Półprzewodniki samochodowe można podzielić na trzy kategorie: funkcjonalne układy scalone MCU (mikrokontrolery), półprzewodniki mocy (IGBT, MOSFET itp.) oraz czujniki. Mikrokontrolery MCU odgrywają głównie rolę w kluczowych aspektach bezpieczeństwa i jazdy, sterowaniu systemami automatycznej jazdy (wspomagania), wyświetlaniu i obliczaniu danych dla centralnych systemów sterowania, sterowania silnikiem, podwoziem i nadwoziem itp.

Mikrokontrolery (MCU) stanowią około 30% wszystkich układów półprzewodnikowych w samochodzie. Średnio każdy samochód wykorzystuje ponad 70 mikrokontrolerów (MCU). Ponadto samochody ewoluowały od „maszyn funkcjonalnych” do „maszyn inteligentnych” oraz od „elektroniki samochodowej” do „bezzałogowej jazdy”, co dodatkowo zwiększyło rynek mikrokontrolerów (MCU) w motoryzacji. Według danych firmy badawczej Gartner, w popycie na elektroniczne układy scalone do motoryzacji, układy obliczeniowe i sterujące oraz półprzewodnikowe układy mocy stanowią obecnie dwie największe kategorie popytu rynkowego, z których każda odpowiada za 26.2% i 29.7% całkowitego popytu na mikrokontrolery samochodowe. Łączna wartość tych dwóch sektorów osiągnęła 22.9 miliarda dolarów, co stanowi ponad 55% całego rynku półprzewodników samochodowych.

Legenda: Struktura i udział w rynku produktów półprzewodnikowych dla motoryzacji

Na przykład Google Waymo wykorzystuje procesor Intel CPU + układ FPGA Altera i mikrokontroler Infineon jako interfejs komunikacyjny; Baidu Apollo korzysta z mikrokontrolera NXP/Infineon/Resas MCU + układ FPGA Xilinx/GPU NVIDIA; Audi korzysta z wieloprocesorowego rozwiązania integracyjnego Mobileye ASIC NVIDIA GPU + układ FPGA Altera + mikrokontroler Infineon itd. Zastosowania motoryzacyjne, takie jak pojazdy autonomiczne, inteligentna komunikacja w pojazdach i rozrywka w kabinie, wymagają dużej mocy przetwarzania informacji 32-bitowych mikrokontrolerów. Przyszły trend będzie zmierzał w kierunku integracji wielofunkcyjnej i niskiego zużycia energii, a liczba zastosowań może nadal rosnąć.

Ponadto, na podstawie linii produktów 32-bitowych mikrokontrolerów samochodowych dostarczanych przez największych producentów mikrokontrolerów samochodowych, takich jak Renesas, NXP, Texas Instruments, Infineon, Microchip, Cypress, STMicroelectronics i Toshiba, można stwierdzić, że większość producentów ma projekty mikrokontrolerów z rdzeniem procesora ARM Cortex-M lub ARM Cortex-R i dąży do rozszerzenia linii produktów mikrokontrolerów na większą liczbę zastosowań motoryzacyjnych.

Można przewidzieć, że przyjęcie rdzeni procesorów od głównych producentów układów IP przyspieszy rozwój mikrokontrolerów w motoryzacji.

Według danych ICVTanK, przewiduje się, że światowy rynek funkcjonalnych układów scalonych w motoryzacji będzie systematycznie wzrastał z 7 miliardów dolarów w 2019 r. do 7.5 miliarda dolarów w 2021 r.

Jednakże na światowym rynku półprzewodników samochodowych dominują obecnie wielkie firmy z Europy, Stanów Zjednoczonych, Japonii i innych krajów.

Kim są główni gracze na rynku mikrokontrolerów samochodowych?

Według danych organizacji badawczej Gartner, wartość produkcji europejskich półprzewodników samochodowych w 2019 roku stanowiła 36.79% całkowitej globalnej wartości produkcji półprzewodników samochodowych wynoszącej 15.088 mld USD, co daje pierwsze miejsce na świecie pod względem udziału w rynku. Stany Zjednoczone zajęły drugie miejsce z globalnym udziałem w rynku wynoszącym 32.64%, a Japonia z 26.03% udziału w rynku globalnym. Przychody ze sprzedaży półprzewodników samochodowych w Chinach kontynentalnych w 2019 roku wyniosły zaledwie około 1 mld USD, co stanowi mniej niż 3%. W porównaniu z Europą, Stanami Zjednoczonymi i Japonią, różnica jest ogromna.

