O segundo trimestre é o período mais crítico para a escassez de chips automotivos. Após o difícil mês de maio, as montadoras enfrentam o desafiador mês de junho. Os dias de escassez de chips parecem não ter fim. Diante da maior escassez de componentes essenciais da história do setor, quase todos estão dispostos a acreditar que este é o momento mais sombrio antes do amanhecer.

Em 10 de junho, Murat Aksel, chefe de compras da Volkswagen, emitiu um alerta: "Os problemas na cadeia de suprimentos chegaram a um ponto crítico e teremos seis semanas difíceis pela frente."

Em voos que atravessam o país até o Delta do Rio Yangtzé, em e-mails enviados de Hsinchu, Taiwan, em fábricas de montagem de automóveis em Detroit e na mesa de negociações da Casa Branca, as batalhas em torno dos chips continuam.

Um pequeno chip que custa um dólar pode paralisar diversas fábricas de uma montadora por vários dias. Esses gigantes agitam seus punhos enormes, mas não podem fazer nada com essas coisinhas. É como um soco forte atingindo um prego minúsculo. Não é fatal, mas é muito doloroso.

As montadoras de automóveis estão cheias de ressentimento em relação aos chips. Elas dizem que, se não fosse pela escassez de chips, a produção e as vendas decolariam, e um determinado modelo explodiria no mercado.

Nessa batalha para defender os chips, todas as empresas fizeram o possível. Algumas montadoras chegaram ao ponto de delegar o poder de decisão sobre a precificação dos chips aos seus respectivos funcionários de compras. Com aumentos de preço que variam em dezenas de vezes, esses funcionários podem tomar decisões mais assertivas para garantir o fornecimento em um mercado extremamente competitivo.

Elon Musk chegou a comparar a batalha pelos chips com "pessoas disputando papel higiênico".

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

Embora a onda de escassez de produtos básicos tenha causado muitos transtornos a curto prazo, numa perspectiva de longo prazo, formou-se uma tempestade perfeita.

Em primeiro lugar, a transformação digital de toda a indústria automotiva irá acelerar.

A eletrificação inteligente obrigou as montadoras tradicionais a passarem por uma transformação digital e a assumirem o controle de mais competências essenciais. As montadoras tradicionais, excessivamente dependentes de fornecedores, estão fazendo mudanças, mas não com a rapidez necessária. A escassez de componentes essenciais acelerou o colapso da estrutura tradicional de fornecimento em pirâmide e também criou pressão suficiente para a transformação das montadoras.

Em segundo lugar, a substituição de semicondutores automotivos por produção nacional pode ser outro ganho importante após essa crise. A taxa de autossuficiência da China em chips automotivos é inferior a 5%, o que é muito baixo. Especialistas do setor afirmam que essa crise impulsionará a substituição por produção nacional por pelo menos mais de um ano.

um

The biggest impact of core shortage on the automobile industry is production reduction. Since the beginning of the year, news about car companies cutting production has emerged one after another, and the media reports have made people feel numb.

The latest data released by the China Association of Automobile Manufacturers shows that in early June, 11 key enterprises completed 434,000 vehicles, a year-on-year decrease of 36.6%. According to China Times, citing the China Automobile Association, the domestic passenger car inventory at the end of May was only 509,000 vehicles, while the normal level should be around 1 million vehicles. Some media predict that China's auto market will reduce production by more than 25% in the second quarter.

Na América do Norte, dados coletados pela empresa de pesquisa AutoForecast Solutions mostram que as montadoras norte-americanas foram forçadas a reduzir a produção em mais de 1.2 milhão de veículos devido à escassez de chips, principalmente em áreas como sistemas de segurança, freios e motores.

Segundo dados compilados pela empresa de pesquisa Wards Intelligence, no final de abril, os estoques das concessionárias nos Estados Unidos eram inferiores a 2 milhões de veículos, cerca de metade do número normal e o nível mais baixo em mais de 30 anos.

