Các chất bán dẫn trong ngành ô tô có thể được chia đơn giản thành ba loại: chip chức năng MCU (Bộ vi điều khiển), chất bán dẫn công suất (IGBT, MOSFET, v.v.) và cảm biến. MCU chủ yếu đóng vai trò trong các khía cạnh cốt lõi về an toàn và lái xe, điều khiển hệ thống lái tự động (hỗ trợ), hiển thị và tính toán của hệ thống điều khiển trung tâm, điều khiển động cơ, khung gầm và thân xe, v.v.

Vi điều khiển (MCU) chiếm khoảng 30% tổng số thiết bị bán dẫn được trang bị trong ô tô. Trung bình, mỗi chiếc xe sử dụng hơn 70 chip MCU. Ngoài ra, ô tô đã phát triển từ "máy móc chức năng" thành "máy móc thông minh" và từ "thiết bị điện tử ô tô" thành "lái xe tự động", điều này càng làm tăng quy mô thị trường MCU ô tô. Theo dữ liệu từ công ty nghiên cứu thị trường Gartner, trong nhu cầu về chip điện tử ô tô, chip tính toán và điều khiển cùng chip bán dẫn công suất hiện là hai loại lớn nhất về nhu cầu thị trường, mỗi loại chiếm 26.2% và 29.7% tổng nhu cầu về chip ô tô. Quy mô kết hợp của hai loại này đã đạt 22.9 tỷ USD, chiếm hơn 55% toàn bộ thị trường bán dẫn ô tô.

Chú thích: Cơ cấu sản phẩm bán dẫn ô tô và thị phần

Ví dụ, Google Waymo sử dụng giải pháp CPU Intel + FPGA Altera và MCU Infineon làm giao diện truyền thông; Baidu Apollo sử dụng giải pháp MCU NXP/Infineon/Resas + FPGA Xilinx/GPU NVIDIA; Audi sử dụng giải pháp tích hợp đa chip ASIC Mobileye GPU NVIDIA + FPGA Altera + MCU Infineon, v.v. Các ứng dụng trong ngành ô tô như xe tự lái, truyền thông thông minh trong xe và giải trí trong cabin đòi hỏi khả năng xử lý thông tin lớn của MCU 32-bit. Xu hướng tương lai sẽ hướng tới tích hợp đa chức năng và hiệu suất tiêu thụ năng lượng thấp, và số lượng ứng dụng có thể tiếp tục tăng lên.

Ngoài ra, có thể thấy từ các dòng sản phẩm MCU ô tô 32-bit do các nhà sản xuất MCU ô tô lớn cung cấp, chẳng hạn như Renesas, NXP, Texas Instruments, Infineon, Microchip, Cypress, STMicroelectronics và Toshiba, rằng hầu hết các nhà sản xuất đều có thiết kế MCU với lõi CPU ARM Cortex-M hoặc ARM Cortex-R và đang nỗ lực mở rộng dòng sản phẩm MCU sang nhiều ứng dụng ô tô hơn.

Có thể dự đoán rằng việc áp dụng các lõi CPU từ các nhà sản xuất IP lớn sẽ thúc đẩy sự phát triển của các MCU dành cho ô tô.

Theo dữ liệu từ ICVTank, thị trường chip chức năng ô tô toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng trưởng ổn định từ 7 tỷ USD năm 2019 lên 7.5 tỷ USD năm 2021.

Tuy nhiên, thị trường chất bán dẫn ô tô toàn cầu hiện đang bị chi phối bởi các công ty khổng lồ đến từ châu Âu, Hoa Kỳ, Nhật Bản và các quốc gia khác.

Những nhà sản xuất chính trong lĩnh vực vi điều khiển (MCU) ô tô là ai?

Theo số liệu từ tổ chức nghiên cứu thị trường Gartner, giá trị sản lượng chất bán dẫn ô tô của châu Âu năm 2019 chiếm 36.79% tổng giá trị sản lượng chất bán dẫn ô tô toàn cầu là 15.088 tỷ USD, đứng đầu thế giới về thị phần; Hoa Kỳ đứng thứ hai với thị phần toàn cầu là 32.64%; tiếp theo là Nhật Bản chiếm 26.03% thị phần toàn cầu. Doanh thu bán chất bán dẫn ô tô của Trung Quốc đại lục năm 2019 chỉ khoảng 1 tỷ USD, chiếm chưa đến 3%. So với châu Âu, Hoa Kỳ và Nhật Bản, khoảng cách này rất lớn.

Chú thích: Nguồn dữ liệu: Gartner, biểu đồ được lập theo số 1 đường Xinwen.

