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Nueva exploración de chips para automóviles
2022-03-17 338

Prefacio

 

Los nuevos cambios tecnológicos subyacentes están impulsando la transformación de la industria de los chips, y el rápido desarrollo de los automóviles inteligentes ha cambiado silenciosamente el modelo de negocio y el modelo operativo de la industria de los chips para automóviles. A finales de 2019, una repentina epidemia trastocó el ritmo original de muchas industrias. Si bien el brote del virus no es la razón de los cambios en la industria de chips para automóviles, la escasez de chips causada por el brote ha hecho que la industria de chips no tenga precedentes para los gobiernos, los actores de la industria y los fabricantes. , e incluso la atención de los consumidores finales. En este contexto, los fabricantes OEM y las empresas de chips están especialmente interesados ​​en la transformación de capacidades, especialmente las empresas locales. A medida que los soldados se acercan a la ciudad, el control autónomo de los chips autónomos para que haya suficiente comida y maleza es una cuestión estratégica a la que todas las empresas se enfrentarán en el futuro.



La primera parte de la descripción general: la nueva tecnología subyacente promueve la transformación global de chips y la demanda de subdivisiones es fuerte


1.1 Las iteraciones tecnológicas impulsan el rápido desarrollo de la industria de los chips


La madurez continua de tecnologías subyacentes como 5G e Internet de las cosas impulsará el desarrollo continuo de la electrificación y la inteligencia en el campo downstream, continuando promoviendo así el crecimiento constante de la demanda global de la industria de chips. Se estima que para 2025, el tamaño del mercado mundial de la industria de chips alcanzará los 630 mil millones de dólares estadounidenses. Desde la perspectiva de la segmentación vertical, con el avance de la tecnología, industrias como la automotriz, la industrial, las comunicaciones y la electrónica de consumo marcarán el comienzo de la transformación de la industria, aumentando así la demanda total de chips. Entre ellos, los automóviles se convertirán en el principal motor del crecimiento de la industria de los chips. . Los datos muestran que en los próximos cinco años, la tasa de crecimiento compuesta de los chips para automóviles rondará el 10%, ocupando el primer lugar en tasa de crecimiento.

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1.2 Los cisnes negros restringen la liberación de capacidad del lado de la oferta




La industria mundial de chips es muy cíclica. Según el índice de inventario global de chips, en el segundo trimestre de 2021, el índice de inventario global de chips está por debajo de 0.9 y el mercado mundial se encuentra en un período de grave escasez de chips.

La cadena de la industria de chips cubre el diseño, la fabricación, el embalaje y las pruebas de chips, y cada eslabón se distribuye principalmente en diferentes países y regiones. Las empresas de diseño de chips ascendentes se concentran principalmente en Europa y Estados Unidos, las empresas de fabricación intermedia se concentran principalmente en Japón y Taiwán, y las empresas de embalaje y pruebas descendentes se concentran principalmente en el sudeste asiático. Desde 2020, la epidemia de COVID-19 ha arrasado el mundo, obligando a las fábricas de las empresas upstream y downstream de la cadena industrial a suspender la producción. Aunque la lucha contra la epidemia se está estabilizando gradualmente y los países y regiones han reanudado el trabajo y la producción de manera ordenada, la capacidad de producción del lado de la oferta es limitada debido a los diferentes niveles de recuperación de la epidemia en los países y regiones.

Además del impacto de la epidemia, los desastres naturales en algunos países y regiones han restringido aún más la liberación de capacidad de producción por el lado de la oferta. El incendio y el terremoto afectaron gravemente la capacidad de producción del proveedor japonés de chips para automóviles Renesas Electronics. El suministro mundial de chips continúa deteriorándose a medida que los cortes de energía masivos provocados por Blizzard en Texas han detenido la producción en Samsung, Texas Instruments y NXP.

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1.3 La epidemia estimula la demanda del mercado descendente




Bajo la influencia de la epidemia, el teletrabajo ha impulsado la demanda de dispositivos electrónicos como terminales móviles inteligentes, ordenadores, tabletas y dispositivos conectados. Durante 2020, los envíos mundiales de obleas de silicio aumentaron un 13.9% en comparación con 2019 y alcanzaron un récord. Impulsada por la continua demanda downstream, a partir del tercer trimestre de 2021, la tasa de utilización de la capacidad de las fábricas de obleas a nivel mundial alcanzó el 95%, tendiendo a alcanzar su capacidad máxima, con una capacidad limitada de expansión en el corto plazo.

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Figura 6: Utilización de la capacidad global de obleas por trimestre 2019-2021
数据来源: SEMI, Gartner

Segunda parte de Vipassana: la industria automotriz acoge con satisfacción las oportunidades "básicas", pero la escasez continuará en el corto plazo




2.1 Los vehículos de nueva energía siguen aumentando en volumen y los chips para automóviles zarpan




2.1.1 El desarrollo de la inteligencia eléctrica impulsa el aumento de la demanda de chips para automóviles

Con el avance continuo de las cuatro nuevas modernizaciones de automóviles, el mercado mundial de vehículos de nuevas energías marcará el comienzo de un rápido crecimiento y la tasa de penetración de vehículos de nuevas energías en varios países seguirá aumentando.

Los datos muestran que se espera que para 2025, las ventas globales de vehículos de nueva energía superen los 21 millones, con una tasa de crecimiento compuesto de cinco años de alrededor del 37%. Además, la epidemia no ha detenido la electrificación y la inteligencia de la industria automovilística mundial. Sobre la base de diferentes objetivos de desarrollo, la tasa de penetración de vehículos de nueva energía en varios países continúa aumentando.

