Hoci v druhej polovici roku 2021 niektoré automobilky poukázali na to, že problém s nedostatkom čipov v roku 2022 sa zlepší, výrobcovia OEM však zvýšili nákupy a vzájomnú hernú mentalitu spojenú s dodávkou vyspelých kapacít na výrobu čipov na úrovni automobilov. Podniky sú stále v štádiu rozširovania výrobnej kapacity a súčasný globálny trh je stále vážne ovplyvnený nedostatkom jadier.
Zároveň so zrýchlenou transformáciou automobilového priemyslu smerom k elektrifikácii a inteligencii prejde dramatickými zmenami aj priemyselný reťazec dodávok čipov.
1. Bolesť MCU pri nedostatku jadra
Keď sa teraz pozrieme späť na nedostatok jadier, ktorý sa začal koncom roka 2020, prepuknutie je nepochybne hlavnou príčinou nerovnováhy medzi ponukou a dopytom po automobilových čipoch. Hoci hrubá analýza aplikačnej štruktúry globálnych čipov MCU (mikrokontroléra) ukazuje, že od roku 2019 do roku 2020 bude distribúcia MCU v aplikáciách automobilovej elektroniky zaberať 33 % trhu s nadväzujúcimi aplikáciami, ale v porovnaní so vzdialenými online kanceláriami dizajnérov čipov, zlievarne čipov a baliace a testovacie spoločnosti vážne zasiahli problémy, ako je odstavenie epidémie.
Závody na výrobu čipov patriace k odvetviam náročným na pracovnú silu budú v roku 2020 trpieť vážnym nedostatkom pracovnej sily a slabým kapitálovým obratom. Po tom, čo sa pôvodný dizajn čipov pretransformoval do potrieb automobilových spoločností, nebolo možné úplne naplánovať výrobu, čo sťažilo aby boli čipy dodané na plnú kapacitu. V rukách automobilky nastáva situácia nedostatočnej kapacity výroby vozidiel.
V auguste minulého roku bol závod Muar spoločnosti STMicroelectronics v meste Muar v Malajzii nútený zatvoriť niektoré továrne v dôsledku dopadu epidémie novej koruny a odstávka priamo viedla k dodávke čipov pre Bosch ESP/IPB, VCU, TCU a ostatné systémy sú dlhodobo v stave prerušenia dodávky.
Okrem toho v roku 2021 spôsobia sprievodné prírodné katastrofy, ako sú zemetrasenia a požiare, aj to, že niektorí výrobcovia nebudú môcť krátkodobo vyrábať. Vo februári minulého roku zemetrasenie spôsobilo vážne škody japonskej spoločnosti Renesas Electronics, ktorá je jedným z hlavných svetových dodávateľov čipov.
Nesprávny odhad dopytu automobiliek po čipoch do vozidiel v spojení so skutočnosťou, že výrobné závody premenili výrobnú kapacitu čipov do vozidiel na čipy pre spotrebiteľov, aby zaručili náklady na materiál, viedli k tomu, že MCU a CIS, ktoré sa najviac prekrývajú medzi automobilovými čipmi a bežnými elektronickými produktmi. (obrazový snímač CMOS) má vážny nedostatok.
Z technického hľadiska existuje najmenej 40 druhov tradičných automobilových polovodičových zariadení a celkový počet použitých bicyklov je 500-600, medzi ktoré patria najmä MCU, výkonové polovodiče (IGBT, MOSFET atď.), snímače a rôzne analógové zariadenia. Tiež autonómne vozidlá Použije sa rad produktov, ako sú pomocné čipy ADAS, CIS, procesory AI, lidary, radary s milimetrovými vlnami a MEMS.
Podľa počtu dopytu po vozidlách je v tejto kríze hlavného nedostatku najviac postihnuté to, že tradičné auto potrebuje viac ako 70 čipov MCU a automobilový MCU je ESP (Electronic Stability Program System) a ECU (hlavné komponenty hlavného riadiaceho čipu vozidla). ). Ako príklad uviedol hlavný dôvod poklesu Haval H6, ktorý Great Wall od minulého roka mnohokrát uviedla, Great Wall uviedla, že vážny pokles predaja H6 v priebehu mnohých mesiacov bol spôsobený nedostatočnou ponukou Bosch ESP, ktorú používala. Predtým populárne Euler Black Cat a White Cat tiež oznámili dočasné pozastavenie výroby v marci tohto roku kvôli problémom, ako je zníženie dodávky ESP a zvýšenie cien čipov.