Trong số 20 nhà sản xuất chất bán dẫn ô tô hàng đầu thế giới, số lượng công ty Mỹ đạt 9, và số lượng công ty châu Âu và Nhật Bản mỗi nước là 5. Tuy nhiên, khả năng cạnh tranh toàn diện của các công ty chất bán dẫn ô tô châu Âu mạnh hơn, và 3 trong số 5 công ty này đã lọt vào Top 5 toàn cầu. Nexperia của Trung Quốc đại lục là một công ty chất bán dẫn ô tô được thành lập bởi một công ty Trung Quốc đã mua lại mảng kinh doanh linh kiện tiêu chuẩn NXP ban đầu. Hiện tại, đây là nhà sản xuất chất bán dẫn cấp ô tô lớn nhất và cao cấp nhất của Trung Quốc.

Các công ty tiêu biểu trong lĩnh vực sản xuất vi điều khiển (MCU) cho ô tô bao gồm Renesas, NXP, Infineon, Texas Instruments, Nvidia, v.v. Trong những năm gần đây, Trung Quốc cũng tích cực triển khai trong lĩnh vực điện tử ô tô. Ví dụ, các công ty sản xuất MCU trong nước như Saiteng Micro đã bước đầu tham gia vào lĩnh vực ô tô. Tính đến tháng 5 năm 2020, vi điều khiển cấp ô tô của Saiteng Micro đã xuất xưởng hàng triệu chiếc.

BYD Semiconductor gia nhập lĩnh vực vi điều khiển (MCU) vào năm 2007, và sản phẩm đầu tiên mà hãng bắt đầu phát triển là các MCU cấp công nghiệp. Sau 13 năm phát triển, BYD đã có các chip MCU đa năng cấp công nghiệp, chip MCU 3 trong 1 cấp công nghiệp, chip MCU cảm ứng cấp ô tô, chip MCU đa năng cấp ô tô và chip MCU quản lý pin. Đây là một bước đột phá khác của BYD bên cạnh các thiết bị nguồn.

Vào tháng 3 năm 2020, AutoChips, một công ty con thuộc sở hữu hoàn toàn của NavInfo, đã thông báo rằng dòng sản phẩm MCU cấp ô tô AC7801X của họ là chip MCU 32-bit Cortex-M0+ cấp ô tô đầu tiên được sản xuất trong nước. AC7801X chủ yếu dành cho điện tử thân xe ô tô và có thể được sử dụng rộng rãi trong cửa sổ trời, cửa sổ, ghế ngồi, đèn LED, ETC, radar lùi, cảm biến mưa và các lĩnh vực sản phẩm khác. Jiefa Technology dựa vào lợi thế của mình trong thị trường hậu mãi và bổ sung cho NavInfo, công ty dẫn đầu ngành trong thị trường lắp đặt trước, để cùng nhau tăng cường khả năng cạnh tranh trong cả thị trường lắp đặt trước và lắp đặt sau.

Vào tháng 9 năm 2020, Công ty TNHH Công nghệ Vi điện tử Thượng Hải Xinwang đã nhận được 100 triệu nhân dân tệ trong vòng gọi vốn Series A, dẫn đầu bởi Silicon Harbor Capital, tiếp theo là SAIC Hengxu, SMIC Juyuan, Beyond Moore, Fed Securities và Jucheng Investment. Được biết, Xinwang Micro đã phát triển các vi điều khiển 8-bit và vi điều khiển & xử lý tín hiệu số 32-bit chất lượng cao và độ tin cậy cao dựa trên kiến ​​trúc lõi KungFu IP độc lập của mình. Bên cạnh lõi và kiến ​​trúc vi điều khiển độc lập, Xinwang Micro cũng đã phát triển một loạt các công cụ phát triển có thể hỗ trợ nghiên cứu và phát triển độc lập, bao gồm môi trường phát triển tích hợp, trình biên dịch C và trình giả lập, đạt được sự tự chủ hoàn toàn từ chip đến chuỗi công cụ.

Ngành sản xuất của Trung Quốc vẫn đang chật vật để bắt kịp, chủ yếu là do chu kỳ phát triển dài của chip MCU dành cho ô tô, ngưỡng thiết kế cao và vốn đầu tư lớn. Hiện nay, MCU trong nước chủ yếu được sử dụng trong các loại hệ thống điều khiển đèn pha, đèn hậu ô tô và các thiết bị điều khiển tiện nghi ngoại vi, bao gồm nâng hạ kính cửa sổ, sạc không dây, v.v.

Từ năng lực sản xuất thượng nguồn đến khâu thu mua cuối cùng, những lý do dẫn đến tình trạng thiếu hụt vi điều khiển ô tô (MCU) năm 2021.

Lần này, tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng các chip ô tô là MCU được sử dụng trong hệ thống ESP (hệ thống ổn định điện tử) và ECU (bộ điều khiển điện tử).

Phân tích các nguyên nhân gây ra tình trạng thiếu hụt chip ô tô từ khâu sản xuất thượng nguồn đến khâu thu mua cuối cùng để học hỏi và tham khảo:

Về phía nguồn cung, dự báo ảm đạm cho nửa đầu năm 2020 đã phần nào kìm hãm việc lên kế hoạch sản xuất chip ô tô trong nửa cuối năm. Tồn kho bằng không hoặc thậm chí âm cũng là một yếu tố lớn gây ra tình trạng thiếu hụt này. Những người trước đây không chú ý đến việc dự trữ chip giờ đây lại rất coi trọng vấn đề này.