Figura 8: Tasa de penetración de vehículos de nueva energía en los principales países del mundo en 2019-2020
Fuente de datos: análisis de Deloitte

Centrándonos en China, como el mercado de vehículos de nuevas energías más grande del mundo, el número de vehículos de nuevas energías ocupa el primer lugar y los consumidores tienen la mayor aceptación del nivel de inteligencia del vehículo. En 2020, una encuesta de consumidores comparó la aceptación de la conducción autónoma entre los consumidores de Alemania, Estados Unidos y China. Según los datos, alrededor del 50% de los consumidores chinos creen que la conducción autónoma es muy importante. La proporción es mucho más alta que la de Estados Unidos y Alemania. Por el contrario, sólo el 2 por ciento de los consumidores chinos dijeron que "no quieren tener" funciones de conducción autónoma, mientras que alrededor del 30 por ciento de los consumidores estadounidenses y alemanes dijeron lo mismo. Esto significa que China se convertirá en el mercado más importante para los vehículos eléctricos e inteligentes.

Figura 10: Importancia para el consumidor de los datos de la encuesta sobre conducción totalmente autónoma, 2020

La inteligencia se ha convertido en Los consumidores son los indicadores centrales para juzgar el atractivo de los vehículos de nueva energía. Con la mejora del nivel de electrificación e inteligencia, la importancia de los chips para los automóviles es evidente. A nivel de percepción, la fusión multisensor en el vehículo incluye la recopilación de datos del entorno circundante a través de sistemas de radar (lidar, radar de ondas milimétricas y radar ultrasónico) y sistemas de visión (cámaras). A nivel de toma de decisiones, los datos se procesan a través de la plataforma informática de a bordo y algoritmos adecuados para tomar decisiones óptimas. Finalmente, el módulo de ejecución convierte las señales de toma de decisiones en comportamientos del vehículo. En el nivel de ejecución del control, incluye principalmente el control de movimiento y la interacción persona-computadora del vehículo, y determina las señales de control de cada actuador, como motor, acelerador y freno.

Figura 11: La principal aplicación del chip en el coche.
Fuente de datos: análisis de Deloitte


  • El chip es el "cerebro" del coche inteligente. Las GPU, FPGA y ASIC tienen sus propios puntos fuertes en el campo de la informática de IA de conducción autónoma. La CPU, en el sentido tradicional, suele ser el centro de control del chip. Por lo tanto, para la informática de alto rendimiento de IA, la gente suele utilizar GPU/FPGA/ASIC para mejorar.


  • Los chips de potencia son el "corazón" de los coches inteligentes. Ya sea en el motor, el control de la transmisión y el frenado en el sistema de propulsión o el control de la dirección, los chips de potencia son inseparables.


  • La cámara CMOS es el "ojo" de un coche inteligente. Los sensores de imagen CMOS y los CCD (componentes de carga acoplada) tienen un origen histórico común, pero el precio de los CMOS es entre un 15% y un 25% más bajo que el de los CCD. Al mismo tiempo, los chips CMOS se pueden integrar con otros componentes basados ​​en silicio para reducir los costos del sistema. En términos de cantidad, se necesitan alrededor de 18 cámaras para la conducción asistida por encima de L3, como la vista trasera de marcha atrás, la vista envolvente, la vista hacia adelante y el punto ciego al girar.


  • El receptor de RF es el "oído" del coche inteligente. Los dispositivos de radiofrecuencia son componentes importantes de la comunicación inalámbrica. La radiofrecuencia es una frecuencia electromagnética que se puede irradiar al espacio y el rango de frecuencia está entre 300 KHz y 300 GHz. Un chip de radiofrecuencia se refiere a un chip que puede convertir señales de radiofrecuencia en señales digitales, incluido un amplificador de potencia PA, un filtro, un amplificador de bajo ruido LNA, un interruptor de antena, un duplexor, un sintonizador, etc. En el futuro, el chip de radiofrecuencia ayudará a El desarrollo de la tecnología C-V2X como el oído del automóvil, y vincula orgánicamente los elementos de participación del transporte como "personas-vehículo-carretera-nube", compensa la falta de inteligencia de las bicicletas y promueve el desarrollo de servicios de aplicaciones colaborativas. .


  • El radar ultrasónico/de ondas milimétricas es el "bastón" de los coches inteligentes. Los coches inteligentes obtienen una gran cantidad de datos a través de sensores y los coches de nivel L5 llevarán más de 20 sensores. El radar para vehículos incluye principalmente radar ultrasónico, radar de ondas milimétricas y lidar. Entre ellos, el radar ultrasónico de China tiene un desarrollo relativamente maduro y las barreras técnicas no son altas; el radar de ondas milimétricas tiene altas barreras técnicas y es un sensor importante para los automóviles inteligentes, y actualmente se encuentra en una etapa de rápido desarrollo; lidar tiene altas barreras técnicas y es una conducción autónoma de alto nivel. Es un sensor importante, pero actualmente es caro, difícil de pasar y de aterrizar.


