El segundo trimestre es el período más crítico para la escasez de chips automotrices. Tras el difícil mes de mayo, las compañías automotrices se enfrentan a un complicado mes de junio. La escasez de chips parece no tener fin. Ante la mayor escasez de chips de la historia de la industria, casi todos creen que este es el momento más crítico antes del amanecer.

El 10 de junio, Murat Aksel, jefe de compras de Volkswagen, lanzó una advertencia: "Los problemas en la cadena de suministro han llegado a un punto crítico y nos esperan seis semanas difíciles".

En vuelos por todo el país hacia el delta del río Yangtsé, en correos electrónicos desde Hsinchu, Taiwán, en plantas de ensamblaje de automóviles en Detroit y en la mesa de negociaciones de la Casa Blanca, las batallas por los chips continúan.

Un pequeño chip que vale un dólar puede paralizar varias fábricas de una compañía automotriz durante varios días. Estos gigantes agitan sus enormes puños, pero no pueden hacer nada con estas pequeñeces. Es como un fuerte puñetazo en un clavo pequeño. No es fatal, pero duele mucho.

Las compañías automovilísticas están muy resentidas con los chips. Afirman que, de no ser por la escasez de chips, la producción y las ventas se dispararían, y cierto modelo revolucionaría el mercado.

En esta batalla por defender los chips, todas las empresas han hecho todo lo posible. Algunas compañías automovilísticas incluso han comenzado a delegar la fijación de precios en la adquisición de chips a su personal de compras. Dentro de un margen de incrementos de precios que pueden alcanzar decenas de veces, el personal de compras puede tomar sus propias decisiones para asegurar el suministro en un mercado altamente competitivo.

Elon Musk incluso comparó la batalla por las patatas fritas con "la gente acaparando papel higiénico".

The entire automobile industry has entered a special period, with production suspensions, distribution reductions, price increases and even price increases becoming commonplace.

Si bien la ola de escasez de insumos básicos ha causado muchos problemas a corto plazo, desde una perspectiva a largo plazo, se ha formado una tormenta perfecta.

En primer lugar, se acelerará la transformación digital de toda la industria automotriz.

La electrificación inteligente ha obligado a las compañías automovilísticas tradicionales a transformarse digitalmente y a asumir un papel más activo en sus capacidades centrales. Los fabricantes de automóviles tradicionales, excesivamente dependientes de los proveedores, están implementando cambios, pero no con la suficiente rapidez. La escasez de componentes básicos ha acelerado el colapso de la tradicional estructura piramidal de la cadena de suministro y ha generado la presión necesaria para la transformación de los fabricantes de automóviles.

En segundo lugar, la sustitución nacional de semiconductores para la industria automotriz podría representar otro logro importante tras esta crisis. La tasa de autosuficiencia de China en chips para automóviles es inferior al 5%, lo cual es muy bajo. Expertos del sector afirman que esta crisis impulsará la sustitución nacional durante al menos un año más.

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El mayor impacto de la escasez de materias primas en la industria automotriz es la reducción de la producción. Desde principios de año, no han dejado de surgir noticias sobre recortes de producción por parte de las compañías automovilísticas, y los informes de los medios de comunicación han generado una sensación de insensibilidad.

Los últimos datos publicados por la Asociación China de Fabricantes de Automóviles muestran que, a principios de junio, 11 empresas clave fabricaron 434,000 vehículos, lo que representa una disminución interanual del 36.6%. Según el China Times, que cita a la Asociación China de Fabricantes de Automóviles, el inventario nacional de turismos a finales de mayo era de tan solo 509,000 vehículos, cuando lo normal debería rondar el millón. Algunos medios de comunicación predicen que el mercado automovilístico chino reducirá su producción en más de un 25% durante el segundo trimestre.

En Norteamérica, los datos recopilados por la firma de investigación AutoForecast Solutions muestran que los fabricantes de automóviles norteamericanos se han visto obligados a reducir la producción de más de 1.2 millones de vehículos debido a la escasez de chips, principalmente en áreas como los sistemas de seguridad, los frenos y los motores.

