Chociaż w drugiej połowie 2021 r. niektóre firmy samochodowe zwróciły uwagę, że problem niedoboru chipów w 2022 r. zostanie rozwiązany, producenci OEM zwiększyli zakupy i nabrali wzajemnego podejścia do gry, w połączeniu z podażą dojrzałych mocy produkcyjnych chipów klasy motoryzacyjnej Przedsiębiorstwa są wciąż na etapie zwiększania mocy produkcyjnych, a obecny rynek światowy w dalszym ciągu poważnie odczuwa brak rdzeni.
Jednocześnie wraz z przyspieszoną transformacją przemysłu motoryzacyjnego w kierunku elektryfikacji i inteligencji, przemysłowy łańcuch dostaw chipów również ulegnie dramatycznym zmianom.
1. Ból MCU spowodowany brakiem rdzenia
Patrząc wstecz na niedobory rdzeni, które rozpoczęły się pod koniec 2020 r., można stwierdzić, że wybuch epidemii jest niewątpliwie główną przyczyną braku równowagi między podażą i popytem na chipy samochodowe.Chociaż zgrubna analiza struktury zastosowań globalnych chipów MCU (mikrokontrolerów) pokazuje, że w latach 2019–2020 dystrybucja MCU w zastosowaniach elektroniki samochodowej będzie zajmować 33% rynku aplikacji niższego szczebla, ale w porównaniu ze zdalnym biurem internetowym. niepokoją się projektanci chipów, odlewnie chipów oraz firmy zajmujące się pakowaniem i testowaniem zostały poważnie dotknięte takimi kwestiami, jak zakończenie epidemii.
W 2020 r. zakłady produkujące chipy należące do branż pracochłonnych odczują poważne niedobory siły roboczej i słabą rotację kapitału. Po przekształceniu projektu chipów na wczesnym etapie łańcucha dostaw na potrzeby koncernów samochodowych nie udało się w pełni zaplanować produkcji, co utrudnia aby chipy były dostarczane z pełną wydajnością.W rękach fabryki samochodów pojawia się sytuacja niedostatecznych mocy produkcyjnych pojazdów.
W sierpniu ubiegłego roku fabryka STMicroelectronics w Muar w Muar w Malezji została zmuszona do zamknięcia niektórych fabryk ze względu na wpływ nowej epidemii korony, a przestój bezpośrednio doprowadził do dostaw chipów do układów Bosch ESP/IPB, VCU, TCU i inne systemy będące w stanie przerwy w dostawie przez dłuższy czas.
Dodatkowo w 2021 roku towarzyszące im klęski żywiołowe, takie jak trzęsienia ziemi i pożary, również spowodują, że część producentów nie będzie w stanie produkować w krótkim okresie.W lutym ubiegłego roku trzęsienie ziemi spowodowało poważne szkody w japońskiej firmie Renesas Electronics, jednym z głównych dostawców chipów na świecie.
Błędna ocena popytu na chipy pokładowe przez firmy samochodowe, w połączeniu z faktem, że fabryki wyższego szczebla przekształciły moce produkcyjne chipów pokładowych w chipy konsumenckie, aby zagwarantować koszt materiałów, spowodowało, że MCU i WNP, w których w największym stopniu pokrywają się chipy samochodowe i główne produkty elektroniczne.(przetwornik obrazu CMOS) ma poważne braki.
Z technicznego punktu widzenia istnieje co najmniej 40 rodzajów tradycyjnych samochodowych urządzeń półprzewodnikowych, a łączna liczba używanych rowerów wynosi 500-600, które obejmują głównie MCU, półprzewodniki mocy (IGBT, MOSFET itp.), czujniki i różne urządzenia analogowe.Pojazdy autonomiczne również Wykorzystane zostaną szereg produktów, takich jak chipy pomocnicze ADAS, CIS, procesory AI, lidary, radary fal milimetrowych i MEMS.
W zależności od liczby pojazdów, kryzys niedoborów rdzenia najbardziej dotyka tego, że tradycyjny samochód potrzebuje ponad 70 chipów MCU, a samochodowym MCU jest ESP (Electronic Stability Program System) i ECU (główne elementy głównego układu sterującego pojazdu) ).Biorąc za przykład główną przyczynę spadku poziomu Haval H6 podawaną przez Great Wall wielokrotnie od zeszłego roku, Great Wall stwierdził, że poważny spadek sprzedaży H6 od wielu miesięcy wynikał z niewystarczającej podaży stosowanego przez nią ESP firmy Bosch.Popularne wcześniej Euler Black Cat i White Cat również ogłosiły tymczasowe zawieszenie produkcji w marcu tego roku ze względu na takie kwestie, jak cięcia w dostawach ESP i wzrost cen chipów.
