Automotive-Halbleitermarkt, großes Potenzial!

Adroit Market Research prognostiziert, dass die weltweite Automobil-Halbleiterindustrie jährlich um 10 % wachsen und bis 2032 153 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

Es wird erwartet, dass der Automobilhalbleitermarkt bis 2022 ein Volumen von 59,9 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 10,3 % von 2023 bis 2032 auf 153,11 Milliarden US-Dollar.Der Bericht führt dieses Wachstum auf die zunehmende Beliebtheit von Infotainment- und Konnektivitätsfunktionen im Auto, die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs), die kontinuierliche Integration elektronischer Systeme in Fahrzeuge und Fortschritte in der autonomen Fahrtechnologie zurück.

Dem Bericht zufolge ist dieses Wachstum auf die zunehmende Verbreitung von Unterhaltungs- und Konnektivitätsfunktionen im Auto, die wachsende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs), die zunehmende Integration elektronischer Systeme in Fahrzeuge und Fortschritte in der autonomen Fahrtechnologie zurückzuführen.

Trotz der anfänglichen Herausforderungen, die die COVID-19-Pandemie für die Lieferkette mit sich brachte, hat sich der Markt als widerstandsfähig erwiesen und wächst weiter.Dies ist vor allem auf die Erholung der Automobilindustrie und die schnelle Einführung modernster Halbleitertechnologie zurückzuführen.

Der Automobilmarkt wird für Chiphersteller immer wichtiger.

Der Automobil- und Industriesektor ist führend beim Wachstum des Chipmarktes.

Die Automobilhalbleiterindustrie floriert.

Der Wandel hin zu Elektro- und Hybridfahrzeugen hat zu einer erheblichen Nachfrage nach Leistungsmanagement-Halbleitern geführt, wie sie beispielsweise in Batteriemanagementsystemen und Halbleiterbauelementen für elektrische Antriebssysteme verwendet werden.

Ein weiterer Treiber für den Automotive-Halbleitermarkt ist die Nachfrage nach komplexen Halbleitern für Aufgaben im Zusammenhang mit der Entwicklung und Implementierung von Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), einschließlich Sensor-, Verarbeitungs- und Fahrfunktionen.Darüber hinaus hat die Entwicklung intelligenter und autonomer Fahrzeuge sowie die Integration vernetzter Lösungen die Nachfrage nach Automobilhalbleitern erhöht, insbesondere für Anwendungen im Zusammenhang mit fortschrittlicher Verarbeitung, fahrzeuginternen Netzwerken und Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation.

Analysten sagen, dass der Halbleitermarkt einen Wendepunkt erreicht hat.

Langfristig könnte die Chipknappheit die Automobilindustrie behindern.

Der Übergang zum Elektrotransport hat zu einem kontinuierlichen Anstieg der Nachfrage nach Halbleiterlösungen geführt, die speziell für Stromversorgungssysteme, Batteriemanagementsysteme und Ladeinfrastruktur entwickelt wurden.Dieser Wandel bietet Halbleiterunternehmen die Möglichkeit, fortschrittliche Steuerungs- und Energiemanagementsysteme zu entwickeln, die auf Elektro- und Hybridfahrzeuge zugeschnitten sind.

Der asiatisch-pazifische Raum ist ein wichtiger Teilnehmer der Automobilhalbleiterindustrie, wobei der Markt voraussichtlich durch die zunehmende Beliebtheit des Internets der Dinge (IoT) und der künstlichen Intelligenz in der Automobilhalbleiterindustrie der Region angetrieben wird.

Automobilchips: Eine 840-Milliarden-Dollar-Halbleiterrevolution.

Im Jahr 2028 wird die Zahl der Automobil-Halbleiterbauelemente die 100-Milliarden-Einheit erreichen.

