Ačkoli ve druhé polovině roku 2021 některé automobilky poukázaly na to, že problém s nedostatkem čipů v roce 2022 se zlepší, ale výrobci OEM mezi sebou zvýšili nákupy a herní mentalitu spolu s dodávkou vyspělé kapacity pro výrobu čipů automobilové třídy. Podniky jsou stále ve fázi rozšiřování výrobních kapacit a současný globální trh je stále vážně postižen nedostatkem jader.
Zároveň s urychlenou transformací automobilového průmyslu směrem k elektrifikaci a inteligenci projde dramatickými změnami i průmyslový řetězec dodávek čipů.
1. Bolest MCU pod nedostatkem jádra
Když se nyní podíváme zpět na nedostatek jader, který začal na konci roku 2020, epidemie je nepochybně hlavní příčinou nerovnováhy mezi nabídkou a poptávkou po automobilových čipech. Hrubá analýza aplikační struktury globálních čipů MCU (mikrokontrolérů) sice ukazuje, že od roku 2019 do roku 2020 bude distribuce MCU v aplikacích automobilové elektroniky zabírat 33 % navazujícího trhu aplikací, ale ve srovnání se vzdálenou online kanceláří návrháři čipů jsou znepokojeni, slévárny čipů a balicí a testovací společnosti byly vážně postiženy problémy, jako je zastavení epidemie.
Závody na výrobu čipů, které patří do odvětví náročných na práci, budou v roce 2020 trpět vážným nedostatkem pracovních sil a špatnou kapitálovou fluktuací. Poté, co se původní návrh čipů transformoval do potřeb automobilek, nebyl schopen plně naplánovat výrobu, což znesnadnilo aby byly čipy dodány na plnou kapacitu. V rukou automobilky nastává situace nedostatečné výrobní kapacity vozidel.
V srpnu loňského roku byl závod Muar společnosti STMicroelectronics v malajském Muar nucen uzavřít některé továrny kvůli dopadu nové korunové epidemie a odstávka přímo vedla k dodávkám čipů pro Bosch ESP/IPB, VCU, TCU a jiné systémy jsou dlouhodobě ve stavu přerušení dodávky.
V roce 2021 navíc doprovodné přírodní katastrofy, jako jsou zemětřesení a požáry, také způsobí, že někteří výrobci nebudou schopni krátkodobě vyrábět. V únoru loňského roku zemětřesení způsobilo vážné škody japonské společnosti Renesas Electronics, jednomu z hlavních světových dodavatelů čipů.
Špatný odhad poptávky po čipech do vozidel ze strany automobilek ve spojení se skutečností, že výrobní závody přeměnily výrobní kapacitu čipů ve vozidle na čipy pro spotřebitele, aby byly zaručeny náklady na materiál, vedly k tomu, že MCU a CIS, které se nejvíce překrývají mezi automobilovými čipy a běžnými elektronickými produkty. (obrazový snímač CMOS) má vážný nedostatek.
Z technického hlediska existuje minimálně 40 druhů tradičních automobilových polovodičových zařízení a celkový počet používaných jízdních kol je 500-600, mezi které patří především MCU, výkonové polovodiče (IGBT, MOSFET atd.), senzory a různé analogová zařízení. Také autonomní vozidla Bude použita řada produktů, jako jsou pomocné čipy ADAS, CIS, AI procesory, lidary, milimetrové radary a MEMS.
Podle počtu poptávky po vozidlech je touto hlavní nedostatkovou krizí nejvíce postiženo to, že tradiční auto potřebuje více než 70 čipů MCU a automobilový MCU je ESP (Electronic Stability Program System) a ECU (hlavní součásti hlavního řídicího čipu vozidla). ). Vezmeme-li jako příklad hlavní důvod úbytku Haval H6, který Great Wall od loňského roku mnohokrát uvedla, Great Wall uvedla, že vážný pokles prodeje H6 v mnoha měsících byl způsoben nedostatečnou nabídkou Bosch ESP, kterou používala. Dříve populární Euler Black Cat a White Cat také oznámily dočasné pozastavení výroby v březnu tohoto roku kvůli problémům, jako je omezení dodávek ESP a zvýšení cen čipů.
