Автомобильные полупроводники можно условно разделить на три категории: функциональные микроконтроллеры (MCU), силовые полупроводники (IGBT, MOSFET и др.) и датчики. Микроконтроллеры в основном играют роль в ключевых аспектах безопасности и вождения, управлении системами автоматического вождения (системами помощи водителю), отображении и обработке данных центральными системами управления, управлении двигателем, шасси и кузовом и т. д.

Микроконтроллеры (MCU) составляют около 30% всех полупроводниковых устройств, устанавливаемых в автомобилях. В среднем в каждом автомобиле используется более 70 микроконтроллеров. Кроме того, автомобили эволюционировали от «функциональных машин» к «умным машинам» и от «автомобильной электроники» к «беспилотному вождению», что еще больше увеличило объем рынка автомобильных микроконтроллеров. По данным исследовательской компании Gartner, в настоящее время двумя крупнейшими категориями спроса на автомобильные электронные чипы являются вычислительные и управляющие чипы, а также силовые полупроводниковые чипы, на каждую из которых приходится 26.2% и 29.7% от общего спроса на автомобильные чипы. Совокупный объем этих двух категорий достиг 22.9 млрд долларов США, что составляет более 55% всего рынка автомобильных полупроводников.

Легенда: Структура рынка полупроводниковых изделий в автомобильной промышленности и его доля на рынке.

Например, Google Waymo использует решение на базе процессора Intel и ПЛИС Altera, а также микроконтроллера Infineon в качестве интерфейса связи; Baidu Apollo использует решение на базе микроконтроллера NXP/Infineon/Resas и ПЛИС Xilinx/графического процессора NVIDIA; Audi использует интегрированное решение Mobileye ASIC на базе графического процессора NVIDIA, ПЛИС Altera и микроконтроллера Infineon и т.д. Автомобильные приложения, такие как беспилотные автомобили, интеллектуальные системы связи в салоне и развлекательные системы, требуют больших вычислительных мощностей 32-битных микроконтроллеров. Будущая тенденция будет направлена ​​на многофункциональную интеграцию и низкое энергопотребление, и число областей их применения может продолжать расти.

Кроме того, как видно из линеек 32-битных автомобильных микроконтроллеров, предлагаемых ведущими производителями автомобильных микроконтроллеров, такими как Renesas, NXP, Texas Instruments, Infineon, Microchip, Cypress, STMicroelectronics и Toshiba, почти большинство производителей используют в своих разработках микроконтроллеры с процессорами ARM Cortex-M или ARM Cortex-R в качестве ядра ЦП и стремятся расширить линейку микроконтроллеров для более широкого спектра автомобильных приложений.

Вполне вероятно, что внедрение процессорных ядер от ведущих производителей IP-блоков ускорит разработку автомобильных микроконтроллеров.

Согласно данным ICVTanK, ожидается, что мировой рынок функциональных автомобильных чипов будет неуклонно расти, увеличившись с 7 миллиардов долларов США в 2019 году до 7.5 миллиардов долларов США в 2021 году.

Однако в настоящее время на мировом рынке автомобильных полупроводников доминируют гигантские компании из Европы, США, Японии и других стран.

Кто являются основными игроками на рынке автомобильных микроконтроллеров?

Согласно данным исследовательской компании Gartner, в 2019 году объем производства автомобильных полупроводников в Европе составил 36.79% от общего мирового объема производства автомобильных полупроводников в размере 15.088 млрд долларов США, заняв первое место в мире по доле рынка; США заняли второе место с долей рынка в 32.64%; за ними следует Япония с 26.03% доли мирового рынка. Доходы от продаж автомобильных полупроводников в материковом Китае в 2019 году составили всего около 1 млрд долларов США, что составляет менее 3%. По сравнению с Европой, США и Японией наблюдается существенный разрыв.

Легенда: Источник данных: Gartner, диаграмма составлена ​​по адресу: улица Синьвэнь, дом 1.