  • Los chips de memoria son la "memoria" de los coches inteligentes. La demanda de memoria en la industria del automóvil inteligente aumenta día a día. En la era post-computación móvil, el almacenamiento automotriz se convertirá en un importante punto de crecimiento emergente en chips de memoria y una fuerza que determinará la estructura del mercado. DRAM, Flash y NAND se utilizarán ampliamente en diversos campos de los automóviles inteligentes en el futuro. Además, a medida que la nube y la informática de punta brillarán en el campo de los automóviles inteligentes, y los vehículos autónomos L4/L5 desarrollarán datos de red complejos y aplicarán tecnología avanzada de compresión de datos, la cantidad de almacenamiento local se estabilizará en el futuro, e incluso puede disminuir. . .


  • Los paneles de automoción muestran una tendencia multipantalla. En la actualidad, los dispositivos de visualización en vehículos incluyen principalmente una pantalla de control central y una pantalla de instrumentos. Además, la pantalla de instrumentos de cabina inteligente, la pantalla de visualización frontal compuesta del parabrisas, la pantalla del espejo retrovisor electrónico virtual y la pantalla de entretenimiento del asiento trasero se han convertido gradualmente en el desarrollo de vehículos inteligentes. nuevas direcciones de la demanda.


  • El LED se ha popularizado por completo en el campo de la iluminación de los coches inteligentes. En términos de brillo y distancia de iluminación, el LED ha alcanzado una altura que antes era inalcanzable para las lámparas halógenas y puede realizar funciones como asistencia en curvas (dirección de seguimiento), ajuste de velocidad y advertencia de distancia. Con el desarrollo del volumen y la tecnología LED, su inteligencia ha comenzado a desarrollarse vigorosamente y luego avanza hacia un alto brillo, inteligencia y frescura.



2.1.2 La tendencia de la inteligencia automotriz impulsa el valor de los chips para bicicletas

En comparación con los vehículos de combustible tradicionales, la cantidad de chips utilizados en las bicicletas de nueva energía está aumentando gradualmente. Tomando como ejemplo la tecnología de conducción autónoma, cuanto mayor sea el nivel de conducción autónoma, más sensores se necesitarán. La conducción autónoma de nivel L3 está equipada con un promedio de 8 chips de sensores, mientras que el número de chips de sensores necesarios para la conducción autónoma de nivel L5 aumenta a 20. De la misma manera, la cantidad de información que el vehículo necesita procesar y almacenar también es relacionado positivamente con la madurez de la tecnología de conducción autónoma, que aumenta aún más la capacidad de los chips de control y de almacenamiento. Según las estadísticas, para 2022, el número medio de chips en los vehículos de nueva energía será de unos 1,459, cifra que se aleja gradualmente del número de chips en los vehículos de combustible tradicionales.

Figura 13: Número de chips por vehículo en China, 2012-2022
Fuente de datos: análisis de Deloitte


Además, los vehículos de nueva energía que utilizan el sistema de energía como fuente de energía tienen mayores requisitos de administración de energía y conversión de energía de componentes electrónicos, lo que aumenta el valor de los chips automotrices. A medida que la tecnología de conducción autónoma madure, el precio de los chips en las bicicletas también será más alto. Según las estadísticas, para 2025, el valor de la lista de materiales (BOM) de los componentes electrónicos de automóviles aumentará significativamente, principalmente debido a la demanda de componentes electrónicos (como inversores, controladores de dominio de ensamblaje de energía DCU, varios sensores, etc.).



Figura 14: Mejora de la lista de materiales de los componentes electrónicos gracias a la electrificación de los vehículos
Fuente de datos: análisis de Deloitte

2.1.3 La arquitectura de electrificación de la electrónica del automóvil se está centralizando, lo que impulsa un cambio estructural en el rendimiento de los chips

Con la mejora de la demanda de los consumidores por la economía, la seguridad, la comodidad, el entretenimiento, etc. del automóvil en los últimos años, la arquitectura electrónica y eléctrica distribuida ya no puede satisfacer la demanda de una mayor potencia informática a bordo en el futuro. No sólo eso, la inteligencia eléctrica ha impulsado aún más el número de controladores electrónicos. Con el aumento en el número de ECU y sensores en el automóvil, el costo y la dificultad del cableado del vehículo también han aumentado significativamente. Por lo tanto, ya sea para implementar una potencia informática más potente, una mayor eficiencia de transmisión de señales o para considerar la reducción del peso corporal y el control de costos, es necesario que la arquitectura de hardware de los aparatos electrónicos y eléctricos del automóvil cambie de la distribución tradicional a la "centralizada". , ligero" Un cambio hacia la racionalización y la escalabilidad”.


Figura 15: Hoja de ruta para la evolución de la arquitectura de electrificación del automóvil


Fuente de datos: análisis de Deloitte

2.2 La "escasez de chips" continúa extendiéndose y es difícil mejorar los chips en el corto plazo




En comparación con la situación general de la industria de los chips, la escasez de chips para automóviles es particularmente destacada. Según las previsiones de AFS, la producción mundial de automóviles se reducirá en 8.107 millones de unidades en 2021, lo que provocará una pérdida económica total de 210 mil millones de dólares, y se espera que la pérdida del mercado chino sea de unos 26 mil millones de dólares. Durante la epidemia, la demanda de errores de juicio es la principal causa de escasez a corto plazo de chips para automóviles. Afectados por el brote de COVID-19, a principios de 2020 los fabricantes de automóviles redujeron sus previsiones de demanda de vehículos nuevos, reduciendo así los pedidos de piezas relacionadas.


