Embora no segundo semestre de 2021, algumas montadoras tenham apontado que o problema de escassez de chips em 2022 será melhorado, mas os OEMs aumentaram as compras e uma mentalidade de jogo entre si, juntamente com o fornecimento de capacidade madura de produção de chips de nível automotivo As empresas ainda estão em fase de expansão da capacidade de produção e o atual mercado global ainda é seriamente afetado pela falta de núcleos.
Ao mesmo tempo, com a transformação acelerada da indústria automóvel no sentido da eletrificação e da inteligência, a cadeia industrial de fornecimento de chips também sofrerá mudanças dramáticas.
1. A dor do MCU sob a falta de núcleo
Olhando agora para a escassez de núcleos que começou no final de 2020, o surto é sem dúvida a principal causa do desequilíbrio entre a oferta e a procura de chips automotivos.Embora uma análise aproximada da estrutura de aplicação dos chips MCU (microcontroladores) globais mostre que de 2019 a 2020, a distribuição de MCUs em aplicações eletrônicas automotivas ocupará 33% do mercado de aplicações downstream, mas em comparação com o escritório remoto online No que diz respeito a upstream Os designers de chips estão preocupados, as fundições de chips e as empresas de embalagens e testes foram seriamente afetadas por questões como o encerramento da epidemia.
As fábricas de chips pertencentes a indústrias de mão-de-obra intensiva sofrerão com grave escassez de mão de obra e baixa rotatividade de capital em 2020. Depois que o design upstream do chip foi transformado nas necessidades das montadoras, não foi possível programar totalmente a produção, dificultando para que os chips sejam entregues em plena capacidade.Nas mãos da fábrica de automóveis surge a situação de insuficiência de capacidade de produção de veículos.
Em agosto do ano passado, a fábrica da STMicroelectronics em Muar em Muar, Malásia, foi forçada a fechar algumas fábricas devido ao impacto da nova epidemia da coroa, e o desligamento levou diretamente ao fornecimento de chips para Bosch ESP/IPB, VCU, TCU e outros sistemas ficarem em estado de interrupção do fornecimento por um longo período.
Além disso, em 2021, os desastres naturais que os acompanham, como terremotos e incêndios, também farão com que alguns fabricantes não consigam produzir no curto prazo.Em fevereiro do ano passado, o terremoto causou graves danos à Renesas Electronics do Japão, um dos maiores fornecedores mundiais de chips.
O erro de julgamento da demanda por chips para veículos por parte das montadoras, juntamente com o fato de que as fábricas upstream converteram a capacidade de produção de chips para veículos em chips de consumo, a fim de garantir o custo dos materiais, resultou no MCU e CIS que têm a maior sobreposição entre chips automotivos e produtos eletrônicos convencionais.(sensor de imagem CMOS) está em séria escassez.
Do ponto de vista técnico, existem pelo menos 40 tipos de dispositivos semicondutores automotivos tradicionais, e o número total de bicicletas utilizadas é de 500-600, que incluem principalmente MCU, semicondutores de potência (IGBT, MOSFET, etc.), sensores e vários dispositivos analógicos.Veículos autônomos também serão usados Uma série de produtos como chips auxiliares ADAS, CIS, processadores de IA, lidars, radares de ondas milimétricas e MEMS.
De acordo com o número de demanda de veículos, o mais afetado nesta crise de escassez central é que um carro tradicional precisa de mais de 70 chips MCU, e o MCU automotivo é ESP (Sistema de Programa Eletrônico de Estabilidade) e ECU (Principais componentes do chip de controle principal do veículo ).Tomando como exemplo a principal razão para o declínio do Haval H6 dada pela Great Wall muitas vezes desde o ano passado, a Great Wall disse que o grave declínio nas vendas do H6 em muitos meses foi devido ao fornecimento insuficiente do Bosch ESP que utilizou.Os anteriormente populares Euler Black Cat e White Cat também anunciaram uma suspensão temporária da produção em março deste ano devido a questões como cortes no fornecimento de ESP e aumentos de preços de chips.