Среди 20 ведущих мировых производителей автомобильных полупроводников количество американских компаний достигло 9, а европейских и японских — по 5. Однако, конкурентоспособность европейских компаний, занимающихся автомобильными полупроводниками, выше, и 3 из 5 компаний вошли в топ-5 мирового рынка. Китайская компания Nexperia, занимающаяся производством автомобильных полупроводников, была основана китайской компанией, которая приобрела бизнес по производству стандартных компонентов NXP. В настоящее время это крупнейший и самый высококлассный производитель автомобильных полупроводников в Китае.

К числу основных компаний-представителей автомобильных микроконтроллеров относятся Renesas, NXP, Infineon, Texas Instruments, Nvidia и др. В последние годы Китай также активно развивается в области автомобильной электроники. Например, такие отечественные компании по производству микроконтроллеров, как Saiteng Micro, первоначально вышли на автомобильный рынок. По состоянию на май 2020 года компания Saiteng Micro отгрузила миллионы единиц автомобильных микроконтроллеров.

Компания BYD Semiconductor вышла на рынок микроконтроллеров в 2007 году, и первым продуктом, который она начала разрабатывать, стали микроконтроллеры промышленного класса. За 13 лет разработок BYD создала микроконтроллеры промышленного назначения, микроконтроллеры «три в одном», микроконтроллеры сенсорного управления для автомобилей, микроконтроллеры общего назначения для автомобилей и микроконтроллеры управления батареями. Это еще один прорыв для BYD, помимо силовых устройств.

В марте 2020 года компания AutoChips, дочернее предприятие NavInfo, объявила о выпуске линейки автомобильных микроконтроллеров AC7801X — первого в стране 32-битного микроконтроллера Cortex-M0+ автомобильного класса. AC7801X в основном используется в автомобильной кузовной электронике и может широко применяться в люках, окнах, сиденьях, светодиодных фарах, системах ETC, радарах заднего хода, датчиках дождя и других областях. Jiefa Technology, опираясь на свои преимущества на вторичном рынке, дополняет NavInfo, лидера отрасли на рынке фронтальных и задних бортовых систем, повышая конкурентоспособность друг друга на этих рынках.

В сентябре 2020 года компания Shanghai Xinwang Microelectronics Technology Co., Ltd. привлекла 100 миллионов юаней в рамках финансирования серии А, возглавляемого Silicon Harbor Capital, а также SAIC Hengxu, SMIC Juyuan, Beyond Moore, Fed Securities и Jucheng Investment. Известно, что Xinwang Micro разработала высоконадежные и высококачественные 8-битные и 32-битные микроконтроллеры и DSP на основе собственной IP-архитектуры ядра KungFu. Помимо независимого ядра и архитектуры микроконтроллера, Xinwang Micro также разработала ряд инструментов разработки, обеспечивающих независимую исследовательскую и опытно-конструкторскую работу, включая интегрированные среды разработки, компиляторы C и эмуляторы, достигая полной автономности от микросхем до цепочек инструментов.

Китайское производство по-прежнему испытывает трудности с тем, чтобы догнать конкурентов, главным образом из-за длительного цикла разработки микроконтроллеров автомобильного класса, высоких проектных требований и больших капиталовложений. В настоящее время отечественные микроконтроллеры в основном используются в различных типах автомобильных фар, системах управления задними фонарями и периферийных системах управления комфортом, включая подъем стекол, беспроводную зарядку и т. д.

От производственных мощностей на начальном этапе до закупок на конечном этапе: причины дефицита автомобильных микроконтроллеров в 2021 году.

В этот раз серьезная нехватка автомобильных чипов наблюдается в микроконтроллерах, используемых в системах ESP (электронная система стабилизации) и ECU (электронный блок управления).

Проанализируйте причины дефицита автомобильных чипов, начиная от производственных мощностей и заканчивая конечными закупками, для получения знаний и в качестве справочного материала:

Что касается предложения, пессимистичный прогноз на первое полугодие 2020 года в определенной степени ограничил планирование мощностей по производству автомобильных чипов во втором полугодии. Отсутствие или даже отрицательные запасы также являются важным фактором этого дефицита. Те, кто раньше не уделял внимания запасам чипов, теперь придают им большое значение.

