Ancu s'è in a seconda metà di u 2021, alcune cumpagnie automobilistiche anu indicatu chì u prublema di scarsità di chip in u 2022 serà migliuratu, l'OEM anu aumentatu l'acquisti è una mentalità di ghjocu trà di elli, accumpagnata da a furnitura di capacità di pruduzzione di chip maturi di qualità automobilistica. L'imprese sò sempre in a fase di espansione di a capacità di pruduzzione, è l'attuale mercatu mundiale hè sempre seriamente affettatu da a mancanza di core.
À u listessu tempu, cù a trasfurmazione accelerata di l'industria automobilistica versu l'elettrificazione è l'intelligenza, a catena industriale di furnimentu di chip subirà ancu cambiamenti dramatichi.
1. U dulore di MCU sottu à a mancanza di core
Avà, fighjendu in daretu à a scarsità di core chì hà cuminciatu à a fine di u 2020, l'epidemia hè senza dubbitu a causa principale di u squilibriu trà l'offerta è a dumanda di chip automobilistici. Ancu s'è un'analisi apprussimativa di a struttura di l'applicazione di i chip MCU (microcontroller) mundiali mostra chì da u 2019 à u 2020, a distribuzione di MCU in l'applicazioni elettroniche automobilistiche occuperà u 33% di u mercatu di l'applicazioni downstream, ma paragunatu à l'uffiziu in linea remoto. Per ciò chì riguarda i cuncipitori di chip upstream, e fonderie di chip è e cumpagnie di imballaggio è test sò state seriamente affettate da prublemi cum'è a chiusura di l'epidemia.
L'impianti di fabricazione di chip chì appartenenu à l'industrie à alta intensità di manodopera soffriranu di gravi carenze di manodopera è di scarsa rotazione di capitale in u 2020. Dopu chì a cuncepzione di chip à monte hè stata trasfurmata in i bisogni di e cumpagnie automobilistiche, ùn hè stata capace di pianificà cumpletamente a pruduzzione, rendendu difficiule a consegna di i chip à piena capacità. In manu à a fabbrica automobilistica, appare a situazione di capacità di pruduzzione di veiculi insufficiente.
In Aostu di l'annu scorsu, a fabbrica Muar di STMicroelectronics in Muar, Malesia, hè stata custretta à chjude alcune fabbriche per via di l'impattu di a nova epidemia di corona, è a chjusura hà purtatu direttamente à l'interruzzione di a furnitura di chip per Bosch ESP/IPB, VCU, TCU è altri sistemi per un bellu pezzu.
Inoltre, in u 2021, i disastri naturali chì l'accumpagnanu, cum'è i terremoti è l'incendii, impediranu ancu à certi pruduttori di pruduce à cortu termine. In ferraghju di l'annu scorsu, u terremotu hà causatu danni gravi à a giapponese Renesas Electronics, unu di i principali fornitori di chip in u mondu.
L'errore di valutazione di a dumanda di chip in veiculi da parte di e cumpagnie automobilistiche, accumpagnatu da u fattu chì e fabbriche à monte anu cunvertitu a capacità di pruduzzione di chip in veiculi in chip di cunsumu per guarantisce u costu di i materiali, hà risultatu in MCU è CIS chì anu a più alta sovrapposizione trà i chip automobilistici è i prudutti elettronichi mainstream. (Sensore d'immagine CMOS) hè in grave carenza.
Da un puntu di vista tecnicu, ci sò almenu 40 tipi di dispositivi semiconduttori automobilistici tradiziunali, è u numeru tutale di biciclette aduprate hè 500-600, chì includenu principalmente MCU, semiconduttori di putenza (IGBT, MOSFET, ecc.), sensori è vari dispositivi analogichi. I veiculi autonomi saranu ancu aduprati una seria di prudutti cum'è chip ausiliari ADAS, CIS, processori AI, lidar, radar à onde millimetriche è MEMS.
Sicondu u numeru di dumanda di veiculi, u più affettatu in questa crisa di scarsità di core hè chì una vittura tradiziunale hà bisognu di più di 70 chip MCU, è l'MCU automobilisticu hè ESP (Electronic Stability Program System) è ECU (Principali cumpunenti di u chip di cuntrollu principale di u veiculu). Pigliendu a ragione principale di u calu di Haval H6 data da Great Wall parechje volte dapoi l'annu scorsu cum'è esempiu, Great Wall hà dettu chì u seriu calu di vendite di H6 in parechji mesi era duvutu à a furnitura insufficiente di l'ESP Bosch chì utilizava. I prima populari Euler Black Cat è White Cat anu ancu annunziatu una sospensione temporanea di a pruduzzione in marzu di questu annu per via di prublemi cum'è i tagli di furnitura ESP è l'aumentu di i prezzi di i chip.