Je trapné, ačkoli továrny na výrobu automobilových čipů v roce 2021 budují a umožňují nové výrobní linky na destičky a snaží se v budoucnu přenést proces výroby čipů na starou výrobní linku a novou 12palcovou výrobní linku, aby se zvýšila výrobní kapacita a získat úspory z rozsahu, avšak cyklus dodávek polovodičových zařízení je často delší než půl roku. Kromě toho trvá dlouho, než dojde k úpravě výrobní linky, ověření produktu a zlepšení výrobní kapacity, díky čemuž bude nová výrobní kapacita pravděpodobně účinná v letech 2023–2024. .
Za zmínku stojí, že ačkoli tlak trvá již delší dobu, automobilky jsou ohledně trhu stále optimistické. A nová kapacita výroby čipů je předurčena k vyřešení současné největší krize kapacity výroby čipů v budoucnu.
2. Nové bojiště pod elektrickou inteligencí
Pro automobilový průmysl však může řešení současné čipové krize vyřešit pouze naléhavou potřebu současné tržní asymetrie nabídky a poptávky. Tváří v tvář transformaci elektrotechnického a inteligentního průmyslu se bude tlak na dodávky automobilových čipů v budoucnu zvyšovat jen exponenciálně.
S rostoucí poptávkou po integrovaném řízení elektrifikovaných produktů ve vozidle a v okamžiku upgradu FOTA a automatického řízení se počet čipů pro nová energetická vozidla zvýšil z 500-600 v éře palivových vozidel na 1 000 až 1 200. Počet druhů se také zvýšil ze 40 na 150.
Někteří odborníci z automobilového průmyslu uvedli, že v oblasti špičkových chytrých elektrických vozidel se v budoucnu počet čipů pro jednotlivá vozidla několikanásobně zvýší na více než 3000 kusů a podíl automobilových polovodičů na materiálových nákladech celé vozidlo se zvýší ze 4 % v roce 2019 na 12 v roce 2025. %, a do roku 2030 se může zvýšit na 20 %. To nejen znamená, že v éře elektrické inteligence roste poptávka po čipech pro vozidla, ale také odráží rychlý nárůst technické náročnosti a nákladů na čipy potřebné pro vozidla.
Na rozdíl od tradičních výrobců OEM, kde je 70 % čipů pro vozidla s palivem 40-45nm a 25 % jsou čipy s nízkou specifikací nad 45nm, podíl čipů ve 40-45nm procesu pro běžná a špičková elektrická vozidla na trhu se klesl na 25 %. 45 %, zatímco podíl čipů nad 45nm procesem je pouze 5 %. Z technického hlediska jsou vyspělé špičkové procesní čipy pod 40nm a pokročilejší 10nm a 7nm procesní čipy nepochybně novými konkurenčními oblastmi v nové éře automobilového průmyslu.
Podle průzkumové zprávy vydané společností Hushan Capital v roce 2019 se podíl výkonových polovodičů v celém vozidle rapidně zvýšil z 21 % v éře palivových vozidel na 55 %, zatímco čipy MCU klesly z 23 % na 11 %.
Rozšiřující se kapacita výroby čipů, kterou uvádí různí výrobci, je však stále většinou omezena na tradiční čipy MCU, které jsou v současnosti zodpovědné za řízení motoru/šasi/karosérie.
U elektrických inteligentních vozidel jsou to čipy AI zodpovědné za vnímání a fúzi autonomního řízení; výkonové moduly, jako je IGBT (izolovaný hradlový duální tranzistor) odpovědné za konverzi energie; senzorové čipy pro radarové monitorování autonomního řízení výrazně zvýšily poptávku. S největší pravděpodobností se stane novým kolem problémů „nedostatku jádra“, kterým budou automobilky čelit v další fázi.
Co však automobilkám v nové fázi brání, nemusí být problém s výrobní kapacitou zasahovaný vnějšími faktory, ale „zaseknutý krk“ čipu omezený technickou stránkou.
