Иако су у другој половини 2021. године неке аутомобилске компаније истакле да ће се проблем несташице чипова у 2022. години побољшати, произвођачи оригиналне опреме (OEM) су повећали куповину и међусобно се усагласили, заједно са понудом зрелих капацитета за производњу чипова аутомобилског квалитета. Предузећа су још увек у фази проширења производних капацитета, а тренутно глобално тржиште је и даље озбиљно погођено недостатком језгара.
Истовремено, са убрзаном трансформацијом аутомобилске индустрије ка електрификацији и интелигенцији, индустријски ланац снабдевања чиповима ће такође претрпети драматичне промене.
1. Мука MCU-а због недостатка језгра
Сада, осврћући се на несташицу језгара која је почела крајем 2020. године, епидемија је несумњиво главни узрок неравнотеже између понуде и потражње аутомобилских чипова. Иако груба анализа структуре примене глобалних MCU (микроконтролерских) чипова показује да ће од 2019. до 2020. године дистрибуција MCU-ова у аутомобилској електроници заузети 33% тржишта низводних апликација, али у поређењу са удаљеном онлајн канцеларијом. Што се тиче узводних дизајнера чипова, ливнице чипова и компаније за паковање и тестирање су озбиљно погођене проблемима као што је обустављање епидемије.
Фабрике за производњу чипова које припадају радно интензивним индустријама патиће од озбиљног недостатка радне снаге и лошег обрта капитала у 2020. години. Након што је дизајн чипова трансформисан у потребе аутомобилских компанија, није било могуће у потпуности заказати производњу, што отежава испоруку чипова пуним капацитетом. У рукама фабрике аутомобила, јавља се ситуација недовољног капацитета за производњу возила.
У августу прошле године, фабрика STMicroelectronics у Муару, Малезија, била је приморана да затвори неке фабрике због утицаја епидемије нове короне, а затварање је директно довело до тога да је испорука чипова за Bosch ESP/IPB, VCU, TCU и друге системе била у стању прекида у испоруци дуже време.
Поред тога, 2021. године, пратеће природне катастрофе попут земљотреса и пожара такође ће проузроковати да неки произвођачи неће моћи да производе у кратком року. У фебруару прошле године, земљотрес је нанео озбиљну штету јапанској компанији Renesas Electronics, једном од главних светских добављача чипова.
Погрешна процена потражње за чиповима у возилима од стране аутомобилских компанија, заједно са чињеницом да су фабрике у производном циклусу претвориле производне капацитете чипова у возилима у потрошачке чипове како би гарантовале трошкове материјала, довела је до тога да су MCU и CIS (CMOS сензор слике) у озбиљној несташици, који имају највеће преклапање између аутомобилских чипова и мејнстрим електронских производа.
Са техничке тачке гледишта, постоји најмање 40 врста традиционалних аутомобилских полупроводничких уређаја, а укупан број коришћених бицикала је 500-600, што углавном укључује MCU, енергетске полупроводнике (IGBT, MOSFET, итд.), сензоре и разне аналогне уређаје. Аутономна возила такође ће користити низ производа као што су помоћни чипови ADAS, CIS, AI процесори, лидари, милиметарски радари и MEMS.
Према броју потражње за возилима, највише погођено овом кризом несташице основних компоненти је то што традиционалном аутомобилу треба више од 70 MCU чипова, а аутомобилски MCU је ESP (електронски систем за стабилност) и ECU (главне компоненте главног контролног чипа возила). Узимајући главни разлог за пад продаје Haval H6 који је Great Wall много пута навео од прошле године као пример, Great Wall је рекао да је озбиљан пад продаје H6 у многим месецима последица недовољне понуде Bosch ESP-а који је користио. Раније популарни Euler Black Cat и White Cat такође су најавили привремену обуставу производње у марту ове године због проблема као што су смањење понуде ESP-а и повећање цена чипова.
