Alhoewel sommige motormaatskappye in die tweede helfte van 2021 daarop gewys het dat die probleem van die tekort aan skyfies in 2022 verbeter sal word, het die OEM's aankope verhoog en 'n spelmentaliteit met mekaar, tesame met die voorsiening van volwasse skyfieproduksiekapasiteit vir motors. Besighede is steeds in die stadium van die uitbreiding van produksiekapasiteit, en die huidige wêreldmark word steeds ernstig beïnvloed deur die gebrek aan kerne.
Terselfdertyd, met die versnelde transformasie van die motorbedryf na elektrifisering en intelligensie, sal die industriële ketting van skyfievoorsiening ook dramatiese veranderinge ondergaan.
1. Die pyn van MCU onder die gebrek aan kern
As ons nou terugkyk na die tekort aan kerne wat aan die einde van 2020 begin het, is die uitbreking ongetwyfeld die hoofrede vir die wanbalans tussen vraag en aanbod van motorskyfies. Alhoewel 'n rowwe ontleding van die toepassingsstruktuur van globale MCU (mikrobeheerder) skyfies toon dat die verspreiding van MCU's in motorelektronika-toepassings van 2019 tot 2020 33% van die stroomaf-toepassingsmark sal beslaan, maar in vergelyking met afgeleë aanlyn kantore. Wat stroomop-skyfieontwerpers betref, is skyfiegieterye en verpakkings- en toetsmaatskappye ernstig geraak deur kwessies soos die stilstand van die epidemie.
Skyfievervaardigingsaanlegte wat aan arbeidsintensiewe nywerhede behoort, sal in 2020 onder ernstige mannekragtekorte en swak kapitaalomset ly. Nadat die stroomop-skyfieontwerp omskep is in die behoeftes van motormaatskappye, kon dit nie produksie ten volle skeduleer nie, wat dit moeilik maak vir die skyfies om tot volle kapasiteit gelewer te word. In die hande van die motorfabriek ontstaan die situasie van onvoldoende voertuigproduksiekapasiteit.
In Augustus verlede jaar is STMicroelectronics se Muar-aanleg in Muar, Maleisië, gedwing om sommige fabrieke te sluit weens die impak van die nuwe kroonepidemie, en die stilstand het direk daartoe gelei dat die voorsiening van skyfies vir Bosch ESP/IPB, VCU, TCU en ander stelsels vir 'n lang tyd in 'n toestand van voorsieningsonderbreking was.
Daarbenewens sal die gepaardgaande natuurrampe soos aardbewings en brande in 2021 ook veroorsaak dat sommige vervaardigers nie op kort termyn kan produseer nie. In Februarie verlede jaar het die aardbewing ernstige skade aan Japan se Renesas Electronics, een van die wêreld se grootste skyfieverskaffers, veroorsaak.
Die wanbeoordeling van die vraag na skyfies in die voertuig deur motormaatskappye, tesame met die feit dat die stroomop-fabrieke die produksiekapasiteit van skyfies in die voertuig in verbruikersskyfies omgeskakel het om die koste van materiaal te waarborg, het daartoe gelei dat die MCU en CIS wat die hoogste oorvleueling tussen motorskyfies en hoofstroom elektroniese produkte het (CMOS-beeldsensor) in ernstige tekort verkeer.
Vanuit 'n tegniese oogpunt is daar ten minste 40 soorte tradisionele motor-halfgeleiertoestelle, en die totale aantal fietse wat gebruik word, is 500-600, wat hoofsaaklik MCU, kraghalfgeleiers (IGBT, MOSFET, ens.), sensors en verskeie analoogtoestelle insluit. Outonome voertuie sal ook 'n reeks produkte soos ADAS-hulpskyfies, CIS, KI-verwerkers, lidars, millimetergolfradars en MEMS gebruik word.
Volgens die aantal voertuigaanvraag is die grootste impak op hierdie kerntekortkrisis dat 'n tradisionele motor meer as 70 MCU-skyfies benodig, en die motor-MCU is ESP (Elektroniese Stabiliteitsprogramstelsel) en ECU (hoofkomponente van die voertuig se hoofbeheerskyfie). As voorbeeld van die hoofrede vir die afname in Haval H6, wat deur Great Wall sedert verlede jaar al baie keer gegee is, het Great Wall gesê dat die ernstige afname in verkope van H6 oor baie maande te wyte was aan die onvoldoende voorraad van die Bosch ESP wat dit gebruik het. Die voorheen gewilde Euler Black Cat en White Cat het ook in Maart vanjaar 'n tydelike opskorting van produksie aangekondig weens probleme soos ESP-voorraadverlagings en skyfieprysstygings.