Según datos recopilados por la firma de investigación Wards Intelligence, a finales de abril, los inventarios de los concesionarios en Estados Unidos eran inferiores a 2 millones de vehículos, aproximadamente la mitad de la cantidad habitual y el nivel más bajo en más de 30 años.

En el sur y el medio oeste de Estados Unidos, algunos vehículos se colocan en aparcamientos, canteras, circuitos de carreras y otras zonas de estacionamiento temporales después de salir de la fábrica, a la espera de que se les instalen los chips.

La última predicción sobre la escasez de chips en la industria automotriz proviene de la organización de investigación AlixPartners. La compañía publicó datos en mayo que muestran que la escasez de chips provocará una reducción de 3.9 millones de vehículos en la producción mundial de automóviles en 2021, y la pérdida de ingresos de la industria automotriz alcanzará los 110 mil millones de dólares estadounidenses.

La compañía predijo inicialmente a finales de enero que la industria automotriz mundial reduciría la producción mundial de vehículos en 2.2 millones de unidades en 2021, lo que resultaría en una pérdida de ingresos de 60.6 millones de dólares estadounidenses.

Esto significa que, en tan solo cuatro meses, esta institución de investigación ha duplicado las pérdidas previstas causadas por la escasez de componentes clave para la industria automotriz.

En el mercado de terminales, las políticas preferenciales para la compra de automóviles han comenzado a reducirse, y algunos modelos populares ya no se pueden adquirir ni siquiera con precios más altos. Los pedidos de los nuevos modelos populares se han programado hasta el Día Nacional.

El Wall Street Journal describe la historia de un comprador de automóviles estadounidense típico.

El informe indicaba que un consumidor acudió a un concesionario Stellantis para ver coches y descubrió que la camioneta RAM no estaba equipada con un sistema de monitoreo de punto ciego debido a la falta de un sensor. El consumidor se mostró insatisfecho de que un coche de 60,000 dólares no contara con esta función y abandonó la tienda. Sin embargo, regresó pocas horas después porque en otros concesionarios ni siquiera tenían camionetas disponibles.

Not only automobiles, a survey from Goldman Sachs showed that 169 industries around the world have been affected by core shortages, and even soap production has been affected.

Un aspecto negativo es que la falta de materias primas ha provocado que todas las industrias se unan y compitan entre sí.

El medio tecnológico estadounidense "The Verge" utiliza una metáfora muy ilustrativa. Para el consumidor, comprar un producto electrónico en este momento equivale a competir con todo el mundo. Entre los productos que participan en esta competencia se encuentran la Sony PS5, la Nvidia RTX 3090, la Apple Mac M1, teléfonos móviles con chips Qualcomm e incluso camionetas Ford.

Para paliar la escasez de semiconductores, las fábricas de obleas han anunciado sucesivamente diversos planes para ampliar su capacidad de producción desde la segunda mitad del año pasado, lo que ha generado un gran volumen de pedidos para los fabricantes de equipos de producción de semiconductores. Los chips que se utilizan en estos equipos son, en parte, los mismos que los de los automóviles, por lo que los fabricantes de equipos de semiconductores y los fabricantes de automóviles compiten por los chips.

Nota: esto no es "The Onion News", es la cruda realidad provocada por la escasez de núcleos. Hay que competir con todos.

En un contexto donde todas las industrias se disputan la capacidad de producción, compitiendo por ver quién ofrece la mayor cantidad y quién puede pagar por adelantado para asegurar dicha capacidad, la licitación de capacidad de producción se ha convertido en un fenómeno.

En el sector de la electrónica automotriz, existe la presión de competir con la electrónica de consumo por la capacidad de producción. Los chips para teléfonos móviles y consolas de videojuegos ofrecen altos márgenes de beneficio y se fabrican a gran escala, mientras que los chips para automóviles son pequeños, económicos y requieren un alto nivel de exigencia. Por lo tanto, los fabricantes de chips están naturalmente más motivados para satisfacer las necesidades de la electrónica de consumo.

