Nors 2021 m. antroje pusėje kai kurios automobilių kompanijos atkreipė dėmesį, kad lustų trūkumo problema 2022 m. išspręs, originalios įrangos gamintojai padidino pirkimus ir žaidimo mentalitetą tarpusavyje, kartu su brandžių automobilių lustų gamybos pajėgumų pasiūla. Įmonės vis dar plečia gamybos pajėgumus, o dabartinę pasaulinę rinką vis dar smarkiai veikia branduolių trūkumas.
Tuo pačiu metu, sparčiau keičiantis automobilių pramonei elektrifikacijos ir išmanumo link, lustų tiekimo pramonės grandinė taip pat patirs didelių pokyčių.
1. MCU skausmas dėl šerdies trūkumo
Žvelgiant atgal į branduolių trūkumą, prasidėjusį 2020 m. pabaigoje, protrūkis neabejotinai yra pagrindinė automobilių lustų pasiūlos ir paklausos disbalanso priežastis. Nors apytikslė pasaulinės MCU (mikrovaldiklių) lustų taikymo struktūros analizė rodo, kad nuo 2019 iki 2020 m. MCU pasiskirstymas automobilių elektronikos taikymuose užims 33 % vartotojų taikomųjų programų rinkos, tačiau, palyginti su nuotoliniu internetiniu biuru, kalbant apie vartotojų lustų kūrėjus, lustų liejyklas ir pakavimo bei testavimo įmones smarkiai paveikė tokios problemos kaip epidemijos sustabdymas.
Lustų gamybos gamyklos, priklausančios darbo jėgos imlioms pramonės šakoms, 2020 m. patirs didelį darbo jėgos trūkumą ir prastą kapitalo apyvartą. Po to, kai lustų dizainas buvo pritaikytas automobilių gamintojų poreikiams, nebuvo galima iki galo suplanuoti gamybos, todėl sunku pristatyti lustus visu pajėgumu. Automobilių gamyklų rankose susidarė nepakankamų transporto priemonių gamybos pajėgumų situacija.
Praėjusių metų rugpjūtį „STMicroelectronics“ gamykla Muaro mieste, Malaizijoje, buvo priversta uždaryti kai kurias gamyklas dėl naujosios koronaviruso epidemijos poveikio, o šis uždarymas tiesiogiai lėmė, kad „Bosch ESP/IPB“, VCU, TCU ir kitų sistemų lustų tiekimas ilgą laiką buvo sutrikdytas.
Be to, 2021 m. dėl kylančių stichinių nelaimių, tokių kaip žemės drebėjimai ir gaisrai, kai kurie gamintojai negalės gaminti trumpuoju laikotarpiu. Praėjusių metų vasarį žemės drebėjimas padarė didelę žalą Japonijos įmonei „Renesas Electronics“, vienai iš didžiausių pasaulyje lustų tiekėjų.
Automobilių gamintojų neteisingas transporto priemonių lustų paklausos įvertinimas ir tai, kad gamyklos, siekdamos užtikrinti medžiagų kainą, transporto priemonių lustų gamybos pajėgumus perkėlė į vartotojams skirtus lustus, lėmė, kad atsirado mikrokontrolerių ir ryšių sistemų (MCU) lustai, kuriuose automobilių lustai ir pagrindiniai elektronikos gaminiai labiausiai persidengia (CMOS vaizdo jutiklis), ir labai trūksta šių lustų.
Techniniu požiūriu yra mažiausiai 40 rūšių tradicinių automobilių puslaidininkinių įtaisų, o iš viso naudojamų dviračių skaičius yra 500–600, daugiausia įskaitant mikrovaldiklius, galios puslaidininkius (IGBT, MOSFET ir kt.), jutiklius ir įvairius analoginius įtaisus. Autonominėse transporto priemonėse taip pat bus naudojama daugybė produktų, tokių kaip ADAS pagalbiniai lustai, CIS, AI procesoriai, lidarai, milimetrinių bangų radarai ir MEMS.
Remiantis transporto priemonių paklausos skaičiumi, labiausiai nuo šios pagrindinės trūkumo krizės nukentėjo tie, kuriems tradiciniam automobiliui reikia daugiau nei 70 MCU lustų, o automobilių MCU yra ESP (elektroninė stabilumo programos sistema) ir ECU (pagrindiniai transporto priemonės pagrindinio valdymo lustai). Remdamasi pagrindine „Haval H6“ pardavimų nuosmukio priežastimi, kurią „Great Wall“ ne kartą nuo praėjusių metų minėjo kaip pavyzdį, „Great Wall“ teigė, kad didelis H6 pardavimų sumažėjimas daugelį mėnesių buvo susijęs su nepakankamu „Bosch“ ESP tiekimu. Anksčiau populiarūs „Euler Black Cat“ ir „White Cat“ taip pat paskelbė apie laikiną gamybos sustabdymą šių metų kovą dėl tokių problemų kaip ESP tiekimo sumažinimas ir lustų kainų padidėjimas.
