Iako su u drugoj polovini 2021. godine neke automobilske kompanije istakle da će se problem nedostatka čipova u 2022. godini poboljšati, proizvođači originalne opreme (OEM) su povećali kupovinu i uspostavili međusobni mentalitet igre, zajedno s ponudom zrelih proizvodnih kapaciteta čipova automobilskog kvaliteta. Preduzeća su još uvijek u fazi proširenja proizvodnih kapaciteta, a trenutno globalno tržište je i dalje ozbiljno pogođeno nedostatkom jezgara.
Istovremeno, s ubrzanom transformacijom automobilske industrije prema elektrifikaciji i inteligenciji, industrijski lanac snabdijevanja čipovima također će pretrpjeti dramatične promjene.
1. Bol MCU-a zbog nedostatka jezgra
Sada, osvrćući se na nedostatak jezgara koji je započeo krajem 2020. godine, izbijanje epidemije je nesumnjivo glavni uzrok neravnoteže između ponude i potražnje automobilskih čipova. Iako gruba analiza strukture primjene globalnih MCU (mikrokontrolerskih) čipova pokazuje da će od 2019. do 2020. godine distribucija MCU-ova u automobilskoj elektronici zauzimati 33% tržišta nizvodnih aplikacija, ali u poređenju sa udaljenim online uredom... Što se tiče uzvodnih dizajnera čipova, ljevaonice čipova i kompanije za pakovanje i testiranje su ozbiljno pogođene problemima poput gašenja epidemije.
Fabrike za proizvodnju čipova koje pripadaju radno intenzivnim industrijama će 2020. godine patiti od ozbiljnog nedostatka radne snage i slabog obrta kapitala. Nakon što je dizajn čipova u uzvodnoj fazi transformisan u potrebe automobilskih kompanija, nije bilo moguće u potpunosti planirati proizvodnju, što otežava isporuku čipova punim kapacitetom. U rukama fabrike automobila, javlja se situacija nedovoljnog kapaciteta za proizvodnju vozila.
U augustu prošle godine, fabrika STMicroelectronics u Muaru, Malezija, bila je prisiljena zatvoriti neke fabrike zbog utjecaja epidemije nove korone, a zatvaranje je direktno dovelo do prekida u isporuci čipova za Bosch ESP/IPB, VCU, TCU i druge sisteme tokom dužeg perioda.
Osim toga, 2021. godine, prateće prirodne katastrofe poput zemljotresa i požara također će uzrokovati da neki proizvođači ne budu u mogućnosti proizvoditi u kratkom roku. U februaru prošle godine, zemljotres je prouzrokovao ozbiljnu štetu japanskoj kompaniji Renesas Electronics, jednom od glavnih svjetskih dobavljača čipova.
Pogrešna procjena potražnje za čipovima za vozila od strane automobilskih kompanija, zajedno s činjenicom da su uzvodne fabrike pretvorile proizvodne kapacitete čipova za vozila u potrošačke čipove kako bi garantovale troškove materijala, rezultirala je ozbiljnom nestašicom MCU i CIS, koji imaju najveće preklapanje između automobilskih čipova i mainstream elektronskih proizvoda. (CMOS senzor slike)
Sa tehničke tačke gledišta, postoji najmanje 40 vrsta tradicionalnih automobilskih poluprovodničkih uređaja, a ukupan broj korištenih bicikala je 500-600, koji uglavnom uključuju MCU, energetske poluprovodnike (IGBT, MOSFET, itd.), senzore i razne analogne uređaje. Autonomna vozila također će koristiti niz proizvoda kao što su pomoćni ADAS čipovi, CIS, AI procesori, lidari, milimetarski radari i MEMS.
Prema broju potražnje za vozilima, najviše pogođena ovom krizom nedostatka osnovnih komponenti je činjenica da tradicionalni automobil treba više od 70 MCU čipova, a automobilski MCU su ESP (Elektronski sistem stabilnosti) i ECU (glavne komponente glavnog kontrolnog čipa vozila). Uzimajući kao primjer glavni razlog pada prodaje Havala H6, koji je Great Wall više puta naveo od prošle godine, Great Wall je rekao da je ozbiljan pad prodaje H6 u mnogim mjesecima posljedica nedovoljne ponude Bosch ESP-a koji je koristio. Ranije popularni Euler Black Cat i White Cat također su najavili privremenu obustavu proizvodnje u martu ove godine zbog problema kao što su smanjenje ponude ESP-a i povećanje cijena čipova.
