Quanto è grande il divario tra i veicoli elettrici cinesi e Tesla? Non lontano, solo un chip di distanza

Un anno dopo la 516 Entity List, Huawei non è caduta. Invece, ha utilizzato un bellissimo rapporto annuale per respingere ogni tipo di attacco, palese o nascosto, proveniente dall'altra parte dell'oceano.

Tuttavia, questa guerra dei chip senza polvere da sparo è ben lungi dall'essere finita.

Il 2020 è destinato a essere un anno straordinario per l'industria dei semiconduttori del mio Paese. L'embargo statunitense nei confronti di Huawei ha fatto sì che sempre più aziende cinesi del settore high-tech si rendessero conto dell'importanza dei "chip". Quest'anno coincide anche con il primo anno di forte sviluppo delle smart car nel mio Paese. I chip del settore automobilistico saranno inevitabilmente guardati con occhi più preoccupati e cattivi.

I chip per auto intelligenti non sono una questione che riguarda solo l'industria automobilistica. Lo sviluppo di auto intelligenti implica l'integrazione di automobili, reti, strade e cloud. A febbraio di quest'anno, diversi ministeri del mio Paese hanno pubblicato congiuntamente la "Strategia per l'innovazione e lo sviluppo dei veicoli intelligenti". Questa "Strategia" affermava chiaramente che lo sviluppo di veicoli intelligenti non è solo una necessità per la trasformazione e l'ammodernamento dell'industria automobilistica, ma anche una parte importante di un paese forte in campo scientifico e tecnologico. È il risultato del supporto congiunto del settore dell'informazione e della comunicazione, della scala di rete, della comunicazione 5G e delle infrastrutture.

Il futuro dell'industria elettronica potrebbe dipendere dall'elettronica applicata all'automotive.

In effetti, il mercato dell'elettronica per autoveicoli sta diventando sempre più ampio, passando gradualmente dai tradizionali schermi audio e di visualizzazione ai sistemi di informazione e intrattenimento, ai sistemi di sicurezza, ai sistemi di alimentazione e ad altri settori. La società di ricerche di mercato IC Insights prevede che entro il 2021 i semiconduttori per l'automotive diventeranno il mercato di terminali più forte nel settore dei chip e che il tasso di crescita annuale composto delle vendite di prodotti per sistemi elettronici per l'automotive aumenterà del 5,4%.

Va detto che l'elettronica per l'automotive diventerà il principale punto di crescita delle applicazioni dei semiconduttori, con i chip come priorità assoluta. Questa è anche la roccaforte del mio Paese per raggiungere l'innovazione. Tuttavia, il mio Paese è ancora molto indietro rispetto all'Europa e agli Stati Uniti nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione di chip elettronici per l'automotive. NXP, Infineon, STMicroelectronics e altri rappresentano quasi il 70% del mercato mondiale.

Si sta diffondendo silenziosamente una guerra meno popolare dei telefoni Huawei, ma altrettanto importante: dove sono i chip cinesi nelle auto intelligenti?

Il cuore di un'auto è il futuro di un Paese

Dopo i chip per telefoni cellulari, anche i chip per automobili sono diventati un campo di battaglia.

I semiconduttori per l'industria automobilistica possono essere suddivisi in chip funzionali (MCU), semiconduttori di potenza (IGBT, MOSFET, ecc.), sensori e altri. Nonostante la stagnazione del mercato automobilistico, le automobili rimangono il principale mercato di utilizzo dei microcontrollori semiconduttori (MCU) per autoveicoli (noti anche come "chip funzionali"), che garantiscono prestazioni essenziali in una gamma sempre più ampia di applicazioni automobilistiche, dal controllo motore ai sistemi di infotainment e al controllo della carrozzeria. Nei veicoli a carburante tradizionale, la MCU rappresenta la quota di valore più elevata, pari al 23%; nei veicoli puramente elettrici, l'MCU rappresenta l'11%, secondo solo ai semiconduttori di potenza.

L'importanza dei chip nelle automobili è ovvia. Non ha solo un'importanza industriale, ma è anche il fulcro dello sviluppo scientifico e tecnologico del mio Paese.

In generale, le MCU nazionali non possono essere paragonate a quelle delle aziende straniere in termini di quota di mercato o progresso tecnologico. Per le aziende cinesi, il mercato principale attuale è ancora quello degli MCU a 8 bit, che rappresentano circa il 50%. Le MCU a 16/32 bit rappresentano rispettivamente circa il 20%. Ciò significa che le aree di applicazione nazionali delle MCU sono per lo più concentrate nei prodotti elettronici di fascia bassa, mentre il mercato dei prodotti elettronici di fascia medio-alta è ancora nelle mani di aziende straniere.

Durante le tardive Two Sessions, i chip sono stati nuovamente al centro di accesi dibattiti, in particolare quelli destinati al settore automobilistico. Di recente, secondo quanto riportato dai media centrali, il Comitato centrale della China Democratic National Construction Association prevede di presentare quest'anno una proposta per accelerare la ricerca e lo sviluppo di chip per uso automobilistico e promuovere lo sviluppo di nuovi veicoli energetici e l'accumulo di energia nel mio Paese. Vale la pena notare che i chip di qualità automobilistica possono essere utilizzati non solo nei veicoli alimentati da nuove energie, ma anche nell'accumulo di energia. Sebbene un terzo delle automobili del mondo sia attualmente prodotto in Cina, è imbarazzante che i chip per uso automobilistico siano quasi totalmente sotto il controllo di altri e che la sicurezza dei chip stessi sia diventata un grave pericolo nascosto.

Il gioco tra l'onda anteriore e l'onda posteriore

Si tratta di un mercato dominato da vecchi operatori, con NXP, Infineon, STMicroelectronics e altri che occupano saldamente la quota di mercato.

Secondo il rapporto "Automotive Semiconductor Manufacturer Market Share in 2019" di Strategy Analytics, NXP, Infineon, Renesas, Texas Instruments e STMicroelectronics mantengono ancora le loro prime cinque posizioni di quota di mercato. Attualmente, Texas Instruments produce in serie 50 chip per il settore automobilistico, tra cui chip per computer di bordo, chip gateway e di elaborazione, nonché SoC per funzioni ADAS. I prodotti NXP coprono un'ampia gamma, tra cui chip per auto, reti di bordo, elaborazione multimediale, gestione dell'alimentazione, sensori e altre categorie.

Tuttavia, c'è sempre qualcuno a cui piace rompere la situazione di stallo. Tesla è un nuovo protagonista che si rifiuta di ammettere la sconfitta. Dopotutto, il sogno di Musk è costruire un "impero chiuso".

A maggio, il chip FSD di Tesla ha avuto un forte successo. Questa casa automobilistica, che sta imitando Apple, sta cambiando la prospettiva del mercato dei capitali sulle aziende automobilistiche. Il fulcro dei chip sviluppati internamente da Tesla è la piattaforma di elaborazione di bordo, che costituisce la base per la realizzazione di tutte le funzioni di guida intelligenti. Tuttavia, questo settore è pieno di nuovi attori forti. Attualmente, la filiera delle piattaforme informatiche di bordo è monopolizzata da pochi produttori di secondo livello, come Mobileye, Horizon Robotics, Nvidia e Qualcomm.

Tra questi, il grande capo del gigante ADAS Mobileye è Intel, che non ha rinunciato né ai chip per computer per auto né a quelli per la guida autonoma. Intel sta osservando le prospettive di Mobileye nel campo della guida autonoma e intende fare affidamento su questa acquisizione per rimodellare il panorama del settore. Secondo Intel, i chip Mobileye hanno fornito i chip della serie EyeQ a 300 modelli di 25 case automobilistiche e sono installati in oltre 50 milioni di veicoli in tutto il mondo. Tra i suoi ospiti figurano Tesla, BMW, Volkswagen, Audi, Nissan, Cadillac e altri. Lo scorso anno, le spedizioni cumulative di chip della serie EyeQ hanno raggiunto oltre 54 milioni.

Horizon Robotics ha una strategia simile a quella di Intel. Questo produttore di chip cinese è entrato per la prima volta nel mercato dei chip per il settore automobilistico negli ultimi due anni. Il chip Journey e la piattaforma informatica per la guida autonoma MATRIX sono entrambi suoi classici. Oggi ha intrapreso la strada della produzione in serie di chip sviluppati autonomamente e sia Changan UNI-T che Ideal ONE beneficiano del supporto chip di Horizon.

Questi nuovi attori nel campo dei chip per autoveicoli, focalizzati sui "calcoli magici", stanno superando i loro predecessori. Tuttavia, i vecchi attori non hanno abbassato la guardia e hanno lanciato chip nei settori dei computer per auto e della guida autonoma.

Allo stesso tempo, sebbene i "tre nuovi" chip per l'industria automobilistica abbiano superato i vecchi protagonisti in termini di prestazioni di elaborazione, questi ultimi hanno già lanciato chip nei settori dei computer per auto e della guida autonoma. Infineon è un tipico esempio. Il 16 aprile, Infineon Technologies AG ha annunciato il completamento dell'acquisizione di Cypress Semiconductor Corporation, diventando così il fornitore numero uno al mondo di semiconduttori per il settore automobilistico. In altre parole, nessuna auto può uscire dai chip di Infineon.

Dopo la fusione, i chip Infineon per il settore automobilistico hanno ricoperto l'intero veicolo, compresi i moduli di controllo delle portiere, i comandi touch screen per i sistemi di intrattenimento e comunicazione, i sistemi frenanti, i sistemi sterzanti, i controller di dominio, i motori, i cambi, gli inverter e i radar e i sensori nei sistemi ADAS.

Lo zenzero vecchio è ancora piccante. Il colosso dei chip per l'automotive Infineon è stato scorporato da Siemens già nel 1999 e aveva già accumulato una profonda competenza tecnologica. È difficile per le nuove aziende dell'ecosistema raggiungere i propri obiettivi nel breve termine, figuriamoci per le loro controparti cinesi che hanno fondamenta deboli e sono partite tardive.

La collisione dei nuclei, il gioco tra Oriente e Occidente

Non importa quanto sia difficile questa partita, i nostri colleghi dall'altra parte dell'oceano non mancheranno.

A giudicare dall'attuale stato di sviluppo della tecnologia dei chip MCU e IGBT, i nostri colleghi del settore stanno effettivamente incontrando delle difficoltà.

L'MCU è molto popolare, ma gli investimenti fatti sono davvero pochi. La ricerca e lo sviluppo di MCU sono una combinazione di molti aspetti della conoscenza, quali circuiti digitali, circuiti analogici, tecnologia delle comunicazioni, software embedded e strumenti di sviluppo. Non è assolutamente qualcosa che si può realizzare da un giorno all'altro. Attualmente, la maggior parte delle aziende è vincolata da lunghi cicli di investimento e rendimenti relativamente lunghi e non è disposta ad aumentare frettolosamente gli investimenti in ricerca e sviluppo. Di conseguenza, il contenuto tecnologico dei prodotti MCU del mio Paese è ancora a un livello relativamente basso. Le MCU a 8 bit sono la soluzione prevalente sul mercato, ma la direzione attuale del settore è verso i 32 bit e i chip di fascia alta a 32 bit si trovano principalmente in Europa, Stati Uniti e Giappone. Solitamente l'8 bit non viene utilizzato nei sistemi operativi. Viene utilizzato principalmente nei contatori elettrici, nei regolatori di motori, nei condizionatori d'aria a frequenza variabile, nei registratori telefonici, nei monitor CRT, nelle tastiere e nelle porte USB.

Anche i maggiori produttori nazionali di chip IGBT Star Power e BYD, partiti tardi e con basi deboli, hanno iniziato solo nel 2005, mentre la tecnologia globale dei chip IGBT è giunta alla sesta generazione. Infineon, uno dei giganti dei chip per il settore automobilistico, si avvale della base tecnologica di Siemens dal 1999, il che le conferisce un vantaggio intrinseco rispetto alle sue controparti cinesi. È proprio così. Attualmente, oltre il 95% del mercato globale dei chip IGBT è occupato da aziende multinazionali e la quota di mercato dei prodotti IGBT nazionali è inferiore al 5%.

In breve, l'IGBT è un muro che i chip per autoveicoli non possono aggirare.

Il divario tra le case automobilistiche cinesi e Tesla si rifletterà prima o poi su questo piccolo chip. Ciononostante, di fronte alle sfide del "transfrontaliero collettivo" dei giganti dell'elettronica di consumo e dei chip sviluppati internamente da Tesla, BYD, Huawei e altre aziende scelgono comunque di accettare la sfida, continuare ad aumentare gli investimenti e impegnarsi per colmare il divario nei chip per l'automotive.

Tra queste, Huawei è entrata in modo importante nel settore dei chip per l'automotive, con i chip IGBT come principale ambito di applicazione. Nonostante Huawei stia affrontando l'estensione del divieto del 16 maggio e il limite massimo per cui le aziende straniere che utilizzano apparecchiature di produzione di chip statunitensi devono ottenere licenze di esportazione, le sue basi hardware e software per la creazione di un ecosistema di auto intelligenti stanno ancora gradualmente prendendo forma. I chip della serie Balong e Kirin e il sistema operativo Hongmeng sono tutti capolavori di "produzione automobilistica" transfrontaliera di Huawei. Ren Zhengfei ha affermato senza mezzi termini: "I chip Huawei sono fabbricati in conformità con gli standard di guida autonoma L4".

Inoltre, anche BYD, che sta rompendo il sistema chiuso verticale, sta "correndo sul mercato". Il 14 aprile, la controllata al 100% di BYD, Shenzhen BYD Microelectronics Co., Ltd., ha completato la sua riorganizzazione, ha cambiato ufficialmente nome in BYD Semiconductor Co., Ltd. e si sta preparando per la quotazione.

Nel 2020, l'accelerazione della sostituzione dei chip nazionali è diventata una tendenza generale e il divieto statunitense non farà che accelerare l'aggiornamento di questo processo. Solo decidendo di realizzare un'innovazione indipendente i veicoli elettrici cinesi potranno davvero raggiungere uno sviluppo sostenibile.

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.