Imbarazzantemente, ancu s'è e fabbriche di chip auto custruiscenu è permettenu nuove linee di pruduzzione di wafer in u 2021, è cercanu di trasferisce u prucessu di chip auto à a vechja linea di pruduzzione è a nova linea di pruduzzione di 12 pollici in u futuru, per aumentà a capacità di pruduzzione è guadagnà economie di scala, Tuttavia, u ciclu di consegna di l'equipaggiamenti à semiconduttori hè spessu più di mezu annu. Inoltre, ci vole assai tempu per l'aghjustamentu di a linea di pruduzzione, a verificazione di u produttu è u miglioramentu di a capacità di pruduzzione, ciò chì rende a nova capacità di pruduzzione prubabile d'esse efficace in u 2023-2024.
Vale a pena di mintuvà chì, ancu s'è a pressione hè durata per un bellu pezzu, e cumpagnie automobilistiche sò sempre ottimiste nantu à u mercatu. È a nova capacità di pruduzzione di chip hè destinata à risolve l'attuale più grande crisa di capacità di pruduzzione di chip in u futuru.
2. Novu campu di battaglia sottu à l'intelligenza elettrica
Tuttavia, per l'industria automobilistica, a risoluzione di l'attuale crisa di i chip puderia solu risolve u bisognu urgente di l'attuale asimmetria di l'offerta è di a dumanda di u mercatu. Di fronte à a trasfurmazione di l'industrie elettriche è intelligenti, a pressione di l'offerta di chip automobilistici aumenterà esponenzialmente solu in u futuru.
Cù a dumanda crescente di cuntrollu integratu di veiculi di prudutti elettrificati, è à u mumentu di l'aghjurnamentu FOTA è di a guida automatica, u numeru di chip per i veiculi à nova energia hè statu aghjurnatu da 500-600 in l'era di i veiculi à carburante à 1.000 à 1.200. U numeru di spezie hè ancu aumentatu da 40 à 150.
Certi esperti in l'industria automobilistica anu dettu chì in u campu di i veiculi elettrici intelligenti di alta gamma in u futuru, u numeru di chip per un solu veiculu aumenterà parechje volte à più di 3.000 pezzi, è a proporzione di semiconduttori automobilistici in u costu di materiale di tuttu u veiculu aumenterà da 4% in u 2019 à 12 in u 2025. %, è pò aumentà à 20% da u 2030. Questu ùn significa micca solu chì in l'era di l'intelligenza elettrica, a dumanda di chip per i veiculi hè in crescita, ma riflette ancu a rapida crescita di a difficultà tecnica è di u costu di i chip richiesti per i veiculi.
À u cuntrariu di l'OEM tradiziunali, induve u 70% di i chip per i veiculi à carburante sò 40-45 nm è u 25% sò chip di bassa specificazione sopra i 45 nm, a proporzione di chip in u prucessu 40-45 nm per i veiculi elettrici mainstream è di alta gamma in u mercatu hè cascata à u 25%. 45%, mentre chì a proporzione di chip sopra i 45 nm hè solu u 5%. Da un puntu di vista tecnicu, i chip di prucessu maturi di alta gamma sottu à 40 nm è i chip di prucessu più avanzati di 10 nm è 7 nm sò senza dubbitu novi spazii di cumpetizione in a nova era di l'industria automobilistica.
Sicondu un rapportu d'inchiesta publicatu da Hushan Capital in u 2019, a pruporzione di semiconduttori di putenza in tuttu u veiculu hè aumentata rapidamente da u 21% in l'era di i veiculi à carburante à u 55%, mentre chì i chip MCU sò calati da u 23% à l'11%.
Tuttavia, a capacità crescente di pruduzzione di chip divulgata da diversi pruduttori hè sempre limitata principalmente à i chip MCU tradiziunali attualmente rispunsevuli di u cuntrollu di u mutore / chassis / carrozzeria.
Per i veiculi intelligenti elettrici, i chip AI rispunsevuli di a percezione è di a fusione di a guida autonoma; i moduli di putenza cum'è IGBT (insulated gate dual transistor) rispunsevuli di a cunversione di putenza; i chip di sensori per u monitoraghju di u radar di guida autonoma anu aumentatu assai a dumanda. Hè assai prubabile chì diventerà una nova seria di prublemi di "mancanza di core" chì e cumpagnie automobilistiche affronteranu in a prossima tappa.
Tuttavia, in a nova tappa, ciò chì impedisce à e cumpagnie automobilistiche ùn pò micca esse u prublema di capacità di pruduzzione interferitu da fattori esterni, ma u "collu bluccatu" di u chip limitatu da u latu tecnicu.
