars? Uiteraard behoren de chipproducenten en hun toeleveranciers tot de winnaars. TSMC steekt er, gezien zijn technologische dominantie, met kop en schouders bovenuit. Dus de portefeuille dan maar vullen met TSMC? Helaas, beleggen is zelden eenvoudig. China oefent nu, nog meer dan vroeger, druk uit op de ‘opstandige provincie’ Taiwan. Dat is een risico waar de belegger rekening mee moet houden. Waar ook rekening mee moet worden gehouden – en niet alleen voor TSMC maar voor alle spelers in de sector – is de vraag of we afstevenen op een boom & bust-scenario of een supercyclus. Laat ons het eerste, pessimistische scenario eens bekijken.

De chipsector is notoir cyclisch. In tijden van een toenemende vraag, zoals nu het geval is, kan de
productiecapaciteit niet snel worden opgeschroefd. Dat resulteert dus in stijgende prijzen en gouden tijden voor de producenten. De keerzijde van de medaille is natuurlijk dat eens de bijkomende capaciteit online komt, en de vraag wat vertraagt (bijvoorbeeld door een economische terugval), we in een scenario kunnen terechtkomen waarbij de prijzen kelderen. En zelfs nog voor de bijkomende capaciteit online komt, kan het al fout gaan: als consumenten hun koopgedrag weer aanpassen en industriële bedrijven normaliseren hun aankopen, kan de vraag plots een stuk lager uitvallen. Zowel producenten als consumenten zijn bovendien in paniekmodus gegaan en vertonen hamstergedrag, wat weliswaar op korte termijn leidt tot een enorme vraagpiek, maar die is uiteraard van voorbijgaande aard. Sommige meer pessimistische analisten verwachten dat de geplande toename van de capaciteit, en zeker de verspreiding van de productie over verschillende werelddelen – en dan in het bijzonder China – op termijn zal resulteren in een ‘race to the bottom’. Door de enorme capaciteitsuitbreiding die momenteel in de pijplijn zit, en de noodzaak om uit nationaal belang de productiecapaciteit blijvend hoog te houden, zullen de prijzen van chips uiteindelijk niet alleen kelderen, maar ook systematisch laag blijven, zo luidt de redenering.

Sommige analisten schuiven dan weer een optimistisch scenario naar voor: het scenario van een supercyclus. De opkomst van 5G, artificiële intelligentie, virtual reality, supercomputers, cloudtoepassingen en datacenters zullen resulteren in een forse en duurzame toename van de vraag naar chips, zodat de productie het de komende jaren lastig zal hebben om aan de vraag te voldoen.

De waarheid zal wellicht ergens in het midden liggen, met de nodige ups en downs naarmate de accenten in de economie verschuiven. Maar gezien de technologische dominantie van TSMC, mag dat bedrijf toch minstens op de radar worden gezet. Ongeacht of we afstevenen op een supercyclus in chips of een boom & bust, zal de evolutie die nu in gang is gezet, van een zeer geconcentreerd productiemodel (Taiwan + Zuid-Korea), opnieuw naar een meer gedecentraliseerd model (China, VS, Europa…) de vraag naar productieapparatuur van chips op korte en middellange termijn verder doen toenemen. En daar profiteren verschillende toeleveranciers dan weer van. We denken uiteraard in eerste instantie aan het Nederlandse ASML, dat een monopolie heeft op de meest geavanceerde lithografiemachines. Ook andere bedrijven zoals KLA-Tencor, Applied Materials, LAM Research en ASM International zullen wellicht profiteren.

Conclusie

Het is moeilijk te voorspellen of het huidige tekort in de chipsector zal uitmonden in een boom & bust-scenario, of eerder een supercyclus in gang is gezet. In het negatieve scenario gaat men ervan uit dat het bijbouwen van productiecapaciteit uiteindelijk zal leiden tot een overcapaciteit en kelderende prijzen. Of zelfs dat een loutere normalisatie van de vraag het chiptekort in een mum van tijd zal doen wegsmelten. In het optimistische scenario zal de vraag naar chips alleen maar verder stijgen door onder andere de opkomst van 5G, datacenters en artificiële intelligentie.

In het negatieve scenario zal de nodige voorzichtigheid aan de dag moeten worden gelegd. Maar door de enorme complexiteit in de productie van chips zal het negatieve scenario – als het zich voordoet – zich waarschijnlijk niet op korte termijn voltrekken zodat de spelers in de chipsector wellicht nog minstens op korte termijn op rozen zitten.

Gezien de superioriteit van TSMC, werpen beleggers best eens een blik op dat bedrijf, desnoods om na een eventuele ‘bust’ op te pikken, al zorgt de toenemende ‘interesse’ van China in Taiwan voor een extra risicofactor.

Maar ongeacht het scenario dat zich voltrekt, staat het wel vast dat een enorme investeringscyclus op gang is getrokken, waar ASML extra van zal profiteren. ASML heeft immers een monopoliepositie in de lithografie, die cruciaal is om de meest performante chips te maken en een belangrijke schakel vormt in het opschalen van de productie. In zijn zog zullen andere spelers zoals KLA-Tencor, Applied Materials, LAM Research en ASM International wellicht ook een graantje meepikken.

Tot slot willen we nog opmerken dat als het negatieve scenario zich voltrekt, dat uiteindelijk zal leiden tot zeer lage kosten voor de productie van chips, waar dan weer de (‘fabless’) producenten (chipdesigners) zoals Nvidia of Apple flink van kunnen profiteren.

 

New call-to-action


 

Ook interessant

blogpost over Vermogensbeheer

Blijf op de hoogte!