Dit is verleentheid, alhoewel outomatiese skyfiefabrieke in 2021 nuwe waferproduksielyne bou en moontlik maak, en probeer om die proses van outomatiese skyfies in die toekoms na die ou produksielyn en die nuwe 12-duim-produksielyn oor te dra, om produksiekapasiteit te verhoog en skaalvoordele te verkry, is die afleweringsiklus van halfgeleiertoerusting egter dikwels meer as 'n halfjaar. Boonop neem dit lank vir produksielynaanpassing, produkverifikasie en verbetering van produksiekapasiteit, wat die nuwe produksiekapasiteit waarskynlik in 2023-2024 effektief sal wees.
Dit is die moeite werd om te noem dat hoewel die druk al lank voortduur, motormaatskappye steeds optimisties is oor die mark. En die nuwe skyfieproduksiekapasiteit is bestem om die huidige grootste skyfieproduksiekapasiteitskrisis in die toekoms op te los.
2. Nuwe slagveld onder elektriese intelligensie
Vir die motorbedryf mag die oplossing van die huidige skyfiekrisis egter slegs die dringende behoefte van die huidige markaanbod-en-vraag-asimmetrie oplos. In die lig van die transformasie van elektriese en intelligente nywerhede, sal die aanboddruk van motorskyfies in die toekoms net eksponensieel toeneem.
Met die toenemende vraag na voertuiggeïntegreerde beheer van geëlektrifiseerde produkte, en ten tyde van FOTA-opgradering en outomatiese bestuur, is die aantal skyfies vir nuwe energievoertuie opgegradeer van 500-600 in die era van brandstofvoertuie na 1 000 tot 1 200. Die aantal spesies het ook toegeneem van 40 tot 150.
Sommige kenners in die motorbedryf het gesê dat in die veld van hoë-end slim elektriese voertuie in die toekoms die aantal enkelvoertuig-skyfies verskeie kere sal toeneem tot meer as 3 000 stukke, en die verhouding van motor-halfgeleiers in die materiaalkoste van die hele voertuig sal toeneem van 4% in 2019 tot 12% in 2025, en kan teen 2030 tot 20% styg. Dit beteken nie net dat die vraag na skyfies vir voertuie in die era van elektriese intelligensie toeneem nie, maar dit weerspieël ook die vinnige styging in die tegniese moeilikheidsgraad en koste van skyfies wat vir voertuie benodig word.
Anders as tradisionele OEM's, waar 70% van die skyfies vir brandstofvoertuie 40-45 nm is en 25% lae-spesifikasie-skyfies bo 45 nm is, het die proporsie skyfies in die 40-45 nm-proses vir hoofstroom- en hoë-end elektriese voertuie op die mark gedaal tot 25%. 45%, terwyl die proporsie skyfies bo 45 nm-proses slegs 5% is. Vanuit 'n tegniese oogpunt is volwasse hoë-end prosesskyfies onder 40 nm en meer gevorderde 10 nm- en 7 nm-prosesskyfies ongetwyfeld nuwe mededingingsgebiede in die nuwe era van die motorbedryf.
Volgens 'n opnameverslag wat in 2019 deur Hushan Capital vrygestel is, het die proporsie kraghalfgeleiers in die hele voertuig vinnig toegeneem van 21% in die era van brandstofvoertuie tot 55%, terwyl MCU-skyfies van 23% tot 11% gedaal het.
Die groeiende skyfieproduksiekapasiteit wat deur verskeie vervaardigers bekend gemaak word, is egter steeds meestal beperk tot die tradisionele MCU-skyfies wat tans verantwoordelik is vir enjin-/onderstel-/bakbeheer.
Vir elektriese intelligente voertuie het KI-skyfies wat verantwoordelik is vir outonome bestuurspersepsie en -fusie; kragmodules soos IGBT (geïsoleerde hek-dubbele transistor) wat verantwoordelik is vir kragomskakeling; sensorskyfies vir outonome bestuursradarmonitering die vraag aansienlik verhoog. Dit sal heel waarskynlik 'n nuwe ronde van "gebrek aan kern"-probleme word wat motormaatskappye in die volgende fase sal teëkom.
In die nuwe fase is dit egter moontlik nie die produksiekapasiteitsprobleem wat deur eksterne faktore belemmer word nie, maar die "vasgesteekte nek" van die skyfie wat deur die tegniese kant beperk word.
