Även om under andra halvan av 2021 påpekade vissa bilföretag att chipbristensproblemet 2022 kommer att förbättras, men OEM har ökat inköpen och en spelmentalitet med varandra, i kombination med utbudet av mogen chipproduktionskapacitet för bilar. Företagen är fortfarande i stadiet av att utöka produktionskapaciteten, och den nuvarande globala marknaden är fortfarande allvarligt påverkad av bristen på kärnor.
Samtidigt, med den accelererade omvandlingen av bilindustrin mot elektrifiering och intelligens, kommer den industriella kedjan av chiptillförsel också att genomgå dramatiska förändringar.
1. Smärtan av MCU under avsaknaden av kärna
När man nu ser tillbaka på bristen på kärnor som började i slutet av 2020, är utbrottet utan tvekan den främsta orsaken till obalansen mellan utbud och efterfrågan på bilchips. Även om en grov analys av applikationsstrukturen för globala MCU (mikrokontroller) chips visar att från 2019 till 2020 kommer distributionen av MCU i bilelektronikapplikationer att uppta 33 % av nedströmsapplikationsmarknaden, men jämfört med fjärranslutna onlinekontor Så långt som uppströms chipdesigners är oroliga, spångjuterier och förpacknings- och testföretag har drabbats allvarligt av problem som att epidemin stängts.
Flistillverkningsanläggningar som tillhör arbetsintensiva industrier kommer att drabbas av allvarlig arbetskraftsbrist och dålig kapitalomsättning 2020. Efter att uppströmschipdesignen har omvandlats till bilföretagens behov har den inte kunnat planera produktionen fullt ut, vilket gör det svårt för att chipsen ska levereras till full kapacitet. I händerna på bilfabriken uppstår situationen med otillräcklig fordonsproduktionskapacitet.
I augusti förra året tvingades STMicroelectronics Muar-fabrik i Muar, Malaysia stänga några fabriker på grund av effekterna av den nya kronepidemin, och avstängningen ledde direkt till leverans av chips för Bosch ESP/IPB, VCU, TCU och andra system är i ett tillstånd av leveransavbrott under lång tid.
År 2021 kommer dessutom de medföljande naturkatastroferna som jordbävningar och bränder också att göra att vissa tillverkare inte kan producera på kort sikt. I februari förra året orsakade jordbävningen allvarliga skador på japanska Renesas Electronics, en av världens största chipleverantörer.
Den felaktiga bedömningen av efterfrågan på fordonschips av bilföretag, tillsammans med det faktum att uppströmsfabrikerna har omvandlat produktionskapaciteten för fordonschips till konsumentchips för att garantera materialkostnaden, har resulterat i MCU och CIS som har den största överlappningen mellan bilchips och vanliga elektroniska produkter. (CMOS-bildsensor) är i allvarlig brist.
Ur teknisk synvinkel finns det minst 40 sorters traditionella bilhalvledarenheter, och det totala antalet cyklar som används är 500-600, vilket huvudsakligen inkluderar MCU, krafthalvledare (IGBT, MOSFET, etc.), sensorer och olika analoga enheter. Autonoma fordon också En serie produkter som ADAS hjälpchips, CIS, AI-processorer, lidarer, millimetervågsradar och MEMS kommer att användas.
Enligt antalet fordonsefterfrågan är den mest drabbade i denna kärnbristkris att en traditionell bil behöver mer än 70 MCU-chips, och fordons-MCU är ESP (Electronic Stability Program System) och ECU (Huvudkomponenterna i fordonets huvudkontrollchip) ). Med huvudorsaken till nedgången av Haval H6 som Great Wall gett många gånger sedan förra året som ett exempel, sa Great Wall att den allvarliga försäljningsminskningen för H6 på många månader berodde på det otillräckliga utbudet av Bosch ESP den använde. Den tidigare populära Euler Black Cat and White Cat tillkännagav också ett tillfälligt produktionsstopp i mars i år på grund av problem som ESP-försörjning och prisökningar på chip.
