Хотя во второй половине 2021 года некоторые автомобильные компании отметили, что проблема нехватки чипов в 2022 году будет решена, но OEM-производители увеличили закупки и установили игровой менталитет друг с другом в сочетании с поставкой зрелых мощностей по производству чипов автомобильного уровня. Предприятия все еще находятся на стадии расширения производственных мощностей, а текущий мировой рынок все еще серьезно страдает от нехватки ядер.
В то же время, по мере ускорения трансформации автомобильной промышленности в сторону электрификации и интеллекта, промышленная цепочка поставок чипов также претерпит кардинальные изменения.
1. Боль MCU при отсутствии ядра
Теперь, оглядываясь назад на дефицит ядер, начавшийся в конце 2020 года, вспышка, несомненно, является основной причиной дисбаланса между спросом и предложением автомобильных чипов. Хотя грубый анализ структуры приложений глобальных чипов MCU (микроконтроллеров) показывает, что с 2019 по 2020 год распространение MCU в приложениях автомобильной электроники будет занимать 33% рынка приложений нижнего уровня, но по сравнению с удаленным онлайн-офисом. Разработчики чипов обеспокоены, предприятия по производству микросхем, а также компании по упаковке и тестированию серьезно пострадали от таких проблем, как прекращение эпидемии.
Заводы по производству микросхем, принадлежащие к трудоемким отраслям, в 2020 году будут страдать от серьезной нехватки рабочей силы и плохой оборачиваемости капитала. чтобы чипы были поставлены на полную мощность. На автозаводе возникает ситуация недостаточности мощностей по производству автомобилей.
В августе прошлого года завод STMicroelectronics в Муаре в Муаре, Малайзия, был вынужден закрыть некоторые заводы из-за воздействия новой коронной эпидемии, и остановка напрямую привела к поставкам чипов для Bosch ESP/IPB, VCU, TCU и другие системы, находящиеся в состоянии перебоя в электроснабжении в течение длительного времени.
Кроме того, в 2021 году сопутствующие стихийные бедствия, такие как землетрясения и пожары, также приведут к тому, что некоторые производители не смогут производить продукцию в краткосрочной перспективе. В феврале прошлого года землетрясение нанесло серьезный ущерб японской компании Renesas Electronics, одному из крупнейших мировых поставщиков микросхем.
Неправильная оценка спроса на автомобильные чипы со стороны автомобильных компаний в сочетании с тем фактом, что ведущие фабрики преобразовали производственные мощности автомобильных чипов в потребительские чипы, чтобы гарантировать стоимость материалов, привели к появлению MCU и СНГ, в которых наблюдается наибольшее совпадение между автомобильными чипами и основной электронной продукцией. (датчик изображения CMOS) испытывает серьезную нехватку.
С технической точки зрения существует не менее 40 видов традиционных автомобильных полупроводниковых устройств, а общее количество используемых велосипедов составляет 500-600, которые в основном включают микроконтроллеры, силовые полупроводники (IGBT, MOSFET и т. д.), датчики и различные аналоговые устройства. Также будут использоваться автономные транспортные средства. Будет использоваться ряд продуктов, таких как вспомогательные чипы ADAS, CIS, процессоры искусственного интеллекта, лидары, радары миллиметрового диапазона и MEMS.
В соответствии с количеством спроса на транспортные средства, в этом основном кризисе нехватки больше всего пострадало то, что традиционному автомобилю требуется более 70 микросхем MCU, а автомобильным MCU является ESP (система программы электронной стабилизации) и ECU (основные компоненты основного чипа управления автомобилем). ). Приведя в качестве примера основную причину снижения продаж Haval H6, которую компания Great Wall неоднократно приводила с прошлого года, компания Great Wall заявила, что серьезное снижение продаж H6 в течение многих месяцев было связано с недостаточным количеством используемых ею Bosch ESP. Ранее популярные Euler Black Cat и White Cat также объявили о временной приостановке производства в марте этого года из-за таких проблем, как сокращение поставок ESP и повышение цен на чипы.