Sramotno je da, iako fabrike automobilskih čipova grade i omogućavaju nove proizvodne linije wafera u 2021. godini, i pokušavaju prenijeti proces proizvodnje automobilskih čipova na staru proizvodnu liniju i novu 12-inčnu proizvodnu liniju u budućnosti, kako bi povećale proizvodni kapacitet i ostvarile ekonomije obima, ciklus isporuke poluprovodničke opreme često je duži od pola godine. Osim toga, potrebno je mnogo vremena za prilagođavanje proizvodne linije, verifikaciju proizvoda i poboljšanje proizvodnih kapaciteta, što čini novi proizvodni kapacitet vjerovatno efikasnim u periodu 2023-2024.
Vrijedi spomenuti da, iako pritisak traje već dugo, automobilske kompanije su i dalje optimistične u pogledu tržišta. A novi proizvodni kapaciteti čipova predodređeni su da riješe trenutnu najveću krizu proizvodnih kapaciteta čipova u budućnosti.
2. Novo bojno polje pod električnom inteligencijom
Međutim, za automobilsku industriju, rješavanje trenutne krize čipova moglo bi riješiti samo hitnu potrebu trenutne asimetrije ponude i potražnje na tržištu. S obzirom na transformaciju električne i inteligentne industrije, pritisak ponude automobilskih čipova će se u budućnosti samo eksponencijalno povećavati.
S rastućom potražnjom za integriranim upravljanjem električnim proizvodima u vozilima, te u trenutku nadogradnje FOTA-e i automatske vožnje, broj čipova za vozila na nova goriva povećan je sa 500-600 u eri vozila na gorivo na 1.000 do 1.200. Broj vrsta se također povećao sa 40 na 150.
Neki stručnjaci iz automobilske industrije rekli su da će se u oblasti vrhunskih pametnih električnih vozila u budućnosti broj čipova za jedno vozilo povećati nekoliko puta na više od 3.000 komada, a udio automobilskih poluprovodnika u troškovima materijala cijelog vozila povećat će se sa 4% u 2019. na 12% u 2025. godini, a mogao bi se povećati i na 20% do 2030. godine. To ne samo da znači da u eri električne inteligencije raste potražnja za čipovima za vozila, već odražava i brzi porast tehničke složenosti i troškova čipova potrebnih za vozila.
Za razliku od tradicionalnih proizvođača originalne opreme (OEM), gdje je 70% čipova za vozila na gorivo izrađeno u 40-45nm tehnologiji, a 25% su čipovi niskih specifikacija iznad 45nm, udio čipova izrađenih u 40-45nm procesu za mainstream i vrhunska električna vozila na tržištu pao je na 25,45%, dok je udio čipova izrađenih u 45nm procesu samo 5%. Sa tehničke tačke gledišta, zreli vrhunski čipovi izrađeni u 40nm tehnologiji i napredniji čipovi izrađeni u 10nm i 7nm tehnologiji nesumnjivo su nova konkurentska područja u novoj eri automobilske industrije.
Prema izvještaju o istraživanju koje je Hushan Capital objavio 2019. godine, udio energetskih poluprovodnika u cijelom vozilu naglo se povećao sa 21% u eri vozila na gorivo na 55%, dok je udio MCU čipova pao sa 23% na 11%.
Međutim, rastući proizvodni kapacitet čipova koji su otkrili različiti proizvođači i dalje je uglavnom ograničen na tradicionalne MCU čipove koji su trenutno odgovorni za kontrolu motora/šasije/karoserije.
Za električna inteligentna vozila, AI čipovi odgovorni za percepciju i fuziju autonomne vožnje; energetski moduli poput IGBT-a (izolovani dvostruki tranzistor sa vratima) odgovorni za konverziju energije; senzorski čipovi za radarsko praćenje autonomne vožnje znatno su povećali potražnju. Najvjerovatnije će to postati novi krug problema "nedostatka jezgra" s kojima će se automobilske kompanije suočiti u sljedećoj fazi.
Međutim, u novoj fazi, ono što ometa automobilske kompanije možda nije problem proizvodnih kapaciteta uzrokovan vanjskim faktorima, već "zaglavljeni vrat" čipa ograničen tehničkom stranom.
