Поскольку мир вступает в 2021 год с осторожным оптимизмом, его мировые рынки все еще ощущают многие последствия пандемии COVID-19, которая еще не искоренена. Многие люди перешли на удаленную работу. Это привело к увеличению спроса на смартфоны и ноутбуки, что вызвало нехватку важнейших компонентов, таких как полупроводники. Одной из отраслей, которая начинает ощущать влияние этой нехватки, является автомобилестроение. Если производители полупроводников не смогут наверстать упущенное, это может привести к новым задержкам для нескольких крупных автомобильных компаний.
Полупроводники в электромобилях
Пока вы читаете эти строки со своего смартфона, планшета или ноутбука, полупроводники помогают транспортировать электрические токи по вашему устройству. Они обеспечивают исправную работу всех микропроцессоров и транзисторов. Эта зависимость ничем не отличается и для электромобилей. Поскольку электромобили настолько сильно зависят от емкости аккумуляторов, они долгое время были ограничены менее оптимальными запасами хода.
Однако достижения в области химии полупроводников, таких как галлий и карбид кремния, позволили аккумуляторам электромобилей работать при более высоких напряжениях. Такие прорывы помогли автопроизводителям электромобилей, таким как Tesla, снизить стоимость своих автомобилей для потребителей.
Дело не только в аккумуляторах — полупроводники стали неотъемлемой частью постоянно развивающихся передовых электронных функций. Такие функции, как датчики слепых зон, камеры и полностью автономное вождение (FSD), в значительной степени зависят от полупроводниковых чипов. Более того, по мере развития инноваций в области электромобилей и необходимости дальнейшей электрификации спрос на чипы, несомненно, будет расти.
Почему дефицит полупроводников — это большая проблема
Проще говоря, текущее состояние производства полупроводников — это вопрос спроса и предложения. В данной конкретной ситуации глобальный спрос превышает имеющееся предложение. К сожалению, это проблема не только для автопроизводителей. Полупроводники и их уникальная атомная структура повсеместно присутствуют во всей электронике, включая диоды, транзисторы и печатные платы. Этот спрос выходит далеко за рамки электромобилей… или любых автомобилей, если на то пошло.
Для автопроизводителей, в частности, полупроводниковые чипы отвечают за работу жизненно важных компонентов автомобиля. Это включает в себя все: от датчиков безопасности, до тормозных систем и технологий помощи водителю. Если эти чипы недоступны для таких компаний, как Toyota, они не могут продолжить сборку и просто возвращаются к ней, когда поступает новая партия. Эти полупроводниковые чипы являются электронным сердцем каждого автомобиля.
Несколько автопроизводителей уже приостанавливают производство
Из-за нехватки комплектующих по всему миру многие известные автопроизводители уже начали приостанавливать отдельные производственные линии на своих заводах. General Motors — последнее крупное имя, объявившее о замораживании производственных линий на нескольких заводах. По данным Reuters, GM присоединяется к Ford Motors, Nissan, Toyota, Volkswagen, Subaru и Fiat Chrysler в замедлении сборки из-за нехватки чипов.
Другие зарубежные автопроизводители, такие как Renault и Stellantis, также пострадали. В результате они приостановили производство автомобилей на нескольких заводах в Европе. Эти мировые автопроизводители оказались застигнуты врасплох дефицитом чипов, имея мало резервных планов. По крайней мере, этот дефицит дорогостоящим образом высветил зависимость мира от небольшой группы производителей полупроводников, особенно на Тайване.
Позиция Tesla на фоне дефицита полупроводников
Несмотря на интенсивные усилия многих автопроизводителей, Tesla, похоже, держит голову опущенной и продолжает двигаться вперед. Американский автопроизводитель еще не дал никаких комментариев по поводу дефицита полупроводников и, похоже, работает в обычном режиме. Она начала разрабатывать собственные чипы в 2016 году, до того, как ее первый чип для автономного вождения дебютировал в 2019 году. Затем Tesla обратилась к улучшению чипа с TSMC (см. ниже), используя 7-нм процесс производителя. Недавно появилась новая информация, раскрывающая, что Tesla заключила партнерство с Samsung для разработки 5-нм чипа FSD. Тем не менее, новые чипы Tesla не планируются к массовому производству до 4 квартала 2021 года. Тем не менее, Tesla приходится беспокоиться о собственных процессах производства чипов.
Производители полупроводников сталкиваются с собственными задержками
Если это еще не очевидно, то никто не предвидел огромного влияния глобальной пандемии на мировую экономику и нагрузки, которую она окажет на цепочки поставок. Производители полупроводников — не исключение. На фоне резкого роста спроса на электронные устройства они также изо всех сил пытаются успеть.
Тайвань является домом для крупных технологических корпораций, таких как Taiwan Semiconductor Manufacturing Co (TSMC), крупнейшего в мире контрактного производителя чипов. Шанхайская Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) также является важным игроком в глобальной цепочке поставок полупроводников. Некоторые поставщики, такие как SMIC, столкнулись с жесткими государственными ограничениями, введенными администрацией Трампа. Согласно отчету Reuters, один автопроизводитель перенес производство чипов с подверженной ограничениям SMIC на TSMC, только чтобы обнаружить, что производитель был перегружен.
Как крупнейший в мире производитель чипов, TSMC быстро стала лицом дефицита полупроводников. Она также стала заверяющим голосом, поддерживающим усилия по удовлетворению срочного и обширного спроса.
Как мир справляется с дефицитом полупроводников
Ясно, что мир был застигнут врасплох всплеском спроса на полупроводники. Только сейчас он разрабатывает стратегии, как восстановиться. Соединенные Штаты признали, что их зависимость от чипов из других стран может привести к задержкам в производстве внутри страны. Они стремятся это исправить. На прошлой неделе 15 сенаторов США из ключевых штатов-производителей автомобилей призвали администрацию Байдена работать с Конгрессом над решением проблемы глобального дефицита чипов.
Призыв к действию требует усилий по обеспечению необходимого финансирования для быстрого внедрения ресурсов, необходимых для увеличения объемов производства полупроводников. Сенаторы также кратко упомянули о стимулировании производства полупроводников внутри страны в будущем. Этот шаг, безусловно, сократил бы цепочку поставок для американских автопроизводителей.
До сих пор США поддерживали усилия TSMC по удовлетворению спроса на полупроводники. Тайваньская компания установила прочные отношения с федеральными и государственными органами США, работая над возведением $12-миллиардного завода по производству чипов в Аризоне. Однако пока компании, такие как TSMC и SMIC, должны сосредоточиться на удовлетворении текущих потребностей автопроизводителей и производителей электроники. Похоже, США постараются помочь в ускорении производственного процесса… или, по крайней мере, перестанут его сдерживать.