Čeprav so v drugi polovici leta 2021 nekatera avtomobilska podjetja poudarila, da se bo problem pomanjkanja čipov leta 2022 izboljšal, so proizvajalci originalne opreme povečali nakupe in medsebojno miselnost igre, skupaj z dobavo zrelih proizvodnih zmogljivosti čipov za avtomobilsko industrijo Podjetja so še vedno v fazi širitve proizvodnih zmogljivosti, trenutni svetovni trg pa je še vedno resno prizadet zaradi pomanjkanja jeder.
Hkrati bo s pospešenim preoblikovanjem avtomobilske industrije v smeri elektrifikacije in inteligence dramatične spremembe doživela tudi industrijska veriga dobave čipov.
1. Bolečina MCU zaradi pomanjkanja jedra
Če zdaj pogledamo nazaj na pomanjkanje jeder, ki se je začelo konec leta 2020, je izbruh nedvomno glavni vzrok za neravnovesje med ponudbo in povpraševanjem po avtomobilskih čipih. Čeprav groba analiza aplikacijske strukture globalnih čipov MCU (mikrokontrolerjev) kaže, da bo od leta 2019 do 2020 distribucija MCU-jev v aplikacijah avtomobilske elektronike zasedla 33 % trga aplikacij na nižji stopnji, vendar v primerjavi z oddaljeno spletno pisarno, kar zadeva višje oblikovalci čipov so zaskrbljeni, so livarne čipov ter podjetja za pakiranje in testiranje resno prizadela vprašanja, kot je zaustavitev epidemije.
Obrati za proizvodnjo čipov, ki pripadajo delovno intenzivnim panogam, bodo leta 2020 trpeli zaradi resnega pomanjkanja delovne sile in slabega obrata kapitala. Potem ko je bila zasnova čipov na zgornjem delu oskrbne verige spremenjena v potrebe avtomobilskih podjetij, ni mogla v celoti načrtovati proizvodnje, kar otežuje za dobavo čipov do polne zmogljivosti. V rokah tovarne avtomobilov se pojavlja stanje nezadostne proizvodne zmogljivosti vozil.
Avgusta lani je bila tovarna STMicroelectronics Muar v mestu Muar v Maleziji zaradi vpliva nove kronske epidemije prisiljena zapreti nekaj tovarn, zaustavitev pa je neposredno vodila v dobavo čipov za Bosch ESP/IPB, VCU, TCU in drugi sistemi, ki so dalj časa v stanju prekinitve napajanja.
Poleg tega bodo leta 2021 zaradi spremljajočih naravnih nesreč, kot so potresi in požari, nekateri proizvajalci kratkoročno nezmožni proizvajati. Februarja lani je potres močno poškodoval japonski Renesas Electronics, enega največjih svetovnih dobaviteljev čipov.
Napačna presoja povpraševanja avtomobilskih podjetij po čipih za vozila, skupaj z dejstvom, da so tovarne na zgornjem delu prodajne verige pretvorile proizvodno zmogljivost čipov za vozila v potrošniške čipe, da bi zagotovile stroške materiala, je povzročilo MCU in CIS, ki imajo največje prekrivanje med avtomobilskimi čipi in glavnimi elektronskimi izdelki. (slikovni senzor CMOS) resno primanjkuje.
S tehničnega vidika obstaja vsaj 40 vrst tradicionalnih avtomobilskih polprevodniških naprav, skupno število uporabljenih koles pa je 500-600, ki vključujejo predvsem MCU, močnostne polprevodnike (IGBT, MOSFET itd.), senzorje in različne analogne naprave. Avtonomna vozila bodo uporabljali tudi vrsto izdelkov, kot so pomožni čipi ADAS, CIS, procesorji AI, lidarji, radarji milimetrskega vala in MEMS.
Glede na število povpraševanja po vozilih je v tej glavni krizi pomanjkanja najbolj prizadeto to, da tradicionalni avtomobil potrebuje več kot 70 čipov MCU, avtomobilski MCU pa sta ESP (sistem elektronskega stabilnostnega programa) in ECU (glavne komponente glavnega krmilnega čipa vozila ). Če za primer vzamemo glavni razlog za upad Havala H6, ki ga je Great Wall večkrat navedel od lanskega leta, je Great Wall dejal, da je bil resen upad prodaje H6 v mnogih mesecih posledica nezadostne ponudbe Boschevega ESP, ki ga je uporabljal. Prej priljubljeni črni in beli maček Euler sta marca letos prav tako napovedala začasno prekinitev proizvodnje zaradi težav, kot so zmanjšanje dobave ESP in zvišanje cen čipov.
