Tot i que a la segona meitat del 2021, algunes companyies d'automòbils van assenyalar que el problema de l'escassetat de xips el 2022 es millorarà, però els OEM han augmentat les compres i una mentalitat de joc entre ells, juntament amb el subministrament de capacitat de producció de xips madura per a automoció. Les empreses encara es troben en l'etapa d'ampliació de la capacitat de producció i l'actual mercat global encara es veu greument afectat per la manca de nuclis.
Al mateix temps, amb la transformació accelerada de la indústria de l'automòbil cap a l'electrificació i la intel·ligència, la cadena industrial de subministrament de xips també experimentarà canvis dramàtics.
1. El dolor de MCU sota la manca de nucli
Ara mirant enrere l'escassetat de nuclis que va començar a finals del 2020, el brot és, sens dubte, la principal causa del desequilibri entre l'oferta i la demanda de xips d'automoció. Tot i que una anàlisi aproximada de l'estructura d'aplicació dels xips MCU (microcontroladors) globals mostra que des del 2019 al 2020, la distribució de MCU en aplicacions d'electrònica d'automòbil ocuparà el 33% del mercat d'aplicacions aigües avall, però en comparació amb l'oficina en línia remota. Els dissenyadors de xips estan preocupats, les fundicions d'encenalls i les empreses d'envasament i proves s'han vist seriosament afectades per problemes com l'aturada de l'epidèmia.
Les plantes de fabricació de xips que pertanyen a indústries intensives en mà d'obra patiran una greu escassetat de mà d'obra i una mala rotació de capital el 2020. Després que el disseny de xips s'hagi transformat en necessitats de les empreses d'automòbils, no ha pogut programar completament la producció, cosa que dificulta la seva producció. perquè els xips es lliuraran a plena capacitat. En mans de la fàbrica d'automòbils apareix la situació d'insuficient capacitat de producció de vehicles.
L'agost de l'any passat, la planta de Muar de STMicroelectronics a Muar, Malàisia es va veure obligada a tancar algunes fàbriques a causa de l'impacte de la nova epidèmia de la corona, i l'aturada va provocar directament el subministrament de xips per a Bosch ESP/IPB, VCU, TCU i altres sistemes estan en estat d'interrupció del subministrament durant molt de temps.
A més, el 2021, els desastres naturals que l'acompanyen, com ara terratrèmols i incendis, també faran que alguns fabricants no puguin produir a curt termini. El febrer de l'any passat, el terratrèmol va causar greus danys a Renesas Electronics del Japó, un dels principals proveïdors de xips del món.
El mal judici de la demanda de xips dins dels vehicles per part de les companyies automobilístiques, juntament amb el fet que les fàbriques amunt han convertit la capacitat de producció de xips dins dels vehicles en xips de consum per tal de garantir el cost dels materials, ha donat lloc a la MCU i CIS que tenen la major superposició entre els xips d'automoció i els productes electrònics convencionals. (sensor d'imatge CMOS) està en greu escassetat.
Des d'un punt de vista tècnic, hi ha almenys 40 tipus de dispositius tradicionals de semiconductors d'automoció, i el nombre total de bicicletes utilitzades és de 500 a 600, que inclouen principalment MCU, semiconductors de potència (IGBT, MOSFET, etc.), sensors i diversos dispositius analògics. Vehicles autònoms També s'utilitzaran una sèrie de productes com xips auxiliars ADAS, CIS, processadors d'IA, lidars, radars d'ones mil·límetres i MEMS.
Segons el nombre de demanda de vehicles, el més afectat en aquesta crisi d'escassetat bàsica és que un cotxe tradicional necessita més de 70 xips MCU, i el MCU de l'automòbil és ESP (Sistema de programa d'estabilitat electrònic) i ECU (components principals del xip de control principal del vehicle). ). Prenent com a exemple la raó principal de la caiguda de Haval H6 donada per Great Wall moltes vegades des de l'any passat, Great Wall va dir que la greu caiguda de vendes d'H6 en molts mesos es va deure a la insuficient oferta de Bosch ESP que utilitzava. L'anteriorment popular Euler Black Cat i White Cat també van anunciar una suspensió temporal de la producció el març d'aquest any a causa de problemes com els talls de subministrament d'ESP i l'augment del preu dels xips.