Mặt khác, sự lây lan của đại dịch toàn cầu cũng đã tác động đến chip và chuỗi cung ứng chip. Năng lực sản xuất chip MCU trên tấm wafer 8 inch đang bị hạn chế, các nhà máy lắp ráp chip ở Đông Nam Á đã tạm ngừng sản xuất, và tập đoàn chip khổng lồ ST (STMicroelectronics) của Ý đã trải qua một cuộc đình công quy mô lớn, càng làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu hụt chip MCU. Theo dữ liệu do SUMCO công bố, năng lực sản xuất wafer 8 inch trong lĩnh vực ô tô sẽ chiếm khoảng 33% trong năm 2020, và năng lực sản xuất wafer 12 inch sẽ chiếm khoảng 5%. Trong bối cảnh năng lực sản xuất khan hiếm trên toàn ngành công nghiệp bán dẫn, ngành điện tử tiêu dùng đang càng chiếm dụng nhiều năng lực sản xuất chip hơn.

Chú thích: Tỷ lệ ứng dụng công suất sản xuất tấm wafer 8 inch năm 2020. Biểu đồ: Dữ liệu kinh doanh điện tử quốc tế. Nguồn: SUMCO

Chú thích: Tỷ lệ ứng dụng công suất sản xuất wafer 12 inch năm 2020. Biểu đồ: Tình hình kinh doanh điện tử quốc tế. Nguồn dữ liệu: SUMCO

Về phía cầu, ngành công nghiệp ô tô Trung Quốc tiếp tục phục hồi, với hiệu suất thị trường vượt kỳ vọng. Sự phát triển của điện tử và công nghệ thông minh trong ô tô đã làm tăng thêm nhu cầu về chip ô tô trên mỗi chiếc xe. Do tình trạng thiếu hụt chip ô tô, thời gian giao hàng của các nhà sản xuất linh kiện bắt đầu kéo dài. Thời gian giao hàng của MCU 32-bit của Infineon hiện nay là 15-24 tuần, và thời gian giao hàng của MCU của ST đã kéo dài đến 24-35 tuần.

Nguồn cung linh kiện điện tử ô tô trong nước lần này chủ yếu thiếu chip từ các nhà sản xuất quốc tế lớn, chẳng hạn như các công ty sản xuất chip ô tô lâu đời như NXP, Infineon, ST và Bosch. Giá của một số sản phẩm MCU ô tô của các nhà sản xuất này đã tăng từ 20% đến 30%. Tỷ lệ tự cung tự cấp chip ô tô trong nước dưới 10%, vì vậy chúng ta về cơ bản chỉ là những người ngoài cuộc trước tình trạng thiếu hụt chip ô tô này. Xét cho cùng, các yêu cầu nghiêm ngặt như chứng nhận đạt tiêu chuẩn ô tô, độ tin cậy và chứng nhận dài hạn đều là những rào cản đối với các công ty sản xuất chip Trung Quốc khi muốn gia nhập chuỗi cung ứng ô tô.

Tình trạng thiếu hụt chip ô tô có thể kéo dài đến nửa năm, và dự kiến ​​sẽ vẫn còn một số áp lực lên nguồn cung chip ô tô trong nửa đầu năm 2021. Tình trạng thiếu hụt chip ô tô đã gióng lên hồi chuông cảnh báo cho chuỗi cung ứng ngành công nghiệp ô tô trong nước. Việc các vi điều khiển (MCU) nội địa thâm nhập vào chuỗi cung ứng ô tô là một xu hướng chung. Ví dụ, Great Wall Motors gần đây đã hoàn tất khoản đầu tư chiến lược vào Công ty TNHH Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Robot Bắc Kinh Horizon, điều này có nghĩa là Great Wall Motors đã chính thức gia nhập ngành công nghiệp chip. Geely cũng đã đầu tư vào Xinqing Technology và Xinjuneng. Sự phát triển của xe năng lượng mới trong nước sẽ thúc đẩy sự phát triển của chuỗi cung ứng nội địa. Quá trình này tương tự như sự phát triển của các thương hiệu điện thoại di động trong nước thúc đẩy sự phát triển của chuỗi cung ứng điện thoại di động.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Số 1, đường Xinwen". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả và không đại diện cho quan điểm của Sacco Micro và ngành. Bài viết chỉ được phép đăng lại và chia sẻ nhằm mục đích bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi đăng lại. Nếu phát hiện vi phạm bản quyền, vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa bỏ.

Số điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Số fax: +86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li

QQ: 332496225 Quản lý Qiu

Địa chỉ: Phòng 809, Tòa nhà C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Khu Longhua Mới, Thâm Quyến