Gėda, tačiau nors automobilių lustų gamyklos 2021 m. stato ir įjungia naujas plokštelių gamybos linijas ir ateityje bando perkelti automobilių lustų gamybos procesą į senąją gamybos liniją, o ateityje – į naująją 12 colių gamybos liniją, siekdamos padidinti gamybos pajėgumus ir pasiekti masto ekonomiją, puslaidininkių įrangos tiekimo ciklas dažnai trunka ilgiau nei pusę metų. Be to, gamybos linijų pritaikymas, gaminių patikra ir gamybos pajėgumų didinimas užtrunka ilgai, todėl nauji gamybos pajėgumai greičiausiai bus veiksmingi 2023–2024 m.
Verta paminėti, kad nors spaudimas tęsiasi jau seniai, automobilių kompanijos vis dar optimistiškai vertina rinką. O nauji lustų gamybos pajėgumai ateityje turėtų išspręsti dabartinę didžiausią lustų gamybos pajėgumų krizę.
2. Naujas mūšio laukas valdant elektriniam intelektui
Tačiau automobilių pramonei dabartinės lustų krizės sprendimas gali išspręsti tik neatidėliotiną dabartinės rinkos pasiūlos ir paklausos asimetrijos poreikį. Elektros ir išmaniųjų pramonės šakų transformacijos akivaizdoje automobilių lustų tiekimo spaudimas ateityje tik eksponentiškai didės.
Didėjant elektrifikuotų gaminių integruoto valdymo transporto priemonėse paklausai ir FOTA atnaujinimo bei automatinio vairavimo metu, naujų energijos transporto priemonių lustų skaičius buvo padidintas nuo 500–600 degalų transporto priemonių eroje iki 1000–1200. Rūšių skaičius taip pat padidėjo nuo 40 iki 150.
Kai kurie automobilių pramonės ekspertai teigė, kad ateityje aukščiausios klasės išmaniųjų elektrinių transporto priemonių srityje vienos transporto priemonės lustų skaičius išaugs kelis kartus iki daugiau nei 3000 vienetų, o automobilių puslaidininkių dalis visos transporto priemonės medžiagų sąnaudose padidės nuo 4 % 2019 m. iki 12 % 2025 m. ir gali išaugti iki 20 % iki 2030 m. Tai reiškia ne tik tai, kad elektrointelekto eroje transporto priemonių lustų paklausa didėja, bet ir atspindi spartų transporto priemonėms reikalingų lustų techninių sudėtingumo ir kainos augimą.
Kitaip nei tradicinių originalios įrangos gamintojų (OEM) tarpe, kur 70 % degalų varomoms transporto priemonėms skirtų lustų yra 40–45 nm, o 25 % – žemos specifikacijos lustų, didesnių nei 45 nm, 40–45 nm proceso lustų dalis įprastiems ir aukščiausios klasės elektriniams automobiliams rinkoje sumažėjo iki 25 %, o aukštesnio nei 45 nm proceso lustų dalis siekia tik 5 %. Techniniu požiūriu, brandūs aukščiausios klasės lustai, mažesni nei 40 nm, ir pažangesni 10 nm bei 7 nm proceso lustai neabejotinai yra naujos konkurencijos sritys naujojoje automobilių pramonės eroje.
Remiantis „Hushan Capital“ 2019 m. paskelbta apklausos ataskaita, galios puslaidininkių dalis visoje transporto priemonėje sparčiai išaugo nuo 21 % degalų varomų transporto priemonių eroje iki 55 %, o mikrokontrolerių lustų dalis sumažėjo nuo 23 % iki 11 %.
Vis dėlto įvairių gamintojų atskleidžiami didėjantys lustų gamybos pajėgumai vis dar daugiausia apsiriboja tradiciniais MCU lustais, šiuo metu atsakingais už variklio / važiuoklės / kėbulo valdymą.
Elektromobilių srityje labai išaugo dirbtinio intelekto lustų, atsakingų už autonominio vairavimo suvokimą ir sintezę; galios modulių, tokių kaip IGBT (izoliuotų vartų dvigubas tranzistorius), atsakingų už energijos konvertavimą; jutiklių lustų, skirtų autonominio vairavimo radarų stebėjimui, paklausa. Greičiausiai tai taps nauju „pagrindo trūkumo“ problemų etapu, su kuriuo susidurs automobilių gamintojai kitame etape.
Tačiau naujajame etape automobilių gamintojams gali trukdyti ne išorinių veiksnių įsikišta gamybos pajėgumų problema, o techninės pusės apribotas mikroschemos „užstrigęs kaklelis“.
Pavyzdžiui, intelekto sukeltą dirbtinio intelekto lustų paklausą galima laikyti tokia: autonominio vairavimo programinės įrangos skaičiavimo apimtis jau pasiekė dviženklį TOPS (trilijonų operacijų per sekundę) lygį, o tradicinių automobilių MCU skaičiavimo galia vargu ar gali patenkinti autonominių transporto priemonių skaičiavimo reikalavimus. Tokie dirbtinio intelekto lustai kaip GPU, FPGA ir ASIC jau pateko į automobilių rinką.