Figura 16: Participación en los ingresos de automóviles de TSMC del 1T18 al 4T20


Fuentes de datos: Factiva


Durante el mismo período, la epidemia estimuló la demanda de productos electrónicos de consumo, y casi todos los pedidos de chips reducidos por los fabricantes de equipos originales fueron absorbidos por la demanda de productos electrónicos de consumo. Tomemos como ejemplo el primer trimestre de 2020, los envíos globales de computadoras portátiles, televisores, teléfonos móviles, automóviles, servidores, etc. han aumentado significativamente y los envíos de computadoras portátiles han aumentado en más del 35%, frente al aumento de la demanda de los consumidores. , casi toda la capacidad de producción de pedidos de chips reducida por los OEM se ha transferido a la demanda de producción de productos electrónicos de consumo, lo que ha provocado que los envíos de vehículos caigan al fondo.



Figura 17: Envíos globales de portátiles, televisores, teléfonos móviles, automóviles y servidores en el primer trimestre de 2021
Fuentes de datos: Factiva

Además, la voluntad relativamente débil de los fabricantes de chips para ampliar la línea de producción de chips para automóviles es también uno de los factores que provocó la escasez de chips esta vez. Por razones económicas, los fabricantes de obleas amplían principalmente la capacidad de producción de obleas más avanzadas de 12 pulgadas (300 mm).

Las obleas de 12 pulgadas (300 mm) se utilizan principalmente para la producción de productos electrónicos de consumo como computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes. Por el contrario, debido a la gran demanda de seguridad y estabilidad de los chips de grado automotriz, se utilizan principalmente chips de 8 pulgadas (200 mm) con procesos maduros. Línea de producción. Debido a la mayor eficiencia de producción de la línea de producción de 300 mm y una cobertura más amplia de aplicaciones posteriores, la expansión de la capacidad del lado de la oferta se basa principalmente en la capacidad de 12 pulgadas (300 mm). Tomando como ejemplo la producción de chips analógicos, utilizar una línea de producción de 12 pulgadas para producir chips analógicos ahorra un 40% de los costos de producción en comparación con una línea de producción de 8 pulgadas y, por esta razón, el margen de beneficio bruto se puede aumentar en un 8%. Por lo tanto, se predice que la tasa de crecimiento de la capacidad de 300 mm de las fábricas globales en el futuro será aproximadamente el doble de la tasa de crecimiento de la capacidad de 200 mm.

Figura 19: Comparación de costos de producción del proceso maduro de 8 pulgadas (200 mm) y del proceso avanzado de 12 pulgadas (300 mm) (chips analógicos) Fuente de datos: Texas Instruments

2.3 La demanda de chips a largo plazo es fuerte y la tendencia de sustitución interna es clara




La razón principal de esta ronda de escasez de chips es el desajuste entre la demanda del mercado y la oferta de chips para automóviles en el entorno epidémico. Por tanto, la solución más eficaz es ampliar la capacidad de producción del lado de la oferta. Sin embargo, dado que el ciclo desde el establecimiento de líneas de producción de chips hasta la producción a gran escala es de aproximadamente 1 a 2 años, esta ronda de escasez de chips continuará hasta el segundo trimestre de 2022.

Figura 20: Pronóstico de los indicadores globales de inventario de chips
Fuentes de datos: Gartner

A corto plazo, hemos observado que muchas empresas de automóviles, incluidas las tradicionales, los fabricantes de automóviles nuevos y las marcas independientes, han adoptado algunas contramedidas a corto plazo para aliviar la presión de producción provocada por la escasez de chips. Las principales medidas incluyen la sustitución temporal de chips y la reducción de vehículos. con entrega.


Reemplazo temporal de chip. Se informa que un OEM de marca importada de lujo planea adoptar una solución de reemplazo temporal de chips para funciones no esenciales en el vehículo. Una vez que se restablezca el suministro de chips, se reemplazarán y actualizarán para los consumidores, y los chips necesarios se reservarán para modelos con mayores ganancias o menores emisiones. modelos para completar la tarea de reducción de emisiones. Esta medida reduce el impacto de la escasez de chips para automóviles al ajustar la estructura de uso de los chips y al mismo tiempo garantizar que las funciones básicas de seguridad del automóvil no se vean afectadas.


De manera similar, los principales fabricantes de equipos originales de vehículos eléctricos con capacidades de autodesarrollo de chips también están tomando medidas activas para abordar este problema. Se entiende que, debido a sus capacidades de desarrollo de chips, dichos fabricantes de equipos originales están intentando reescribir el software para adaptarlo a las alternativas de los chips disponibles. Otros fabricantes de equipos originales (OEM) tradicionales similares también están tratando de reducir el uso de chips escasos rediseñando las piezas de automóviles para que se ajusten a más chips disponibles.


Entrega reducida de vehículos. Además de explorar la posibilidad de reemplazar chips, muchas empresas automotrices han adoptado el método de asignación y entrega reducidas para garantizar el funcionamiento normal de la línea de producción de automóviles. Tomando como ejemplo a un nuevo fabricante de automóviles líder, para garantizar la entrega normal de los vehículos, la compañía ha reducido el número de radares de ondas milimétricas en los modelos recientemente entregados, de los 5 radares de ondas milimétricas originalmente previstos a 3, a la espera de para las fichas requeridas. Una vez restablecido el suministro se realizan instalaciones complementarias para los consumidores. Del mismo modo, muchas empresas automovilísticas internacionales tradicionales también han adoptado el método de reducir la asignación de chips para hacer frente a la crisis de escasez de chips, como reducir el uso de chips para componentes no esenciales y reducir la configuración de los vehículos.


