يمكن تقسيم أشباه الموصلات المستخدمة في السيارات إلى ثلاث فئات رئيسية: وحدة التحكم الدقيقة (MCU) للرقاقة الوظيفية، وأشباه موصلات الطاقة (مثل IGBT وMOSFET)، وأجهزة الاستشعار. وتلعب وحدة التحكم الدقيقة دورًا أساسيًا في الجوانب الجوهرية للسلامة والقيادة، والتحكم في أنظمة القيادة الآلية (المساعدة)، وعرض وحساب أنظمة التحكم المركزية، والتحكم في المحرك والهيكل، وغيرها.

تُشكّل وحدات التحكم الدقيقة (MCUs) حوالي 30% من جميع أجهزة أشباه الموصلات المُجهزة في السيارات. في المتوسط، تستخدم كل سيارة أكثر من 70 شريحة MCU. بالإضافة إلى ذلك، تطورت السيارات من "آلات وظيفية" إلى "آلات ذكية"، ومن "إلكترونيات السيارات" إلى "القيادة الذاتية"، مما زاد من حجم سوق وحدات التحكم الدقيقة للسيارات. ووفقًا لبيانات شركة أبحاث السوق "غارتنر"، تُعدّ رقائق الحوسبة والتحكم ورقائق أشباه موصلات الطاقة حاليًا أكبر فئتين من حيث الطلب على رقائق الإلكترونيات في السيارات، حيث تُمثّل كل منهما 26.2% و29.7% على التوالي من إجمالي الطلب على رقائق السيارات. وقد بلغ حجمهما المُجتمع 22.9 مليار دولار أمريكي، ما يُمثّل أكثر من 55% من سوق أشباه موصلات السيارات بأكمله.

مفتاح الخريطة: هيكل منتجات أشباه الموصلات للسيارات وحصتها السوقية

على سبيل المثال، تستخدم جوجل وايمو حلولًا تعتمد على معالجات Intel ووحدات Altera FPGA ووحدات Infineon MCU كواجهة اتصال؛ بينما تستخدم بايدو أبولو حلولًا تعتمد على وحدات NXP/Infineon/Resas MCU ووحدات Xilinx FPGA ووحدات NVIDIA GPU؛ وتستخدم أودي حلولًا متكاملة متعددة الرقاقات تعتمد على Mobileye ASIC ووحدات NVIDIA GPU ووحدات Altera FPGA ووحدات Infineon MCU، وغيرها. تتطلب تطبيقات السيارات، مثل المركبات ذاتية القيادة، والاتصالات الذكية داخل المركبة، وأنظمة الترفيه داخل المقصورة، قدرات معالجة معلومات عالية لوحدات MCU ذات 32 بت. ويتجه المستقبل نحو التكامل متعدد الوظائف واستهلاك الطاقة المنخفض، ومن المتوقع أن يزداد عدد استخداماتها.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن ملاحظة ذلك من خلال خطوط إنتاج وحدات التحكم الدقيقة للسيارات ذات 32 بت التي توفرها كبرى الشركات المصنعة لوحدات التحكم الدقيقة للسيارات، مثل رينيساس، وإن إكس بي، وتكساس إنسترومنتس، وإنفينون، ومايكروشيب، وسايبريس، وإس تي ميكروإلكترونيكس، وتوشيبا، حيث أن معظم الشركات المصنعة لديها تصميمات لوحدات التحكم الدقيقة مع معالج ARM Cortex-M أو ARM Cortex-R كنواة للمعالج، وتسعى جاهدة لتوسيع خط إنتاج وحدات التحكم الدقيقة ليشمل المزيد من تطبيقات السيارات.

من المتوقع أن يؤدي اعتماد معالجات وحدة المعالجة المركزية من كبرى شركات تصنيع الملكية الفكرية إلى تسريع تطوير وحدات التحكم الدقيقة للسيارات.

وفقًا لبيانات من ICVTanK، من المتوقع أن يرتفع سوق رقائق السيارات الوظيفية العالمي بشكل مطرد من 7 مليارات دولار أمريكي في عام 2019 إلى 7.5 مليار دولار أمريكي في عام 2021.

ومع ذلك، فإن سوق أشباه الموصلات للسيارات العالمي تهيمن عليه حاليًا شركات عملاقة من أوروبا والولايات المتحدة واليابان ودول أخرى.