Embaraçosamente, embora as fábricas de chips automotivos estejam construindo e habilitando novas linhas de produção de wafer em 2021, e tentando transferir o processo de chips automotivos para a antiga linha de produção e a nova linha de produção de 12 polegadas no futuro, a fim de aumentar a capacidade de produção e obter economias de escala. No entanto, o ciclo de entrega de equipamentos semicondutores costuma ser superior a meio ano.Além disso, leva muito tempo para ajustar a linha de produção, verificar o produto e melhorar a capacidade de produção, o que torna a nova capacidade de produção susceptível de ser efectiva em 2023-2024..
Vale ressaltar que embora a pressão já perdure há muito tempo, as montadoras ainda estão otimistas com o mercado.E a nova capacidade de produção de chips está destinada a resolver a atual maior crise de capacidade de produção de chips no futuro.
2. Novo campo de batalha sob inteligência elétrica
No entanto, para a indústria automóvel, a resolução da actual crise de chips só poderá resolver a necessidade urgente da actual assimetria de oferta e procura do mercado.Diante da transformação das indústrias elétricas e inteligentes, a pressão de fornecimento de chips automotivos só aumentará exponencialmente no futuro.
Com a crescente demanda por controle integrado de veículos de produtos eletrificados, e no momento da atualização FOTA e direção automática, o número de chips para veículos de nova energia foi atualizado de 500-600 na era dos veículos a combustível para 1.000 a 1.200.O número de espécies também aumentou de 40 para 150.
Alguns especialistas da indústria automotiva disseram que, no campo dos veículos elétricos inteligentes de última geração, no futuro, o número de chips de veículo único aumentará várias vezes, para mais de 3.000 peças, e a proporção de semicondutores automotivos no custo do material de todo o veículo aumentará de 4% em 2019 para 12 em 2025.%, e poderá aumentar para 20% até 2030. Isto não significa apenas que na era da inteligência eléctrica, a procura de chips para veículos está a aumentar, mas também reflete o rápido aumento da dificuldade técnica e do custo dos chips necessários para os veículos.
Ao contrário dos OEMs tradicionais, onde 70% dos chips para veículos a combustível são de 40-45nm e 25% são chips de baixa especificação acima de 45nm, a proporção de chips no processo de 40-45nm para veículos elétricos convencionais e de alta tecnologia no mercado tem caiu para 25%.45%, enquanto a proporção de chips acima do processo de 45nm é de apenas 5%.Do ponto de vista técnico, chips de processo de ponta maduros abaixo de 40nm e chips de processo mais avançados de 10nm e 7nm são, sem dúvida, novas áreas de competição na nova era da indústria automotiva.
De acordo com um relatório de pesquisa divulgado pela Hushan Capital em 2019, a proporção de semicondutores de potência em todo o veículo aumentou rapidamente de 21% na era dos veículos a combustível para 55%, enquanto os chips MCU caíram de 23% para 11%.
No entanto, a expansão da capacidade de produção de chips divulgada por vários fabricantes ainda está limitada principalmente aos chips MCU tradicionais atualmente responsáveis pelo controle do motor/chassi/corpo.
Para veículos elétricos inteligentes, chips de IA responsáveis pela percepção e fusão da direção autônoma;módulos de potência como IGBT (transistor duplo de porta isolada) responsáveis pela conversão de potência;chips de sensores para monitoramento de radar de direção autônoma aumentaram muito a demanda.Provavelmente se tornará uma nova rodada de problemas de “falta de núcleo” que as montadoras enfrentarão na próxima fase.
Porém, na nova etapa, o que atrapalha as montadoras pode não ser o problema de capacidade de produção interferido por fatores externos, mas o “pescoço preso” do chip restringido pela parte técnica.
Tomando como exemplo a demanda por chips de IA trazida pela inteligência, o volume de computação do software de direção autônoma já atingiu o nível TOPS (trilhões de operações por segundo) de dois dígitos, e o poder de computação dos MCUs automotivos tradicionais dificilmente pode atender aos requisitos de computação de veículos autônomos.Chips de IA, como GPUs, FPGAs e ASICs, entraram no mercado automotivo.