Nas regiões sul e centro-oeste dos Estados Unidos, alguns veículos são colocados em estacionamentos, pedreiras, pistas de corrida e outras áreas de estacionamento temporário após saírem da fábrica, aguardando a instalação de chips.

A previsão mais recente sobre a escassez de chips na indústria automotiva vem da organização de pesquisa AlixPartners. A empresa divulgou dados em maio mostrando que a escassez de chips levará a uma redução de 3.9 milhões de veículos na produção global de automóveis em 2021, e a perda de receita da indústria automotiva chegará a 110 bilhões de dólares.

Inicialmente, no final de janeiro, a empresa previu que a indústria automobilística global reduziria a produção mundial de veículos em 2.2 milhões de unidades em 2021, resultando em uma perda de receita de US$ 60.6 bilhões.

Isso significa que, em apenas quatro meses, essa instituição de pesquisa dobrou as perdas esperadas devido à escassez de componentes essenciais para a indústria automotiva.

No mercado final, as políticas de incentivo à compra de automóveis começaram a diminuir, e alguns modelos populares já não podem ser adquiridos nem mesmo com o aumento dos preços. As encomendas para os novos modelos populares estão agendadas até o Dia Nacional.

O Wall Street Journal descreve a história de um comprador de carros americano típico.

O relatório afirma que um consumidor foi a uma concessionária Stellantis para ver carros e descobriu que a picape RAM não estava equipada com sistema de monitoramento de ponto cego devido à falta de um componente principal. O consumidor ficou insatisfeito com o fato de um carro de US$ 60,000 não possuir esse recurso e saiu da loja. No entanto, ele retornou poucas horas depois porque outras concessionárias sequer tinham picapes disponíveis.

Não apenas a indústria automobilística, uma pesquisa do Goldman Sachs mostrou que 169 setores industriais em todo o mundo foram afetados pela escassez de produtos básicos, e até mesmo a produção de sabão foi impactada.

Um ponto negativo é que a falta de núcleos tecnológicos fez com que todas as indústrias se unissem e competissem entre si.

O site americano de tecnologia "The Verge" criou uma metáfora vívida. Para o consumidor, comprar um produto eletrônico hoje em dia é o equivalente a entrar em uma competição acirrada. Os produtos que participam dessa competição podem incluir o Sony PS5, a Nvidia RTX 3090, o Apple Mac com processador M1, celulares com chips Qualcomm e até mesmo picapes da Ford.

Para lidar com a escassez de semicondutores, as fábricas de wafers anunciaram sucessivamente diversos planos de expansão da capacidade produtiva desde o segundo semestre do ano passado, resultando em uma safra recorde de encomendas para fabricantes de equipamentos de produção de semicondutores. Os chips utilizados nesses equipamentos são, em parte, os mesmos utilizados em automóveis, o que gera uma forte concorrência entre fabricantes de equipamentos para semicondutores e montadoras de automóveis.

Atenção, isto não é "Notícia do The Onion", esta é a cruel realidade causada pela falta de núcleos. Você tem que competir com todos.

When all industries are scrambling for production capacity, competing to see who has the higher bid and who can pay in advance to lock in production capacity, production capacity bidding has become a phenomenon.

No setor de eletrônicos automotivos, existe uma pressão para competir com o setor de eletrônicos de consumo pela capacidade de produção. Os chips para celulares e consoles de jogos oferecem alta lucratividade e são produzidos em larga escala, enquanto os chips automotivos são pequenos, têm baixo custo e requisitos mais exigentes. Os fabricantes de chips, naturalmente, são mais motivados a atender às necessidades do setor de eletrônicos de consumo.

As montadoras de automóveis são agora como elefantes em uma corda bamba. Para sobreviver a este período sem problemas, precisam ser extremamente ágeis.