Срамотно је то што, иако фабрике ауто-чипова граде и омогућавају нове производне линије за плочице 2021. године и покушавају да пренесу процес ауто-чипова на стару производну линију и нову производну линију од 12 инча у будућности, како би повећале производни капацитет и оствариле економију обима, циклус испоруке полупроводничке опреме често траје дуже од пола године. Поред тога, потребно је много времена за подешавање производне линије, верификацију производа и побољшање производног капацитета, што чини нови производни капацитет вероватним да ће бити ефикасан 2023-2024. године.
Вреди напоменути да иако притисак траје већ дуго, аутомобилске компаније су и даље оптимистичне у погледу тржишта. А нови капацитет за производњу чипова је предодређен да реши тренутну највећу кризу производних капацитета чипова у будућности.
2. Ново бојно поље под електричном интелигенцијом
Међутим, за аутомобилску индустрију, решавање тренутне кризе чипова може решити само хитну потребу тренутне асиметрије понуде и потражње на тржишту. Суочени са трансформацијом електричне и интелигентне индустрије, притисак понуде аутомобилских чипова ће се само експоненцијално повећавати у будућности.
Са све већом потражњом за интегрисаним управљањем возилима електрификованих производа, и у тренутку надоградње FOTA и аутоматске вожње, број чипова за возила на нова горива је повећан са 500-600 у ери возила на гориво на 1.000 до 1.200. Број врста је такође повећан са 40 на 150.
Неки стручњаци из аутомобилске индустрије рекли су да ће се у области врхунских паметних електричних возила у будућности број чипова за једно возило повећати неколико пута на више од 3.000 комада, а удео аутомобилских полупроводника у трошковима материјала целог возила повећати ће се са 4% у 2019. на 12 у 2025. години, а може порасти и на 20% до 2030. године. То не само да значи да у ери електричне интелигенције потражња за чиповима за возила расте, већ одражава и брзи пораст техничке сложености и трошкова чипова потребних за возила.
За разлику од традиционалних произвођача оригиналне опреме (OEM), где је 70% чипова за возила на гориво направљено од 40-45nm, а 25% чипова са ниским спецификацијама изнад 45nm, удео чипова произведених у процесу од 40-45nm за електрична возила највише класе и високе класе на тржишту пао је на 25%, док је удео чипова произведених изнад 45nm само 5%. Са техничке тачке гледишта, зрели чипови високе класе произведени процесом испод 40nm и напреднији чипови произведени процесом од 10nm и 7nm су несумњиво нова конкурентска подручја у новој ери аутомобилске индустрије.
Према извештају истраживања које је објавио Хушан Капитал 2019. године, удео енергетских полупроводника у целом возилу је брзо порастао са 21% у ери возила на гориво на 55%, док је удео MCU чипова пао са 23% на 11%.
Међутим, растући капацитет производње чипова који су открили различити произвођачи је и даље углавном ограничен на традиционалне MCU чипове који су тренутно одговорни за контролу мотора/шасије/каросерије.
За електрична интелигентна возила, вештачка интелигенција (AI) чипови одговорни за перцепцију и фузију аутономне вожње; модули напајања као што је IGBT (изоловани двоструки транзистор са капијом) одговорни за конверзију снаге; сензорски чипови за радарско праћење аутономне вожње знатно су повећали потражњу. Највероватније ће то постати нови круг проблема „недостатка језгра“ са којима ће се аутомобилске компаније суочити у следећој фази.
Међутим, у новој фази, оно што омета аутомобилске компаније можда није проблем производних капацитета ометан спољним факторима, већ „заглављени врат“ чипа ограничен техничком страном.
Узимајући за пример потражњу за вештачком интелигенцијом коју је донела интелигенција, рачунарски обим софтвера за аутономну вожњу већ је достигао двоцифрени ниво TOPS (трилиона операција у секунди), а рачунарска снага традиционалних аутомобилских микроконтролера тешко може да задовољи рачунарске захтеве аутономних возила. вештачка интелигенција чипови као што су GPU, FPGA и ASIC ушли су на аутомобилско тржиште.