Nerodno, čeprav tovarne avtomobilskih čipov leta 2021 gradijo in omogočajo nove proizvodne linije rezin ter poskušajo v prihodnosti prenesti proces avtomobilskih čipov na staro proizvodno linijo in novo 12-palčno proizvodno linijo, da bi povečali proizvodno zmogljivost in pridobiti ekonomijo obsega, Vendar je dobavni cikel polprevodniške opreme pogosto daljši od pol leta. Poleg tega je potrebno veliko časa za prilagoditev proizvodne linije, preverjanje izdelkov in izboljšanje proizvodne zmogljivosti, zaradi česar bo nova proizvodna zmogljivost verjetno začela veljati v letih 2023–2024. .
Omeniti velja, da so avtomobilska podjetja kljub dolgotrajnemu pritisku še vedno optimistična glede trga. In nova zmogljivost proizvodnje čipov je namenjena reševanju trenutno največje krize proizvodnih zmogljivosti čipov v prihodnosti.
2. Novo bojišče pod električno inteligenco
Za avtomobilsko industrijo pa lahko rešitev trenutne krize čipov le reši nujno potrebo trenutne asimetrije ponudbe in povpraševanja na trgu. Spričo transformacije električne in inteligentne industrije se bo pritisk ponudbe avtomobilskih čipov v prihodnosti samo eksponentno povečeval.
Z naraščajočim povpraševanjem po vgrajenem nadzoru elektrificiranih izdelkov v vozilo in v trenutku nadgradnje FOTA in samodejne vožnje se je število čipov za nova energetska vozila nadgradilo s 500–600 v dobi vozil na gorivo na 1.000 do 1.200. Povečalo se je tudi število vrst s 40 na 150.
Nekateri strokovnjaki v avtomobilski industriji so dejali, da se bo na področju vrhunskih pametnih električnih vozil v prihodnosti število čipov za eno vozilo večkrat povečalo na več kot 3000 kosov, delež avtomobilskih polprevodnikov v materialnih stroških celotno vozilo se bo povečalo s 4 % leta 2019 na 12 leta 2025. % in se lahko do leta 2030 poveča na 20 %. To ne pomeni samo, da v dobi električne inteligence povpraševanje po čipih za vozila narašča, ampak tudi odraža hitro naraščanje tehničnih težav in stroškov čipov, potrebnih za vozila.
Za razliko od tradicionalnih proizvajalcev originalne opreme, kjer je 70 % čipov za vozila na gorivo 40–45 nm in 25 % čipov z nizkimi specifikacijami nad 45 nm, je delež čipov v procesu 40–45 nm za običajna in vrhunska električna vozila na trgu padla na 25 %. 45 %, medtem ko je delež čipov nad 45nm procesom le 5 %. S tehničnega vidika so zreli vrhunski procesni čipi pod 40 nm in naprednejši 10 nm in 7 nm procesni čipi nedvomno nova področja konkurence v novi dobi avtomobilske industrije.
Glede na poročilo o raziskavi, ki ga je objavil Hushan Capital leta 2019, se je delež močnostnih polprevodnikov v celotnem vozilu hitro povečal z 21 % v dobi vozil na gorivo na 55 %, medtem ko so čipi MCU padli s 23 % na 11 %.
Vendar je naraščajoča proizvodna zmogljivost čipov, ki so jo razkrili različni proizvajalci, še vedno večinoma omejena na tradicionalne čipe MCU, ki so trenutno odgovorni za nadzor motorja/šasije/karoserije.
Za električna inteligentna vozila čipi AI, odgovorni za zaznavanje in zlitje avtonomne vožnje; močnostni moduli, kot je IGBT (dvojni tranzistor z izoliranimi vrati), odgovorni za pretvorbo moči; povpraševanje po senzorskih čipih za avtonomno vožnjo z radarjem se je močno povečalo. Najverjetneje bo postal nov krog težav "pomanjkanja jedra", s katerimi se bodo avtomobilska podjetja soočila v naslednji fazi.
Vendar pa na novi stopnji tisto, kar ovira avtomobilska podjetja, morda ne bo problem proizvodne zmogljivosti, ki ga motijo zunanji dejavniki, temveč "zataknjen vrat" čipa, ki ga omejuje tehnična stran.