Vezmeme-li jako příklad poptávku po čipech AI, kterou přinesla inteligence, výpočetní objem softwaru pro autonomní řízení již dosáhl dvouciferné úrovně TOPS (bilion operací za sekundu) a výpočetní výkon tradičních automobilových MCU jen stěží splňuje požadavky na výpočetní techniku. autonomních vozidel. Čipy AI, jako jsou GPU, FPGA a ASIC, vstoupily na automobilový trh.
V první polovině loňského roku Horizon oficiálně oznámil, že jeho třetí generace produktu třídy vozidel, čipy řady Journey 5, byla oficiálně vydána. Podle oficiálních údajů mají čipy řady Journey 5 výpočetní výkon 96TOPS, spotřebu energie 20W a poměr energetické účinnosti 4,8TOPS/W. . Ve srovnání s 16nm procesní technologií čipu FSD (full autonomous driving function), který Tesla vydala v roce 2019, mají parametry jediného čipu s výpočetním výkonem 72TOPS, spotřebou 36W a poměrem energetické účinnosti 2TOPS/W. se výrazně zlepšila. Tento úspěch si také získal přízeň a spolupráci mnoha automobilových společností včetně SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery a Ideal.
Involuce tohoto odvětví, vedená inteligencí, byla extrémně rychlá. Počínaje FSD společnosti Tesla je vývoj hlavních řídicích čipů AI jako otevření Pandořiny skříňky. Krátce po Journey 5 NVIDIA rychle vydala čip Orin, který bude jednočipový. Výpočetní výkon se zvýšil na 254TOPS. Pokud jde o technické rezervy, Nvidia dokonce minulý rok pro veřejnost představila čip Atlan SoC s jediným výpočetním výkonem až 1000 TOPPS. V současné době NVIDIA pevně zaujímá monopolní postavení na trhu GPU s automobilovými hlavními řídicími čipy a udržuje si celoroční podíl na trhu 70 %.
Přestože vstup giganta mobilních telefonů Huawei do automobilového průmyslu spustil vlny konkurence v průmyslu automobilových čipů, je dobře známo, že pod vlivem vnějších faktorů má Huawei bohaté zkušenosti s designem v 7nm procesním SoC, ale nemůže pomoci špičkovým výrobcům čipů. propagace trhu.
Výzkumné instituce spekulují, že hodnota jízdních kol s AI čipem rychle roste ze 100 USD v roce 2019 na 1 000 USD+ do roku 2025; ve stejnou dobu vzroste také domácí automobilový trh s AI čipy z 900 milionů USD v roce 2019 na 91 v roce 2025. Sto milionů USD. Rychlý růst poptávky na trhu a technologický monopol nadstandardních čipů nepochybně znesnadní budoucí inteligentní rozvoj automobilek.
Podobně jako poptávka na trhu s AI čipy má IGBT jako důležitá polovodičová součást (včetně čipů, izolačních substrátů, svorek a dalších materiálů) v novém energetickém vozidle s poměrem nákladů až 8–10 %. zásadní dopad na budoucí vývoj automobilového průmyslu. Přestože tuzemské společnosti jako BYD, Star Semiconductor a Silan Microelectronics začaly dodávat IGBT pro tuzemské automobilky, prozatím je výrobní kapacita IGBT výše zmíněných společností stále omezena rozsahem společností, což ztěžuje pokrývají rychle rostoucí domácí nové zdroje energie. růst trhu.
Dobrou zprávou je, že tváří v tvář další fázi nahrazení IGBT SiC nezaostávají čínské společnosti v uspořádání pozadu a očekává se, že co nejdříve rozšíříme možnosti návrhu a výroby SiC na základě výzkumných a vývojových kapacit IGBT, což pomůže automobilkám a automobilkám. technologií. Výrobci získávají náskok v další fázi konkurence.
3. Yunyi Semiconductor, jádro inteligentní výroby
Tváří v tvář nedostatku čipů v automobilovém průmyslu se Yunyi zavázal řešit problém dodávek polovodičových materiálů pro zákazníky v automobilovém průmyslu. Pokud se chcete dozvědět o příslušenství Yunyi Semiconductor a vznést dotaz, klikněte na odkaz:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Čas odeslání: 25. března 2022