У првој половини прошле године, компанија Хорајзон је званично објавила да је званично објављена њена трећа генерација производа за возила, чипови серије Journey 5. Према званичним подацима, чипови серије Journey 5 имају рачунарску снагу од 96TOPS, потрошњу енергије од 20W и однос енергетске ефикасности од 4,8TOPS/W. У поређењу са 16nm процесном технологијом FSD (потпуно аутономна функција вожње) чипа који је Тесла објавила 2019. године, параметри једног чипа са рачунарском снагом од 72TOPS, потрошњом енергије од 36W и односом енергетске ефикасности од 2TOPS/W су значајно побољшани. Ово достигнуће је такође освојило наклоност и сарадњу многих аутомобилских компанија, укључујући SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery и Ideal.
Вођена интелигенцијом, инволуција индустрије је била изузетно брза. Почевши од Теслиног FSD-а, развој главних контролних чипова за вештачку интелигенцију је као отварање Пандорине кутије. Убрзо након Journey 5, NVIDIA је брзо објавила Orin чип који ће бити једночипови. Рачунарска снага је повећана на 254TOPS. Што се тиче техничких резерви, NVIDIA је прошле године чак представила Atlan SoC чип са појединачном рачунарском снагом до 1000TOPS за јавност. Тренутно, NVIDIA чврсто заузима монополску позицију на тржишту GPU главних контролних чипова за аутомобиле, одржавајући тржишни удео од 70% током целе године.
Иако је улазак гиганта мобилних телефона Хуавеја на тржиште аутомобилске индустрије покренуо таласе конкуренције у индустрији аутомобилских чипова, добро је познато да, под утицајем спољних фактора, Хуавеј има богато искуство у дизајнирању 7nm SoC-а, али не може да помогне водећим произвођачима чипова у промоцији на тржишту.
Истраживачке институције спекулишу да вредност бицикала са вештачком интелигенцијом (AI) чиповима брзо расте са 100 америчких долара у 2019. на преко 1.000 америчких долара до 2025. године; истовремено, домаће тржиште аутомобилских AI чипова ће се такође повећати са 900 милиона америчких долара у 2019. на 91 милион америчких долара у 2025. години. Сто милиона америчких долара. Брзи раст тржишне потражње и технолошки монопол висококвалитетних чипова несумњиво ће додатно отежати будући интелигентни развој аутомобилских компанија.
Слично потражњи на тржишту вештачке интелигенције (AI) чипова, IGBT, као важна полупроводничка компонента (укључујући чипове, изолационе подлоге, терминале и друге материјале) у новим енергетским возилима са односом трошкова до 8-10%, такође има дубок утицај на будући развој аутомобилске индустрије. Иако су домаће компаније попут BYD-а, Star Semiconductor-а и Silan Microelectronics-а почеле да испоручују IGBT-е за домаће аутомобилске компаније, за сада је производни капацитет IGBT-а горе поменутих компанија и даље ограничен обимом компанија, што отежава покривање брзог раста домаћег тржишта нових извора енергије.
Добра вест је да, суочене са следећом фазом замене IGBT-а SiC-ом, кинеске компаније не заостају много у дизајну, и очекује се да ће што пре проширење SiC дизајнерских и производних капацитета заснованих на IGBT истраживачко-развојним могућностима помоћи аутомобилским компанијама и технологијама. Произвођачи добијају предност у следећој фази конкуренције.
3. Јуњи полупроводник, интелигентна производња језгра
Суочен са несташицом чипова у аутомобилској индустрији, Јуњи је посвећен решавању проблема снабдевања полупроводничким материјалима за купце у аутомобилској индустрији. Ако желите да сазнате више о Јуњи полупроводничкој додатној опреми и да се распитате, кликните на линк:хттпс://ввв.yunyi-china.net/semiconductor/.
Време објаве: 25. март 2022.