من هم اللاعبون الرئيسيون في مجال وحدات التحكم الدقيقة للسيارات؟

بحسب بيانات مؤسسة غارتنر لأبحاث السوق، بلغت قيمة إنتاج أشباه الموصلات المستخدمة في صناعة السيارات في أوروبا عام 2019 نسبة 36.79% من إجمالي قيمة الإنتاج العالمي لأشباه الموصلات المستخدمة في صناعة السيارات، والتي بلغت 15.088 مليار دولار أمريكي، محتلةً بذلك المرتبة الأولى عالميًا من حيث الحصة السوقية. وجاءت الولايات المتحدة في المرتبة الثانية بحصة سوقية عالمية بلغت 32.64%، تلتها اليابان بنسبة 26.03%. أما إيرادات مبيعات أشباه الموصلات المستخدمة في صناعة السيارات في الصين عام 2019، فلم تتجاوز مليار دولار أمريكي، أي أقل من 3%. ويُلاحظ فارق كبير مقارنةً بأوروبا والولايات المتحدة واليابان.

مفتاح الخريطة: مصدر البيانات: غارتنر، تم إعداد المخطط بواسطة رقم 1 طريق شينوين

من بين أكبر 20 شركة مصنعة لأشباه الموصلات في قطاع السيارات على مستوى العالم، بلغ عدد الشركات الأمريكية 9 شركات، بينما بلغ عدد الشركات الأوروبية واليابانية 5 شركات لكل منهما. ومع ذلك، تتمتع الشركات الأوروبية المصنعة لأشباه الموصلات في قطاع السيارات بقدرة تنافسية شاملة أقوى، حيث دخلت 3 من أصل 5 شركات ضمن قائمة أفضل 5 شركات عالميًا. أما شركة نيكسبريا الصينية، فهي شركة متخصصة في تصنيع أشباه الموصلات لقطاع السيارات، وقد تأسست من قبل شركة صينية استحوذت على أعمال قطع غيار NXP الأصلية. وتُعد نيكسبريا حاليًا أكبر شركة مصنعة لأشباه الموصلات في الصين، وتتمتع بأعلى مستوى من الجودة في هذا المجال.

تشمل أبرز الشركات الرائدة في مجال وحدات التحكم الدقيقة للسيارات: رينيساس، وإن إكس بي، وإنفينون، وتكساس إنسترومنتس، وإنفيديا، وغيرها. وفي السنوات الأخيرة، انخرطت الصين بقوة في مجال إلكترونيات السيارات. فعلى سبيل المثال، دخلت شركات محلية متخصصة في وحدات التحكم الدقيقة، مثل سايتينغ مايكرو، هذا المجال مبكراً. وبحلول مايو 2020، كانت سايتينغ مايكرو قد شحنت ملايين الوحدات من وحدات التحكم الدقيقة المخصصة للسيارات.

دخلت شركة BYD لأشباه الموصلات مجال وحدات التحكم الدقيقة (MCUs) عام 2007، وكان أول منتج بدأت بتطويره وحدات تحكم دقيقة صناعية. بعد 13 عامًا من التطوير، باتت BYD تمتلك رقائق وحدات تحكم دقيقة صناعية للأغراض العامة، ورقائق وحدات تحكم دقيقة صناعية ثلاثية الوظائف، ورقائق وحدات تحكم دقيقة تعمل باللمس للسيارات، ورقائق وحدات تحكم دقيقة عامة للسيارات، ورقائق وحدات تحكم دقيقة لإدارة البطاريات. يُعد هذا إنجازًا جديدًا لشركة BYD يُضاف إلى إنجازاتها في مجال أجهزة الطاقة.

في مارس 2020، أعلنت شركة AutoChips، التابعة لشركة NavInfo، أن خط إنتاجها من وحدات التحكم الدقيقة AC7801X، المصممة خصيصًا للسيارات، هو أول شريحة تحكم دقيقة محلية الصنع من نوع Cortex-M0+ 32 بت مخصصة للسيارات. تُستخدم AC7801X بشكل أساسي في إلكترونيات هياكل السيارات، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في فتحات السقف، والنوافذ، والمقاعد، ومصابيح LED، وأنظمة التحكم الإلكتروني في السرعة، ورادارات الرجوع للخلف، ومستشعرات المطر، وغيرها من المجالات. تعتمد شركة Jiefa Technology على مزاياها في سوق ما بعد البيع، وتُكمل شركة NavInfo، الرائدة في سوق التحميل الأمامي، لتعزيز القدرة التنافسية لكليهما في أسواق التحميل الأمامي والخلفي.