Je zahanbujúce, že hoci továrne na výrobu automobilových čipov budujú a umožňujú v roku 2021 nové linky na výrobu doštičiek a snažia sa v budúcnosti preniesť proces výroby automobilových čipov na starú výrobnú linku a novú 12-palcovú výrobnú linku, aby sa zvýšila výrobná kapacita a získať úspory z rozsahu, avšak cyklus dodávok polovodičových zariadení je často viac ako pol roka. Okrem toho úprava výrobnej linky, overenie produktu a zlepšenie výrobnej kapacity trvá dlho, vďaka čomu bude nová výrobná kapacita pravdepodobne účinná v rokoch 2023-2024. .
Za zmienku stojí, že hoci tlak trvá už dlhšie, automobilky sú na trhu stále optimistické. A nová kapacita výroby čipov je predurčená na vyriešenie súčasnej najväčšej krízy kapacity výroby čipov v budúcnosti.
2. Nové bojisko pod elektrickou inteligenciou
Pre automobilový priemysel však môže vyriešenie súčasnej čipovej krízy vyriešiť len naliehavú potrebu súčasnej asymetrie ponuky a dopytu na trhu. Zoči-voči transformácii elektrotechnického a inteligentného priemyslu sa bude tlak na dodávku automobilových čipov v budúcnosti zvyšovať len exponenciálne.
So zvyšujúcim sa dopytom po integrovanom riadení elektrifikovaných produktov vo vozidle a v momente modernizácie FOTA a automatickej jazdy sa počet čipov pre nové energetické vozidlá zvýšil z 500 – 600 v ére vozidiel na palivo na 1 000 až 1 200. Zvýšil sa aj počet druhov zo 40 na 150.
Niektorí odborníci z automobilového priemyslu uviedli, že v oblasti špičkových inteligentných elektrických vozidiel sa v budúcnosti niekoľkonásobne zvýši počet čipov pre jedno vozidlo na viac ako 3000 kusov a podiel automobilových polovodičov na materiálových nákladoch celé vozidlo vzrastie zo 4 % v roku 2019 na 12 v roku 2025. %, a do roku 2030 sa môže zvýšiť na 20 %. Znamená to nielen to, že v ére elektrickej inteligencie sa zvyšuje dopyt po čipoch pre vozidlá, ale aj odráža rýchly nárast technickej náročnosti a nákladov na čipy potrebné pre vozidlá.
Na rozdiel od tradičných OEM, kde 70 % čipov pre palivové vozidlá je 40-45nm a 25% sú čipy s nízkou špecifikáciou nad 45nm, podiel čipov v 40-45nm procese pre bežné a špičkové elektrické vozidlá na trhu klesla na 25 %. 45 %, pričom podiel čipov nad 45nm procesom je len 5 %. Z technického hľadiska sú vyspelé špičkové procesné čipy pod 40nm a pokročilejšie 10nm a 7nm procesné čipy nepochybne novými konkurenčnými oblasťami v novej ére automobilového priemyslu.
Podľa správy z prieskumu, ktorú vydala spoločnosť Hushan Capital v roku 2019, sa podiel výkonových polovodičov v celom vozidle rapídne zvýšil z 21 % v ére palivových vozidiel na 55 %, zatiaľ čo čipy MCU klesli z 23 % na 11 %.
Rozširujúca sa kapacita výroby čipov zverejnená rôznymi výrobcami je však stále väčšinou obmedzená na tradičné čipy MCU, ktoré sú v súčasnosti zodpovedné za riadenie motora/šasi/karosérie.
Pre elektrické inteligentné vozidlá, čipy AI zodpovedné za vnímanie a fúzie autonómnej jazdy; výkonové moduly, ako je IGBT (izolovaný duálny tranzistor) zodpovedné za konverziu energie; senzorové čipy pre radarové monitorovanie autonómnej jazdy výrazne zvýšili dopyt. S najväčšou pravdepodobnosťou sa stane novým kolom problémov „nedostatku jadra“, ktorým budú automobilky čeliť v ďalšej fáze.
Čo však automobilkám v novom štádiu prekáža, nemusí byť problém výrobnej kapacity zasahovaný vonkajšími faktormi, ale „zaseknutý krk“ čipu obmedzený technickou stránkou.
