Big_loader_ajax

Evropský zákon o čipech - Nedostatek polovodičových čipů, aneb počátky větších problémů

01.12.2022

Polovodičové čipy jsou nezbytnou součástí moderní ekonomiky – pomáhají fungovat řadě moderních technologií v souvislosti s průmyslem 4.0. Jsou základním kamenem pro fungování digitálních produktů. Využívají se např. pro výrobu automobilů, chytrých telefonů, ale také například ve zdravotnictví či v energetice. Bez polovodičů by nemohla fungovat žádná digitální technologie. EU jich však v současné době nemá dostatek. Tomu by měl napomoci nedávno schválený Evropský zákon o čipech.

V prvé řadě je potřeba zdůraznit pozici EU v souvislosti s výrobou čipů: V Evropě se vyrábí jenom 10 % světových čipů, a to zejména pro průmyslové a automobilové aplikace. Během pandemie COVID-19, kdy v rozsáhlém měřítku fungovala práce na dálku, vzrostla poptávka po čipech. Nicméně došlo k přerušení dodavatelského řetězce a k výrově čipů. To vedlo ke globálnímu nedostatku čipů a poškození průmyslových sektorů, které jsou na nich závislé (Bruegel 2022). Celosvětově nedostatečná kapacita polovodičů také odhalila závislost Evropy na dodávkách od omezeného počtu firem a také závislost na státech, které jsou mimo EU (Evropská komise 2022). 

Tato závislost je také podtržena extrémními vysokými překážkami vstupu do tohoto odvětví, plus kapitálová náročnost. Kupříkladu nejvýkonnější čipy vyžadují výrobu s přesností v řádech nanometrů (nm)1 – Vybudování takových zařízení sebou přináší počáteční investici, která se pohybuje okolo 15 miliard EUR. Dále pro představu finanční náročnosti: výdaje na navrhování těchto čipů jsou v rozmezí cca 0,5-1 miliarda EUR (Evropská komise 2022). 

Dle poradenské společnosti Alix Partners ztratil automobilový průmysl v letošním roce na tržbách kvůli nedostatku čipů cca 210 miliard USD, a co se týče samotné výroby, tak výpadek by se měl pohybovat cca okolo 7,7 milionu vozidel (Lynxbroker.cz 2021). Na grafu 1 lze vidět, jak se automobilový průmysl významně podílí na celkové poptávce po čipech (39,5 miliard dolarů, cca 9 % celkové světové poptávky po polovodičových čipech). Každopádně toto číslo se má do roku 2025 zvyšovat (cca o 10 % ročně).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vlastní zpracování s využitím dat od: IEE Spectrum (2022)

 

Vzhledem k nejistotě, rušili výrobci automobilů objednávky. Tato situace vedla k tomu, že velká část pracovní síly byla nucena pracovat z domu. To následně způsobilo větší poptávku po produktech jako jsou počítače, monitory či televizory.  Dále pak výrobní kapacitu rychle zaplnilo zavádění 5G sítí a pokračující růst cloud computingu (výrobní kapacitu uvolnili právě automobiloví výrobci). Bohužel výrobci automobilů si pozdě uvědomili, že poptávka po automobilech je u spotřebitelů stále obdobná a tímto se tak ocitli na konci pořadníků u výrobců polovodičových čipů. Situace tak není jednoduchá jak pro výrobce, spotřebitele ale i pro pracovní sílu, a to v souvislosti s tím, že automobilový průmysl celosvětově zaměstnává více než 10 milionů lidí (IEE Spectrum 2022). Reakcí Evropské unie na tuto nešťastnou situaci byl Evropský zákon o čipech.

Zdroj: Evropská komise

Evropský zákon o čipech: nástroj pro zlepšení situace

Cílem zákona je posílit čipový průmysl EU a snížit jeho závislost na dodávkách z USA a Asie. Tato závislost na těchto zemích je vyvolána globálním nedostatkem polovodičových čipů a úzkými místy v dodavatelském řetězci (Reuters 2022). Onen zákon podporuje silné stránky Evropy, pomáhá řešit přetrvávající slabé stránky, umožňuje rozvíjet prosperující polovodičový ekosystém, odolný dodavatelský řetězec a zároveň stanovit opatření pro přípravu, předvídání a reakci na budoucí narušení dodavatelského řetězce. Co je však ne-málo důležité je to, že zákon o čipech umožňuje členským státům EU jednat společně, a to ku prospěchu celé unie (Evropská komise 2022).