Pinsamt nog, även om bilchipsfabriker bygger och möjliggör nya waferproduktionslinjer 2021 och försöker överföra processen med autochips till den gamla produktionslinjen och den nya 12-tums produktionslinjen i framtiden, för att öka produktionskapaciteten och få stordriftsfördelar, Dock är leveranscykeln för halvledarutrustning ofta mer än ett halvår. Dessutom tar det lång tid för produktionslinjejustering, produktverifiering och förbättring av produktionskapaciteten, vilket gör att den nya produktionskapaciteten sannolikt kommer att vara effektiv 2023-2024. .
Det är värt att nämna att även om trycket har pågått länge så är bilföretagen fortfarande optimistiska om marknaden. Och den nya chipproduktionskapaciteten är avsedd att lösa den nuvarande största chipproduktionskapacitetskrisen i framtiden.
2. Nytt slagfält under elektrisk intelligens
Men för bilindustrin kan lösningen av den nuvarande chipkrisen bara lösa det akuta behovet av den nuvarande asymmetrin i utbud och efterfrågan på marknaden. Inför omvandlingen av elektriska och intelligenta industrier kommer utbudstrycket för bilchips bara att öka exponentiellt i framtiden.
Med den ökande efterfrågan på fordonsintegrerad styrning av elektrifierade produkter, och vid ögonblicket av FOTA-uppgradering och automatisk körning, har antalet chips för nya energifordon uppgraderats från 500-600 under bränslefordonens era till 1 000 till 1 200. Antalet arter har också ökat från 40 till 150.
Vissa experter inom bilindustrin sa att inom området för avancerade smarta elfordon i framtiden kommer antalet enkelfordonschips att öka flera gånger till mer än 3 000 stycken, och andelen bilhalvledare i materialkostnaden för hela fordonet kommer att öka från 4 % 2019 till 12 2025. %, och kan komma att öka till 20 % 2030. Detta betyder inte bara att efterfrågan på chip för fordon ökar under den elektriska intelligensens tidevarv, utan också återspeglar den snabba ökningen av de tekniska svårigheterna och kostnaderna för chips som krävs för fordon.
Till skillnad från traditionella OEM-tillverkare, där 70% av chipsen för bränslefordon är 40-45nm och 25% är lågspecifika chips över 45nm, har andelen chips i 40-45nm-processen för vanliga och avancerade elfordon på marknaden sjönk till 25 %. 45%, medan andelen chips över 45nm-processen endast är 5%. Ur teknisk synvinkel är mogna avancerade processchips under 40nm och mer avancerade 10nm och 7nm processchips utan tvekan nya konkurrensområden i den nya eran av bilindustrin.
Enligt en undersökningsrapport som släpptes av Hushan Capital 2019 har andelen krafthalvledare i hela fordonet snabbt ökat från 21 % under bränslefordonens era till 55 %, medan MCU-chips har sjunkit från 23 % till 11 %.
Emellertid är den utökade chipproduktionskapaciteten som avslöjas av olika tillverkare fortfarande mestadels begränsad till de traditionella MCU-chipsen som för närvarande ansvarar för motor/chassi/karosskontroll.
För elektriska intelligenta fordon, AI-chips som ansvarar för autonom körupplevelse och fusion; effektmoduler såsom IGBT (isolerad gate dubbel transistor) ansvariga för effektomvandling; sensorchips för radarövervakning av autonom körning har kraftigt ökat efterfrågan. Det kommer med största sannolikhet att bli en ny omgång av "brist på kärnproblem" som bilföretagen kommer att möta i nästa steg.
Men i det nya skedet kanske det som hindrar bilföretagen inte är produktionskapacitetsproblemet som störs av yttre faktorer, utan den "fasta halsen" på chipet som begränsas av den tekniska sidan.
