Automotive halfgeleiders kunnen eenvoudigweg in drie categorieën worden verdeeld: functionele chips zoals de MCU (Microcontroller Unit), vermogenshalfgeleiders (IGBT, MOSFET, enz.) en sensoren. De MCU speelt voornamelijk een rol in de kernaspecten van veiligheid en rijden, de aansturing van automatische rijhulpsystemen, de weergave en berekening van centrale besturingssystemen, de aansturing van de motor, het chassis en de carrosserie, enz.

Microcontrollers (MCU's) vertegenwoordigen ongeveer 30% van alle halfgeleidercomponenten in een auto. Gemiddeld gebruikt elke auto meer dan 70 MCU-chips. Bovendien zijn auto's geëvolueerd van "functionele machines" naar "slimme machines" en van "auto-elektronica" naar "autonoom rijden", wat de markt voor automotive MCU's verder heeft vergroot. Volgens gegevens van marktonderzoeksbureau Gartner zijn computer- en besturingschips en vermogenshalfgeleiderchips momenteel de twee grootste marktsegmenten voor automotive elektronische chips, goed voor respectievelijk 26.2% en 29.7% van de totale vraag naar automotive chips. De gecombineerde markt voor deze twee segmenten bedraagt ​​22.9 miljard dollar, wat neerkomt op meer dan 55% van de gehele markt voor automotive halfgeleiders.

Legenda: Productstructuur en marktaandeel van halfgeleiders voor de automobielindustrie

Zo gebruikt Google Waymo bijvoorbeeld een Intel CPU+Altera FPGA-oplossing en een Infineon MCU als communicatie-interface; Baidu Apollo gebruikt een NXP/Infineon/Resas MCU+Xilinx FPGA/NVIDIA GPU-oplossing; Audi gebruikt een Mobileye ASIC NVIDIA GPU+Altera FPGA+Infineon MCU multi-chip integratieoplossing, enzovoort. Automotive toepassingen zoals autonome voertuigen, intelligente communicatie in de auto en entertainment in de cabine vereisen een grote hoeveelheid informatieverwerkingscapaciteit van 32-bits MCU's. De toekomstige trend zal zich richten op multifunctionele integratie en een laag energieverbruik, en het aantal toepassingen zal naar verwachting blijven toenemen.

Daarnaast blijkt uit de 32-bits automotive MCU-productlijnen van grote fabrikanten zoals Renesas, NXP, Texas Instruments, Infineon, Microchip, Cypress, STMicroelectronics en Toshiba dat bijna alle fabrikanten MCU-ontwerpen hebben met een ARM Cortex-M of ARM Cortex-R als CPU-kern, en ernaar streven hun MCU-productlijn uit te breiden naar meer automotive-toepassingen.

Het is te verwachten dat de toepassing van CPU-cores van grote IP-fabrikanten de ontwikkeling van automotive MCU's zal versnellen.

Volgens gegevens van ICVTanK zal de wereldwijde markt voor functionele chips in de automobielindustrie naar verwachting gestaag groeien van 7 miljard dollar in 2019 tot 7.5 miljard dollar in 2021.

De wereldwijde markt voor halfgeleiders in de automobielindustrie wordt momenteel echter gedomineerd door gigantische bedrijven uit Europa, de Verenigde Staten, Japan en andere landen.

Wie zijn de belangrijkste spelers in de markt voor auto-MCU's?

Volgens gegevens van marktonderzoeksbureau Gartner was de productiewaarde van halfgeleiders voor de automobielindustrie in Europa in 2019 goed voor 36.79% van de totale wereldwijde productiewaarde van 15.088 miljard dollar. Europa stond daarmee wereldwijd op de eerste plaats qua marktaandeel. De Verenigde Staten volgden met een marktaandeel van 32.64%, en Japan met 26.03%. De omzet van halfgeleiders voor de automobielindustrie in China bedroeg in 2019 slechts ongeveer 1 miljard dollar, minder dan 3%. Vergeleken met Europa, de Verenigde Staten en Japan is er dus een aanzienlijk verschil.