As montadoras criaram forças-tarefa de compras para lidar com o problema da escassez de chips dia e noite. Para disputar a capacidade de produção, equipes especiais lideradas por esses executivos vão até os portões das fábricas de componentes, embalagens e testes para impedir que os funcionários saiam do trabalho.

Para garantir o fornecimento, as montadoras estão disputando um chip em um mercado que valorizou 600 vezes. As montadoras de carros com motores novos podem aceitar cotações tão exorbitantes, mas as empresas tradicionais acharão isso inacreditável. Mesmo que queiram entrar na disputa, após várias etapas de aprovação, o chip já terá sido adquirido por um concorrente.

Há até mesmo uma nova montadora de carros potentes que foi até o depósito de uma empresa de joint venture para pegar um chip em falta por um preço alto. Claro, essa empresa de joint venture não está sem o chip, senão não o deixaria 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, diretor do Instituto de Planejamento de Produtos e Pesquisa de Novas Tecnologias Automotivas da BYD, afirmou em um evento que, no passado, a equipe de compras se concentrava apenas em chips, mas agora os técnicos também precisam ficar de olho nas relações com os fornecedores. Se houver escassez, eles precisam elaborar um plano rapidamente. "(A substituição de chips) levou três anos e foi concluída em seis meses. Foi tudo forçado e não havia outra alternativa."

Este ano está sendo um ano exaustivo para os apaixonados por carros.

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.

Um carro comum contém mais de mil chips de diversos tipos. A falta de qualquer um desses componentes é suficiente para paralisar a linha de produção. O que mantém os engenheiros automotivos ocupados são justamente alguns chips de circuitos integrados periféricos, muitas vezes imperceptíveis.

Li Bin said in the media exchange session after NIO's 100,000-unit vehicle roll-off ceremony that most of the automotive chips that have experienced supply and demand imbalances are basic chips. There is a shortage of chips worth US$1, which has caused relatively large pressure on NIO's supply chain in the second quarter. It is expected to be relieved in the third quarter. Due to a shortage of chips, Weilai has already experienced brief shutdowns.

O jornal Taiwan Economic Daily afirmou que, embora as montadoras estejam alegando falta de estoque, na verdade a escassez se concentra principalmente em circuitos integrados periféricos, e que os estoques de alguns chips principais vêm sendo gradualmente repostos há pelo menos um trimestre.

Esse fenômeno é chamado de escassez de componentes em setores como o de telefonia móvel. O problema da escassez de componentes é que, embora alguns chips essenciais estejam disponíveis em quantidade suficiente, os fornecedores de primeiro nível e as montadoras não conseguem obter microcontroladores e outros chips, controladores de domínio não podem ser fabricados e carros não podem ser produzidos. Isso, por sua vez, afeta todos os fornecedores da cadeia de suprimentos, e ninguém consegue escapar ileso.

A escassez de chips afeta a cadeia de suprimentos de todos os setores e impacta profissionais de todas as áreas. Quase todos esperam que essa crise termine o mais rápido possível. Diversas empresas fizeram previsões. Uma visão otimista aponta para uma continuidade da escassez de chips até o primeiro trimestre de 2022, enquanto uma visão pessimista indica que ela só deverá se estender até 2023.

dois 

A epidemia é o ponto de partida inicial desta tempestade, e também a maior incerteza nesta crise de escassez central.

A reação em cadeia causada pela epidemia

In the first quarter of 2020, the epidemic hit China's auto market hard, and sales in China's auto market were cut in half in the quarter. Other markets around the world began to be affected by the epidemic in the second quarter, and sales in global markets other than China were cut in half again in the second quarter.

A produção e as vendas globais de automóveis diminuíram em mais de 10 milhões de unidades em 2020. Essa redução de produção, superior a 10 milhões de unidades, ocorreu principalmente no primeiro semestre do ano. A queda acentuada na demanda deixou as montadoras, os fornecedores de primeiro nível e as fábricas de semicondutores automotivos muito pessimistas em relação às perspectivas futuras, resultando no cancelamento de um grande número de encomendas de chips.