Las compañías automovilísticas se encuentran ahora en una situación muy precaria, como elefantes en la cuerda floja. Para sobrevivir a este periodo sin contratiempos, necesitan ser extremadamente ágiles.

Las compañías automovilísticas han creado equipos de trabajo de adquisiciones para abordar el problema de la escasez de chips, trabajando día y noche. Para luchar por la capacidad de producción, equipos especiales liderados por estos ejecutivos se presentan en las puertas de las fundiciones y las plantas de empaquetado y pruebas para impedir que salgan del trabajo.

Para garantizar el suministro, las compañías automovilísticas se disputan un chip cuyo precio de mercado se ha multiplicado por 600. Las empresas de vehículos de nueva generación pueden permitirse precios tan desorbitados, pero las compañías tradicionales lo consideran increíble. Incluso si quisieran seguir compitiendo, tras un sinfín de aprobaciones, el chip ya habría sido adjudicado a un socio.

Incluso hay una nueva empresa de automóviles que acudió al almacén de una empresa conjunta para adquirir un chip escaso a un precio elevado. Por supuesto, esta empresa conjunta no tiene problemas con el chip, de lo contrario no lo habría dejado escapar.

Traditional car companies are accustomed to the past when sales were stable. Faced with the current situation where supply and demand plans are disrupted, they must learn to respond quickly.

Yang Dongsheng, director del Instituto de Investigación de Nuevas Tecnologías Automotrices y de Planificación de Productos de BYD, declaró en un evento que, si bien antes el personal de compras se centraba únicamente en los chips, ahora los técnicos también deben supervisar las relaciones con los proveedores. En caso de escasez, deben elaborar un plan rápidamente. "El reemplazo de chips tardó tres años y se completó en seis meses. Fue todo forzado y no había otra alternativa".

Este año está siendo agotador para los amantes de los coches.

Some time ago, Chen Yudong, President of Bosch China, retweeted an article discussing how executives in the automotive industry relieve stress. He emotionally added the word "so tired" and expressed the sentiments of all car people who are troubled by chips.

Un automóvil común contiene más de 1,000 chips de diversos tipos. La falta de cualquiera de estos componentes basta para detener la línea de producción. Lo que mantiene ocupados a los ingenieros automotrices son precisamente algunos chips IC periféricos que pasan desapercibidos.

Li Bin declaró en la rueda de prensa posterior a la ceremonia de lanzamiento del vehículo número 100,000 de NIO que la mayoría de los chips automotrices que han experimentado desequilibrios entre la oferta y la demanda son chips básicos. Existe una escasez de chips por valor de 1 dólar estadounidense, lo que ha ejercido una presión considerable sobre la cadena de suministro de NIO durante el segundo trimestre. Se espera que esta situación se normalice en el tercer trimestre. Debido a la escasez de chips, Weilai ya ha sufrido breves paradas de producción.

El diario Taiwan Economic Daily afirmó que, si bien los fabricantes de automóviles están diciendo a gritos que se han quedado sin existencias, en realidad la escasez se debe principalmente a los productos de circuitos integrados periféricos, y algunos inventarios de chips principales se han ido acumulando gradualmente durante al menos un trimestre.

Este fenómeno se conoce como material con escasez de suministro en industrias como la de la telefonía móvil. El problema radica en que, si bien algunos chips básicos cuentan con suficiente oferta, los proveedores de primer nivel y los fabricantes de equipos originales (OEM) no pueden obtener microcontroladores ni otros chips, lo que impide la fabricación de controladores de dominio y la producción de automóviles. Esto, a su vez, afecta a todos los proveedores de la cadena de suministro, y nadie puede eludir esta responsabilidad.