Legenda: Gegevensbron: Gartner, grafiek van nr. 1 Xinwen Road

Van de 20 grootste fabrikanten van halfgeleiders voor de auto-industrie ter wereld zijn er 9 Amerikaans, 5 Europees en 5 Japans. De concurrentiepositie van Europese fabrikanten van halfgeleiders voor de auto-industrie is echter sterker, en 3 van de 5 Europese bedrijven behoren tot de wereldwijde top 5. Het Chinese Nexperia is een fabrikant van halfgeleiders voor de auto-industrie, opgericht door een Chinees bedrijf dat de oorspronkelijke NXP-activiteiten op het gebied van standaardonderdelen overnam. Het is momenteel de grootste en meest vooraanstaande fabrikant van halfgeleiders voor de auto-industrie in China.

De belangrijkste vertegenwoordigers van de markt voor automotive MCU's zijn onder andere Renesas, NXP, Infineon, Texas Instruments en Nvidia. De afgelopen jaren heeft China zich ook actief op het gebied van auto-elektronica begeven. Zo hebben binnenlandse MCU-fabrikanten zoals Saiteng Micro als eerste de automobielsector betreden. In mei 2020 had Saiteng Micro al miljoenen automotive-MCU's geleverd.

BYD Semiconductor betrad de markt voor microcontrollers (MCU's) in 2007 en het eerste product dat het bedrijf ontwikkelde waren industriële MCU's. Na 13 jaar ontwikkeling heeft BYD industriële MCU-chips voor algemeen gebruik, industriële 3-in-1 MCU-chips, automotive touch-MCU-chips, automotive algemene MCU-chips en batterijbeheer-MCU-chips. Dit is, naast de ontwikkeling van vermogenscomponenten, een nieuwe doorbraak voor BYD.

In maart 2020 kondigde AutoChips, een volledige dochteronderneming van NavInfo, aan dat de AC7801X, een MCU-productlijn voor de automobielindustrie, de eerste in China geproduceerde 32-bits Cortex-M0+ MCU-chip voor de automobielindustrie is. De AC7801X is voornamelijk bedoeld voor elektronica in de carrosserie van auto's en kan breed worden toegepast in onder andere schuifdaken, ramen, stoelen, ledverlichting, achteruitrijradar en regensensoren. Jiefa Technology bouwt voort op haar sterke punten in de aftermarket en vormt een aanvulling op NavInfo, marktleider in de markt voor front-loading modules, om zo elkaars concurrentiepositie in zowel de front-loading als de aftermarket te versterken.

In september 2020 ontving Shanghai Xinwang Microelectronics Technology Co., Ltd. een Series A-financieringsronde van 100 miljoen yuan, geleid door Silicon Harbor Capital, gevolgd door SAIC Hengxu, SMIC Juyuan, Beyond Moore, Fed Securities en Jucheng Investment. Xinwang Micro heeft naar verluidt zeer betrouwbare en hoogwaardige 8-bits MCU's en 32-bits MCU's & DSP's ontwikkeld op basis van zijn eigen IP KungFu-kernarchitectuur. Naast een onafhankelijke MCU-kern en -architectuur heeft Xinwang Micro ook een reeks ontwikkeltools ontwikkeld die onafhankelijk onderzoek en ontwikkeling mogelijk maken, waaronder geïntegreerde ontwikkelomgevingen, C-compilers en emulators, waardoor volledige autonomie van chips tot toolchains wordt bereikt.

De Chinese maakindustrie heeft nog steeds moeite om de achterstand in te halen, voornamelijk vanwege de lange ontwikkeltijd van microcontrollerchips voor de automobielindustrie, de hoge ontwerpeisen en de grote kapitaalinvesteringen. Momenteel worden Chinese microcontrollers vooral gebruikt in diverse soorten autokoplampen, achterlichtsystemen en randapparatuur voor comfortregeling, zoals raamhefsystemen en draadloos opladen.

Van de productiecapaciteit aan de bron tot de inkoop aan de eindklant: de redenen voor het tekort aan auto-MCU's in 2021.

Het ernstige tekort aan chips voor de auto-industrie betreft momenteel de microcontrollers (MCU's) die gebruikt worden in ESP- (elektronisch stabiliteitssysteem) en ECU- (elektronische regeleenheid) systemen.