Ak si vezmeme ako príklad dopyt po čipoch AI, ktorý priniesla inteligencia, výpočtový objem softvéru pre autonómne riadenie už dosiahol dvojcifernú úroveň TOPS (bilión operácií za sekundu) a výpočtový výkon tradičných automobilových MCU len ťažko dokáže splniť výpočtové požiadavky. autonómnych vozidiel. Čipy AI, ako sú GPU, FPGA a ASIC, vstúpili na automobilový trh.
V prvej polovici minulého roka Horizon oficiálne oznámil, že jeho tretia generácia produktu triedy vozidiel, čipy série Journey 5, bola oficiálne uvedená na trh. Podľa oficiálnych údajov majú čipy série Journey 5 výpočtový výkon 96TOPS, spotrebu energie 20W a pomer energetickej účinnosti 4,8TOPS/W. . V porovnaní so 16nm procesnou technológiou čipu FSD (plne autonómna jazdná funkcia), ktorý vydala Tesla v roku 2019, sú parametre jedného čipu s výpočtovým výkonom 72TOPS, spotrebou energie 36W a pomerom energetickej účinnosti 2TOPS/W. sa výrazne zlepšila. Tento úspech si získal priazeň a spoluprácu mnohých automobilových spoločností vrátane SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery a Ideal.
Poháňaný inteligenciou, involúcia priemyslu bola extrémne rýchla. Počnúc od Tesla FSD je vývoj hlavných riadiacich čipov AI ako otvorenie Pandorinej skrinky. Krátko po Journey 5 NVIDIA rýchlo vydala čip Orin, ktorý bude jednočipový. Výpočtový výkon sa zvýšil na 254TOPS. Pokiaľ ide o technické rezervy, Nvidia minulý rok dokonca pre verejnosť predstavila čip Atlan SoC s jediným výpočtovým výkonom až 1 000 TOPPS. V súčasnosti NVIDIA pevne zaujíma monopolné postavenie na trhu GPU s hlavnými riadiacimi čipmi v automobiloch, pričom si celoročne udržiava trhový podiel 70 %.
Hoci vstup giganta mobilných telefónov Huawei do automobilového priemyslu spustil vlny konkurencie v priemysle automobilových čipov, je dobre známe, že pod vplyvom vonkajších faktorov má Huawei bohaté dizajnérske skúsenosti so 7nm procesom SoC, ale nedokáže pomôcť špičkovým výrobcom čipov. propagácia trhu.
Výskumné inštitúcie špekulujú, že hodnota bicyklov s AI čipom rýchlo rastie zo 100 USD v roku 2019 na 1 000 USD+ do roku 2025; v rovnakom čase vzrastie aj domáci automobilový trh s AI čipmi z 900 miliónov USD v roku 2019 na 91 v roku 2025. Sto miliónov amerických dolárov. Rýchly rast dopytu na trhu a technologický monopol nadštandardných čipov nepochybne ešte viac sťaží budúci inteligentný rozvoj automobiliek.
Podobne ako dopyt na trhu s AI čipmi má IGBT ako dôležitý polovodičový komponent (vrátane čipov, izolačných substrátov, svoriek a iných materiálov) v novom energetickom vozidle s pomerom nákladov až 8 – 10 %. zásadný vplyv na budúci vývoj automobilového priemyslu. Hoci domáce spoločnosti ako BYD, Star Semiconductor a Silan Microelectronics začali dodávať IGBT pre domáce automobilky, zatiaľ je výrobná kapacita IGBT vyššie uvedených spoločností stále obmedzená rozsahom spoločností, čo sťažuje pokrývajú rýchlo rastúce domáce nové zdroje energie. rast trhu.
Dobrou správou je, že zoči-voči ďalšej fáze nahradenia IGBT IGBT čínskymi spoločnosťami nezaostávajú v usporiadaní ani čínske spoločnosti a očakáva sa, že čo najskôr rozšíria možnosti dizajnu a výroby SiC na základe výskumných a vývojových schopností IGBT, čo pomôže automobilkám a automobilkám. technológie. Výrobcovia získavajú náskok v ďalšej fáze konkurencie.
3. Yunyi Semiconductor, jadrová inteligentná výroba
Tvárou v tvár nedostatku čipov v automobilovom priemysle sa Yunyi zaviazal vyriešiť problém dodávok polovodičových materiálov pre zákazníkov v automobilovom priemysle. Ak sa chcete dozvedieť o príslušenstve Yunyi Semiconductor a máte otázku, kliknite na odkaz:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Čas odoslania: 25. marca 2022