En la actualidad, aunque varias empresas automovilísticas han adoptado diferentes tipos de soluciones, no se trata de una solución a largo plazo. Ya sea una alternativa temporal o una reducción de las funciones del vehículo, aumentará aún más los costos de investigación y desarrollo de las empresas de automóviles y reducirá la confianza de los consumidores en la compra de automóviles.


A medio y largo plazo, para diferentes tipos de chips de automoción, debido a diferentes barreras técnicas, el grado de escasez y las medidas de respuesta futuras serán diferentes.


Figura 21: La escasez de cada subcategoría de chips y la dificultad de aliviar la escasez
Fuente de datos: organización de datos públicos, Deloitte Analysis

Los chips de microcontrolador (MCU) son los que más escasean y la recuperación es un desafío. Los chips MCU de grado automotriz tienen un largo ciclo de investigación y desarrollo, altos requisitos de soporte y una gran responsabilidad conjunta. Es difícil ver que los fabricantes OEM o las empresas de chips logren avances en la cadena industrial de chips MCU de alta gama para automóviles en el corto plazo. Las cinco principales empresas del mundo son NXP, Infineon, Renesas Electronics, STMicroelectronics y Texas Instruments, con una cuota de mercado total de más del 95%. Además, alrededor del 70% de los chips MCU de grado automotriz del mundo son fabricados por TSMC, y la sustitución nacional es menos factible. Por lo tanto, hasta que se complete el ajuste de la capacidad de producción de TSMC, dichos chips seguirán en estado de escasez.


Se espera que la escasez de chips de potencia (IGBT) disminuya a mediano plazo. Gracias a la madurez del proceso de producción de estos chips, los chips IGBT de grado automotriz han superado las barreras técnicas, y algunos de ellos han sido reemplazados por productos nacionales, lo que permite que la capacidad de producción nacional cubra la demanda a corto plazo.


La escasez de chips analógicos para la gestión de energía está disminuyendo gradualmente. Debido a la tecnología relativamente madura de este tipo de chip, además de la gran cantidad de empresas líderes que ocupan el mercado, los pequeños y medianos fabricantes en varias regiones, incluida China, han logrado una puesta al día tecnológica y han ingresado gradualmente a la cadena de suministro regional. y ha surgido el efecto de sustitución interna.


La tercera parte del artículo sobre planificación: remodelar la cadena de valor de la industria automotriz y construir una nueva ecología de prosperidad para la industria




3.1 Las políticas ayudan a la construcción de la industria y compensan las deficiencias de la industria.




El gobierno chino no escatima esfuerzos para apoyar a la industria de los chips. A lo largo de la evolución de la industria, el papel del gobierno y los departamentos relacionados en la industria de chips para automóviles se ha profundizado gradualmente. En conclusión, el gobierno y los departamentos relacionados han desempeñado activamente las siguientes funciones clave:

Uno es el facilitador de políticas. Mediante la formulación de medios económicos como la desgravación fiscal, apoyar el desarrollo de empresas en la cadena de la industria de chips. Por ejemplo: política de franquicia arancelaria para equipos, materiales y repuestos importados; la política de “dos exenciones y tres mitades” para empresas de equipos, materiales, embalajes y pruebas, etc. Al mismo tiempo, también apoya y cultiva campos relacionados en educación, investigación científica, desarrollo, financiación, aplicaciones, etc.

El segundo es el cultivador de campeones invisibles locales. Desde 2014, el Ministerio de Finanzas, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, el Banco de Desarrollo de China, etc. han iniciado conjuntamente el fondo industrial nacional "Fondo Nacional de Inversión en la Industria de Circuitos Integrados", que se centra en invertir en empresas líderes en el sector de chips nacional. cadena industrial y apoya firmemente a mi país La construcción de una cadena de suministro de circuitos integrados controlable independiente.

Figura 23: Categoría de inversión del Fondo Nacional de Inversión en la Industria de Circuitos Integrados (Fase I) (2019)
Fuente de datos: organización de datos públicos< /span>

El tercero son los creadores de estrategias de desarrollo de la industria. Durante las dos sesiones de 2021, el gobierno central formulará estrategias para aumentar la tasa de localización de chips de grado automotriz. En la reunión, las directrices estratégicas para "mejorar la tasa de localización de chips de grado automotriz" y "desarrollar chips de grado automotriz" se propusieron en dos pasos: el primer paso es promovido conjuntamente por los OEM y los proveedores de sistemas, apoyando a las principales empresas de chips y chips de ayuda La empresa primero resuelve el problema de la localización de chips de grado automotriz con umbrales técnicos bajos y mejora la capacidad de su sistema de localización de grado automotriz. El segundo paso es promover que los proveedores de chips formen un mecanismo de poder endógeno para que los proveedores de chips resuelvan problemas con umbrales técnicos altos. Localización de chips de grado automotriz.

El cuarto es integrador de recursos y fijador de estándares industriales. Los estándares de certificación de chips de la industria automotriz son estrictos y la demanda de seguridad es extremadamente alta. Sin embargo, el actual campo nacional de chips para automóviles carece de un sistema estándar sólido y una plataforma de prueba y certificación, y la calidad del proceso de los chips de calidad para automóviles carece de una acumulación sistemática. Estos fenómenos obstaculizan la voluntad de inversión a largo plazo de las empresas de chips para automóviles. En 2020, se estableció la Alianza de Innovación de la Industria de Chips Automotrices de China. La alianza de integración transfronteriza de las dos industrias de automóviles y chips, establecida conjuntamente con el upstream y el downstream de la cadena industrial, para formar un estándar de certificación industrial transparente, consistente y abierto, y para abrir los recursos upstream y downstream del cadena industrial para promover conjuntamente la industria. Ese mismo año, el Manual de oferta y demanda de chips para automóviles publicado por la Oficina de Información Electrónica del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información propuso establecer una plataforma de oferta y demanda de chips para automóviles, integrar los recursos de oferta y demanda ascendentes y descendentes en el industria, y resolver el desequilibrio entre oferta y demanda causado por la asimetría de la información a través de la conexión de información y recursos.


