Последствията за Европа
Макар и без световна война, последните три години се оказаха едни от
най-динамичните (нарочно
избягвам думата „драматични“, за да не девалвира понятието) периоди в 138-годишната история на
автомобилната индустрия, а напреженията върху нея действаха с различна
интензивност и често противоположен вектор под формата на сили на натиск и опън,
справянето с които се люшкаше между регулаторен екстремизъм, сериозна
пандемична криза във веригата на доставките и суровинни проблеми практически по
всички азимути – от стоманата до произхода и добива (или технологичните усилия за намаляване дела) на редкоземните елементи. Всички тези
обстоятелства доведоха до многомилиардни инвестиции за навлизане нагоре по веригата с надеждата производителите да достигнат до така
мечтаната, но неизпитвана скоро от никого устойчива определеност.
Един от най-последователно обсъжданите аспекти на автомобилната еволюция в
последните десетина години е т.нар. „Цикъл на металурга“ или, казано по друг начин, навлизането на
мобилността в епохата на ускорените иновации и разпадането на единния продуктов
индустриален цикъл.
Те от своя страна донесоха нови проблеми, един от които е постепенната
раздяла на автомобила с механичната му душа и преобразяване в посока кръстоска
между смартфон и бяла техника на колела. Случи се бързо – за няма и десет
години, което предизвика шоков ръст в потреблението на полупроводници.
Бъдете сигурни, че тази проблематика не дава мира нощем на мнозинството от
белите яки по последните етажи на високата автомобилна власт, а траен интерес
към темата естествено изпитват и онези, които се опитват да анализират един от
аспектите на случващото се в най-сложната човешка икономическа дейност –
автомобилната индустрия. Тъкмо стремително нарастващата й полупроводникова
интензивност бе ключова съставка от основата на разминаването между търсене и
предлагане през 2022-а, а в началото на 2023-а се питаме какво означава този
дефицит за нас тук, в Европа.
Първи годината по тази тема откриха в Boston Consulting Group, а разсъжденията им пряко ни касаят,
защото, макар и периферни, сме все пак европейци.
И така, недостигът на полупроводници едва ли ще изчезне през следващите
няколко години. Докато Европа бавно увеличава производствения си капацитет, тя
все още не е направила достатъчно, за да стане напълно независима от външните
доставки. Как индустрията стигна до тук и какво означава продължителният
недостиг за европейските автомобилни производители?
Преди всичко е добре да не забравяме, че феноменът всъщност предшества
много от предизвиканите от пандемията сривове в доставките. Санкциите на САЩ
срещу Китай от 2018 г. прекъснаха веригата за доставки на полупроводници; първоначалните
мита бяха насочени към суровини като силициевите пластини и се превърнаха в
един от факторите, допринасящи за оформящия се недостиг.
Изострянето на кризата през следващите години бе комбинация от фактори от
страна на предлагането и търсенето. В началото на пандемията първоначалните
прогнози за търсенето на полупроводници бяха ниски, което доведе до относителни
намаления и промени на инвестициите в предлагането. Въпреки това, поради
политиките за работа от вкъщи и свързаните с това увеличения в търсенето на
потребителска електроника, общите нива на търсене останаха стабилни. От гледна
точка на предлагането, дългите срокове за изпълнение и блокиранията поради
COVID-19 доведоха до ниски нива на запасите. В резултат на това ще са
необходими сериозни капиталовложения за увеличаване на производствения
капацитет и възстановяване на доставките.
Скорошно моделиране в Boston Consulting Group определи количествената глобална разлика между полупроводниковото
търсене и предлагане на 9% – величина, от която се очаква лек спад през настоящата
година. Въпреки това, пътят за възстановяване на разликата между търсене и
предлагане ще бъде дълъг и труден, особено за автомобилната индустрия.
До 2026 г. от нея се очаква да има най-висок ръст (11% CAGR) от всички
полупроводникови сегменти. За сравнение от потребителската електроника се
очаква 4-процентов ръст, а приносът не смартфоните ще е едва 2. С тази скорост
пазарът на полупроводници за автомобили ще нарасне до 84 милиарда долара, което
представлява 11% от общия полупроводников пазар до 2026-а (767 милиарда). За да се отговори на
това търсене, производственият капацитет трябва да се увеличи, а това е
времеемка задача с хоризонт години.
Съвсем естествено производителите на полупроводници реагират на дефицита и
планират капацитетен ръст. Плановете за развитие на капацитета на
производителите на полупроводници обаче се различават между технологичните
поколения, наричани също размер на разклоненията в нанометри.