Żenujące, chociaż fabryki chipów samochodowych budują i uruchamiają nowe linie do produkcji płytek w 2021 r., a także próbują przenieść proces produkcji chipów samochodowych na starą linię produkcyjną, a w przyszłości na nową 12-calową linię produkcyjną, aby zwiększyć moce produkcyjne i uzyskać korzyści skali, jednakże cykl dostaw sprzętu półprzewodnikowego wynosi często ponad pół roku.Ponadto dostosowanie linii produkcyjnych, weryfikacja produktów i doskonalenie mocy produkcyjnych zajmuje dużo czasu, co sprawia, że nowe moce produkcyjne będą prawdopodobnie efektywne w latach 2023-2024..
Warto dodać, że choć presja utrzymuje się już od dłuższego czasu, koncerny samochodowe nadal optymistycznie patrzą na rynek.Nowa zdolność produkcyjna chipów ma rozwiązać największy w przyszłości kryzys w zakresie wydajności produkcji chipów.
2. Nowe pole bitwy w ramach inteligencji elektrycznej
Jednak dla branży motoryzacyjnej rozwiązanie obecnego kryzysu chipowego może jedynie rozwiązać pilną potrzebę obecnej asymetrii podaży i popytu na rynku.W obliczu transformacji przemysłu elektrycznego i inteligentnego presja podaży chipów samochodowych w przyszłości będzie tylko rosnąć wykładniczo.
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na zintegrowane sterowanie pojazdami zelektryfikowanymi produktami oraz w momencie modernizacji FOTA i automatycznej jazdy, liczba chipów dla nowych pojazdów energetycznych została zwiększona z 500-600 w epoce pojazdów napędzanych paliwem do 1000 do 1200.Wzrosła także liczba gatunków z 40 do 150.
Część ekspertów z branży motoryzacyjnej twierdzi, że w przyszłości w dziedzinie wysokiej klasy inteligentnych pojazdów elektrycznych liczba chipów pojedynczych pojazdów wzrośnie kilkukrotnie do ponad 3000 sztuk, a udział półprzewodników samochodowych w kosztach materiałowych udział całego pojazdu wzrośnie z 4% w 2019 r. do 12 w 2025 r., a do 2030 r. może wzrosnąć do 20%. Oznacza to nie tylko, że w dobie elektrycznej inteligencji rośnie zapotrzebowanie na chipy do pojazdów, ale także odzwierciedla szybki wzrost trudności technicznych i kosztów chipów wymaganych w pojazdach.
W przeciwieństwie do tradycyjnych producentów OEM, gdzie 70% chipów do pojazdów napędzanych paliwem to chipy o długości 40–45 nm, a 25% to chipy o niskiej specyfikacji powyżej 45 nm, odsetek chipów w procesie 40–45 nm w popularnych i wysokiej klasy pojazdach elektrycznych dostępnych na rynku wzrósł spadł do 25%.45%, podczas gdy udział chipów powyżej 45 nm wynosi tylko 5%.Z technicznego punktu widzenia dojrzałe, wysokiej klasy chipy procesowe poniżej 40 nm oraz bardziej zaawansowane chipy procesowe 10 nm i 7 nm to niewątpliwie nowe obszary konkurencji w nowej erze przemysłu motoryzacyjnego.
Według raportu z badania opublikowanego przez Hushan Capital w 2019 r. udział półprzewodników mocy w całym pojeździe gwałtownie wzrósł z 21% w erze pojazdów napędzanych paliwem do 55%, podczas gdy udział chipów MCU spadł z 23% do 11%.
Jednakże rosnące możliwości produkcyjne chipów ujawniane przez różnych producentów nadal ograniczają się głównie do tradycyjnych chipów MCU odpowiedzialnych obecnie za sterowanie silnikiem/podwoziem/nadwoziem.
W przypadku inteligentnych pojazdów elektrycznych chipy AI odpowiedzialne za percepcję i syntezę autonomicznej jazdy;moduły mocy takie jak IGBT (podwójny tranzystor z izolowaną bramką) odpowiedzialne za konwersję mocy;Chipy czujnikowe do monitorowania radarów jazdy autonomicznej znacznie zwiększyły popyt.Najprawdopodobniej stanie się to nową falą „braków podstawowych” problemów, z którymi w następnym etapie będą musieli się zmierzyć producenci samochodów.
Jednak na nowym etapie problemem firm samochodowych może nie być zakłócony przez czynniki zewnętrzne problem zdolności produkcyjnych, ale „zablokowana szyjka” chipa ograniczona stroną techniczną.