Lamentablement, encara que les fàbriques d'encenalls d'automòbils estan construint i habilitant noves línies de producció d'hòsties el 2021, i intenten transferir el procés d'encenalls d'automòbils a l'antiga línia de producció i la nova línia de producció de 12 polzades en el futur, per tal d'augmentar la capacitat de producció i obtenir economies d'escala, No obstant això, el cicle de lliurament d'equips de semiconductors sovint és de més de mig any. A més, es necessita molt de temps per a l'ajust de la línia de producció, la verificació del producte i la millora de la capacitat de producció, cosa que fa que la nova capacitat de producció sigui efectiva el 2023-2024. .
Val a dir que tot i que la pressió ha durat molt de temps, les empreses automobilístiques segueixen sent optimistes pel que fa al mercat. I la nova capacitat de producció de xips està destinada a resoldre la crisi de capacitat de producció de xips més gran actual en el futur.
2. Nou camp de batalla sota intel·ligència elèctrica
Tanmateix, per a la indústria de l'automòbil, la resolució de l'actual crisi dels xips només pot resoldre la necessitat urgent de l'actual asimetria de l'oferta i la demanda del mercat. Davant la transformació de les indústries elèctriques i intel·ligents, la pressió de subministrament de xips d'automoció només augmentarà de manera exponencial en el futur.
Amb la creixent demanda de control integrat de vehicles de productes electrificats, i en el moment de l'actualització FOTA i la conducció automàtica, el nombre de xips per a vehicles d'energia nova s'ha actualitzat de 500 a 600 a l'era dels vehicles de combustible a 1.000 a 1.200. El nombre d'espècies també ha augmentat de 40 a 150.
Alguns experts de la indústria de l'automòbil van dir que en el camp dels vehicles elèctrics intel·ligents de gamma alta en el futur, el nombre de xips d'un sol vehicle augmentarà diverses vegades fins a més de 3.000 peces i la proporció de semiconductors d'automòbil en el cost del material de tot el vehicle augmentarà del 4% el 2019 al 12 el 2025. %, i pot augmentar fins al 20% el 2030. Això no només significa que en l'era de la intel·ligència elèctrica, la demanda de xips per als vehicles està augmentant, sinó que també reflecteix el ràpid augment de la dificultat tècnica i el cost de les fitxes necessàries per als vehicles.
A diferència dels OEM tradicionals, on el 70% dels xips per als vehicles de combustible són de 40-45 nm i el 25% són xips de baixes especificacions per sobre de 45 nm, la proporció de xips en el procés de 40-45 nm per als vehicles elèctrics de gamma alta i convencionals al mercat té va baixar al 25%. 45%, mentre que la proporció de xips per sobre del procés de 45 nm és només del 5%. Des d'un punt de vista tècnic, els xips de procés madurs de gamma alta per sota de 40 nm i els xips de procés més avançats de 10 nm i 7 nm són, sens dubte, noves àrees de competència en la nova era de la indústria de l'automòbil.
Segons un informe d'enquesta publicat per Hushan Capital el 2019, la proporció de semiconductors de potència a tot el vehicle ha augmentat ràpidament del 21% en l'era dels vehicles de combustible al 55%, mentre que els xips MCU han caigut del 23% a l'11%.
Tanmateix, l'expansió de la capacitat de producció de xips revelada per diversos fabricants encara es limita principalment als xips MCU tradicionals que actualment són responsables del control del motor/xassís/costat.
Per als vehicles elèctrics intel·ligents, xips d'IA responsables de la percepció i fusió de la conducció autònoma; mòduls de potència com IGBT (transistor dual de porta aïllada) responsables de la conversió de potència; Els xips de sensors per al control de radar de conducció autònoma han augmentat molt la demanda. El més probable és que esdevingui una nova ronda de problemes de "manca de nucli" als quals s'enfrontaran les empreses d'automòbils en la següent etapa.
Tanmateix, en la nova etapa, el que dificulta les empreses d'automòbils no pot ser el problema de la capacitat de producció interferit per factors externs, sinó el "coll enganxat" del xip restringit per la part tècnica.