As ons die vraag na KI-skyfies wat deur intelligensie veroorsaak word, as voorbeeld neem, het die berekeningsvolume van outonome bestuursagteware reeds die dubbelsyfer-TOPS-vlak (triljoen bewerkings per sekonde) bereik, en die rekenaarkrag van tradisionele motor-MCU's kan nouliks aan die berekeningsvereistes van outonome voertuie voldoen. KI-skyfies soos GPU's, FPGA's en ASIC's het die motormark betree.
In die eerste helfte van verlede jaar het Horizon amptelik aangekondig dat sy derdegenerasie-voertuiggraadproduk, die Journey 5-reeks-skyfies, amptelik vrygestel is. Volgens amptelike data het die Journey 5-reeks-skyfies 'n rekenaarkrag van 96TOPS, 'n kragverbruik van 20W en 'n energie-doeltreffendheidsverhouding van 4.8TOPS/W. In vergelyking met die 16nm-prosestegnologie van die FSD (volledig outonome bestuursfunksie)-skyfie wat in 2019 deur Tesla vrygestel is, is die parameters van 'n enkele skyfie met 'n rekenaarkrag van 72TOPS, 'n kragverbruik van 36W en 'n energie-doeltreffendheidsverhouding van 2TOPS/W aansienlik verbeter. Hierdie prestasie het ook die guns en samewerking van baie motormaatskappye gewen, insluitend SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery en Ideal.
Gedryf deur intelligensie, was die bedryf se involusie uiters vinnig. Vanaf Tesla se FSD, is die ontwikkeling van KI-hoofbeheerskyfies soos om 'n Pandora-boks oop te maak. Kort na Journey 5 het NVIDIA vinnig die Orin-skyfie vrygestel wat enkelskyfie sal wees. Die rekenaarkrag het tot 254TOPS toegeneem. Wat tegniese reserwes betref, het Nvidia selfs verlede jaar 'n Atlan SoC-skyfie met 'n enkele rekenaarkrag van tot 1000TOPS vir die publiek voorbeskou. Tans beklee NVIDIA 'n stewige monopolieposisie in die GPU-mark van motorhoofbeheerskyfies en handhaaf hulle 'n markaandeel van 70% regdeur die jaar.
Alhoewel die toetrede van die selfoonreus Huawei tot die motorbedryf golwe van mededinging in die motor-skyfiebedryf veroorsaak het, is dit welbekend dat Huawei onder die inmenging van eksterne faktore ryk ontwerpervaring in 'n 7nm-proses SoC het, maar nie top-skyfievervaardigers kan help met markbevordering nie.
Navorsingsinstansies spekuleer dat die waarde van KI-skyfiefietse vinnig styg van US$100 in 2019 tot US$1 000+ teen 2025; terselfdertyd sal die plaaslike motor-KI-skyfiemark ook toeneem van US$900 miljoen in 2019 tot 91 in 2025. Eenhonderd miljoen Amerikaanse dollar. Die vinnige groei in markvraag en die tegnologiese monopolie van hoëstandaard-skyfies sal ongetwyfeld die toekomstige intelligente ontwikkeling van motormaatskappye nog moeiliker maak.
Soortgelyk aan die vraag in die KI-skyfiemark, het IGBT, as 'n belangrike halfgeleierkomponent (insluitend skyfies, isolerende substrate, terminale en ander materiale) in die nuwe energievoertuig met 'n kosteverhouding van tot 8-10%, ook 'n diepgaande impak op die toekomstige ontwikkeling van die motorbedryf. Alhoewel plaaslike maatskappye soos BYD, Star Semiconductor en Silan Microelectronics begin het om IGBT's vir plaaslike motormaatskappye te verskaf, word die IGBT-produksiekapasiteit van die bogenoemde maatskappye tans steeds beperk deur die skaal van die maatskappye, wat dit moeilik maak om die vinnig stygende plaaslike nuwe energiebronne-markgroei te dek.
Die goeie nuus is dat Chinese maatskappye nie ver agter is met die uitleg in die lig van die volgende fase van SiC wat IGBT's vervang nie, en die uitbreiding van SiC-ontwerp- en produksievermoëns gebaseer op IGBT-navorsing en -ontwikkelingsvermoëns sal na verwagting motormaatskappye en -tegnologieë help. Vervaardigers kry 'n voorsprong in die volgende fase van mededinging.
3. Yunyi Semiconductor, kern intelligente vervaardiging
In die lig van die tekort aan skyfies in die motorbedryf, is Yunyi daartoe verbind om die voorsieningsprobleem van halfgeleiermateriale vir kliënte in die motorbedryf op te los. As u meer wil weet oor Yunyi Semiconductor-bykomstighede en 'n navraag wil doen, klik asseblief op die skakel:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Plasingstyd: 25 Maart 2022