Če za primer vzamemo povpraševanje po čipih umetne inteligence, ki jih prinaša inteligenca, je računalniški obseg programske opreme za avtonomno vožnjo že dosegel dvomestno raven TOPS (bilijon operacij na sekundo), računalniška moč tradicionalnih avtomobilskih MCU-jev pa komaj izpolni računalniške zahteve. avtonomnih vozil. Čipi AI, kot so GPE, FPGA in ASIC, so vstopili na avtomobilski trg.
V prvi polovici lanskega leta je Horizon uradno objavil, da je bil uradno izdan njegov izdelek tretje generacije za vozila, čipi serije Journey 5. Po uradnih podatkih imajo čipi serije Journey 5 računalniško moč 96TOPS, porabo energije 20W in razmerje energetske učinkovitosti 4,8TOPS/W. . V primerjavi s 16nm procesno tehnologijo čipa FSD (popolnoma avtonomna funkcija vožnje), ki ga je Tesla izdal leta 2019, so parametri enega samega čipa z računalniško močjo 72TOPS, porabo energije 36W in razmerjem energijske učinkovitosti 2TOPS/W močno izboljšan. Ta dosežek je prav tako pridobil naklonjenost in sodelovanje številnih avtomobilskih podjetij, vključno s SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery in Ideal.
Zaradi inteligence je bila involucija industrije izjemno hitra. Začenši s Teslinim FSD je razvoj glavnih krmilnih čipov AI kot odpiranje Pandorine skrinjice. Kmalu po Journey 5 je NVIDIA hitro izdala čip Orin, ki bo enočipni. Računalniška moč se je povečala na 254 TOPS. Kar zadeva tehnične rezerve, je Nvidia lani celo predstavila čip Atlan SoC z eno računalniško močjo do 1000 TOPS za javnost. Trenutno NVIDIA trdno zavzema monopolni položaj na trgu grafičnih procesorjev avtomobilskih glavnih krmilnih čipov in skozi vse leto ohranja 70-odstotni tržni delež.
Čeprav je vstop velikana mobilne telefonije Huawei v avtomobilsko industrijo sprožil valove konkurence v industriji avtomobilskih čipov, je dobro znano, da ima Huawei zaradi vmešavanja zunanjih dejavnikov bogate izkušnje pri oblikovanju 7nm procesa SoC, vendar ne more pomoč vrhunskim proizvajalcem čipov. tržna promocija.
Raziskovalne ustanove špekulirajo, da vrednost koles s čipi AI hitro narašča s 100 USD leta 2019 na 1000 USD in več do leta 2025; hkrati se bo domači avtomobilski trg čipov AI povečal z 900 milijonov ameriških dolarjev v letu 2019 na 91 v letu 2025. Sto milijonov ameriških dolarjev. Hitra rast tržnega povpraševanja in tehnološki monopol visokostandardnih čipov bosta nedvomno še otežila prihodnji inteligentni razvoj avtomobilskih podjetij.
Podobno kot povpraševanje na trgu čipov AI ima tudi IGBT kot pomembna polprevodniška komponenta (vključno s čipi, izolacijskimi substrati, terminali in drugimi materiali) v novem energijskem vozilu s stroškovnim razmerjem do 8-10 %. velik vpliv na prihodnji razvoj avtomobilske industrije. Čeprav so domača podjetja, kot so BYD, Star Semiconductor in Silan Microelectronics, začela dobavljati IGBT za domača avtomobilska podjetja, je proizvodna zmogljivost IGBT zgoraj omenjenih podjetij za zdaj še vedno omejena z obsegom podjetij, kar otežuje pokrivajo hitro rastoče domače nove vire energije. rast trga.
Dobra novica je, da pred naslednjo fazo zamenjave IGBT-jev s SiC-jem kitajska podjetja ne zaostajajo veliko pri postavitvi in da naj bi čimprejšnje širjenje zmogljivosti oblikovanja in proizvodnje SiC-ja na podlagi zmogljivosti raziskav in razvoja IGBT pomagalo avtomobilskim podjetjem in tehnologije. Proizvajalci pridobijo prednost na naslednji stopnji konkurence.
3. Yunyi Semiconductor, osnovna inteligentna proizvodnja
Zaradi pomanjkanja čipov v avtomobilski industriji se Yunyi zavzema za rešitev problema dobave polprevodniških materialov za stranke v avtomobilski industriji. Če želite izvedeti več o dodatkih Yunyi Semiconductor in narediti povpraševanje, kliknite povezavo:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Čas objave: 25. marec 2022