Prenent com a exemple la demanda de xips d'IA aportada per la intel·ligència, el volum de càlcul del programari de conducció autònoma ja ha assolit el nivell de dos dígits TOPS (bilions d'operacions per segon) i la potència de càlcul dels MCU d'automòbils tradicionals difícilment pot complir els requisits informàtics. de vehicles autònoms. Xips d'IA com ara GPU, FPGA i ASIC han entrat al mercat de l'automòbil.
Durant la primera meitat de l'any passat, Horizon va anunciar oficialment que el seu producte de tercera generació per a vehicles, els xips de la sèrie Journey 5, es va llançar oficialment. Segons dades oficials, els xips de la sèrie Journey 5 tenen una potència de càlcul de 96TOPS, un consum d'energia de 20W i una relació d'eficiència energètica de 4,8TOPS/W. . En comparació amb la tecnologia de procés de 16 nm del xip FSD (funció de conducció totalment autònoma) llançat per Tesla el 2019, els paràmetres d'un sol xip amb una potència de càlcul de 72TOPS, un consum d'energia de 36W i una relació d'eficiència energètica de 2TOPS/W tenen ha estat molt millorat. Aquest assoliment també ha guanyat el favor i la cooperació de moltes companyies d'automòbils com SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery i Ideal.
Impulsada per la intel·ligència, la involució de la indústria ha estat extremadament ràpida. A partir del FSD de Tesla, el desenvolupament de xips de control principal d'IA és com obrir una caixa de Pandora. Poc després de Journey 5, NVIDIA va llançar ràpidament el xip Orin que serà d'un sol xip. La potència de càlcul ha augmentat a 254TOPS. Pel que fa a les reserves tècniques, Nvidia fins i tot va preveure un xip Atlan SoC amb una única potència de càlcul de fins a 1000TOPS per al públic l'any passat. En l'actualitat, NVIDIA ocupa fermament una posició de monopoli en el mercat de GPU dels xips de control principals d'automoció, mantenint una quota de mercat del 70% durant tot l'any.
Tot i que l'entrada del gegant de la telefonia mòbil Huawei a la indústria de l'automòbil ha provocat onades de competència a la indústria dels xips d'automoció, és ben sabut que, sota la interferència de factors externs, Huawei té una rica experiència de disseny en un procés SoC de 7 nm, però no pot. ajudar els principals fabricants de xips. promoció del mercat.
Les institucions de recerca especulen que el valor de les bicicletes amb xip d'IA està augmentant ràpidament de 100 dòlars EUA el 2019 a més de 1.000 dòlars EUA el 2025; al mateix temps, el mercat nacional de xips d'IA d'automoció també augmentarà de 900 milions de dòlars el 2019 a 91 el 2025. Cent milions de dòlars. El ràpid creixement de la demanda del mercat i el monopoli tecnològic dels xips d'alt nivell, sens dubte, dificultaran encara més el desenvolupament intel·ligent futur de les empreses automobilístiques.
Similar a la demanda del mercat de xips AI, IGBT, com a component semiconductor important (inclosos xips, substrats aïllants, terminals i altres materials) en el nou vehicle d'energia amb una relació de costos de fins a un 8-10%, també té un profund impacte en el desenvolupament futur de la indústria de l'automoció. Tot i que empreses nacionals com BYD, Star Semiconductor i Silan Microelectronics han començat a subministrar IGBT a empreses d'automòbils nacionals, de moment, la capacitat de producció d'IGBT de les empreses esmentades encara està limitada per l'escala de les empreses, cosa que dificulta cobrir les noves fonts d'energia domèstiques en ràpid augment. creixement del mercat.
La bona notícia és que de cara a la següent etapa de substitució dels IGBT de SiC, les empreses xineses no es queden enrere en el disseny, i s'espera que l'ampliació de les capacitats de disseny i producció de SiC basades en les capacitats d'R+D d'IGBT tan aviat com sigui possible ajudi les empreses d'automòbils i tecnologies. Els fabricants aconsegueixen un avantatge en la següent etapa de competició.
3. Yunyi Semiconductor, fabricació intel·ligent bàsica
Davant l'escassetat de xips a la indústria de l'automòbil, Yunyi es compromet a resoldre el problema de subministrament de materials semiconductors per als clients de la indústria de l'automoció. Si voleu conèixer els accessoris Yunyi Semiconductor i fer una consulta, feu clic a l'enllaç:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Hora de publicació: 25-mar-2022