Uzimajući kao primjer potražnju za AI čipovima koju donosi inteligencija, računarski obim softvera za autonomnu vožnju već je dostigao dvocifreni TOPS (trilion operacija u sekundi) nivo, a računarska snaga tradicionalnih automobilskih MCU-ova teško može zadovoljiti računarske zahtjeve autonomnih vozila. AI čipovi poput GPU-ova, FPGA-ova i ASIC-ova ušli su na automobilsko tržište.
U prvoj polovini prošle godine, Horizon je zvanično objavio da je njihova treća generacija proizvoda za vozila, serija čipova Journey 5, zvanično predstavljena. Prema zvaničnim podacima, čipovi serije Journey 5 imaju računarsku snagu od 96TOPS, potrošnju energije od 20W i odnos energetske efikasnosti od 4,8TOPS/W. U poređenju sa 16nm procesnom tehnologijom FSD (potpuno autonomna funkcija vožnje) čipa koji je Tesla izdala 2019. godine, parametri jednog čipa sa računarskom snagom od 72TOPS, potrošnjom energije od 36W i odnosom energetske efikasnosti od 2TOPS/W su znatno poboljšani. Ovo dostignuće je takođe osvojilo naklonost i saradnju mnogih automobilskih kompanija, uključujući SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery i Ideal.
Vođena inteligencijom, involucija industrije je bila izuzetno brza. Počevši od Teslinog FSD-a, razvoj glavnih kontrolnih čipova umjetne inteligencije je kao otvaranje Pandorine kutije. Ubrzo nakon Journey 5, NVIDIA je brzo izdala Orin čip koji će biti jednočipni. Računarska snaga je povećana na 254TOPS. Što se tiče tehničkih rezervi, Nvidia je prošle godine čak predstavila Atlan SoC čip sa pojedinačnom računarskom snagom do 1000TOPS za javnost. Trenutno, NVIDIA čvrsto zauzima monopolsku poziciju na tržištu GPU-a za automobilske glavne kontrolne čipove, održavajući tržišni udio od 70% tokom cijele godine.
Iako je ulazak giganta mobilnih telefona Huaweija na tržište automobilske industrije izazvao talase konkurencije u industriji automobilskih čipova, dobro je poznato da Huawei, pod utjecajem vanjskih faktora, ima bogato iskustvo u dizajnu 7nm SoC-a, ali ne može pomoći vodećim proizvođačima čipova u promociji na tržištu.
Istraživačke institucije nagađaju da vrijednost bicikala s AI čipovima brzo raste sa 100 američkih dolara u 2019. na preko 1.000 američkih dolara do 2025. godine; istovremeno, domaće tržište AI čipova za automobile također će se povećati sa 900 miliona američkih dolara u 2019. na 91 milion u 2025. godini. Sto miliona američkih dolara. Brzi rast tržišne potražnje i tehnološki monopol visokokvalitetnih čipova nesumnjivo će dodatno otežati budući inteligentni razvoj automobilskih kompanija.
Slično potražnji na tržištu AI čipova, IGBT, kao važna poluprovodnička komponenta (uključujući čipove, izolacijske podloge, terminale i druge materijale) u novim energetskim vozilima s omjerom troškova do 8-10%, također ima dubok utjecaj na budući razvoj automobilske industrije. Iako su domaće kompanije poput BYD-a, Star Semiconductora i Silan Microelectronicsa počele isporučivati IGBT-e domaćim automobilskim kompanijama, za sada su proizvodni kapaciteti IGBT-a gore navedenih kompanija i dalje ograničeni veličinom kompanija, što otežava pokrivanje brzo rastućeg rasta domaćeg tržišta novih izvora energije.
Dobra vijest je da, suočeni sa sljedećom fazom zamjene IGBT-a SiC-om, kineske kompanije ne zaostaju mnogo u dizajnu, a očekuje se da će što prije proširiti mogućnosti dizajna i proizvodnje SiC-a zasnovane na istraživačko-razvojnim kapacitetima IGBT-a pomoći automobilskim kompanijama i tehnologijama. Proizvođači stiču prednost u sljedećoj fazi konkurencije.
3. Yunyi Semiconductor, inteligentna proizvodnja jezgra
Suočen s nedostatkom čipova u automobilskoj industriji, Yunyi je posvećen rješavanju problema snabdijevanja poluprovodničkim materijalima za kupce u automobilskoj industriji. Ako želite saznati više o Yunyi Semiconductor priboru i postaviti upit, kliknite na link:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Vrijeme objave: 25. mart 2022.