3.2 Las empresas automotrices "muestran sus poderes mágicos" para garantizar la seguridad y el control de la cadena de suministro




Los fabricantes de equipos originales (OEM) y las empresas de chips nacionales actuales primero superan las barreras técnicas de los chips IGBT de grado automotriz y luego se esfuerzan por establecer requisitos técnicos más complejos y estrictos, así como estándares de soporte relacionados con la industria, para los chips MCU de grado automotriz. Desde la perspectiva del diseño, este incluye principalmente dos modalidades: la independiente, representada por BYD; y la interconexión basada en la cooperación de capital, representada por el Grupo Toyota y el Grupo SAIC.


  • Modo independiente - BYD



Garantizar la seguridad de la cadena de suministro. BYD comenzó con el negocio de baterías. Dado que el IGBT es el componente principal del sistema trieléctrico, la compañía estableció la estrategia clave de construir su propia cadena de suministro de IGBT desde una etapa temprana. Hasta la fecha, BYD tiene una participación de mercado de aproximadamente el 20% en el mercado chino de IGBT, superada solo por Infineon, la empresa líder mundial en IGBT. Además de garantizar el suministro estable de sus propios chips IGBT, BYD también tiene la capacidad de exportar chips IGBT para vehículos al exterior. Algunos fabricantes nacionales de vehículos también son clientes importantes de los chips IGBT de BYD.

Facilitar estrategias de liderazgo en costos. El costo de los chips IGBT en el sistema de tres fuentes de alimentación es elevado. Gracias a su suministro independiente y controlable, el costo de los IGBT de BYD representa una ventaja competitiva absoluta frente a los productos de la competencia, que representa solo un tercio del costo de estos. Además, el diseño integrado, a partir de los componentes, se implementa en el proceso de diseño del esquema general y la selección de la batería, lo que mejora la eficiencia de la producción y reduce el costo. Además, gracias a este proceso de producción independiente y controlable, se unifican las especificaciones y estándares de los componentes, lo que respalda la estrategia de plataforma de BYD y reduce aún más el costo de fabricación de vehículos. En general, la cadena de suministro de chips independiente y controlable ha ayudado a BYD a obtener ventajas en costos y a mejorar la competitividad de sus productos.

Apoyar el desarrollo empresarial futuro. Además, BYD también planea desarrollar el negocio de fundición en el futuro, y la principal competitividad de este modelo reside en la ventaja de costos. Gracias a sus capacidades de cadena industrial completa con IGBT y a su experiencia en la fabricación de baterías y vehículos, BYD externalizará su experiencia acumulada en el sector para fortalecer aún más su influencia en la industria automotriz.


  • Modo de enclavamiento basado en vinculación de acciones



Modelo de participación cruzada - Grupo Toyota

El Grupo Toyota invierte en el gigante de chips para automóviles Rui SA Electronics para garantizar la seguridad y estabilidad del suministro de chips. La participación cruzada es el medio habitual de Toyota para vincularse profundamente con los principales proveedores de repuestos. A medida que los automóviles recurren a los vehículos eléctricos y a la conducción autónoma, los chips y el software desempeñan un papel cada vez más importante en los automóviles. En este contexto, el Grupo Toyota posee indirectamente una participación del 4.5% en Renesas Electronics (2019) a través de su principal proveedor de repuestos Denso (DENSO) para profundizar la asociación. Debido a la profunda relación vinculante, el impacto de Toyota en esta ronda de escasez de chips para automóviles es menor que el de otras empresas. En comparación con una relación de compra pura, el modelo de participación cruzada ayuda a los OEM a obtener prioridad en tiempos especiales.

Modelo de Joint Venture - SAIC Infineon

Proveedor de núcleo de unión profunda, asegúrese de que el suministro de IGBT sea estable. Para SAIC, la creación de la empresa conjunta no solo reduce el coste de adquisición de IGBT, sino que también garantiza un suministro estable de chips IGBT. Por otra parte, SAIC también utiliza los recursos de la empresa conjunta para desarrollar equipos locales y reservar talento en chips para la industria automotriz.

Capte rápidamente nuevas oportunidades de mercado, aproveche la demanda localizada y amplíe la influencia de la industria. China es, con diferencia, el mayor mercado de vehículos eléctricos del mundo. El establecimiento de una empresa conjunta ayudará a Infineon a estabilizar la relación de cooperación con los fabricantes de automóviles chinos y a aprovechar rápidamente las necesidades de los clientes locales y las oportunidades de mercado con la ayuda de los recursos locales de los socios. Formar rápidamente casos de aplicaciones prácticas para abrir verdaderamente a los chinos. mercado. También vemos que en el futuro, las empresas líderes internacionales tomarán cada vez más medidas de localización para responder rápidamente a las necesidades del mercado chino en el lado de la producción, las ventas y el servidor.