No primeiro semestre do ano passado, a Horizon anunciou oficialmente que seu produto de terceira geração para veículos, os chips da série Journey 5, foi lançado oficialmente.De acordo com dados oficiais, os chips da série Journey 5 têm potência computacional de 96TOPS, consumo de energia de 20W e índice de eficiência energética de 4,8TOPS/W..Em comparação com a tecnologia de processo de 16nm do chip FSD (função de condução totalmente autônoma) lançada pela Tesla em 2019, os parâmetros de um único chip com poder de computação de 72TOPS, consumo de energia de 36W e taxa de eficiência energética de 2TOPS/W têm foi muito melhorado.Essa conquista também conquistou o favor e a cooperação de muitas empresas automobilísticas, incluindo SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery e Ideal.
Impulsionada pela inteligência, a evolução da indústria tem sido extremamente rápida.A partir do FSD de Tesla, o desenvolvimento de chips de controle principais de IA é como abrir uma caixa de Pandora.Pouco depois da Jornada 5, a NVIDIA lançou rapidamente o chip Orin, que será de chip único.O poder de computação aumentou para 254TOPS.Em termos de reservas técnicas, a Nvidia até apresentou ao público um chip Atlan SoC com capacidade de computação única de até 1000TOPS para o público no ano passado.Atualmente, a NVIDIA ocupa firmemente uma posição de monopólio no mercado de GPU de chips de controle principal automotivo, mantendo uma participação de mercado de 70% durante todo o ano.
Embora a entrada da gigante de telefonia móvel Huawei na indústria automotiva tenha desencadeado ondas de competição na indústria de chips automotivos, é bem sabido que, sob a interferência de fatores externos, a Huawei tem uma rica experiência em design em um SoC de processo de 7 nm, mas não pode ajude os principais fabricantes de chips.promoção de mercado.
As instituições de investigação especulam que o valor das bicicletas com chips de IA está a aumentar rapidamente de 100 dólares em 2019 para mais de 1.000 dólares em 2025;ao mesmo tempo, o mercado doméstico de chips de IA automotivos também aumentará de US$ 900 milhões em 2019 para 91 em 2025. Cem milhões de dólares americanos.O rápido crescimento da demanda do mercado e o monopólio tecnológico de chips de alto padrão tornarão, sem dúvida, o futuro desenvolvimento inteligente das montadoras ainda mais difícil.
Semelhante à demanda no mercado de chips de IA, o IGBT, como um importante componente semicondutor (incluindo chips, substratos isolantes, terminais e outros materiais) no novo veículo energético com uma relação de custo de até 8-10%, também tem um impacto profundo no desenvolvimento futuro da indústria automotiva.Embora empresas nacionais como BYD, Star Semiconductor e Silan Microelectronics tenham começado a fornecer IGBTs para montadoras nacionais, por enquanto, a capacidade de produção de IGBT das empresas acima mencionadas ainda é limitada pela escala das empresas, dificultando a cobrir as novas fontes de energia nacionais em rápido crescimento.crescimento de mercado.
A boa notícia é que, diante do próximo estágio de substituição dos IGBTs pelo SiC, as empresas chinesas não ficarão muito atrás no layout, e espera-se que a expansão das capacidades de design e produção de SiC com base nas capacidades de P&D do IGBT o mais rápido possível ajude as empresas automobilísticas e tecnologias.Os fabricantes ganham vantagem na próxima fase da competição.
3. Yunyi Semiconductor, fabricação inteligente central
Diante da escassez de chips na indústria automotiva, Yunyi está empenhada em resolver o problema de fornecimento de materiais semicondutores para clientes da indústria automotiva.Se você quiser saber sobre os acessórios Yunyi Semiconductor e fazer uma consulta, clique no link:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Horário da postagem: 25 de março de 2022