Nos primeiros dias da epidemia, as pessoas ficaram confinadas em casa, o que estimulou a demanda por trabalho remoto, colaboração online, educação online, entretenimento eletrônico, etc. O mercado de consoles de jogos, PCs, celulares e serviços em nuvem estava em plena expansão, compensando a redução da capacidade de produção de chips automotivos.

Os cortes nos pedidos das montadoras também se refletem nas demonstrações financeiras da TSMC. No segundo e terceiro trimestres do ano passado, a receita do segmento automotivo da TSMC continuou a cair. No terceiro trimestre, caiu para US$ 240 milhões, e sua participação na receita total diminuiu para menos de 2%.

Do ponto de vista da demanda, os governos de vários países implementaram muitos estímulos econômicos em resposta à possível recessão econômica causada pela epidemia, e a demanda se recuperou mais rápido do que o previsto.

O mercado automotivo chinês começou a se recuperar no segundo trimestre de 2020, com uma queda anual de apenas cerca de 500,000 mil unidades no período. Outros mercados globais também se recuperaram no terceiro trimestre.

A rápida recuperação da demanda deixou os fabricantes de automóveis confusos.

O ciclo de produção de semicondutores é longo, o processo é demorado e a taxa de utilização da capacidade é alta. O cronograma de produção é tão apertado quanto uma complexa linha ferroviária de alta velocidade. Uma vez interrompida, é difícil retomar a produção. Em circunstâncias normais, os fornecedores de primeiro nível precisam emitir as solicitações aos fornecedores de níveis inferiores com 12 semanas de antecedência e, dependendo do tipo de chip, geralmente leva de 14 a 24 semanas para que os estoques sejam formados.

O corte de encomendas é apenas o primeiro passo para a escassez de núcleos para chips automotivos. Em circunstâncias normais, seriam necessários 6 meses para corrigir essa decisão.

O desequilíbrio entre oferta e demanda causado pela epidemia é o impasse e a maior incerteza na escassez central.

A indústria de semicondutores é cíclica. Tanto do ponto de vista da oferta quanto da demanda, a oferta muda lentamente e pode ser considerada basicamente inalterada no curto prazo, enquanto as flutuações da demanda são muito evidentes nesse mesmo período. Os semicondutores geralmente apresentam um período de alta de 3 a 4 anos, por isso frequentemente vemos notícias de aumentos e reduções periódicas de preços, que são determinados pela relação cíclica entre oferta e demanda.

Mas a epidemia rompeu essa relação regular entre oferta e demanda.

Do ponto de vista da demanda, os mercados de PCs, computação em nuvem, 5G e veículos de novas energias estão extremamente aquecidos. A pandemia não diminuiu em nada essa demanda. A julgar pelos relatórios positivos de vários fabricantes de semicondutores no primeiro trimestre, a pandemia até mesmo impulsionou bastante a demanda.

Do ponto de vista da cadeia de suprimentos, a indústria de semicondutores possui uma divisão global do trabalho e é interligada. Se qualquer elo falhar, haverá problemas com o fornecimento geral. A atual situação da pandemia em todo o mundo está causando um aumento nos preços dos semicondutores, e a cadeia de suprimentos é muito frágil e pode ser facilmente interrompida, levando à paralisia geral do fornecimento de chips.

Podemos lembrar que, no passado, inundações, terremotos, incêndios, etc., em algumas áreas locais, levavam à escassez de chips, o que, por sua vez, provocava aumentos de preços. Com a atual turbulência global e a forte demanda por diversos produtos eletrônicos, não é difícil entender a maior escassez de núcleos na história dos semicondutores.

8 polegadas de sono

Segundo as estatísticas relevantes, a demanda por wafers de 8 polegadas representa 79% da demanda de semicondutores automotivos, enquanto a demanda por wafers de 12 polegadas representa apenas 12%.