Според прогнозите на международната стандартизационна програма на SEMI (Semiconductor Equipment and Materials
International), най-голямото увеличение на инсталирания капацитет през 2023 г. се
очаква за технологична плътност под 16 nm, които в момента не се използват в автомобилната индустрия. Най-широко
използваните в автомобилните микроконтролери, както и тези с общо предназначение,
плътности са в порядък 40 nm,
за чийто капацитет през предстоящата година се предвижда ръст от само с 4%. За да
сравним по-лесно, ръстът в капацитета за усъвършенстваните (5-7-нанометрови) чипове, използвани в
смартфони, се прогнозира в порядък 25%.
 |
Със средно 50-100 и повече електронни контролни блока и над 1,5 км кабели, свързващи ги в няколко различни мрежи, делът на чиповете в автомобилите расте със страшна сила, а задачите им само се увеличават: В ДВГ задвижването има отделни системи за управление на впръскване на гориво, запалване, газ, охлаждане, автоматична скоростна кутия и бордова диагностика. Електромобилите пък се нуждаят от сложни системи за управление и диагностика на състоянието и процесите в батериите (клетка по клетка и общо) и задвижването. В допълнение към тях са системите за управление на шасито, усилването на волана, спирачките, въздушните възглавници. Само усъвършенстваните системи за подпомагане на водача (ADAS) включват най-малко четири отделни микроконтролера. Има обособени системи за управление на каросерията, матричните диодни фарове, чистачките, електрическите врати, стъклата, отоплението и вентилацията. Освен всичко друго, немалка част от цялото това функционално разнообразие трябва да бъде поднесено на водача в понятно структуриран и функционално управляем вид. Към чисто техническата сложност добавете и сериозните технически и регулаторни бариери за навлизане на компонентните производи- тели. Само Обществото на автомобилните инженери (SAE) в САЩ има десетки отделни стандарти за електрониката, участваща в упра- влението и мониторинга на завижването, помощните системи на водача, комфорта на пътниците, инфоразвлекателната система и т.н. Всеки автомобилно квалифициран микроконтролер гарантирано отговаря на високи стандарти, произтичащи от суровата среда на прило- жение, а изборът впоследствие зависи най-вече от предназначението му. В този смисъл прогнозата, че до 2026-а от автомобилната индустрия се очаква най-висок ръст от всички сегменти на полупроводниково приложение (11%) звучи съвсем логично. Снимка: Renesas |
Европа
Поглеждайки към ситуацията в Европа, недостигът на полупроводници вече е
засегнал силно континента, като производството през 2021 г. спадна с 2,3
милиона автомобила под първоначалните очаквания. Тази загуба представлява 24%
от непроизведените превозни средства в световен мащаб и прави континента – заедно
със Северна Америка, на която се падат 25% от загубите – един от
най-засегнатите световни региони. Освен всичко друго, ситуацията в Европа
разкри силната й зависимост от външни играчи на полупроводниковия пазар, а
именно Китай, Корея, Тайван и САЩ. И докато принципното възстановяване на
дефицита изглежда все още постижимо при настоящата ситуация, такава очевидна
уязвимост изисква действие.
Със Закона за европейските чипове разширяването на европейските заводи и
плановете на Intel да изгради мощности в Германия (вкарвайки 33 милиарда евро инвестиции)
има надежда, че зависимостта на континента от външните доставки би могла да
намалее. Е, както винаги обаче, има но: изграждането на заводи и достигането на
пълен капацитет в момента отнема четири до пет години, така че всеки нов голямообемен
производствен капацитет от построените заводи може да бъде видян едва през 2027-а.
И още: 45-милиардната инвестиция от Закона за чиповете може да не е
достатъчна, ако Европа иска да изгради по-пълен портфейл заводи, включително мощности
за напреднали технологии, както и т. нар. front и back-end. Справката показва, че за изграждането на усъвършенстван завод на
установен индустриален играч са необходими над 20 милиарда евро и повече от 5
милиарда за разширение на съществуващата производствена мощност.
Друг проблем за производството на полупроводници в Европа е потенциалната
енергийна криза: една усъвършенствана литографска система понякога консумира 30
000 kWh дневно. За опростяване на картината днес ще изключим темата с
консумацията на вода, който беше елемент от съпротивата на местните жители
срещу завода на Tesla край
Берлин например. Та делът на енергията в общите производствени разходи вече е
сравнително висок – около 10%, нараствайки до 20% тази година и довеждайки до
това, че TSMC консумира 6% от цялото енергийно потребление в Тайван, да кажем. Така
възниква и логичният въпрос, чийто отговор тепърва предстои: може ли Европа да
си позволи такова високо енергийно потребление?
За европейските производители на автомобили всичко това, разбира се, има
големи последици. За да осигурят достатъчно предлагане, отговаряйки на
прогнозните нива на търсене, автомобилните актьори ще трябва да имат ясна
представа за бъдещото си полупроводниково търсене. Това ще означава
идентифициране на специфични области с висок риск до ниво отделни
полупроводници въз основа на тесните места в производствения капацитет и
целенасочено проектиране на устойчив към бъдещето и гъвкав чипов портфейл.
–
Излишно е да казвам, че всяко допълнително движение в планирането и
осъществяването на всички тези стъпки само ще оскъпява бездруго вече драстично поскъпналия
краен продукт, чиято средно претеглена пазарна цена за електромобили през 2021
беше 58 000 долара в САЩ и 48 000 в Европа (благодарение на мощните й субсидии), докато в Китай съумяха да я свалят до 27
000.
Така думите на Карлос Таварес от щанда на CES 2023 в Лас Вегас от преди дни, че ако европейските
политици не намерят отговор на китайския натиск, секторът тук е изправен пред
„страшна битка“ придобиват съвсем реален смисъл. В това време въпросът дали в
контекста на очертаващата се рецесия и борба между всички обществени системи за
преразпределение на все по-оскъдния публичен ресурс Европа ще разполага със
сили за съпротива остава широко отворен.
Е, едно поне изглежда сигурно: започва поредната свръхинтересна автомобилна
година.
