Aínda que no segundo semestre de 2021, algunhas compañías de automóbiles sinalaron que o problema da escaseza de chips en 2022 mellorarase, pero os OEM aumentaron as compras e unha mentalidade de xogo entre si, xunto coa subministración de capacidade de produción de chips de calidade para automóbiles. As empresas aínda están en fase de expansión da capacidade de produción e o actual mercado global aínda se ve seriamente afectado pola falta de núcleos.
Ao mesmo tempo, coa transformación acelerada da industria do automóbil cara á electrificación e a intelixencia, a cadea industrial de subministración de chips tamén sufrirá cambios dramáticos.
1. A dor de MCU baixo a falta de núcleo
Agora mirando cara atrás á escaseza de núcleos que comezou a finais de 2020, o brote é, sen dúbida, a principal causa do desequilibrio entre a oferta e a demanda de chips para automóbiles.Aínda que unha análise aproximada da estrutura de aplicacións dos chips MCU (microcontroladores) globais mostra que de 2019 a 2020, a distribución de MCU en aplicacións de electrónica de automóbiles ocupará o 33% do mercado de aplicacións posteriores, pero en comparación coa oficina en liña remota. Os deseñadores de chips están preocupados, as fundicións de chips e as empresas de envases e probas víronse seriamente afectadas por cuestións como o peche da epidemia.
As plantas de fabricación de chips pertencentes a industrias intensivas en man de obra sufrirán unha grave escaseza de man de obra e unha escasa rotación de capital en 2020. Despois de que o deseño de chips upstream se transformase nas necesidades das empresas de automóbiles, non puido programar completamente a produción, o que dificulta a súa produción. para que as fichas sexan entregadas a plena capacidade.En mans da fábrica de automóbiles aparece a situación de insuficiente capacidade de produción de vehículos.
En agosto do ano pasado, a planta de Muar de STMicroelectronics en Muar, Malaisia, viuse obrigada a pechar algunhas fábricas debido ao impacto da nova epidemia da coroa, e a parada levou directamente á subministración de chips para Bosch ESP/IPB, VCU, TCU e outros sistemas estean en estado de interrupción de subministración durante moito tempo.
Ademais, en 2021, as catástrofes naturais que o acompañan, como terremotos e incendios, tamén provocarán que algúns fabricantes non poidan producir a curto prazo.En febreiro do ano pasado, o terremoto causou graves danos á empresa xaponesa Renesas Electronics, un dos principais provedores de chips do mundo.
O erro de xuízo da demanda de chips para vehículos por parte das compañías de automóbiles, unido ao feito de que as fábricas ascendentes converteron a capacidade de produción de chips dentro do vehículo en chips de consumo, co fin de garantir o custo dos materiais, deu como resultado o MCU e CIS que teñen a maior superposición entre os chips de automoción e os produtos electrónicos principais.(sensor de imaxe CMOS) está en grave escaseza.
Desde o punto de vista técnico, hai polo menos 40 tipos de dispositivos de semicondutores automotivos tradicionais, e o número total de bicicletas utilizadas é de 500 a 600, que inclúen principalmente MCU, semicondutores de potencia (IGBT, MOSFET, etc.), sensores e varios dispositivos analóxicos.Vehículos autónomos tamén Utilizaranse unha serie de produtos como chips auxiliares ADAS, CIS, procesadores AI, lidars, radares de ondas milimétricas e MEMS.
Segundo o número de demanda de vehículos, o máis afectado nesta crise de escaseza é que un coche tradicional necesita máis de 70 chips MCU, e o MCU do automóbil é ESP (Sistema de Programa de Estabilidade Electrónica) e ECU (Compoñentes principais do chip de control principal do vehículo). ).Tomando como exemplo a razón principal do descenso de Haval H6 dada por Great Wall moitas veces desde o ano pasado, Great Wall dixo que o grave descenso das vendas de H6 en moitos meses debeuse á insuficiente subministración do Bosch ESP que utilizou.Os anteriormente populares Euler Black Cat e White Cat tamén anunciaron unha suspensión temporal da produción en marzo deste ano debido a problemas como os recortes de subministración de ESP e o aumento do prezo dos chips.