3.3 Construir un nuevo modelo de cooperación ecológica y promover el desarrollo de alta calidad de chips automotrices





La construcción del ecosistema depende de la transformación de las capacidades centrales de las empresas. En conclusión, las empresas deberían centrarse en: la transformación del modelo de negocio, la mejora de las capacidades de integración de fusiones y adquisiciones, el empoderamiento de las herramientas digitales y la transformación de la conciencia y las capacidades del talento.

3.3.1 Transformación del modelo de negocio: formas innovadoras de innovar productos y mejorar el ajuste entre productos y consumidores

Los fabricantes de equipos originales, las empresas de chips y las empresas de fabricación de hardware esperan cocrear soluciones en el futuro y transformar sus modelos de negocio de un modelo de ingresos "basado en transacciones" a un modelo de negocio "basado en servicios continuos".

Basado en el chip líder mundial de Deloitte Según los resultados de la encuesta corporativa, el 42% de los ejecutivos corporativos encuestados esperan penetrar en nuevos mercados y dar forma a nuevos modelos de negocio mediante la creación conjunta de soluciones basadas en escenarios con gigantes de la industria vertical o empresas de software. El cambio detrás de esto significa que se transformará el modo de desarrollo de productos, ventas y entrada al mercado de las empresas antes mencionadas. Además de ofrecer los productos principales existentes, muchas empresas de chips ampliarán sus líneas de productos para satisfacer las necesidades personalizadas de los fabricantes OEM y de los consumidores finales.

El 19% de los líderes mundiales en chips cree que deberían desarrollarse nuevas soluciones para nuevos mercados. Casi el 50% de las empresas de chips cree que los modelos de negocio como carteras de productos personalizados, soluciones integradas basadas en escenarios y tarifas de licencia selectivas serán tan importantes como los modelos de productos tradicionales e independientes existentes.


Figura 26: Pregunta de investigación: ¿Qué enfoque describe mejor cómo abordará su mercado objetivo estratégico en relación con su estrategia de transformación?
Objetos de investigación: Ejecutivo de Global Chip Company  
Fuente de datos: Análisis Deloitte


Casi el 42% de los chips son considerados por las empresas encuestadas, es necesario establecer un modelo de suscripción y cobro por uso. Estos conceptos no son solo el conocimiento de las empresas de diseño de chips, sino que también incluyen a las empresas de producción y fabricación de chips. Esta filosofía es similar a los cambios que se han producido en la industria del software en 10 a 15 años. En los últimos 20 años, es este concepto el que ha impulsado la transformación de la industria del software y ha creado muchos modelos de negocio con alto crecimiento y alto valor que pueden generar ingresos sostenibles. Creemos que esta tendencia también impregnará la industria de los chips y el campo OEM.



Figura 28: La estructura de la cadena de suministro de la industria automotriz ha cambiado de una cadena única a una integración en malla

En este contexto, los OEM y los chips El modelo de cooperación corporativa ha evolucionado de "lineal" a "en malla":Tomando como ejemplo a los proveedores de chips de IA, a juzgar por la tendencia de desarrollo de los últimos años, las empresas de algoritmos y de chips que originalmente estaban en posiciones de Nivel 2 han fortalecido sus capacidades de desarrollo colaborativo de software y hardware y han logrado la integración integral de recursos de hardware y software del sistema. y software funcional, y son compatibles con las diversas necesidades de las fases ascendentes y descendentes de la cadena industrial, y saltan gradualmente de un subproveedor de segundo nivel a un proveedor de OEM de primer nivel o incluso de nivel 0.5, ocupan el núcleo. en el período de desarrollo del estado de la red inteligente.

Figura 29: Los papeles cambiantes de las empresas de chips de IA en la cadena de la industria del automóvil inteligente

Los cambios anteriores, OEM y la I + D, la cadena de suministro y el modo de producción de las empresas de chips han sufrido cambios importantes en consecuencia. En el proceso de I+D, los fabricantes OEM atraen socios con antelación para formular conjuntamente soluciones basadas en escenarios y diseñar productos; En la cadena de suministro y los procesos de producción, la producción en masa de acuerdo con soluciones personalizadas tiene un mayor proceso general, gestión de calidad y estandarización. desafío;

3.3.2 A través de cooperación ecológica y fusiones/ Capacidad de adquirir a través de empresas conjuntas y otros métodos

Basado en Deloitte, líder mundial en chips. Como resultado de la investigación empresarial, además de las capacidades de autoconstrucción, cada vez más administradores empresariales reconocen que la construcción ecológica y la integración de fusiones y adquisiciones serán las capacidades clave para la transformación empresarial.


Vale la pena señalar que la construcción de un ecosistema cooperativo requiere una coordinación sistemática. Las empresas deben aclarar sus propias capacidades básicas y los socios deben aclarar el modelo de cooperación y los límites entre las dos partes; establecer un mecanismo de cooperación de socios que cubra todo el ciclo de vida de la cooperación desde el reclutamiento de socios, la cocreación, el comarketing y la co-entrega. Al mismo tiempo, algunas de las principales empresas de alta tecnología del mundo han establecido organizaciones exclusivas de cooperación ecológica, que son responsables del acoplamiento y la gestión de socios, la evangelización de tecnologías y soluciones, el seguimiento de oportunidades comerciales, el seguimiento de proyectos de cooperación, la planificación conjunta de actividades de marketing y implementación, y derechos y evaluaciones de los socios. Diseño e implementación de sistemas, diseño e implementación de sistemas operativos de socios.