Biorąc za przykład popyt na chipy AI generowany przez inteligencję, wielkość obliczeniowa oprogramowania do jazdy autonomicznej osiągnęła już dwucyfrowy poziom TOPS (biliona operacji na sekundę), a moc obliczeniowa tradycyjnych mikrokontrolerów motoryzacyjnych z trudem jest w stanie sprostać wymaganiom obliczeniowym pojazdów autonomicznych.Chipy AI, takie jak procesory graficzne, FPGA i ASIC, weszły na rynek motoryzacyjny.
W pierwszej połowie ubiegłego roku firma Horizon oficjalnie ogłosiła oficjalną premierę produktu trzeciej generacji przeznaczonego do pojazdów samochodowych, chipów z serii Journey 5.Według oficjalnych danych chipy z serii Journey 5 mają moc obliczeniową na poziomie 96 TOPS, pobór mocy na poziomie 20 W i współczynnik efektywności energetycznej na poziomie 4,8 TOPS/W..W porównaniu z 16 nm technologią procesową chipa FSD (w pełni autonomiczna jazda) wydanego przez Teslę w 2019 roku, parametry pojedynczego chipa o mocy obliczeniowej 72TOPS, poborze mocy 36W i współczynniku efektywności energetycznej 2TOPS/W mają zostało znacznie ulepszone.To osiągnięcie zyskało także przychylność i współpracę wielu firm motoryzacyjnych, w tym SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery i Ideal.
Kierowana inteligencją inwolucja w branży była niezwykle szybka.Począwszy od FSD Tesli, rozwój głównych chipów sterujących AI przypomina otwieranie puszki Pandory.Krótko po Journey 5 NVIDIA szybko wypuściła chip Orin, który będzie jednoukładowy.Moc obliczeniowa wzrosła do 254TOPS.Jeśli chodzi o rezerwy techniczne, w zeszłym roku Nvidia zaprezentowała publicznie chip Atlan SoC o pojedynczej mocy obliczeniowej do 1000 TOPS.Obecnie NVIDIA mocno zajmuje pozycję monopolisty na rynku układów GPU do głównych układów sterujących dla samochodów, utrzymując przez cały rok udział w rynku na poziomie 70%.
Choć wejście giganta telefonów komórkowych Huawei do branży motoryzacyjnej zapoczątkowało fale konkurencji w branży chipów samochodowych, powszechnie wiadomo, że pod wpływem czynników zewnętrznych Huawei ma bogate doświadczenie projektowe w procesie SoC w procesie 7 nm, ale nie może pomóc czołowym producentom chipów.promocja rynku.
Instytucje badawcze spekulują, że wartość rowerów z chipami AI szybko rośnie ze 100 dolarów w 2019 r. do ponad 1000 dolarów do 2025 r.;jednocześnie krajowy rynek chipów AI w branży motoryzacyjnej również wzrośnie z 900 mln dolarów w 2019 r. do 91 w 2025 r. Sto milionów dolarów.Szybki wzrost zapotrzebowania rynku i monopol technologiczny na chipy o wysokim standardzie niewątpliwie jeszcze bardziej utrudnią przyszły inteligentny rozwój firm motoryzacyjnych.
Podobnie jak popyt na rynku chipów AI, IGBT, jako ważny komponent półprzewodnikowy (w tym chipy, podłoża izolacyjne, terminale i inne materiały) w nowym pojeździe energetycznym przy współczynniku kosztów do 8-10%, również ma ogromny wpływ na przyszły rozwój przemysłu motoryzacyjnego.Chociaż krajowe firmy takie jak BYD, Star Semiconductor i Silan Microelectronics zaczęły dostarczać tranzystory IGBT dla krajowych producentów samochodów, na razie możliwości produkcyjne IGBT wyżej wymienionych firm są w dalszym ciągu ograniczone skalą firm, co utrudnia pokryć szybko rozwijające się nowe krajowe źródła energii.wzrost rynku.
Dobra wiadomość jest taka, że w obliczu kolejnego etapu wymiany IGBT SiC chińskie firmy nie pozostają daleko w tyle pod względem układu i oczekuje się, że jak najszybsze rozszerzenie możliwości projektowania i produkcji SiC w oparciu o możliwości badawczo-rozwojowe IGBT pomoże firmom samochodowym i technologie.Producenci zyskują przewagę w kolejnym etapie rywalizacji.
3. Yunyi Semiconductor, podstawowa inteligentna produkcja
W obliczu niedoboru chipów w przemyśle motoryzacyjnym firma Yunyi angażuje się w rozwiązanie problemu dostaw materiałów półprzewodnikowych dla klientów z branży motoryzacyjnej.Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o akcesoriach Yunyi Semiconductor i złożyć zapytanie, kliknij link:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Czas publikacji: 25 marca 2022 r