Legenda: Źródło danych: Gartner, sporządzany przez No. 1 Xinwen Road

Wśród 20 największych producentów półprzewodników samochodowych na świecie, liczba firm amerykańskich osiągnęła 9, a europejskich i japońskich – po 5. Jednak ogólna konkurencyjność europejskich firm produkujących półprzewodniki samochodowe jest silniejsza, a 3 z 5 firm weszło do światowej czołówki. Nexperia z Chin kontynentalnych to firma produkująca półprzewodniki samochodowe, założona przez chińską firmę, która przejęła pierwotny dział części standardowych NXP. Obecnie jest to największy i czołowy chiński producent półprzewodników samochodowych.

Do głównych firm produkujących mikrokontrolery samochodowe należą Renesas, NXP, NXP, Infineon, Texas Instruments i Nvidia. W ostatnich latach Chiny również aktywnie angażują się w sektor elektroniki samochodowej. Na przykład, krajowe firmy produkujące mikrokontrolery, takie jak Saiteng Micro, początkowo weszły na rynek motoryzacyjny. Do maja 2020 roku sprzedano miliony sztuk mikrokontrolerów Saiteng Micro klasy motoryzacyjnej.

Firma BYD Semiconductor weszła na rynek mikrokontrolerów (MCU) w 2007 roku, a pierwszym produktem, który zaczęła rozwijać, były mikrokontrolery klasy przemysłowej. Po 13 latach rozwoju, BYD oferuje przemysłowe mikrokontrolery ogólnego przeznaczenia, przemysłowe mikrokontrolery typu „trzy w jednym”, samochodowe mikrokontrolery dotykowe, samochodowe mikrokontrolery ogólnego przeznaczenia oraz mikrokontrolery do zarządzania baterią. To kolejny przełom dla BYD, oprócz urządzeń zasilających.

W marcu 2020 roku AutoChips, spółka zależna w całości należąca do NavInfo, ogłosiła, że ​​jej linia produktów MCU klasy motoryzacyjnej AC7801X jest pierwszym produkowanym w kraju 32-bitowym układem MCU klasy motoryzacyjnej z rdzeniem Cortex-M0+. AC7801X jest przeznaczony głównie do elektroniki samochodowej i może być szeroko stosowany w szyberdachach, szybach, fotelach, światłach LED, itp., radarach cofania, czujnikach deszczu i innych produktach. Jiefa Technology opiera się na swojej przewadze na rynku wtórnym i uzupełnia NavInfo, lidera branży w segmencie ładowań czołowych, aby wzajemnie zwiększać swoją konkurencyjność na rynkach ładowań czołowych i tylnych.

We wrześniu 2020 roku firma Shanghai Xinwang Microelectronics Technology Co., Ltd. otrzymała 100 milionów juanów w ramach finansowania serii A, którego liderem był Silicon Harbor Capital, a następnie SAIC Hengxu, SMIC Juyuan, Beyond Moore, Fed Securities i Jucheng Investment. Wiadomo, że Xinwang Micro opracowała wysoce niezawodne i wysokiej jakości 8-bitowe mikrokontrolery (MCU) oraz 32-bitowe mikrokontrolery z procesorem DSP oparte na niezależnej architekturze rdzenia IP KungFu. Oprócz niezależnego rdzenia i architektury mikrokontrolera, Xinwang Micro opracowała również serię narzędzi programistycznych, które umożliwiają niezależne badania i rozwój, w tym zintegrowane środowiska programistyczne, kompilatory i emulatory języka C, osiągając pełną autonomię od układów scalonych po łańcuchy narzędzi.

Chiński przemysł wciąż ma trudności z nadążaniem, głównie ze względu na długi cykl rozwoju układów MCU klasy motoryzacyjnej, wysokie progi projektowe i duże inwestycje kapitałowe. Obecnie krajowe układy MCU są wykorzystywane głównie w różnego rodzaju reflektorach samochodowych, systemach sterowania światłami tylnymi oraz peryferyjnych systemach kontroli komfortu, takich jak podnoszenie szyb, ładowanie bezprzewodowe itp.

Od zdolności produkcyjnych w górnym biegu rzeki po zakupy terminalowe – przyczyny niedoboru mikrokontrolerów samochodowych w 2021 r.

Poważnym niedoborem układów scalonych w motoryzacji są tym razem MCU stosowane w systemach ESP (elektroniczny układ stabilizacji toru jazdy) i ECU (elektroniczna jednostka sterująca).