La escasez de chips afecta a la cadena de suministro de todos los sectores y a los profesionales de todos los ámbitos. Casi todos esperan que esta crisis termine cuanto antes. Varias empresas han hecho predicciones. Una visión optimista prevé que la escasez de chips se prolongue hasta el primer trimestre de 2022, mientras que una visión pesimista estima que podría extenderse hasta 2023.

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La epidemia es el punto de partida de esta tormenta, y también la mayor incertidumbre en esta crisis de escasez.

La reacción en cadena provocada por la epidemia

En el primer trimestre de 2020, la epidemia golpeó duramente al mercado automovilístico chino, y las ventas en dicho mercado se redujeron a la mitad. Otros mercados alrededor del mundo comenzaron a verse afectados por la epidemia en el segundo trimestre, y las ventas en los mercados globales, excluyendo a China, volvieron a reducirse a la mitad.

La producción y las ventas mundiales de automóviles disminuyeron en más de 10 millones de unidades en 2020. Esta reducción de la producción se produjo principalmente en el primer semestre del año. La rápida caída de la demanda generó un gran pesimismo entre las compañías automovilísticas, los proveedores de primer nivel y las fábricas de chips para el sector automotriz, lo que provocó la cancelación de numerosos pedidos de chips.

En los primeros días de la epidemia, la gente se vio confinada en sus casas, lo que impulsó la demanda de teletrabajo, colaboración en línea, educación en línea, entretenimiento electrónico, etc. El mercado de consolas de videojuegos, ordenadores, teléfonos móviles y servicios en la nube experimentó un auge, compensando la reducción de la capacidad de producción de chips para automóviles.

La reducción de pedidos por parte de las compañías automovilísticas también se refleja en los estados financieros de TSMC. En el segundo y tercer trimestre del año pasado, los ingresos del negocio automotriz de TSMC continuaron disminuyendo. En el tercer trimestre, cayeron a 240 millones de dólares estadounidenses, y su proporción de los ingresos totales se redujo a menos del 2 %.

Desde la perspectiva de la demanda, los gobiernos de varios países han implementado numerosos estímulos económicos en respuesta a la posible recesión económica causada por la epidemia, y la demanda se ha recuperado más rápido de lo previsto.

El mercado automovilístico chino comenzó a recuperarse en el segundo trimestre de 2020, con una caída interanual de tan solo unas 500,000 unidades. Otros mercados globales también se recuperaron en el tercer trimestre.

La rápida recuperación de la demanda ha generado confusión entre los fabricantes de automóviles.

El ciclo de producción de semiconductores es largo, el proceso es extenso y la tasa de utilización de la capacidad es alta. El cronograma de producción es tan ajustado como una compleja línea ferroviaria de alta velocidad. Una vez interrumpida, es difícil retomar la producción. En circunstancias normales, los proveedores de primer nivel deben notificar sus requerimientos a los proveedores de nivel inferior con 12 semanas de anticipación, y dependiendo del tipo de chip, generalmente se necesitan entre 14 y 24 semanas para abastecerse.

La suspensión de pedidos es solo el primer paso hacia la escasez de núcleos para chips de automoción. En circunstancias normales, se tardarían seis meses en corregir esta situación.

The imbalance between supply and demand caused by the epidemic is the deadlock and greatest uncertainty in the core shortage.

La industria de los semiconductores es cíclica. Desde la perspectiva de la oferta y la demanda, la oferta varía lentamente y puede considerarse prácticamente constante a corto plazo, mientras que las fluctuaciones de la demanda a corto plazo son muy evidentes. Los semiconductores suelen experimentar un periodo de auge de 3 a 4 años, por lo que a menudo se observan noticias sobre aumentos y reducciones periódicas de precios, determinadas por la relación cíclica entre la oferta y la demanda.

Pero la epidemia rompió esta relación regular de oferta y demanda.