Desta vez, a escassez de chips automotivos concentra-se principalmente em wafers de 8 polegadas. A oferta de wafers de 8 polegadas está reduzida desde o segundo semestre de 2019. Com a crescente demanda por 5G, casas inteligentes e outras tecnologias, a disponibilidade de wafers de 8 polegadas torna-se extremamente limitada. Qualquer perturbação nesse sentido poderá agravar ainda mais a situação.

As principais aplicações de wafers de 8 polegadas são circuitos integrados de gerenciamento de energia, sensores de imagem CMOS (CIS), dispositivos de potência, chaves de radiofrequência (RF), microcontroladores (MCUs), circuitos integrados de drivers de display e sensores MEMS.

Em termos de produtos finais, esses chips estão experimentando uma forte demanda.

Tomando como exemplo os celulares 5G, Lu Weibing, presidente do Xiaomi Group China, disse certa vez que os celulares 5G contêm o dobro de chips em comparação com os celulares 4G.

Especificamente no nível do chip, o uso de chips de radiofrequência, chips de gerenciamento de energia, chips CIS de baixa resolução (2M/5M e abaixo), etc., é basicamente duplicado em telefones celulares 5G, e esses chips são produzidos principalmente em wafers de 8 polegadas.

Em nossa compreensão tácita, os celulares 5G dependem mais de chips com processos de fabricação avançados, mas, na prática, o uso de processos de fabricação consolidados e wafers de 8 polegadas em celulares 5G aumentou consideravelmente.

Do lado da oferta de wafers de 8 polegadas, a empresa enfrenta o problema da dificuldade em expandir a produção. O principal motivo é que esse negócio não é economicamente viável. Embora a demanda a jusante esteja crescendo, o preço dos wafers de 8 polegadas vem caindo. Em termos de expansão da produção, o custo dessa expansão também permanece elevado.

A expansão da produção de 8 polegadas enfrenta problemas com os equipamentos. Os principais fabricantes de equipamentos já interromperam há muito tempo a produção de equipamentos de 8 polegadas. A expansão da produção só pode ser solucionada com equipamentos usados, que não só são caros, como também escassos.

A demanda continua a crescer e a capacidade de produção praticamente não aumenta. Nesse caso, os chips automotivos, que dependem muito de wafers de 8 polegadas, são facilmente danificados. Para ser direto, o wafer de 8 polegadas é o equivalente a "sete polegadas" no mundo dos chips automotivos.

Uma breve explicação se faz necessária aqui, pois os chips automotivos não são limitados apenas por 8 polegadas, mas também por processos já consolidados.

Haverá uma linha divisória imprecisa entre wafers de 8 polegadas e wafers de 12 polegadas no processo de fabricação. De modo geral, o processo de produção correspondente a wafers de 8 polegadas é de 0.11 mícron ou superior. É claro que alguns fabricantes avançaram o processo de 8 polegadas para 90 nm ou até mesmo 65 nm, e os processos abaixo de 65 nm são produzidos principalmente em wafers de 12 polegadas.

De forma geral, a indústria acredita que 28 nm é o ponto de virada entre processos maduros e processos avançados. Mesmo que os chips automotivos utilizem wafers de 12 polegadas, a maioria deles é baseada em processos maduros acima de 28 nm.

Globalmente, os wafers de 12 polegadas são produzidos principalmente por fundições. Nos últimos anos, as fundições lideradas pela TSMC têm se concentrado principalmente em processos avançados e promovido continuamente o desenvolvimento da Lei de Moore. No entanto, a atenção dada aos processos já consolidados é claramente insuficiente, com exceção, é claro, da UMC.

Em resumo, os chips automotivos não eram muito populares nas fundições no passado.

Os desastres naturais continuam

Uma grande parte dos chips automotivos é fornecida pela IDM. Desde o início deste ano, devido a tempestades de neve e incêndios, a IDM vem sofrendo acidentes constantes e não consegue produzir em plena capacidade, agravando a escassez de chips automotivos.