Zákon o čipech určuje pravidla pro dodávky čipů, koordinační mechanismy při výpadku dodávek polovodičů a posílení vlastní produkce čipů v Evropě (MPO 2022). 

Dopady zákona o čipech: Co vše zákon může umožnit

V krátkodobém horizontu

 

Předpovědět budoucí čipové krize, následně je řešit skrze úzkou koordinaci s členskými státy a vybavit EU nástroji, jež mají některé obdobně smýšlející země k dispozici.

 

V krátkodobém až střednědobém horizontu

Posílí výrobní činnosti v EU a podpoří rozvoj inovací v celém hodnotovém řetězci, zaměřený na bezpečnost dodávek a více obraně schopný ekosystém.

 

Ve střednědobém až dlouhodobém horizontu

Posílí rozvoj technologických schopností na evropském kontinentě, umožní přenos znalostí z laboratoře do továrny a napomůže tomu, aby se Evropa mohla stát technologickým lídrem. 

 

Přestože na půdě EU existuje široká shoda ohledně toho, že by unie měla konat, tak někteří pochybují nad naplněním daných cílů v souvislosti se stanoveným rozpočtem. Kritici zmiňuji to, zda je správné, že se EU zaměří v takové míře na pobídky k výrobě a zda je nevyhnutelné, aby se EU koncentrovala na špičkové čipy a to s ohledem na právě stanovený rozpočet.

Nedostatek čipových polovodičů ukázal limity české ekonomiky. Mezinárodní měnový fond odhaduje, že pokud by nenastaly problémy v dodavatelských řetězcích, čili materiály, čipy a suroviny by byly do ČR dováženy bez problémů, tak by české HDP bylo vyšší o 4 % a produkce českého zpracovatelského průmyslu až o 14 %. Kdyby nebylo těchto problémů, tak by česká ekonomika byla už dávno nad úrovněmi před covidem. Ovšem situace je jiná – ČR zažívá jedno z nejpomalejších oživení v EU (dopad na ekonomiky Evropské měnové unie je poloviční). Problémy způsobily i zvýšené ceny výrobců, zejména tak v zemích, které jsou více zapojené do mezinárodních produkčních řetězců (případ ČR). Dle Mezinárodního měnového fondu lze cca dvou třetinové zvýšení cen v ČR vztáhnout právě k nákladovým šokům. Ovšem toto je číslo ze září 2021 – to se ještě nepodepsali takové negativní dopady v souvislosti s nárůstem cen energií a potravin, jaké zažíváme nyní. Tvrdé dopady jsou podmíněné i ekonomickým modelem ČR – výroba je závislá na meziproduktech a dovozní náročnost je na vysoké úrovni. Pro představu: Dovozní náročnost výroby aut přesahuje úroveň 50 % (31% přímé dovozy do odvětví výroby aut a dalších 20% nepřímá přes domácí dodavatele z jiných odvětví). Výroba počítačů a elektroniky má dovozní náročnost dokonce 80 % (Kurzy.cz 2022b). Spolehlivost dodávek čipů je pro EU velmi podstatná. Konkrétně tak pro sektor digitálních technologií a pro automobilový průmysl, který je mimochodem stěžením pro ČR. Náš stát hraje jednu z klíčových rolí v přípravě plánu, který má změnit neustále zhoršující se situaci v Evropě ohledně výroby polovodičových čipů a to tím, že v rámci českého předsednictví tlačí dopředu vyjednávání o Zákonu o čipech (Lupa.cz 2022). 

V každém případě je nutno dodat, že Zákon o čipech se nevztahuje k důležité části polovodičového průmyslu a tím je myšlen design a vývoj samotných čipů. Nu, a právě v této oblasti má ČR širokou základnu. Výzkumná a vývojová centra vlastní v ČR velké firmy jako jsou STMicroelectronics, NXP Semiconductors, Renesas Electronics (Dialog Semiconductor), Intel anebo i menší jako jsou ASICentrum a Espressif Systems. Zásadní Codasip sídlící v Brně či lokální startup Tropic Square. V Praze se pro změnu zabývá senzory Apple (Lupa.cz 2022). Na druhou stranu na podobné aktivity myslí jiný program, který stojí vedle Chips Actu. Jedná se o IPCEI Microelectronics – zde poslalo žádost několik firem působících na českém trhu. Mimo jiné firmy jde o výše jmenovaný Codasip, který vyvíjí vlastní jádra RISC-V a software, jenž slouží pro navrhování čipů. Nicméně finanční ředitel Codasipu Vladimír Koutný tvrdí, že ještě neproběhlo oficiální schválení.