Praėjusių metų pirmoje pusėje „Horizon“ oficialiai paskelbė apie trečios kartos automobiliams skirto produkto – „Journey 5“ serijos lustų – išleidimą. Remiantis oficialiais duomenimis, „Journey 5“ serijos lustų skaičiavimo galia siekia 96 TOPS, energijos suvartojimas – 20 W, o energijos vartojimo efektyvumo santykis – 4,8 TOPS/W. Palyginti su 16 nm proceso technologija, sukurta FSD (visiškai autonominio vairavimo funkcijos) lustu, kurį „Tesla“ išleido 2019 m., vieno lusto, kurio skaičiavimo galia siekia 72 TOPS, energijos suvartojimas – 36 W, o energijos vartojimo efektyvumo santykis – 2 TOPS/W, parametrai buvo gerokai pagerinti. Šis pasiekimas taip pat pelnė daugelio automobilių kompanijų, įskaitant SAIC, BYD, „Great Wall Motor“, „Chery“ ir „Ideal“, palankumą ir bendradarbiavimą.
Dėl intelekto pramonės involiucija buvo itin sparti. Pradėjus nuo „Tesla“ FSD, dirbtinio intelekto pagrindinių valdymo lustų kūrimas yra tarsi Pandoros skrynios atidarymas. Netrukus po „Journey 5“ NVIDIA greitai išleido vieno lusto „Orin“ lustą. Skaičiavimo galia padidėjo iki 254 TOPS. Kalbant apie techninius rezervus, „Nvidia“ praėjusiais metais netgi pristatė „Atlan SoC“ lustą, kurio vieno lusto skaičiavimo galia siekia iki 1000 TOPS. Šiuo metu NVIDIA tvirtai užima monopolinę padėtį automobilių pagrindinių valdymo lustų GPU rinkoje, ištisus metus išlaikydama 70 % rinkos dalį.
Nors mobiliųjų telefonų milžinės „Huawei“ atėjimas į automobilių pramonę sukėlė konkurencijos bangas automobilių lustų pramonėje, gerai žinoma, kad, nepaisant išorinių veiksnių, „Huawei“ turi didelę 7 nm proceso SoC projektavimo patirtį, tačiau negali padėti pirmaujantiems lustų gamintojams reklamuotis rinkoje.
Mokslinių tyrimų institucijos spėja, kad dirbtinio intelekto lustų dviračių vertė sparčiai auga nuo 100 JAV dolerių 2019 m. iki daugiau nei 1 000 JAV dolerių iki 2025 m.; tuo pačiu metu vidaus automobilių dirbtinio intelekto lustų rinka taip pat išaugs nuo 900 mln. JAV dolerių 2019 m. iki 91 mln. JAV dolerių 2025 m. – šimtas milijonų JAV dolerių. Sparčiai auganti rinkos paklausa ir technologinė aukštos kokybės lustų monopolija neabejotinai dar labiau apsunkins būsimą automobilių kompanijų intelektualią plėtrą.
Panašiai kaip ir dirbtinio intelekto lustų rinkos paklausa, IGBT, kaip svarbus puslaidininkių komponentas (įskaitant lustus, izoliacinius pagrindus, terminalus ir kitas medžiagas) naujose energijos transporto priemonėse, kurio sąnaudų santykis siekia iki 8–10 %, taip pat daro didelę įtaką būsimai automobilių pramonės plėtrai. Nors tokios vietinės įmonės kaip BYD, „Star Semiconductor“ ir „Silan Microelectronics“ pradėjo tiekti IGBT šalies automobilių gamintojams, kol kas minėtų įmonių IGBT gamybos pajėgumus vis dar riboja įmonių mastas, todėl sunku padengti sparčiai augančios vidaus naujų energijos šaltinių rinkos augimą.
Geros naujienos yra tai, kad artėjant kitam IGBT pakeitimo SiC etapui, Kinijos įmonės neatsilieka pagal išdėstymą, o tikimasi, kad kuo greičiau išplėtus SiC projektavimo ir gamybos pajėgumus, pagrįstus IGBT mokslinių tyrimų ir plėtros pajėgumais, automobilių kompanijoms ir technologijoms bus lengviau. Gamintojai įgis pranašumą kitame konkurencijos etape.
3. „Yunyi Semiconductor“, pagrindinė intelektuali gamyba
Susidūrusi su lustų trūkumu automobilių pramonėje, „Yunyi“ yra įsipareigojusi spręsti puslaidininkinių medžiagų tiekimo problemą automobilių pramonės klientams. Jei norite sužinoti apie „Yunyi Semiconductor“ priedus ir pateikti užklausą, spustelėkite nuorodą:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Įrašo laikas: 2022 m. kovo 25 d.