С другой стороны, распространение глобальной эпидемии также оказало влияние на производство микросхем и смежные отрасли. Производственные мощности по выпуску 8-дюймовых пластин для микроконтроллеров ограничены, заводы по сборке микросхем в Юго-Восточной Азии приостановили производство, а итальянский гигант ST (STMicroelectronics) пережил масштабную забастовку, что еще больше усугубило дефицит микроконтроллеров. Согласно данным SUMCO, на производство 8-дюймовых пластин в автомобильной промышленности в 2020 году придется примерно 33%, а на производство 12-дюймовых пластин — примерно 5%. На фоне дефицита производственных мощностей в полупроводниковой промышленности в целом, потребительская электроника еще больше сокращает свои производственные мощности.

Легенда: Доля производственных мощностей по выпуску 8-дюймовых кремниевых пластин в 2020 году. Диаграмма: Данные международного электронного бизнеса. Источник: SUMCO.

Легенда: Доля производственных мощностей по выпуску 12-дюймовых кремниевых пластин в 2020 году. Диаграмма: Ситуация на международном рынке электроники. Источник данных: SUMCO.

Что касается спроса, автомобильная промышленность Китая продолжает восстанавливаться, демонстрируя рыночные показатели, превосходящие ожидания. Развитие автомобильной электроники и интеллектуальных систем еще больше увеличило спрос на автомобильные чипы для отдельных автомобилей. В связи с дефицитом автомобильных чипов сроки поставки комплектующих у производителей начали увеличиваться. Срок поставки 32-битных микроконтроллеров Infineon сейчас составляет 15-24 недели, а срок поставки микроконтроллеров ST увеличился до 24-35 недель.

В этом сезоне автомобильной электроники в основном ощущается нехватка чипов от крупных международных производителей, таких как известные компании, занимающиеся производством автомобильных микросхем, например, NXP, Infineon, ST и Bosch. Цены на автомобильные микроконтроллеры некоторых производителей выросли на 20-30%. Уровень самообеспеченности отечественного рынка автомобильными микросхемами составляет менее 10%, поэтому мы, по сути, являемся лишь наблюдателями этого дефицита. В конце концов, строгие требования, такие как сертификация автомобильного класса, надежность и долгосрочная гарантия, являются препятствиями для китайских компаний-производителей микросхем на пути к выходу на рынок автомобильной электроники.

Дефицит автомобильных чипов может продлиться полгода, и ожидается, что в первой половине 2021 года давление на поставки автомобильных чипов сохранится. Дефицит автомобильных чипов еще больше обострил ситуацию в цепочке поставок отечественной автомобильной промышленности. В целом, наблюдается тенденция к проникновению отечественных микроконтроллеров в цепочку поставок автомобильной промышленности. Например, компания Great Wall Motors недавно завершила стратегическое инвестирование в Beijing Horizon Robotics Technology R&D Co., Ltd., что означает, что Great Wall Motors официально вышла на рынок микросхем. Geely также инвестировала в Xinqing Technology и Xinjuneng. Рост отечественных электромобилей будет стимулировать рост отечественных цепочек поставок. Этот процесс аналогичен росту отечественных брендов мобильных телефонов, который стимулирует рост цепочек поставок мобильных телефонов.

Отказ от ответственности: Данная статья воспроизведена из источника «№ 1, улица Синьвэнь». Статья отражает исключительно личное мнение автора и не представляет точку зрения компании Sacco Micro и отрасли в целом. Она предназначена только для перепечатки и распространения и способствует защите прав интеллектуальной собственности. Пожалуйста, указывайте первоисточник и автора при перепечатке. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.

Номер телефона компании: +86-0755-83044319
Факс: +86-0755-83975897
Почта: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Менеджер Ли

QQ: 332496225 Менеджер Цю

Адрес: Комната 809, корпус C, технологический корпус Чжаньтао, проспект Миньчжи, 1079, новый район Лунхуа, Шэньчжэнь.