Дефицит полупроводников – беда электрокаров

Полупроводники в электромобилях

Когда вы читаете эти слова со своего смартфона, планшета или ноутбука, полупроводники помогают переносить электрические токи по всему вашему устройству. Они обеспечивают работу всех микропроцессоров и транзисторов. Эта зависимость ничем не отличается от электромобилей. Поскольку электромобили в значительной степени зависят от емкости аккумуляторов, они долгое время ограничивались менее чем оптимальными диапазонами.

Однако достижения в области химии полупроводников, таких как галлий и карбид кремния, позволили батареям электромобилей работать при более высоких напряжениях. Такие прорывы помогли таким автопроизводителям электромобилей, как Tesla, снизить стоимость автомобилей для потребителей.

Дело не только в батареях – полупроводники стали неотъемлемой частью продвинутой электроники, которая продолжает расти. Такие функции, как датчики слепых зон, камеры и возможности полного автоматического вождения (FSD), во многом зависят от полупроводниковых чипов. Кроме того, по мере развития инноваций в области электромобилей и необходимости дальнейшей интеграции электрических систем спрос на микросхемы обязательно будет расти.

Почему нехватка полупроводников – это большая проблема

Проще говоря, нынешнее состояние производства полупроводников – это вопрос спроса и предложения. В этой конкретной ситуации мировой 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 или печатные платы. Этот спрос уходит далеко за пределы электромобилей… или любых других транспортных средств в этом отношении.

Особенно для автопроизводителей полупроводниковые чипы отвечают за работу жизненно важных компонентов автомобиля. Это означает все, от датчиков безопасности до тормозных систем и систем помощи водителю. Если эти чипы недоступны для такой компании, как Toyota, они не могут продолжить сборку и просто вернутся к ней, когда прибудет новая партия. Эти полупроводниковые микросхемы лежат в основе электронного оборудования каждого автомобиля.

Некоторые автопроизводители уже останавливают производство

Из-за отсутствия доступных компонентов во всем мире многие известные автопроизводители уже начали останавливать определенные производственные линии на своих заводах. General Motors – последнее имя, объявившее о замораживании производственных линий на нескольких заводах. По данным Reuters, GM присоединяется к Ford Motors, Nissan, Toyota, Volkswagen, Suburu и Fiat Chrysler в замедленной сборке из-за нехватки микросхем.

Другие иностранные автопроизводители, такие как Renault и Stellantis, также пострадали. В результате они приостановили производство автомобилей на нескольких заводах в Европе. Эти глобальные автопроизводители были застигнуты врасплох нехваткой микросхем, и у них почти не оставалось ничего другого. По крайней мере, этот дефицит пролил свет на то, что мир зависит от избранной группы производителей полупроводников, особенно на Тайване.

Где Tesla находится в дефиците полупроводников

Во время тяжелого труда среди многих автопроизводителей Tesla, похоже, не стоит на месте и продолжает двигаться вперед. Американский автопроизводитель еще не сделал никаких комментариев по поводу нехватки полупроводников и, похоже, ведет свою деятельность в обычном режиме. Компания начала разрабатывать свои собственные микросхемы в 2016 году, прежде чем в 2019 году дебютировал ее первый компьютерный чип с автоматическим управлением. Затем Tesla попыталась улучшить микросхему с помощью TSMC (см. Ниже), используя 7-нм техпроцесс производителя. Только что появилась новая информация о том, что Tesla сотрудничает с Samsung для разработки 5-нм чипа FSD. При этом новые чипы Tesla не планируется выпускать в массовое производство до четвертого квартала 2021 года. Тем не менее, у Tesla есть свои собственные процессы производства чипов, о которых нужно беспокоиться.

Производители полупроводников сталкиваются с собственными задержками

Если к настоящему времени это не совсем ясно по сути, то никто не предвидел, какое огромное влияние глобальная пандемия окажет на мировую экономику и какое напряжение она окажет на цепочки поставок. Производители полупроводников ничем не отличаются. В связи с огромным ростом спроса на электронные устройства они тоже изо всех сил стараются не отставать.

Тайвань является домом для крупных технологических корпораций, таких как Taiwan Semiconductor Manufacturing Co (TSMC), крупнейшего в мире контрактного производителя микросхем. Базирующаяся в Шанхае Международная корпорация по производству полупроводников (SMIC) также является важным игроком в глобальной цепочке поставок полупроводников. На некоторых поставщиков, таких как SMIC, были введены жесткие правительственные ограничения, введенные администрацией Трампа. Согласно отчету Reuters, один автопроизводитель переместил производство чипов с ограниченного SMIC на TSMC, но обнаружил, что у производителя было больше заказов.

TSMC, крупнейший в мире производитель микросхем, быстро столкнулась с проблемой нехватки полупроводников. Он также стал залогом усилий по удовлетворению неотложных и обширных потребностей.

Как мир борется с нехваткой полупроводников

Очевидно, что рост спроса на полупроводники застал мир врасплох. Он только сейчас придумывает, как прийти в норму. Соединенные Штаты осознали, что их зависимость от микросхем из других стран может вызвать задержки в производстве в США. Он хочет исправить это. На прошлой неделе 15 сенаторов США от ключевых штатов автомобилестроения призвали администрацию Байдена сотрудничать с Конгрессом в решении проблемы глобальной нехватки микросхем.

Призыв к действию требует усилий по обеспечению необходимого финансирования для быстрого использования ресурсов, необходимых для увеличения производства полупроводников. Сенаторы также вкратце упомянули о стимулировании производства полупроводников в США в будущем. Этот шаг, безусловно, сократит цепочку поставок для американских автопроизводителей.

Пока что США поддерживают усилия TSMC по удовлетворению спроса на полупроводники. Тайваньская компания установила прочные отношения с федеральным правительством и правительствами штатов США, поскольку она работает над строительством завода по производству микросхем стоимостью 12 миллиардов долларов в Аризоне. Однако на данный момент такие компании, как TSMC и SMIC, должны сосредоточиться на удовлетворении текущих требований как автопроизводителей, так и производителей электроники. Похоже, США попытаются помочь ускорить производственный процесс … или, по крайней мере, прекратить его подавлять.