К сожалению, хотя заводы по производству авточипов строят и запускают новые линии по производству пластин в 2021 году и пытаются в будущем перенести процесс производства авточипов на старую производственную линию и новую 12-дюймовую производственную линию, чтобы увеличить производственные мощности и получить эффект масштаба. Однако цикл поставки полупроводникового оборудования зачастую превышает полгода. Кроме того, требуется много времени на наладку производственной линии, проверку продукции и наращивание производственных мощностей, что делает новые производственные мощности эффективными уже в 2023-2024 годах. .
Стоит отметить, что, хотя давление продолжается уже долгое время, автомобильные компании по-прежнему оптимистично смотрят на рынок. А новые мощности по производству чипов призваны решить нынешний крупнейший кризис мощностей по производству чипов в будущем.
2. Новое поле боя под управлением электрической разведки
Однако для автомобильной промышленности разрешение нынешнего кризиса чипов может лишь решить острую необходимость текущей рыночной асимметрии спроса и предложения. В условиях трансформации электротехнической и интеллектуальной промышленности потребность в автомобильных чипах в будущем будет только возрастать в геометрической прогрессии.
С растущим спросом на комплексное управление электрифицированными продуктами, а также в момент модернизации FOTA и автоматического вождения количество чипов для транспортных средств на новых источниках энергии было увеличено с 500-600 в эпоху топливных транспортных средств до 1000-1200. Число видов также увеличилось с 40 до 150.
Некоторые эксперты в автомобильной промышленности заявили, что в сфере интеллектуальных электромобилей высокого класса в будущем количество единичных автомобильных чипов увеличится в несколько раз и превысит 3000 штук, а доля автомобильных полупроводников в стоимости материалов доля всего транспортного средства увеличится с 4% в 2019 году до 12 в 2025 году и может увеличиться до 20% к 2030 году. Это означает не только то, что в эпоху электрического интеллекта растет спрос на чипы для транспортных средств, но и отражает быстрый рост технической сложности и стоимости чипов, необходимых для транспортных средств.
В отличие от традиционных OEM-производителей, у которых 70% чипов для автомобилей, работающих на топливе, изготовлены по 40-45-нм техпроцессу, а 25% - это чипы с низкими характеристиками, изготовленные по техпроцессу выше 45 нм, доля чипов, изготовленных по 40-45-нм техпроцессу для обычных и высокопроизводительных электромобилей на рынке, возросла. упал до 25%. 45%, в то время как доля чипов выше 45 нм составляет всего 5%. С технической точки зрения зрелые высокопроизводительные чипы с техпроцессом ниже 40 нм и более совершенные чипы с техпроцессом 10 и 7 нм, несомненно, являются новыми областями конкуренции в новую эпоху автомобильной промышленности.
Согласно отчету об исследовании, опубликованному Hushan Capital в 2019 году, доля силовых полупроводников во всем автомобиле быстро выросла с 21% в эпоху автомобилей, работающих на топливе, до 55%, а доля микросхем MCU упала с 23% до 11%.
Однако расширяющиеся мощности по производству чипов, о которых сообщают различные производители, по-прежнему в основном ограничиваются традиционными микросхемами MCU, которые в настоящее время отвечают за управление двигателем/шасси/кузовом.
В электрических интеллектуальных транспортных средствах используются чипы искусственного интеллекта, отвечающие за восприятие и слияние автономного вождения; силовые модули, такие как IGBT (двойной транзистор с изолированным затвором), отвечающие за преобразование энергии; Сенсорные чипы для радиолокационного мониторинга автономного вождения значительно увеличили спрос. Скорее всего, это станет новым витком проблем «отсутствия ядра», с которыми автомобильные компании столкнутся на следующем этапе.
Однако на новом этапе автомобильным компаниям мешает не проблема производственных мощностей, на которую влияют внешние факторы, а «застрявшая шейка» чипа, ограниченная технической стороной.