Em fevereiro, o Texas, nos Estados Unidos, sofreu com uma nevasca extrema, que causou a paralisação das fábricas da NXP e da Infineon em Austin. O CEO da Infineon, Glossary, prevê que a produção em Austin só retornará aos níveis pré-nevasca em junho.

Em 19 de março, um incêndio destruiu 11 máquinas na fábrica de chips da Renesas em Naka, no nordeste do Japão, e a linha de produção de wafers de 300 mm (12 polegadas) "Edifício N3" parou de funcionar, sendo que cerca de dois terços dessa produção eram destinados a chips automotivos. A notícia de 3 de junho era de que a capacidade de produção da fábrica havia sido restaurada para 88% e que não se esperava que retornasse aos níveis pré-desastre até julho.

Em maio, o CEO do Grupo Volkswagen, Herbert Diess, afirmou que dois incidentes nos Estados Unidos e no Japão causaram prejuízos à Volkswagen.

Além dos problemas de fabricação integrada (IDM), a província de Taiwan, na China, principal área de produção global de semicondutores, tem sido assolada por diversas condições adversas, como escassez de água, cortes de energia e epidemias.

Em 2020, Taiwan, na China, sofreu a pior seca em 56 anos, e o alerta de escassez de água só foi suspenso em junho deste ano. Como todos sabemos, as fábricas de semicondutores são conhecidas como "tigres da água". A TSMC pode consumir água equivalente à capacidade de armazenamento da Usina Hidrelétrica de Três Gargantas em apenas dois anos.

Em 14 de abril de 2021, a fábrica Fab14 P7 da TSMC sofreu uma queda de energia devido à escavação acidental de dutos em um projeto próximo. A fábrica inclui linhas de produção de 45/40 nm e 16/12 nm. Microcontroladores automotivos de processo 45/40 nm são um dos principais produtos da fábrica. Em circunstâncias normais, se uma fábrica de semicondutores sofre uma queda de energia, leva de 2 a 7 dias para recalibrar os equipamentos. Sem energia, o trabalho é interrompido.

Desde maio deste ano, a epidemia voltou a ocorrer em Taiwan. Em 15 de maio, foram relatados 180 novos casos locais em Taiwan e na China, e as cidades de Taipei e Nova Taipei foram elevadas ao terceiro nível de alerta, que vigorou de 16 a 28 de maio. No início de junho, mais de 200 pessoas foram diagnosticadas com a doença entre os trabalhadores migrantes da fábrica de Zhunan da KYEC, uma das principais empresas de embalagens e testes de Taiwan.

Até o momento, muitas empresas locais de semicondutores em Taiwan, incluindo TSMC, Advanced Micro Devices, Nanya, Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. e Largan Optoelectronics, tiveram funcionários diagnosticados com a doença.

Além de Taiwan, na China, a Malásia também iniciou o lockdown a partir de 1º de junho devido à epidemia. A Malásia é o maior país produtor mundial de embalagens de chips para automóveis, e a situação é ainda pior no setor automotivo.

Após uma série de N combinações, o chip do carro ficou seriamente danificado.

Continuação de "Guerra dos Chips Automotivos (2)"

Aviso: Este artigo foi reproduzido de "Jianyue Car Review". Este artigo representa apenas a opinião pessoal do autor e não representa a opinião da Sacco Micro ou da indústria. Sua reprodução e compartilhamento são permitidos apenas para fins de proteção dos direitos de propriedade intelectual. Ao reproduzir este conteúdo, favor indicar a fonte original e o autor. Em caso de infração de direitos autorais, entre em contato conosco para que possamos removê-lo.

Número de telefone da empresa: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Gerente Li

QQ: 332496225 Gerente Qiu

Endereço: Sala 809, Edifício C, Edifício de Tecnologia Zhantao, nº 1079 Avenida Minzhi, Novo Distrito de Longhua, Shenzhen