Lamentablemente, aínda que as fábricas de chips automáticos están construíndo e habilitando novas liñas de produción de obleas en 2021, e tentando transferir o proceso de chips automáticos á antiga liña de produción e á nova liña de produción de 12 polgadas no futuro, para aumentar a capacidade de produción e gañar economías de escala, Non obstante, o ciclo de entrega de equipos de semicondutores adoita ser máis de medio ano.Ademais, leva moito tempo o axuste da liña de produción, a verificación do produto e a mellora da capacidade de produción, o que fai que a nova capacidade de produción sexa efectiva en 2023-2024..
Cabe mencionar que aínda que a presión se prolongou durante moito tempo, as compañías de automóbiles seguen sendo optimistas co mercado.E a nova capacidade de produción de chip está destinada a resolver a maior crise de capacidade de produción de chip actual no futuro.
2. Novo campo de batalla baixo a intelixencia eléctrica
Non obstante, para a industria do automóbil, a resolución da actual crise dos chips só pode resolver a necesidade urxente da asimetría da oferta e da demanda actual do mercado.Ante a transformación das industrias eléctricas e intelixentes, a presión de subministración de chips para automóbiles só aumentará exponencialmente no futuro.
Coa crecente demanda de control integrado de vehículos de produtos electrificados, e no momento da actualización de FOTA e da condución automática, o número de chips para vehículos de nova enerxía pasou de 500 a 600 na era dos vehículos de combustible a 1.000 a 1.200.O número de especies tamén pasou de 40 a 150.
Algúns expertos na industria do automóbil dixeron que no futuro dos vehículos eléctricos intelixentes de gama alta, o número de chips dun só vehículo aumentará varias veces ata máis de 3.000 pezas e a proporción de semicondutores automotivos no custo do material. todo o vehículo aumentará do 4% en 2019 ao 12 en 2025. %, e pode aumentar ata o 20% en 2030. Isto non só significa que na era da intelixencia eléctrica, a demanda de chips para vehículos está aumentando, senón que tamén reflicte o rápido aumento da dificultade técnica e do custo das fichas necesarias para os vehículos.
A diferenza dos OEM tradicionais, onde o 70% dos chips para vehículos de combustible son de 40-45 nm e o 25% son chips de especificacións baixas superiores a 45 nm, a proporción de chips no proceso de 40-45 nm para vehículos eléctricos principais e de gama alta no mercado ten baixou ao 25%.45%, mentres que a proporción de chips por riba do proceso de 45nm é só do 5%.Desde o punto de vista técnico, os chips de proceso maduros de gama alta por debaixo de 40 nm e os chips de proceso máis avanzados de 10 nm e 7 nm son, sen dúbida, novas áreas de competencia na nova era da industria do automóbil.
Segundo un informe de enquisa publicado por Hushan Capital en 2019, a proporción de semicondutores de potencia en todo o vehículo aumentou rapidamente do 21% na era dos vehículos de combustible ao 55%, mentres que os chips MCU caeron do 23% ao 11%.
Non obstante, a capacidade de produción de chips en expansión revelada por varios fabricantes aínda está limitada principalmente aos chips MCU tradicionais actualmente responsables do control do motor/chasis/carrozaría.
Para os vehículos eléctricos intelixentes, chips de intelixencia artificial responsables da percepción e fusión da condución autónoma;módulos de potencia como IGBT (transistor dual de porta illada) responsables da conversión de enerxía;os chips de sensores para o seguimento de radares de condución autónoma aumentaron moito a demanda.O máis probable é que se converta nunha nova rolda de problemas de "falta de núcleos" aos que se enfrontarán as empresas de automóbiles na seguinte etapa.
Porén, na nova etapa, o que dificulta ás empresas de automóbiles pode non ser o problema de capacidade de produción interferido por factores externos, senón o "pescozo atascado" do chip restrinxido polo lado técnico.
Tomando como exemplo a demanda de chips de intelixencia artificial que ofrece a intelixencia, o volume de computación do software de condución autónoma xa alcanzou o nivel de dous díxitos TOPS (billóns de operacións por segundo) e a potencia de computación dos MCU de automóbiles tradicionais dificilmente pode cumprir os requisitos de computación. de vehículos autónomos.Os chips de intelixencia artificial como as GPU, FPGA e ASIC entraron no mercado do automóbil.