Om man tar efterfrågan på AI-chips från intelligens som ett exempel, har beräkningsvolymen för programvara för autonom körning redan nått den tvåsiffriga TOPS-nivån (biljoner operationer per sekund), och beräkningskraften hos traditionella MCU:er för fordon kan knappast uppfylla beräkningskraven av autonoma fordon. AI-chips som GPU, FPGA och ASIC har kommit in på fordonsmarknaden.
Under första halvåret av förra året tillkännagav Horizon officiellt att dess tredje generationens fordonsprodukt, Journey 5-seriens chips, officiellt släpptes. Enligt officiella data har Journey 5-seriens chips en datorkraft på 96TOPS, en strömförbrukning på 20W och ett energieffektivitetsförhållande på 4,8TOPS/W. . Jämfört med 16nm-processtekniken för FSD-chippet (helt autonom körfunktion) som släpptes av Tesla 2019, har parametrarna för ett enda chip med en beräkningskraft på 72TOPS, en effektförbrukning på 36W och ett energieffektivitetsförhållande på 2TOPS/W. förbättrats avsevärt. Denna prestation har också vunnit förmån och samarbete från många bilföretag, inklusive SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery och Ideal.
Branschens utveckling har varit extremt snabb, driven av intelligens. Utgående från Teslas FSD är utvecklingen av AI-huvudkontrollchips som att öppna en Pandoras ask. Strax efter Journey 5 släppte NVIDIA snabbt Orin-chippet som kommer att vara ett chip. Datorkraften har ökat till 254TOPS. När det gäller tekniska reserver förhandsgranskade Nvidia till och med ett Atlan SoC-chip med en enda datorkraft på upp till 1000 TOPS för allmänheten förra året. För närvarande har NVIDIA en fast monopolställning på GPU-marknaden för huvudkontrollkretsar för bilar och upprätthåller en marknadsandel på 70 % året runt.
Även om mobiltelefonjätten Huaweis intåg i bilindustrin har satt igång vågor av konkurrens inom bilchipsindustrin, är det välkänt att Huawei under inblandning av externa faktorer har rik designerfarenhet i en 7nm process SoC, men kan inte hjälpa de bästa chiptillverkarna. marknadsfrämjande.
Forskningsinstitutioner spekulerar i att värdet på AI-chipcyklar stiger snabbt från 100 USD 2019 till 1 000 USD+ år 2025; samtidigt kommer den inhemska AI-chipmarknaden för bilar också att öka från 900 miljoner USD 2019 till 91 2025. Hundra miljoner USD. Den snabba tillväxten av efterfrågan på marknaden och det tekniska monopolet på högstandardchips kommer utan tvekan att göra den framtida intelligenta utvecklingen av bilföretag ännu svårare.
I likhet med efterfrågan på AI-chipmarknaden har IGBT, som en viktig halvledarkomponent (inklusive chips, isolerande substrat, terminaler och andra material) i det nya energifordonet med ett kostnadsförhållande på upp till 8-10 %, också en djupgående inverkan på den framtida utvecklingen av fordonsindustrin. Även om inhemska företag som BYD, Star Semiconductor och Silan Microelectronics har börjat leverera IGBT till inhemska bilföretag, är IGBT produktionskapaciteten för de ovan nämnda företagen fortfarande begränsad av företagens omfattning, vilket gör det svårt att täcka de snabbt växande inhemska nya energikällorna. marknadstillväxt.
Den goda nyheten är att inför nästa steg av SiC som ersätter IGBT:er ligger kinesiska företag inte långt efter i layouten, och utökade SiC-design- och produktionskapacitet baserad på IGBT:s FoU-kapacitet så snart som möjligt förväntas hjälpa bilföretag och tekniker. Tillverkare får ett försprång i nästa steg av konkurrensen.
3. Yunyi Semiconductor, kärna intelligent tillverkning
Inför bristen på chips inom bilindustrin, är Yunyi fast besluten att lösa leveransproblemet med halvledarmaterial för kunder inom bilindustrin. Om du vill veta mer om Yunyi Semiconductor-tillbehör och göra en förfrågan, klicka på länken:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Posttid: 2022-mars