Pigliendu cum'è esempiu a dumanda di chip AI purtata da l'intelligenza, u vulume di calculu di u software di guida autonoma hà digià righjuntu u livellu di TOPS à duie cifre (trilioni d'operazioni per seconda), è a putenza di calculu di i MCU automobilistici tradiziunali pò appena risponde à i requisiti di calculu di i veiculi autonomi. I chip AI cum'è GPU, FPGA è ASIC sò entrati in u mercatu automobilisticu.
In a prima metà di l'annu scorsu, Horizon hà annunziatu ufficialmente chì u so pruduttu di terza generazione per veiculi, i chip di a serie Journey 5, hè statu ufficialmente liberatu. Sicondu i dati ufficiali, i chip di a serie Journey 5 anu una putenza di calculu di 96TOPS, un cunsumu energeticu di 20W è un rapportu di efficienza energetica di 4,8TOPS/W. In paragone cù a tecnulugia di prucessu di 16 nm di u chip FSD (funzione di guida cumpletamente autonoma) liberatu da Tesla in u 2019, i parametri di un unicu chip cù una putenza di calculu di 72TOPS, un cunsumu energeticu di 36W è un rapportu di efficienza energetica di 2TOPS/W sò stati assai migliurati. Questa realizazione hà ancu guadagnatu u favore è a cuuperazione di parechje cumpagnie automobilistiche, cumprese SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery è Ideal.
Guidata da l'intelligenza, l'involuzione di l'industria hè stata estremamente rapida. Partendu da u FSD di Tesla, u sviluppu di chip di cuntrollu principale AI hè cum'è apre una scatula di Pandora. Pocu dopu à Journey 5, NVIDIA hà publicatu rapidamente u chip Orin chì serà à chip unicu. A putenza di calculu hè aumentata à 254TOPS. In termini di riserve tecniche, Nvidia hà ancu presentatu in anteprima un chip Atlan SoC cù una putenza di calculu unica finu à 1000TOPS per u publicu l'annu scorsu. Attualmente, NVIDIA occupa fermamente una pusizione di monopoliu in u mercatu GPU di chip di cuntrollu principale automobilisticu, mantenendu una quota di mercatu di u 70% tuttu l'annu.
Ancu s'è l'entrata di u gigante di a telefonia mobile Huawei in l'industria automobilistica hà scatenatu onde di cuncurrenza in l'industria di i chip automobilistici, hè ben cunnisciutu chì sottu l'interferenza di fattori esterni, Huawei hà una ricca sperienza di cuncepimentu in un SoC di prucessu 7nm, ma ùn pò micca aiutà i principali pruduttori di chip à prumove u mercatu.
L'istituzioni di ricerca speculanu chì u valore di e biciclette cù chip AI cresce rapidamente da 100 $ US in u 2019 à più di 1.000 $ US in u 2025; à u listessu tempu, u mercatu naziunale di i chip AI automobilistici aumenterà ancu da 900 milioni di $ US in u 2019 à 91 in u 2025. Centu milioni di dollari americani. A rapida crescita di a dumanda di u mercatu è u monopoliu tecnologicu di i chip di alta qualità renderanu senza dubbitu u sviluppu intelligente futuru di e cumpagnie automobilistiche ancu più difficiule.
Simile à a dumanda in u mercatu di i chip AI, IGBT, cum'è un cumpunente semiconduttore impurtante (cumpresi chip, substrati isolanti, terminali è altri materiali) in u novu veiculu energeticu cù un rapportu di costu finu à 8-10%, hà ancu un impattu prufondu nantu à u sviluppu futuru di l'industria automobilistica. Ancu s'è cumpagnie naziunali cum'è BYD, Star Semiconductor è Silan Microelectronics anu cuminciatu à furnisce IGBT per e cumpagnie automobilistiche naziunali, per avà, a capacità di pruduzzione IGBT di e cumpagnie sopra menzionate hè sempre limitata da a scala di e cumpagnie, rendendu difficiule a copertura di a rapida crescita di u mercatu domesticu di e nuove fonti d'energia.
A bona nutizia hè chì, di fronte à a prossima tappa di a sustituzione di l'IGBT da parte di u SiC, e cumpagnie cinesi ùn sò micca assai indietro in u layout, è l'espansione di e capacità di cuncepimentu è di pruduzzione di u SiC basate nantu à e capacità di R&S di l'IGBT u più prestu pussibule hè prevista per aiutà e cumpagnie è e tecnulugie di l'automobili. I pruduttori ottenenu un vantaghju in a prossima tappa di a cumpetizione.
3. Yunyi Semiconductor, fabricazione intelligente di basa
Di fronte à a scarsità di chip in l'industria automobilistica, Yunyi s'impegna à risolve u prublema di furnimentu di materiali semiconduttori per i clienti di l'industria automobilistica. Sè vo vulete sapè di più nantu à l'accessori Yunyi Semiconductor è fà una dumanda, cliccate nant'à u ligame:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Data di publicazione: 25 di marzu di u 2022