No primeiro semestre do ano pasado, Horizon anunciou oficialmente que o seu produto de terceira xeración para vehículos, os chips da serie Journey 5, foi lanzado oficialmente.Segundo datos oficiais, os chips da serie Journey 5 teñen unha potencia de cálculo de 96TOPS, un consumo de enerxía de 20W e unha relación de eficiencia enerxética de 4,8TOPS/W..En comparación coa tecnoloxía de proceso de 16 nm do chip FSD (función de condución totalmente autónoma) lanzado por Tesla en 2019, os parámetros dun único chip cunha potencia de cálculo de 72TOPS, un consumo de enerxía de 36W e unha relación de eficiencia enerxética de 2TOPS/W teñen mellorou moito.Este logro tamén gañou o favor e a cooperación de moitas compañías de automóbiles, incluíndo SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery e Ideal.
Impulsada pola intelixencia, a involución da industria foi extremadamente rápida.A partir do FSD de Tesla, o desenvolvemento de chips de control principal da IA é como abrir unha caixa de Pandora.Pouco despois de Journey 5, NVIDIA lanzou rapidamente o chip Orin que será dun só chip.A potencia de cálculo aumentou a 254TOPS.En termos de reservas técnicas, Nvidia incluso presentou un chip Atlan SoC cunha única potencia de cálculo de ata 1000TOPS para o público o ano pasado.Na actualidade, NVIDIA ocupa firmemente unha posición de monopolio no mercado de GPU dos chips de control principais para automóbiles, mantendo unha cota de mercado do 70% durante todo o ano.
Aínda que a entrada do xigante dos teléfonos móbiles Huawei na industria automotriz provocou ondas de competencia na industria de chips de automóbiles, é ben sabido que, baixo a interferencia de factores externos, Huawei ten unha rica experiencia de deseño nun proceso SoC de 7 nm, pero non pode. axudar aos principais fabricantes de chips.promoción de mercado.
As institucións de investigación especulan que o valor das bicicletas con chip AI está a aumentar rapidamente de 100 USD en 2019 a máis de 1.000 USD en 2025;ao mesmo tempo, o mercado nacional de chips de intelixencia artificial para automóbiles tamén aumentará de 900 millóns de dólares en 2019 a 91 en 2025. Cen millóns de dólares.O rápido crecemento da demanda do mercado e o monopolio tecnolóxico dos chips de alto nivel farán sen dúbida aínda máis difícil o futuro desenvolvemento intelixente das empresas de automóbiles.
Similar á demanda no mercado de chips AI, IGBT, como un importante compoñente semicondutor (incluíndo chips, substratos illantes, terminais e outros materiais) no novo vehículo de enerxía cunha relación de custos de ata 8-10%, tamén ten un profundo impacto no desenvolvemento futuro da industria do automóbil.Aínda que empresas nacionais como BYD, Star Semiconductor e Silan Microelectronics comezaron a subministrar IGBT ás empresas de automóbiles nacionais, polo momento, a capacidade de produción de IGBT das empresas mencionadas aínda está limitada pola escala das empresas, o que dificulta a súa cubrir as novas fontes de enerxía domésticas en rápido aumento.crecemento do mercado.
A boa noticia é que de cara á seguinte etapa de substitución dos IGBT por SiC, as empresas chinesas non se quedan atrás no deseño, e espérase que a expansión das capacidades de deseño e produción de SiC baseadas nas capacidades de I+D de IGBT axude ás empresas de automóbiles e axúdase canto antes. tecnoloxías.Os fabricantes gañan vantaxe na seguinte fase da competición.
3. Yunyi Semiconductor, fabricación intelixente de núcleo
Ante a escaseza de chips na industria do automóbil, Yunyi comprométese a resolver o problema de subministración de materiais semicondutores para os clientes da industria do automóbil.Se queres coñecer os accesorios Yunyi Semiconductor e facer unha consulta, fai clic na ligazón:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Hora de publicación: 25-mar-2022