Desde la perspectiva de la demanda, los mercados de PC, computación en la nube, 5G y vehículos de nueva energía están en auge. La pandemia no ha frenado en absoluto esta demanda. A juzgar por los excelentes resultados de varios fabricantes de semiconductores en el primer trimestre, la pandemia incluso la ha incrementado considerablemente.

Desde la perspectiva de la oferta, la industria de semiconductores presenta una división global del trabajo y está interconectada. Si se interrumpe algún eslabón, surgirán problemas con el suministro general. La actual situación epidemiológica mundial está provocando un aumento de la demanda, y la cadena de suministro es muy frágil y susceptible de romperse fácilmente, lo que podría paralizar por completo el suministro de chips.

Recordemos que, en el pasado, inundaciones, terremotos, incendios, etc., en algunas zonas provocaban escasez de chips, lo que a su vez generaba aumentos de precios. Ante la actual inestabilidad global y la fuerte demanda de diversos productos electrónicos, no es difícil comprender la mayor escasez de núcleos en la historia de los semiconductores.

8 pulgadas de sueño

Según las estadísticas pertinentes, la demanda de obleas de 8 pulgadas representa el 79% de la demanda de semiconductores para la industria automotriz, mientras que la demanda de obleas de 12 pulgadas solo representa el 12%.

La escasez de chips para automóviles en esta ocasión se concentra principalmente en las obleas de 8 pulgadas. Estas obleas han escaseado desde la segunda mitad de 2019. A medida que la demanda de 5G, hogares inteligentes, etc., sigue creciendo, la disponibilidad de obleas de 8 pulgadas es muy limitada. Cualquier interrupción en el suministro podría provocar una catástrofe aún mayor.

The main applications of 8-inch wafers are power management ICs, CIS (CMOS image sensors), power devices, RF (radio frequency) switches, MCUs and display driver ICs, and MEMS sensors.

En lo que respecta a los productos finales, estos chips están experimentando una fuerte demanda.

Taking 5G mobile phones as an example, Lu Weibing, president of Xiaomi Group China, once said that 5G mobile phones contain twice the number of chips as 4G mobile phones.

En lo que respecta al nivel de chips, el uso de chips de radiofrecuencia, chips de administración de energía, chips CIS de baja resolución (2M/5M e inferiores), etc., se duplica prácticamente en los teléfonos móviles 5G, y estos chips se producen principalmente en obleas de 8 pulgadas.

En teoría, los teléfonos móviles 5G dependen más de chips con procesos avanzados, pero en la práctica, el uso de teléfonos móviles 5G con procesos maduros y obleas de 8 pulgadas ha aumentado considerablemente.

En el lado de la oferta de obleas de 8 pulgadas, se enfrenta al problema de la dificultad para expandir la producción. La razón principal es que este negocio no es rentable. Si bien la demanda posterior está creciendo, el precio de las obleas de 8 pulgadas ha ido disminuyendo. En cuanto a la expansión de la producción, el costo de dicha expansión también se ha mantenido elevado.

La expansión de la producción de equipos de 8 pulgadas se enfrenta a problemas de equipamiento. Los principales fabricantes de equipos dejaron de producir equipos de 8 pulgadas hace tiempo. La única solución para la expansión de la producción es recurrir a equipos de segunda mano, que no solo son caros, sino que también escasean.

La demanda sigue creciendo, pero la capacidad de producción apenas aumenta. En este caso, los chips para automóviles que dependen demasiado de obleas de 8 pulgadas se dañan con facilidad. Dicho sin rodeos, la oblea de 8 pulgadas es el equivalente a las "siete pulgadas" en el mundo de los chips para automóviles.

Aquí se necesita una breve extensión, porque los chips para automóviles no solo están limitados por 8 pulgadas, sino también por procesos ya consolidados.

En el proceso de fabricación, la línea divisoria entre las obleas de 8 y 12 pulgadas será difusa. En general, el proceso de producción de las obleas de 8 pulgadas suele ser de 0.11 micras o superior. Si bien algunos fabricantes han perfeccionado el proceso de 8 pulgadas hasta alcanzar los 90 nm o incluso los 65 nm, los procesos inferiores a 65 nm se realizan principalmente con obleas de 12 pulgadas.