Если взять в качестве примера спрос на ИИ-чипы, вызванный интеллектом, то объем вычислений программного обеспечения для автономного вождения уже достиг двузначного уровня TOPS (триллионов операций в секунду), а вычислительная мощность традиционных автомобильных микроконтроллеров вряд ли может удовлетворить вычислительные требования. автономных транспортных средств. Чипы искусственного интеллекта, такие как графические процессоры, FPGA и ASIC, вышли на автомобильный рынок.
В первой половине прошлого года Horizon официально объявила об официальном выпуске своего продукта автомобильного класса третьего поколения — чипов серии Journey 5. По официальным данным, чипы серии Journey 5 имеют вычислительную мощность 96ТОПС, энергопотребление 20Вт и коэффициент энергоэффективности 4,8ТОПС/Вт. . По сравнению с 16-нм техпроцессом чипа FSD (функция полностью автономного вождения), выпущенного Tesla в 2019 году, параметры одного чипа с вычислительной мощностью 72TOPS, энергопотреблением 36 Вт и коэффициентом энергоэффективности 2TOPS/Вт изменились. был значительно улучшен. Это достижение также завоевало одобрение и сотрудничество многих автомобильных компаний, включая SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery и Ideal.
Инволюция отрасли, движимая интеллектом, произошла чрезвычайно быстро. Начиная с FSD Tesla, разработка основных управляющих микросхем искусственного интеллекта подобна открытию ящика Пандоры. Вскоре после Journey 5 NVIDIA быстро выпустила однокристальный чип Orin. Вычислительная мощность увеличилась до 254TOPS. Что касается технических резервов, в прошлом году Nvidia даже анонсировала для публики чип Atlan SoC с вычислительной мощностью до 1000TOPS. В настоящее время NVIDIA прочно занимает монопольное положение на рынке графических процессоров основных автомобильных чипов управления, сохраняя долю рынка на уровне 70% круглый год.
Хотя приход гиганта мобильных телефонов Huawei в автомобильную промышленность вызвал волну конкуренции в индустрии автомобильных чипов, хорошо известно, что под воздействием внешних факторов Huawei имеет богатый опыт проектирования 7-нм техпроцесса SoC, но не может Помогите ведущим производителям чипов. продвижение на рынке.
Исследовательские институты предполагают, что стоимость велосипедов с чипами искусственного интеллекта быстро вырастет со 100 долларов США в 2019 году до более 1000 долларов США к 2025 году; В то же время внутренний рынок автомобильных чипов искусственного интеллекта также увеличится с 900 миллионов долларов США в 2019 году до 91 в 2025 году. Сто миллионов долларов США. Быстрый рост рыночного спроса и технологическая монополия на высококачественные чипы, несомненно, сделают будущее интеллектуальное развитие автомобильных компаний еще более трудным.
Подобно спросу на рынке ИИ-чипов, IGBT, как важный полупроводниковый компонент (включая чипы, изолирующие подложки, клеммы и другие материалы) в новом энергетическом транспортном средстве с соотношением затрат до 8-10%, также имеет огромное влияние на будущее развитие автомобильной промышленности. Хотя отечественные компании, такие как BYD, Star Semiconductor и Silan Microelectronics, начали поставлять IGBT для отечественных автомобильных компаний, на данный момент производственные мощности IGBT вышеупомянутых компаний по-прежнему ограничены масштабами компаний, что затрудняет охватывают быстро растущие внутренние новые источники энергии. рост рынка.
Хорошей новостью является то, что перед лицом следующего этапа замены SiC IGBT китайские компании не сильно отстают в компоновке, и ожидается, что расширение возможностей проектирования и производства SiC на основе возможностей исследований и разработок IGBT как можно скорее поможет автомобильным компаниям и технологии. Производители получают преимущество на следующем этапе конкуренции.
3. YuNYi Semiconductor, основное интеллектуальное производство
Столкнувшись с нехваткой чипов в автомобильной промышленности, Юньи стремится решить проблему поставок полупроводниковых материалов для клиентов в автомобильной промышленности. Если вы хотите узнать об аксессуарах YuNYi Semiconductor и сделать запрос, нажмите ссылку:https://www.yuNYi-china.net/semiconductor/.
Время публикации: 25 марта 2022 г.