Figura 30: Ruta de adquisición de competencias centrales de transformación estratégica empresarial de Deloitte Global Chip Leader Pregunta de la encuesta: ¿Cómo planea (o tiende a) adquirir la capacidad de respaldar su transformación?  
Objeto de la encuesta: ejecutivos de empresas globales de chips
Fuente de datos: Análisis Deloitte

Al mismo tiempo, las empresas También es necesario adquirir rápidamente capacidades en el corto plazo mediante fusiones y adquisiciones, y mediante el establecimiento de empresas conjuntas, los fabricantes de OEM y las empresas de chips forman un entrelazamiento de intereses a largo plazo. Vale la pena señalar que el establecimiento de fusiones, adquisiciones y empresas conjuntas no es un éxito fácil. Las dos empresas a menudo fracasan debido a la incompatibilidad de objetivos estratégicos, gobernanza e intereses desequilibrados, falta de experiencia en integración y diferencias en cultura y comunicación. Según la metodología y experiencia de integración y fusiones y adquisiciones de Deloitte, las empresas deben centrarse en 12 factores clave de éxito para promover el éxito de las fusiones y adquisiciones y, al mismo tiempo, hacer un seguimiento del desarrollo de capacidades correspondiente.

Figura 31: Elementos clave del éxito de las fusiones, adquisiciones y empresas conjuntas de Deloitte

3.3.3 Construir un motor digital y cultivar el ADN digital

Futuro, con el automóvil El grado de las "cuatro nuevas modernizaciones" continúa profundizándose, y las dos líneas principales de "usuario" e "inteligencia" se convertirán en la competitividad central de la industria en el futuro. En este contexto, es muy importante desarrollar las capacidades digitales de las empresas. Por lo tanto, las empresas automotrices deben comenzar a construir un sistema de circuito cerrado de datos, formando un sistema de circuito cerrado a partir de la producción, el procesamiento, el uso y la devolución de datos de datos para respaldar la actualización iterativa de los modelos comerciales de las futuras empresas automotrices y ayudar a la construcción. del ecosistema de la empresa automovilística. Según una investigación de Deloitte, la visibilidad y el análisis de datos de un extremo a otro son las capacidades centrales de soporte digital más importantes para la transformación organizacional de las empresas automotrices y de chips.

Figura 32: El ADN digital en el centro de la transformación organizacional más importante
Preguntas de investigación: ¿Qué tecnologías centrales son adecuadas para qué es lo más importante para su transformación? (seleccione los primeros 1-2)
Objeto de investigación: ejecutivos de empresas globales de chips
Fuente de datos: análisis de Deloitte

3.3.4 Crear un escalón compuesto de talentos bajo la nueva ecología


Según Deloitte Global Chip Globe Según los resultados de la encuesta de las empresas, las empresas creen que el factor industrial más importante en la producción de productos es la transformación de la capacidad humana. La demanda de talentos en las fábricas de automóviles y las cadenas industriales se subdivide gradualmente y la demanda de talentos compuestos entre industrias aumentará significativamente. Se plantean los siguientes requisitos para la futura estrategia de gestión de recursos humanos de la empresa: primero, proporcionar una plataforma de desarrollo de capacidades diversificada para los talentos del sistema existente; en segundo lugar, reclutar talentos transfronterizos y fortalecer los recursos humanos; en tercer lugar, establecer recursos organizacionales para talentos específicos no puede transferir recursos totalmente descentralizados a un cierto grado de libertad, no puede deberse al grado de libertad de la empresa, el entretejido de las relaciones administrativas y la agresión causada por el juego; En cuarto lugar, debe ser una estrategia de talento. En el futuro, las capacidades de software se convertirán gradualmente en las principales fábricas de motores. Para las capacidades de combate centrales, los OEM se convertirán en proveedores de primer nivel para interactuar y conectarse con empresas de fabricación de segundo nivel.



Figura 33: Encuesta de Deloitte Global Chip Leaders sobre elementos centrales de la transformación estratégica
Preguntas de investigación: ¿Qué competencias básicas son fundamentales para su estrategia de transformación? (seleccione los primeros 1-3)
Fuente de datos: Análisis Deloitte

Epílogo




Detrás de esta escasez de chips para automóviles se refleja la fragilidad de la cadena de suministro mundial de chips para automóviles, y la autonomía y el control de la industria de chips para automóviles son cada vez más importantes. En el futuro, con el avance continuo de la transformación de las "cuatro modernizaciones" de la industria automotriz, la cantidad y el rendimiento de los chips mejorarán significativamente. Es previsible que aumentar la tasa de localización de chips de grado automotriz se haya convertido en una estrategia nacional importante. Bajo la orientación y el apoyo de las políticas nacionales para la industria local de chips, las empresas nacionales de chips marcarán el comienzo de un período de rápido desarrollo de oportunidades. Frente a todos los participantes en la cadena de la industria automotriz, profundizar la cooperación y responder conjuntamente a los desafíos de la industria y enfrentar los cambios de la industria con una asociación más abierta y diversa.

Actualmente, la realización de chips automotrices autónomos y controlables es un microcosmos del gran viaje de mi país desde el alto crecimiento hasta la alta calidad. En el futuro, siempre estaremos en un entorno complejo y cambiante, confuso e incierto. Se romperán y abrirán las fronteras de diversas industrias. La cooperación ecológica y la cooperación colaborativa serán el tema a largo plazo. Todas las partes deben unirse para construir un nuevo ecosistema y liderar la ola de cambio.




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