Przeanalizuj przyczyny niedoborów układów scalonych w przemyśle motoryzacyjnym, począwszy od zdolności produkcyjnych w górnym biegu rzeki, aż po końcowe zamówienia, w celach edukacyjnych i referencyjnych:

Po stronie podaży, pesymistyczna prognoza na pierwszą połowę 2020 roku w pewnym stopniu ograniczyła planowanie produkcji chipów samochodowych w drugiej połowie roku. Zerowe lub wręcz ujemne zapasy również stanowią istotny czynnik tego niedoboru. Ci, którzy wcześniej nie zwracali uwagi na zapasy chipów, teraz przywiązują do tego dużą wagę.

Z drugiej strony, rozprzestrzenianie się globalnej epidemii wpłynęło również na chipy i ich produkcję. Moce produkcyjne 8-calowych płytek MCU są ograniczone, zakłady montażowe chipów w Azji Południowo-Wschodniej zawiesiły produkcję, a włoski gigant chipów ST (STMicroelectronics) doświadczył strajku na dużą skalę, co dodatkowo pogłębiło niedobór chipów MCU. Według danych opublikowanych przez SUMCO, moce produkcyjne 8-calowych płytek w branży motoryzacyjnej będą stanowić około 33% w 2020 roku, a moce produkcyjne 12-calowych płytek będą stanowić około 5%. W obliczu ograniczonych mocy produkcyjnych w całym przemyśle półprzewodników, elektronika użytkowa w dalszym ciągu przejmuje moce produkcyjne chipów.

Legenda: Udział zastosowań w produkcji płytek 8-calowych w 2020 r. Wykres: Dane dotyczące międzynarodowego biznesu elektronicznego Źródło: SUMCO

Legenda: Udział zastosowań w produkcji płytek 12-calowych w 2020 r. Wykres: Międzynarodowa sytuacja biznesowa w branży elektronicznej Źródło danych: SUMCO

Po stronie popytu, chiński przemysł motoryzacyjny nadal się odradza, a wyniki rynkowe przewyższają oczekiwania. Rozwój elektroniki i inteligencji samochodowej dodatkowo zwiększył popyt na chipy samochodowe w pojedynczych pojazdach. Z powodu niedoboru chipów samochodowych, czas dostawy części zamiennych zaczął się wydłużać. Czas dostawy 32-bitowego mikrokontrolera Infineon wynosi obecnie 15-24 tygodnie, a czas dostawy mikrokontrolera ST został wydłużony do 24-35 tygodni.

W tej rundzie elektroniki samochodowej brakuje głównie chipów od głównych międzynarodowych producentów, takich jak uznani producenci chipów samochodowych, tacy jak NXP, Infineon, ST i Bosch. Ceny produktów MCU niektórych producentów wzrosły o 20–30%. Wskaźnik samowystarczalności krajowych chipów samochodowych wynosi mniej niż 10%, więc jesteśmy w zasadzie jedynie obserwatorami tego niedoboru chipów samochodowych. W końcu surowe wymagania, takie jak certyfikacja klasy samochodowej, niezawodność i długoterminowa certyfikacja, stanowią przeszkody dla chińskich firm chipowych w wejściu do łańcucha dostaw w branży motoryzacyjnej.

Niedobór chipów samochodowych może potrwać pół roku i oczekuje się, że w pierwszej połowie 2021 roku nadal będzie występować pewna presja na podaż chipów samochodowych. Niedobór chipów samochodowych dodatkowo zaalarmował krajowy łańcuch dostaw branży motoryzacyjnej. Ogólnym trendem jest wchodzenie krajowych mikrokontrolerów (MCU) do łańcucha dostaw branży motoryzacyjnej. Na przykład firma Great Wall Motors niedawno zakończyła strategiczną inwestycję w Beijing Horizon Robotics Technology R&D Co., Ltd., co oznacza, że ​​Great Wall Motors oficjalnie wkroczyła do branży chipów. Geely zainwestowało również w Xinqing Technology i Xinjuneng. Rozwój krajowych pojazdów o nowych źródłach energii będzie napędzał rozwój krajowych łańcuchów dostaw. Ten proces jest taki sam, jak rozwój krajowych marek telefonów komórkowych, napędzający rozwój łańcuchów dostaw telefonów komórkowych.

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł został przedrukowany z „No. 1, Xinwen Road”. Artykuł ten przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania oraz wspiera ochronę praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen