В недавнем исследовании компании IDTechEx, представленном в новом отчете о рынке «Силовая электроника для электромобилей 2022-2032», рассматривается важность инверторов для увеличения запаса хода электромобилей и повышения дифференциации на рынке.
Однако, по сути, индустрия силовой электроники зависит от перехода к новой и совершенной полупроводниковой технологии, и даже без неё спрос на полупроводниковые компоненты в одном электромобиле примерно в 2,3 раза выше, чем в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Является ли электрификация устойчивой в условиях дефицита полупроводников?
Причина дефицита (и почему автомобильный сектор особенно чувствителен)
Автомобильный рынок оказался одним из главных проигравших в отрасли. В 2020 году спрос на новые автомобили резко упал: продажи снизились на 15% по сравнению с предыдущим годом из-за изменений потребительских потребностей, связанных с поездками, нестабильностью рабочих мест и закрытием заводов во время локдаунов.
Проблема заключается в том, что полупроводниковые заводы должны работать максимально непрерывно из-за последствий сбоев и длительных периодов запуска, которые длятся недели или месяцы и снижают прибыль. Неизбежно, даже несмотря на снижение спроса на автомобили в 2020 году и отсрочку или отмену заказов автопроизводителями, образовавшийся дефицит быстро перенаправился в другие сектора, и вернуть его обратно оказалось не так просто.
В 2021 году спрос со стороны других секторов (вызванный COVID-19 или нет), таких как смартфоны, облачные вычисления или интеллектуальный анализ данных, еще не снизился, а кризис усугубился: сроки поставки ключевых компонентов, таких как микроконтроллеры, достигли 44 недель.
В апреле компания Ford подсчитала, что из-за дефицита продаст на 1,1 миллиона автомобилей меньше, а в прошлом месяце Toyota, которая использовала свои резервы, также сократила производство.
Проблема усугубляется концентрацией цепочки поставок, что создает единую точку отказа. Когда мы думаем о компьютерных чипах, на ум приходит множество компаний: Intel, Apple, NVIDIA, Qualcomm, AMD, но лишь немногие из них фактически производят их.
Фактически, большая часть производства передается на аутсорсинг литейным заводам в Азии, где компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) занимает почти 60% рынка по объему выручки. Отсутствие компаний, способных производить микросхемы, и длительные сроки смены поставщиков сдерживают развитие автопроизводителей.
Влияние дефицита полупроводников на электромобили
Трудно предсказать влияние дефицита микросхем на рынки электромобилей. В отличие от мирового автомобильного рынка, продажи электромобилей стабильно росли в течение 2020 года, увеличившись примерно на 40% по сравнению с предыдущим годом; этот рост продолжится и в этом году, и ожидается, что в 2021 году объем продаж достигнет 5 миллионов единиц.
Примечательно, что электромобили требуют больше полупроводниковых компонентов, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания. По нашим оценкам, к 2022 году, исходя из текущих тенденций и при условии отсутствия ограничений поставок, электрификация в автомобильном секторе (BEV, PHEV, FCEV, HEV, 48V) потребует дополнительных 7,4 миллиарда долларов на полупроводниковые материалы по сравнению со сценарием без электрификации.
Однако, несмотря на то, что электромобили представляют собой сектор с огромным потенциалом роста для полупроводниковой промышленности, этот рост обусловлен силовой электроникой, в то время как нынешний дефицит в основном затрагивает микроконтроллеры (MCU).
Кроме того, продолжающийся рост рынков электромобилей в 2020 году означает, что автопроизводители с меньшей вероятностью будут отказываться от компонентов электромобилей, по крайней мере, в той же степени, что и от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, и электромобилям удалось избежать части негативных последствий.
Tesla заявляет, что в значительной степени справилась с кризисом 2021 года, разработав новые конструкции микроконтроллеров и сменив поставщиков микроконтроллеров; ее продажи остаются высокими. Менее известные стартапы по производству электромобилей находятся в худшем положении, но они, как правило, работают в высокотехнологичном или мелкосерийном секторах. Например, Nikola отложила запуск своих автомобилей на водородных топливных элементах, но это означает потерю менее 100 единиц в 2021 году.
Рынок электромобилей пострадает, но IDTechEx не считает, что его рост прекратится. Свет в конце тоннеля есть, и Ford заявляет: «Мы рассматриваем второй квартал [2021 года] как самую низкую точку». На самом деле, IDTechEx считает, что постепенное улучшение будет происходить в течение 2022 года, в значительной степени зависящее от спроса на охлаждение в секторах телефонной/ноутбуковой/домашней офисной техники, а не от долгосрочных планов расширения мощностей литейных заводов.