في سبتمبر 2020، حصلت شركة شنغهاي شينوانغ لتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة المحدودة على تمويل بقيمة 100 مليون يوان صيني ضمن جولة التمويل الأولى (Series A)، بقيادة شركة سيليكون هاربور كابيتال، وبمشاركة كل من سايك هينغشو، وإس إم آي سي جويوان، وبيوند مور، وفيد سيكيوريتيز، وجوتشنغ إنفستمنت. وقد طورت شينوانغ مايكرو وحدات تحكم دقيقة (MCU) عالية الموثوقية والجودة من نوع 8 بت و32 بت مع معالجات الإشارات الرقمية (DSP)، وذلك بالاعتماد على بنية KungFu الأساسية المستقلة. وإلى جانب امتلاكها بنية ووحدة تحكم دقيقة مستقلة، طورت شينوانغ مايكرو أيضًا مجموعة من أدوات التطوير التي تتيح البحث والتطوير المستقلين، بما في ذلك بيئات التطوير المتكاملة، ومترجمات لغة C، والمحاكيات، مما يحقق استقلالية تامة بدءًا من الرقائق الإلكترونية وصولًا إلى سلاسل الأدوات.

لا تزال الصناعة الصينية تكافح للحاق بالركب، ويعود ذلك أساسًا إلى طول دورة تطوير رقائق التحكم الدقيقة (MCU) المستخدمة في صناعة السيارات، وارتفاع متطلبات التصميم، وضخامة الاستثمارات الرأسمالية. وتُستخدم رقائق التحكم الدقيقة المحلية حاليًا بشكل رئيسي في أنواع مختلفة من مصابيح السيارات الأمامية والخلفية، وأنظمة التحكم في الإضاءة الخلفية، وأنظمة التحكم في راحة الأجهزة الطرفية، بما في ذلك رفع زجاج النوافذ والشحن اللاسلكي، وغيرها.

من طاقة الإنتاج الأولية إلى عمليات الشراء النهائية، أسباب نقص وحدات التحكم الدقيقة للسيارات في عام 2021

إن النقص الحاد في رقائق السيارات هذه المرة هو في وحدات التحكم الدقيقة المستخدمة في أنظمة ESP (نظام الثبات الإلكتروني) و ECU (وحدة التحكم الإلكترونية).

قم بتحليل أسباب نقص رقائق السيارات بدءًا من طاقة الإنتاج الأولية وصولاً إلى عملية شراء الأجهزة الطرفية لأغراض التعلم والرجوع إليها:

على صعيد العرض، أدت التوقعات المتشائمة للنصف الأول من عام 2020، إلى حد ما، إلى عرقلة جدولة طاقة إنتاج رقائق السيارات في النصف الثاني من العام. كما يُعدّ انعدام المخزون، أو حتى وجود مخزون سلبي، عاملاً مهماً في هذا النقص. أولئك الذين لم يولوا اهتماماً لمخزون الرقائق سابقاً، باتوا الآن يولونه أهمية بالغة.

من جهة أخرى، أثر انتشار الوباء العالمي على صناعة الرقائق الإلكترونية وسلسلة التوريد الخاصة بها. فقد باتت طاقة إنتاج رقائق السيليكون مقاس 8 بوصات، المستخدمة في تصنيع وحدات التحكم الدقيقة (MCU)، محدودة، كما أوقفت مصانع تجميع الرقائق في جنوب شرق آسيا الإنتاج، وشهدت شركة ST (STMicroelectronics) الإيطالية العملاقة إضرابًا واسع النطاق، مما فاقم نقص رقائق MCU. ووفقًا لبيانات شركة SUMCO، ستشكل طاقة إنتاج رقائق السيليكون مقاس 8 بوصات في قطاع السيارات حوالي 33% من إجمالي الطاقة الإنتاجية في عام 2020، بينما ستشكل طاقة إنتاج رقائق السيليكون مقاس 12 بوصة حوالي 5%. وفي ظل محدودية الطاقة الإنتاجية في صناعة أشباه الموصلات عمومًا، تستحوذ الإلكترونيات الاستهلاكية على حصة متزايدة من طاقة إنتاج الرقائق.