Der Markt für Halbleitergeräte wird voraussichtlich von 43 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 84,3 Milliarden US-Dollar im Jahr 2028 wachsen, mit einer hohen durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11,9 %.Der aktuelle Markt geht davon aus, dass der Wert von Halbleiterbauelementen pro Fahrzeug bis 2022 bei etwa 540 US-Dollar liegt. Bis 2028 wird dieser Wert voraussichtlich auf etwa 912 US-Dollar steigen, was auf die Einführung von ADAS und die Elektrifizierung zurückzuführen ist.

Elektrifizierung und ADAS sind die Haupttreiber der technologischen Innovation.Der Markt für xEV-Leistungsgeräte wird mit Unterstützung des Elektrifizierungstrends, angetrieben durch die starke Förderung von SiC-MOSFET-Modulen, ein deutliches Wachstum erfahren.MCUs mit fortschrittlichen Technologieknoten von nur 16 nm/10 nm werden für ADAS, einschließlich Radar- und andere Sensorsteuerungen, verwendet.Langfristig werden Fahrzeuge mit autonomen Fahrfähigkeiten über Level 3 (unbemannt) hinaus den steigenden Bedarf an Speicher (DRAM) und Rechenkapazitäten antreiben.

Es wird erwartet, dass die Waferlieferungen für alle Wafergrößen von etwa 37,4 Millionen Stück im Jahr 2022 auf etwa 50,5 Millionen Stück im Jahr 2028 steigen werden. Speicher und Logik tragen am meisten zum 300-mm-Wafer-Liefervolumen für Automobilanwendungen bei.Das Versandvolumen von 300-mm-Wafern ist für diese Branche von entscheidender Bedeutung, da MCUs und Speicher auf Wafern dieser Größe verarbeitet werden.

Was die Knoten betrifft, werden die meisten Wafer Technologieknoten von 350 nm und mehr verwenden.Diskrete Leistungsbauelemente und -module sind meist größer als 350 nm und machen den Großteil des Wafer-Liefervolumens aus.

Von der Knappheit zur Widerstandsfähigkeit: Neugestaltung der Automobil-Halbleiterlieferkette.

Bei der Elektrifizierung wird die vertikale Integration innerhalb der gesamten Fahrzeugfabrik immer beliebter und kann durch verschiedene Mittel erreicht werden, z. B. durch umfassende Integration auf Komponentenebene, Systemintegration und Unterauftragsvergabe zur Herstellung von Teilen gemäß Diagramm sowie durch strategische Zusammenarbeit/Direktinvestition mit Schlüsselkomponentenlieferanten.Traditionelle Automobillieferketten müssen ihre Positionierung gründlich prüfen und sich durch Joint Ventures, Fusionen und Übernahmen, neue Investitionen und Veräußerungen verändern, um ein wettbewerbsfähiges Produktportfolio aufrechtzuerhalten.Die Strategien der Fahrzeughersteller variieren je nach Branchensegment und Region: Leistungselektronik ist ein beliebtes Teilsegment, in das viele Fahrzeughersteller Direktinvestitionen tätigen;Einige OEMs konzentrieren sich auf leistungsstarke Prozessoren, die hauptsächlich für ADAS/AD- und Cockpit-Anwendungen verwendet werden.Chinesische OEMs sind von Halbleiterinvestitionen begeisterter, was teilweise auf die Lehren aus dem Handelsstreit zwischen den USA und China zurückzuführen ist.

Trotz der entscheidenden Bedeutung von Halbleitern für den anhaltenden Wandel in der Automobilindustrie haben die meisten Teilnehmer, ob Erstausrüster oder Erstzulieferer, noch keine klaren Halbleiterstrategien formuliert.

Die Vorbereitung auf die Zukunft erfordert spezifisches Fachwissen in der Halbleitertechnologie und Lieferkette.Die Komplexität des Halbleitermanagements ist notwendig.OEMs müssen wichtige elektronische Steuergeräte (ECUs) und Halbleiter priorisieren und neue Beziehungen zu Geräteherstellern und Vertragsherstellern aufbauen.Es können verschiedene Beschaffungsstrategien umgesetzt werden: Direkteinkauf (OEM kauft Geräte direkt von Halbleiterherstellern) oder gezielter Einkauf (OEM bestimmt, von welchem ​​Unterlieferanten Halbleiter gekauft werden sollen).Das Angebot an Halbleitern bleibt begrenzt, insbesondere da ausgereifte Knoten für Vertragshersteller weiterhin unattraktiv sind.In dieser Situation stehen den Geräteherstellern zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Sie können die Geräte unter Verwendung kleinerer Knoten neu konzipieren (z. B. wie von TSMC gewünscht) oder sich stärker auf chinesische Vertragshersteller verlassen, wobei die Zahl der chinesischen Vertragshersteller in den nächsten Jahren voraussichtlich erheblich zunehmen wird. dank staatlicher Subventionen.Chinesische Vertragshersteller an ausgereiften Knotenpunkten könnten in den kommenden Jahren 33 % des Gesamtmarktes ausmachen.

Elektrifizierung, ADAS und Advanced Computing: Der Dreiklang treibt Innovationen bei Automobilhalbleitern voran

Personenkraftwagen und leichte Nutzfahrzeuge beginnen in der „marktgetriebenen“ Phase mit Innovationen.Gleichzeitig beginnt bei mittelschweren und schweren Nutzfahrzeugen der Elektrifizierungsprozess, der vor allem durch Anreize und Vorschriften vorangetrieben wird.Antriebsstrang und Elektrifizierung haben vier technologische Trends identifiziert: die Integration mehrerer Hochspannungssysteme;800 V ermöglichen schnelles Laden;800-V-Schlüsselkomponente SiC baut eine neue Lieferkette auf;spezialisierte reine Elektrofahrzeugplattformen erfreuen sich immer größerer Beliebtheit;Zusätzlich zu SiC nimmt die Anwendung von Si-IGBTs immer weiter zu, insbesondere die potenzielle Si-IGBT/SiC-MOSFET-Hybridmodullösung, mit der die inhärenten hohen Kostenbarrieren von SiC überwunden werden können.In den letzten Jahren waren Automobilanwendungen die Hauptantriebskraft für SiC-Leistungsgeräte, und wir gehen davon aus, dass dies aufgrund der starken Verbreitung von 400-V- und 800-V-Batterien im BEV-Bereich auch in den nächsten fünf Jahren so bleiben wird.EV/HEV ist die Hauptantriebskraft für SiC.

Unter dem Druck von Sicherheitsvorschriften und dem Streben einiger OEMs nach einem höheren Grad an Autonomie nimmt die Einführung von Fahrerassistenzsystemen (ADAS) rapide zu.ADAS-Sensoren gibt es in verschiedenen Formen, bestehen jedoch hauptsächlich aus Kameras, Radar, Lidar und Ultraschall.Nach Kameras und Radar dringt Lidar in den Markt des autonomen Fahrens vor.Obwohl die EU oder die USA Lidar auf F-Level-Fahrzeuge beschränken, führen chinesische OEMs jetzt D-Level-Fahrzeuge ein.Diese Fahrzeuge sind viel billiger als Fahrzeuge der Stufe F und haben ein höheres Produktionsvolumen, sodass Lidar hergestellt werden wird.Tatsächlich implementieren mehr als 25 verschiedene chinesische Erstausrüster LiDAR in ihren Fahrzeugen.

Prozessoren müssen den ständig wachsenden Datenfluss dieser drei Sensoren bewältigen.Diese Sensorvielfalt wird voraussichtlich bestehen bleiben, da kein einzelner Sensor die Fahrzeugumgebung unter allen Bedingungen überwachen kann.Die erforderliche Rechenleistung hängt von der Komplexität der Aufgabe, der Anzahl der Sensoren, der Auflösung dieser Sensoren, der Komplexität der Situation und dem Grad der erforderlichen Redundanz ab.