Halfgeleiders zijn het bloed door de aderen van de moderne tijd. Van je horloge tot een wasmachine, alles lijkt tegenwoordig ‘slim’, ‘verbonden’ en dus mogelijk gemaakt door halfgeleiders. Het hoeft dan ook niet te verbazen dat een enorm chiptekort “in alle categorieën”, volgens sommige bedrijfsleiders in de sector, een diepgaande impact heeft. Recent onderzoek van IDTechEx in hun gloednieuwe marktonderzoeksrapport, “Power Electronics for Electric Vehicles 2022-2032”, gaat in op het belang van omvormers voor een steeds groter EV-bereik en marktdifferentiatie. Fundamenteel wordt de vermogenselektronica-industrie echter geschraagd door een overgang naar fancy nieuwe halfgeleidertechnologie. Los daarvan: de halfgeleider-behoefte per elektrisch voertuig is ruwweg 2,3x die van voertuigen met een verbrandingsmotor. Is elektrificatie duurzaam bij een tekort aan halfgeleiders? Aldus de centrale vraag in een redactioneel stuk van Semiconductor Digest
De automarkt was een van de grote verliezers van de pandemie. In 2020 kelderde de vraag naar nieuwe auto’s met 15% j-o-j, als gevolg van de veranderende reisbehoeften van de consument, de onzekerheid over de werkgelegenheid en de fabriekssluitingen tijdens de lockdowns. Het probleem is dat halfgeleidersfabrieken zo continu mogelijk moeten werken vanwege de gevolgen van onderbrekingen en lange opstarttijden, die weken tot maanden duren en ten koste gaan van de winst. Toen de vraag in de automobielsector in 2020 afnam en de autofabrikanten hun bestellingen uitstelden of annuleerden, was het onvermijdelijk dat het chipaanbod naar andere sectoren werd afgeleid en niet zo gemakkelijk kon worden terug geleid.
In 2021 is de vraag vanuit andere sectoren (al dan niet door covids veroorzaakt), zoals smartphones, cloud computing en datamining, nog steeds niet afgenomen en is de crisis verergerd, met levertijden voor belangrijke onderdelen zoals microcontrollers die zijn opgelopen tot 44 weken. In april schatte Ford dat het 1,1 miljoen minder voertuigen zou verkopen als gevolg van de tekorten, en vorige maand verlaagde ook Toyota, dat op zijn reserves had geleund, de productie. Het probleem wordt nog verder verergerd door een geconcentreerde toeleveringsketen die afhankelijk is van slechts een paar enkele chipproductiebedrijven. Bij computerchips denk je aan veel bedrijven – Intel, Apple, NVIDIA, Qualcomm, AMD – maar slechts weinig van deze bedrijven produceren chips.
In feite wordt de productie grotendeels uitbesteed aan foundries in Azië, waar Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) een marktaandeel van bijna 60% heeft, gebaseerd op omzeet. Het gebrek aan bedrijven die chips kunnen produceren, en de lange doorlooptijden om van leverancier te veranderen, betekenen dat autofabrikanten klem zitten.
Impact van tekorten aan halfgeleiders op EV’s
Het is moeilijk om de impact van de chipschaarste op de markt van elektrische voertuigen te voorspellen. In tegenstelling tot de wereldwijde automarkt is de verkoop van elektrische voertuigen in 2020 gestaag gegroeid met een jaar-op-jaar groei van plusminus 40%; de stijging zet dit jaar door en de verkoop zal in 2021 naar verwachting rond de 5 miljoen stuks bedragen.
Opmerkelijk is dat voor elektrische voertuigen meer halfgeleiders nodig zijn dan voor voertuigen met een verbrandingsmotor. Volgens ramingen zal de elektrificatie in de autosector (BEV, PHEV, FCEV, HEV, 48V) tegen 2022, met de huidige trajecten en zonder aanbodbeperkingen, een bijkomende $7,4 miljard aan halfgeleidermateriaal vergen in vergelijking met een scenario zonder elektrificatie. Hoewel elektrische voertuigen een enorme groeisector zijn voor de halfgeleiderindustrie, wordt de groei aangedreven door vermogenselektronica, terwijl de huidige tekorten vooral microcontrollers (MCU’s) treffen. Bovendien betekent de aanhoudende groei van de markt voor elektrische voertuigen tot 2020 dat het minder waarschijnlijk is dat autofabrikanten EV-onderdelen zullen schrappen, althans niet in dezelfde mate als auto’s met een verbrandingsmotor, en dat elektrische voertuigen een deel van de gevolgen van de crisis konden ontwijken.
Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’
Tesla: tekorten opgevangen met nieuwe chipleverancier
Tesla beweert dat het de crisis in 2021 grotendeels heeft opgevangen door nieuwe microcontroller-ontwerpen te bouwen en van microcontrollerleverancier te veranderen – de verkoop is sterk gebleven. Minder gevestigde EV-startups hebben het moeilijker, maar zij opereren meestal in premiumsegmenten of andere sectoren met lage volumes. Nikola heeft bijvoorbeeld de release van zijn FCEV-voertuigen uitgesteld, maar dit betekent een verlies van minder dan 100 eenheden in 2021.
De markten voor elektrische voertuigen zullen worden getroffen, maar IDTechEx denkt niet dat ze zullen stoppen met groeien. Er is licht aan het einde van de tunnel, waarbij Ford zegt: “We zien Q2 [2021] als het dieptepunt”. IDTechEx denkt zelfs dat er tot 2022 geleidelijke verbeteringen zullen optreden, wat grotendeels afhangt van de afkoeling van de vraag vanuit de sectoren telefoon/laptop/thuiskantoortechnologie en niet van de langetermijnplannen van foundries om de capaciteit uit te breiden.