مفتاح الرسم البياني: نسبة استخدام طاقة إنتاج رقائق السيليكون مقاس 8 بوصات في عام 2020. الرسم البياني: بيانات قطاع الإلكترونيات العالمي. المصدر: SUMCO

مفتاح الخريطة: نسبة استخدام طاقة إنتاج رقائق السيليكون مقاس 12 بوصة في عام 2020. رسم بياني: وضع سوق الإلكترونيات العالمي. مصدر البيانات: سومكو.

على صعيد الطلب، يواصل قطاع صناعة السيارات في الصين تعافيه، محققاً أداءً سوقياً يفوق التوقعات. وقد ساهم تطور الإلكترونيات والذكاء الاصطناعي في السيارات في زيادة الطلب على رقائق السيارات في المركبة الواحدة. ومع نقص هذه الرقائق، بدأت فترات تسليم قطع الغيار من قبل الشركات المصنعة بالازدياد. فقد ارتفعت فترة تسليم وحدة التحكم الدقيقة (MCU) من إنفينون ذات 32 بت إلى ما بين 15 و24 أسبوعاً، بينما امتدت فترة تسليم وحدة التحكم الدقيقة من إس تي إلى ما بين 24 و35 أسبوعاً.

تفتقر هذه الجولة من إلكترونيات السيارات بشكل رئيسي إلى رقائق من كبرى الشركات المصنعة العالمية، مثل شركات رقائق السيارات الرائدة كـ NXP وInfineon وST وBosch. وقد ارتفعت أسعار منتجات وحدات التحكم الدقيقة (MCU) الخاصة بالسيارات من بعض الشركات المصنعة بنسبة تتراوح بين 20% و30%. ونظرًا لأن معدل الاكتفاء الذاتي المحلي من رقائق السيارات لا يتجاوز 10%، فإننا في الواقع مجرد متفرجين على هذا النقص في رقائق السيارات. ففي نهاية المطاف، تُشكل المتطلبات الصارمة، مثل شهادات الجودة الخاصة بالسيارات، والموثوقية، والشهادات طويلة الأجل، عوائق أمام شركات الرقائق الصينية لدخول سلسلة توريد السيارات.

قد يستمر نقص رقائق السيارات لمدة ستة أشهر، ومن المتوقع استمرار الضغط على إمداداتها خلال النصف الأول من عام 2021. وقد دقّ هذا النقص ناقوس الخطر مجددًا في سلسلة صناعة السيارات المحلية. ويُعدّ دخول وحدات التحكم الدقيقة المحلية إلى سلسلة توريد السيارات اتجاهًا عامًا. فعلى سبيل المثال، أكملت شركة جريت وول موتورز مؤخرًا استثمارًا استراتيجيًا في شركة بكين هورايزون لتكنولوجيا الروبوتات والبحث والتطوير المحدودة، ما يعني دخولها رسميًا إلى صناعة الرقائق. كما استثمرت جيلي في شركتي شينتشينغ للتكنولوجيا وشينجونينغ. وسيؤدي ازدياد الطلب على سيارات الطاقة الجديدة المحلية إلى نمو سلاسل التوريد المحلية، تمامًا كما هو الحال مع نمو علامات الهواتف المحمولة المحلية التي تدفع نمو سلاسل توريدها.

تنويه: هذه المقالة مقتبسة من "رقم 1، طريق شينوين". لا تمثل هذه المقالة سوى وجهة نظر الكاتب الشخصية، ولا تعكس بالضرورة آراء شركة ساكو مايكرو أو قطاع الصناعة. يُسمح بإعادة نشرها ومشاركتها فقط، وذلك دعمًا لحماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي واسم الكاتب عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.

رقم هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
س: 3518641314 مدير لي

ف ف: 332496225 مدير تشيو

العنوان: الغرفة 809، المبنى ج، مبنى زانتاو للتكنولوجيا، رقم 1079 شارع مينزي، منطقة لونغهوا الجديدة، شنتشن