Evropský zákon o čipech a financování

Evropská komise doufá, že do odvětví, které se zabývá polovodičovými čipy, přijde 43 miliard eur do roku 2030. To by zdvojnásobilo podíl EU na světovém trhu s polovodiči na 20 %. 

Podrobněji o financování: Veřejné financování zákona o čipech bude do roku 2030 stát 11 miliard eur. Evropa uvolní finanční prostředky z programů Digital Europe a Horizon Europe – v obou případech jde zhruba o 1,6 miliard eur. Zbytek finančních prostředků (ze zmíněných 11 miliard eur) doplatí členské státy EU. Další část finančních prostředků už bude na soukromých investorech. Evropská komise věří, že se jí podaří motivovat soukromý sektor k investicím (předpoklad dalších 32 miliard eur).

Zákon o čipech pracuje s pojmem first-of-a-kind, což v překladu znamená první svého druhu. Čili pokud bude jistá firma chtít zažádat o dotaci na výrobu čipů, tak bude muset splnit kritérium spočívající v tom, že její technologie ještě nefunguje na území EU, případně, že je inovativní a jen stěží nahraditelná.

Na povrchu jsou obavy, že finanční prostředky spolknou pouze velké státy jako Francie nebo Německo. Společnost Intel (největší světový výrobce polovodičových obvodů a dalších zařízení) představila svůj plán (na jaře 2022) investovat až 80 miliard eur. První část projektu obsahuje investici ve výši 17 miliard eur a to do dvou tzv. mega factories, které by měly vzniknout v německém Magdeburgu. Posléze by měla začít stavba vývojového centra ve Francii a výrobních a slévačských pracovišť v Irsku, Polsku, Itálii a ve Španělsku. Investování společnosti Intel je tak v souladu se záměrem EU. V souvislosti s tímto projektem v Německu poskytne zdejší vláda dotaci, která bude činit okolo 7 miliard eur. To, zda ČR bude atraktivní (schopna přilákat) výrobce čipů, bude záviset na stanovení priorit české vlády.

Niclas Poitiers (výzkumný pracovník think-tanku Bruegel) poznamenává, že rozpočet ve výši 43 miliard eur je velmi malý na to, aby pokryl náklady na nové továrny, které by byly určeny pro výrobu čipů. Politický analytik Evropské parlamentní výzkumné služby Van Wieringen, mluví o tom, že k dosažení tohoto cíle by bylo potřeba nejen zečtyřnásobit výrobu, ale také pracovní sílu, což nebude snadné. De Boeck (ředitel strategie předního evropského výzkumného institutu Imec) také popisuje finanční omezenost rozpočtu, nicméně si myslí, že je dostatečný na to, aby se věci daly do pohybu. A pokud bude na evropském kontinentě příznivé prostředí, tak by celková částka soukromých investic mohla být nad očekávání. Ovšem na to, zase De Boeck poznamenává, že společnosti budou brát v úvahu vícero faktorů, než se rozhodnou investovat – zejména tak vysoké náklady na energii v Evropě. 

Exekutiva EU uvedla, že balík v celkové částce 43 miliard, je možné použít na státní financování pouze pro evropská výrobní zařízení "první svého druhu". Ovšem diplomaté EU mluví o tom, že část členských zemí vyžadují státní pomoc na výrobu stávajících špičkových čipů používaných jejich výrobci automobilů. ČR navrhuje kompromisní řešení, které by se mohlo vztahovat na širší skupinu čipů, jež jsou dotované vládami. V dokumentu je psáno, že kritéria pro výrobní zařízení „první svého druhu“ by mohla zahrnovat i inovace vedoucí ke zlepšení bezpečnosti a spolehlivosti, zefektivnění výpočetního, energetického a ekologického výkonu. V každém případě velvyslanci EU se chtějí na začátku prosince dohodnout na společném postoji v rámci této problematiky. Tento společný postoj jim umožní zahájit rokování s unijními zákonodárci o finalizaci legislativy (Reuters 2022). Dalším problematickým bodem Evropského zákona o čipech je, že onen zákon příliš zdůrazňuje dotace na výrobu polovodičů a nedostatečně se soustředí na zvyšování přidané hodnoty ve výzkumu.

 

Zdroj: Vlastní zpracování s využitím zdrojů: Science|Business (2022)Lupa.cz (2022)

Autor článku : Dominik Gřešák (stážista Luďka Niedermayera)