En general, la industria considera que los 28 nm marcan el punto de inflexión entre los procesos maduros y los procesos avanzados. Si bien los chips para automóviles utilizan obleas de 12 pulgadas, la mayoría se basan en procesos maduros superiores a los 28 nm.

Globally, 12-inch wafers are mainly produced by foundries. In the past many years, foundries led by TSMC have mainly focused on advanced processes and continuously promoted the development of Moore's Law. However, on mature processes, the attention is obviously not enough, except of course, UMC.

En resumen, los chips para la industria automotriz no eran muy populares en las fundiciones en el pasado.

Los desastres naturales continúan

Una gran parte de los chips para automóviles son suministrados por IDM. Desde principios de este año, debido a tormentas de nieve e incendios, IDM ha sufrido constantes accidentes y no puede producir a plena capacidad, lo que agrava la escasez de chips para automóviles.

En febrero, Texas, en Estados Unidos, sufrió una fuerte tormenta de nieve que obligó al cierre de las fábricas de NXP e Infineon en Austin. El director ejecutivo de Infineon, Glossary, prevé que la producción en Austin no recuperará los niveles previos a la tormenta hasta junio.

El 19 de marzo, un incendio destruyó 11 máquinas en la fábrica de chips de Renesas en Naka, al noreste de Japón, y la línea de producción de obleas de 300 mm (12 pulgadas) del "Edificio N3" detuvo su producción, de la cual aproximadamente dos tercios se dedicaban a la fabricación de chips para automóviles. El 3 de junio se anunció que la capacidad de producción de la fábrica se había restablecido al 88%, y se preveía que no volvería a los niveles previos al desastre hasta julio.

El consejero delegado del Grupo Volkswagen, Herbert Diess, declaró en mayo que dos incidentes ocurridos en Estados Unidos y Japón habían perjudicado a Volkswagen.

Además de los problemas de IDM, la provincia china de Taiwán, zona central de la producción mundial de semiconductores, se ha visto afectada por diversas condiciones como la escasez de agua, los cortes de energía y las epidemias.

En 2020, Taiwán, China, sufrió la peor sequía en 56 años, y la alerta por escasez de agua no se levantó hasta junio de este año. Como todos sabemos, las fábricas de obleas son conocidas como "tigres de agua". TSMC puede consumir agua equivalente a la capacidad de almacenamiento de la presa de las Tres Gargantas en tan solo dos años.

On April 14, 2021, TSMC's Fab14 P7 plant suffered a power outage due to accidental digging of pipelines in a nearby project. The plant includes 45/40nm and 16/12nm production lines. Automotive MCUs of the 45/40nm process are one of the main products of the plant. Under normal circumstances, if a semiconductor factory has a power outage, it will take 2-7 days to recalibrate the equipment. If the power fails, the work will stop.

Desde mayo de este año, la epidemia ha reaparecido en Taiwán. El 15 de mayo se notificaron 180 nuevos casos locales en Taiwán y China, y las ciudades de Taipéi y Nuevo Taipéi pasaron al tercer nivel de alerta del 16 al 28 de mayo. A principios de junio, más de 200 personas fueron diagnosticadas como consecuencia de la epidemia entre los trabajadores migrantes de la planta de Zhunan de KYEC, la principal empresa taiwanesa de embalaje y pruebas.

Hasta el momento, muchas empresas locales de semiconductores en Taiwán, incluidas TSMC, Advanced Micro Devices, Nanya, Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. y Largan Optoelectronics, han tenido empleados diagnosticados con la enfermedad.

In addition to Taiwan, China, starting from June 1, Malaysia began to close down due to the epidemic. Malaysia is the world's largest car-grade chip packaging country, and automotive chips are even worse.

After a set of N combos, the car chip was seriously injured.

Continued from "Automotive Chip War (2)"

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