Analyseer de oorzaken van tekorten aan chips voor de automobielindustrie, van de productiecapaciteit aan de bron tot de inkoop aan de eindgebruiker, ter kennis en als naslagwerk:

Aan de aanbodzijde heeft de pessimistische prognose voor de eerste helft van 2020 de planning van de productiecapaciteit voor autochips in de tweede helft van het jaar tot op zekere hoogte belemmerd. Een voorraad van nul of zelfs negatief is ook een belangrijke factor in dit tekort. Degenen die voorheen geen aandacht besteedden aan chipvoorraden, hechten er nu grote waarde aan.

Aan de andere kant heeft de wereldwijde epidemie ook gevolgen gehad voor chips en de toeleveringsketen ervan. De productiecapaciteit van 8-inch wafers voor microcontrollerchips (MCU's) is krap, chipassemblagefabrieken in Zuidoost-Azië hebben de productie stilgelegd en de Italiaanse chipgigant ST (STMicroelectronics) heeft te maken gehad met een grootschalige staking, wat het tekort aan MCU-chips verder heeft verergerd. Volgens gegevens van SUMCO zal de productiecapaciteit van 8-inch wafers in de automobielsector in 2020 ongeveer 33% bedragen en die van 12-inch wafers ongeveer 5%. Te midden van de krappe productiecapaciteit in de halfgeleiderindustrie als geheel, neemt de productiecapaciteit van chips in de consumentenelektronica verder in beslag.

Legenda: Toepassingspercentage van de productiecapaciteit voor 8-inch wafers in 2020 Grafiek: Internationale gegevens over de elektronica-industrie Bron: SUMCO

Legenda: Toepassingspercentage van de productiecapaciteit voor 12-inch wafers in 2020 Grafiek: Internationale situatie in de elektronicasector Gegevensbron: SUMCO

Aan de vraagzijde herstelt de Chinese auto-industrie zich gestaag, met marktprestaties die de verwachtingen overtreffen. De ontwikkeling van auto-elektronica en intelligente systemen heeft de vraag naar chips voor auto's verder doen toenemen. Door het tekort aan chips zijn de levertijden van onderdelenfabrikanten langer geworden. De levertijd van een 32-bits MCU van Infineon bedraagt ​​nu 15-24 weken, en die van een MCU van ST is opgelopen tot 24-35 weken.

Deze ronde van auto-elektronica kampt voornamelijk met een tekort aan chips van grote internationale fabrikanten, zoals gevestigde chipfabrikanten als NXP, Infineon, ST en Bosch. De prijzen van microcontrollers (MCU's) voor de auto-industrie zijn bij sommige fabrikanten met 20% tot 30% gestegen. De Chinese zelfvoorzieningsgraad voor autochips is minder dan 10%, waardoor we in feite machteloos toekijken hoe dit tekort aan autochips zich voordoet. Strikte eisen zoals autocertificering, betrouwbaarheid en langetermijncertificering vormen immers obstakels voor Chinese chipfabrikanten om toe te treden tot de toeleveringsketen voor de auto-industrie.

Het tekort aan chips voor de auto-industrie kan een half jaar aanhouden en naar verwachting zal de druk op de levering van deze chips ook in de eerste helft van 2021 aanhouden. Dit tekort heeft de alarmbellen doen rinkelen voor de binnenlandse toeleveringsketen van de auto-industrie. Het is een algemene trend dat binnenlandse microcontrollers (MCU's) hun intrede doen in de toeleveringsketen van de auto-industrie. Zo heeft Great Wall Motors onlangs een strategische investering gedaan in Beijing Horizon Robotics Technology R&D Co., Ltd., waarmee Great Wall Motors officieel de chipindustrie is betreden. Geely heeft ook geïnvesteerd in Xinqing Technology en Xinjuneng. De opkomst van binnenlandse elektrische voertuigen zal de groei van binnenlandse toeleveringsketens stimuleren. Dit proces is vergelijkbaar met de opkomst van binnenlandse mobiele telefoonmerken die de groei van de toeleveringsketens voor mobiele telefoons stimuleert.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "No. 1, Xinwen Road". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro of de sector. Het is uitsluitend bedoeld voor herpublicatie en verspreiding en ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen