鎂客網 http://www.ppstraining.net 硬科技產業媒體,關注技術驅動創新 Thu, 27 Jun 2024 03:30:45 +0800 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.9.8 硅光芯片行業深度分析,AI 時代硅光子迎新機遇 | 研報推薦 http://www.ppstraining.net/news/20240607/ps3lb1dgywab0vzo.html http://www.ppstraining.net/news/20240607/ps3lb1dgywab0vzo.html#respond Fri, 07 Jun 2024 10:32:43 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=89123

硅光子技術是基于硅和硅基襯底材料,利用現有 CMOS 工藝進行光器件開發和集成的新一代技術,是實現光子和微電子集成的理想平臺。

隨著傳統微電子、光電子技術逐步步入“后摩爾時代”,硅光產業鏈逐步完善,已初步覆蓋了前沿技術研究機構、設計工具提供商、器件芯片模塊商、Foundry、IT 企業、系統設備商、用戶等各個環節,并被廣泛應用于光通信、光傳感、光計算、智能駕駛、消費電子等多個領域。

在名為《AI 高速率時代,硅光子迎成長機遇》的深度研報里,分析師從多個角度介紹了硅光子技術的最近進展。

以下為內容節選:

一、硅光子技術:后摩爾時代重要技術平臺

1、硅光子技術簡介

硅光子技術是利用硅和硅基襯底材料(如SiGe/Si、SOI等)作為光學介質,通過集成電路工藝來制造相應的光子器件和光電器件(包括硅基發光器件、調制器、探測器、光波導器件等),這些器件用于對光子的激發、處理和操縱,實現其在光通信、光互連、光計算等多個領域的應用。

在當前“電算光傳”的信息社會下,微電子/光電子其技術瓶頸不斷凸顯,硅基光電子具有和成熟的CMOS微電子工藝兼容的優勢,有望成為實現光電子和微電子集成的最佳方案。

從需求發展來看,光電子和微電子集成源動力來自于微電子/光電子各自的發展需求,微電子方面,深亞微米下電互連面臨嚴重的延時和功耗瓶頸,需要引入光電子利用光互連解決電互連的問題;光電子方面,面對信息流量迅速增加下的提速降本需求,需要借助成熟的微電子加工工藝平臺,實現大規模、高集成度、高成品率、低成本的批量化生產。

從技術特點來看,硅光子技術結合了集成電路技術的超大規模、超高精度制造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優勢,以及基于硅材料的本身特性,硅光子技術主要具有高集成度、高速率、低成本等優點。

從發展歷程來看,硅光子技術從最初在1969年由著名的貝爾實驗室提出以來,經歷了3個主要的發展階段:1969-2000年的原理探索階段;2000-2008年的技術突破階段;2008-2014年的集成應用階段。目前,硅光子技術已逐漸進入應用拓展階段:硅光子集成平臺被廣泛應用于多領域。

從技術演進來看,硅光子技術發展可分為四個階段,由于受限于硅材料本身的光電性能,仍存在無法高密度集成光源、集成低損耗高速光電調制器等問題,目前硅光子技術主要集中在第二階段——硅光子集成階段。

從工藝角度來看,硅光子集成分為單片集成和混合集成,目前混合集成使用較廣,但是單片集成性能更優,是未來發展趨勢。

2、硅光PIC核心構成

在硅光的光子集成回路(PIC)中,主要包括光的產生、路由、調制、處理和探測。

其核心器件主要包括:激光器(負責將電信號轉化成光信號),光調制器(負責將光信號帶寬提升),光探測器(負責將光信號轉化成電信號),(解)復用器件(負責將不同波長攜帶的多路數據合并或分開)、光波導(負責光信號在硅基材料上傳輸),光柵耦合器(負責與對外連接的光纖對準降低插損)等。

1)激光器

由于硅材料間接帶隙的能帶結構使得它無法實現高效率的片上光源,目前光源技術仍是硅光芯片的一大技術難題,硅基光源按照集成方式同樣可以分為混合集成和單片集成兩種方式。

混合集成包括片間混合集成、片上倒裝焊混合集成、片上鍵合異質集成,混合集成方案工藝較為成熟,但成本高、難以大規模集成;單片集成是直接在硅材料上生長特定材料作為激光器增益介質,性能有待提高,但是一直被認為是硅光子片上光源的終極解決方案,能夠與硅光子工藝同步縮小線寬、提高集成度,有望實現大規模光電子集成回路。

2)調制器

光調制器是將調制信號加載到光波導上的器件,在光模塊中是完成電信號到光信號轉換的關鍵器件,硅光調制器也是硅光集成器件中的核心器件之一。目前硅基調制器的3dB帶寬可以達到67GHz以上,可以支持單波200Gbit/s以上速率的調制和傳輸。

3)光探測器

光探測器(PD)的功能是將輸入光信號轉換為輸出電信號,在光模塊中可用在接收端和發射端的MPD。

4)(解)復用器件

(解)復用器件是波分復用技術中實現不同波長攜帶的多路數據合并或分開的關鍵器件。波分復用及解復用是將兩種或多種不同波長的光信號,在發射端經過復用器合束后,合進同一根光纖中進行傳輸,然后在接收端,經解復用器將不同波長的光信號進行分離的技術。采用波分復用及解復用技術,可以拓展光互連的通信容量,并減少光纖的使用量從而降低成本。

5)光波導

光波導在硅基光子集成回路中常用于路由,類型有條形波導、脊形波導、彎曲波導。光波導分為核心層和包層,核心層硅材料和包層二氧化硅材料之間存在高折射率差異,該差異一方面使得硅波導的尺寸非常緊湊,另一方面也導致光在波導中的傳輸損耗對波導的表面粗糙度較為敏感。在實際應用中,如何減少硅波導損耗是硅光器件性能的一大挑戰。

6)耦合器

硅基波導光學耦合技術主要用于解決硅基集成光電芯片上的光信號同外部光信號互連的問題,是硅基光電芯片封裝的關鍵技術。

3、硅光子工藝流程

硅光產品整體生產流程包括設計、制造、封裝三大過程。

硅光子集成技術作為利用CMOS工藝的一個新興技術方向,從設計方法、設計工具和流程、基于工藝平臺的協同設計等方面很大程度上參考和借鑒了微電子的相關技術,這使得在實際生產中,硅光芯片的設計者能比較便利地享受晶圓廠成熟工藝的流片服務,同時硅光子學并不需要最先進的納米光刻技術,可以使用光刻水平較低的老式代工廠帶來成本效益。整體流程上主要經過設計、制造和封裝,近年來在制造和設計技術瓶頸逐漸取得突破,封裝成為出貨量和良率受制的主要因素。

設計環節主要是負責硅光產品的電路圖與內部結構的規劃。

制造和封裝環節主要負責將晶圓加工成硅光芯片,并完成相應器件的封裝和測試。

4、硅光子技術面臨的挑戰

硅光子集成技術具有廣闊的市場前景,但目前仍然面臨諸多挑戰:

硅光器件的性能問題。目前的硅光子技術已可以替代很多傳統的光器件,但還有一些需要克服的技術難題,比如如何減少硅波導的損耗、如何實現波導與光纖的有效耦合、如何克服溫度對于功率和波長穩定性的影響等。這些技術難題會影響到硅光子技術的普及以及在數據中心場景中的應用。

測試流程和方法。與常規的大規模集成電路芯片不同,光電芯片本身成本高、制造流程多、工藝復雜、廢品率高,因此需要先在晶圓上進行測試和篩選,然后再和其他電芯片進行集成,以避免殘次芯片造成的不必要的后期封裝成本。

缺乏標準化方案。硅光芯片在各個環節都缺少標準化方案,例如:設計環節需要使用專用的EDA工具,制造與封裝環節缺乏提供硅光工藝晶圓代工服務的廠家。這使得硅光子技術大規模產業化變得更加困難。

但總體來看,硅光子技術近年來的高速發展已給諸多行業帶來了重大的技術性革新。

二、硅光子芯片其他重要概念

1、1.6T高速光通信時代提速到來,硅光光模塊或迎產業加速期

硅光光模塊具有高集成度、低功耗、低成本、小型化等優點。硅光光模塊與傳統光模塊相比,其工作原理基本相似,主要區別集中于基于CMOS制造工藝進行硅光芯片集成所帶來的器件和技術差異。

總的來說,從應用場景來看,在不同速率和距離的與傳輸距離下,硅光子技術相比III-V器件競爭優勢有演進的過程。

2、CPO:硅光CPO或成為未來高速光通信發展方向

CPO有望替代傳統可插拔光模塊。傳統光電互連采用的板邊光模塊,走線較長,寄生效應明顯,存在信號完整性問題,且模塊的體積較大、互連密度低、多通道功耗較大。共封裝技術將光收發單元與ASIC芯片封裝在一個封裝體內,通過將光子器件和電子器件封裝在同一個載板上,進一步縮短了光信號輸入和運算單元之間的電學互連長度,在提高光模塊和ASIC芯片之間的互連密度的同時實現了更低的功耗。

CPO相較于可插拔光模塊,帶寬密度提升一個數量級,能量效率優化40%以上。目前基于硅基材料的光電芯片共封裝技術發展最為迅速,理想情況下,CPO可以逐步取代傳統的可插拔光模塊,將硅光子模塊和超大規模CMOS芯片以更緊密的形式封裝在一起,從而使系統成本、功耗和尺寸都得到進一步優化。CPO方案眾多,其中核心PIC多基于硅光方案。從物理結構分類

CPO可分為3種技術形態:2D平面CPO、2.5DCPO和3DCPO。

3、OIO:硅光子技術是片間互聯的重要解決方案

光互連有望解決片間互聯的瓶頸問題。芯片間通信主要采用片間互聯技術(如PCIe、以太網、RapidIO、SPI等),隨著芯片制程的逐步縮小,芯片的互連線也需要越來越細,互連線間距縮小,電子元件之間引起的寄生效應也會越來越影響電路的性能,因此互連線引起的各種效應成為影響芯片性能的重要因素。特別是隨著AI對數據中心等通信基礎設施的傳輸效率提出了更高的要求,傳統技術方案中銅I/O正在接近物理極限,將難以支持數據中心服務器的密度提升,同時其集成度低、功耗高的問題也逐漸顯現。光互連不同于傳統互連材料如鋁、銅、碳納米管等,不易受到互連線材料的物理極限影響;在制造工藝上,光子芯片和電子芯片雖然在流程和復雜程度上相似,但光子芯片對結構的要求不如電子芯片嚴苛,一般是百納米級,降低了對先進工藝的依賴度,因此,在AI高速通信時代,光互聯有望成為片間互聯的理想選擇。

OIO主要解決計算芯片之間的互聯問題。

OIO(In-PackageOpticalI/O)是一種基于芯片的光互聯解決方案,與計算芯片(CPU、GPU、XPU)集成在同一封裝中,旨在實現分布式計算系統中它們之間的無縫通信(跨板、機架和計算行),在相同能效情況下,OIO的邊帶寬密度與UCle、NVlink、PCIe等電互連相當,但傳輸距離遠超電互連。OIO基于光互連低延遲、高帶寬和低能耗的特點,非常適用于計算結構(即內存語義結構),有望成為為機器學習擴展、資源分解和內存池定制的新數據中心架構的關鍵驅動力。

三、硅光子在多領域應用潛力大

硅光子技術的CMOS工藝兼容、高集成度、波導特性在眾多領域存在應用可能,如智能駕駛、光計算、消費電子等方向有很大的發展空間。

1、智能駕駛:硅光固態激光雷達技術路線是未來激光雷達發展的優選方向

硅光方案助力激光雷達降本放量。激光雷達技術方案眾多,硅光芯片化集成有望助力激光雷達完成成本控制進而實現上車放量,硅光固態激光雷達或成未來發展方向。

從產業發展來看,激光雷達要實現規?;慨a上車需要滿足高性能和低成本兩方面,目前多數方案都是依靠各類分立器件的集成來實現雷達系統,缺點是成本高、尺寸大、功耗高、可靠性低,在大規模上車上存在挑戰。通過硅光子技術實現芯片化集成,可以降低系統成本、實現規?;瘧?,具備高性能、低成本、小尺寸、低功耗等優點。

具體方案上,硅光固態激光雷達包括硅基相控陣激光雷達和硅基光開關陣列激光雷達兩種。

2、光計算:硅光有望成為實現集成光計算系統的主要材料平臺

光計算是采用光作為信息處理的基本載體,基于光學單元構建光學系統,通過必要的光學操作,從而實現信息處理或數據運算的新型計算體系。

隨著全球算力規模的不斷擴大以及算力升級面臨的低碳問題,光計算相較于傳統電子計算機具備天然的并行計算能力、低功耗、高速低時延、抗干擾能力強等優點,在特定場景中,有望替代傳統電子計算機,是解決摩爾定律困境以及馮•諾依曼架構瓶頸問題具備潛力的途徑之一。

硅光因其CMOS工藝兼容、集成度高等優勢,有望成為集成光計算系統的主要平臺。

光量子計算關鍵硬件組件包括量子光源、單光子探測器以及光量子芯片,其中光量子芯片是核心,是各企業研發重點。

硅材料具有很強的三階非線性效應和緊致模式約束特性,利用半導體微納加工工藝,可以實現高密度片上集成的光量子芯片基礎器件,如光波導、光分束器、光耦合器、光調制器等。

總之,得益于其硅基光量子芯片技術的大規模集成、可編程配置等優勢,推動其在基于光學系統的量子計算、量子模擬以及量子信息處理等應用方面取得了一系列進展,在未來實現可實用化大規模光量子計算與信息處理應用方面展示出較大潛力。目前,多個光量子計算企業通過與芯片制造商合作或自建芯片實現研發光量子芯片。

3、消費電子

硅光子技術高集成度契合消費電子的空間需求消費電子需要在有限空間內集成較多器件,對尺寸較為敏感,硅光的高集成特性契合消費電子的需求,如可穿戴設備、生物醫療等。根據YoleGroup預測,2027年基于硅光子技術的消費醫療市場規模有望達到24億美元。

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這年頭,沒有一家AI公司能躲開臺積電 http://www.ppstraining.net/news/20240605/xygfjuqxnzbrwyo9.html http://www.ppstraining.net/news/20240605/xygfjuqxnzbrwyo9.html#respond Wed, 05 Jun 2024 13:13:06 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=89086

6月4日,臺積電股東大會上,魏哲家正式接替劉德音,擔任公司董事長一職,成為這家代工巨頭新的掌門人。股東會結束后,魏哲家也首次以董事長的身份,接受了到場媒體的問答。

在過去幾年里,魏哲家作為臺積電的總裁,更多專注于公司管理,而對外聯系則由劉德音負責。

對比劉德音相對嚴肅的風格,魏哲家的回答顯得非常輕松但不失嚴謹,并且信息量特別多。

有意思的是,恰逢臺北國際電腦展,各大科技公司高管們齊聚臺北,演講的重點幾乎離不開“AI”,而在魏哲家的問答里,“AI”的含量同樣驚人。

AI 時代,臺積電要給英偉達漲價了

我們都知道,想要代工先進制程芯片,只有臺積電與三星兩家可以勝任。但受制于良率的問題,目前只有臺積電一家可以做到產能全開。

而在訓練 AI 模型所需要的高端芯片供應上,臺積電憑一己之力就包下了所有的產能。按魏哲家的說法;“臺積電的技術無庸置疑,幾乎所有的AI芯片都是臺積電所生產,全球只有一家半導體業者不是我客戶。

在這里,記者是拿“中芯國際的7nm以下制程”進行提問,但魏哲家強調“臺積電沒有競爭對手”,實際上也是側面到了三星以及英特爾。

截至目前,蘋果M系列芯片、英偉達最先進的GPU以及高通、AMD、英特爾等芯片廠商的AI處理器,都由臺積電代工,而其他體量較小AI芯片廠商,只能排隊等待臺積電的產能。

掌握了產能,其實也相當于掌握了話語權。

隨著英偉達等AI芯片巨頭在人工智能浪潮中賺得盆滿缽滿,臺積電也打算要從中分得更大的蛋糕。

魏哲家暗示,他正在考慮提高公司 AI 芯片生產服務的價格,并表示他已經與英偉達 CEO 黃仁勛談到了這個話題。

“我確實向英偉達的黃仁勛(『三萬億家伙』)抱怨說,他的產品太貴了”。所謂三萬億,指的的媒體估測黃仁勛的身價為 3 萬億新臺幣(926 億美元)。“我認為這些產品確實非常有價值,但我也在考慮向他展示我們的價值。”

不過在媒體問答環節,魏哲家并沒有直接透露漲價的消息,而是從支出的角度強調了AI的昂貴。

例如在談到臺積電的領先地位時,魏哲家表示不會亂花錢,所有資本支出都是為了以后長期發展。又例如在聊到增產時,魏哲家表示,臺積電會謹慎規劃產能,但資本支出仍有增長的可能性。

有意思的是,在被問到“OpenAI將進軍芯片制造市場,籌資興建幾十座晶圓廠”的話題時,魏哲家認為臺積電擁有最多的信息,因此會需要評估。

雖然OpenAI建晶圓廠的計劃是與臺積電進行合作,但筆者認為,臺積電并不會允許一個新的競爭對手出現。

臺積電的新挑戰

盡管AI的強勁需求為臺積電后續的增長提供了強勁動力,但這場芯片競賽并不只有臺積電一個玩家,三星與英特爾仍有實力彌補差距。

目前,臺積電為了保持領先,需要花費巨額的支出,同時確保訂單牢牢抓在手里。

而從目前的情況來看,英特爾專為人工智能時代設計的系統代工廠,很有可能從臺積電手里搶下一些頭部客戶的訂單。

另一方面,中國的AI芯片公司也是英特爾的潛在客戶。

據路透社報道稱,一些中國 AI 芯片公司目前正在設計功能較弱的處理器,以確保臺積電在面臨限制的情況下,依然可以接單生產。

從這里可以看出來,國內AI芯片初創公司對于芯片制造有著非常高的需求。

而這一點也引出臺積電另一個挑戰,那就是無法避免的地緣政治。

在過去幾年里,劉德音在東西方的交道中,讓臺積電維持在一個相對平衡的階段。但隨著國際形勢的日益復雜,臺積電開始在美國、歐洲以及日本三地建立了海外生產工廠,以此來降低風險。

但因為文化、工作方式和習慣都不同,臺積電在海外工廠的建設中或多或少出現了阻礙,如何處理這些不確定因素,成了魏哲家未來的重點工作。

總的來說,在 AI 時代,沒人一家AI公司能躲開臺積電,但反過來說,沒有臺積電,也會有其他人接下這波AI 熱潮。

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所有部門都得搞AI ?微軟對Azure開啟瘋狂裁員! http://www.ppstraining.net/news/20240604/3kyhfeh1p0fqsrlj.html http://www.ppstraining.net/news/20240604/3kyhfeh1p0fqsrlj.html#respond Tue, 04 Jun 2024 11:25:45 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=89070 所有部門都得搞AI ?微軟對Azure開啟瘋狂裁員!

曾被視作過氣巨頭的微軟,僅憑Azure云計算這個“搖錢樹”,就在移動互聯網時代成功逆襲,再次登頂美股市值之巔。

雖說距離云服務市場老大亞馬遜仍有一定距離,但在「云為先」的戰略下,Azure云不僅增速勢頭更猛,并且靠著優質的配套服務,在每個季度都能給微軟帶來持續穩定的增長,幾乎扛起了所有業務。

然而就是這么一個“頂梁柱”,在AI的熱度面前也退讓三分。

據外媒《商業內幕》報道,微軟近期將進行一次大規模裁員,預計涉及Azure云服務部門Azure for Operators(運營商業務)團隊和Mission Engineerin(任務工程)團隊在內的多個團隊。

有知情人士估計,單單運營商業務團隊的裁員就涉及多達1500個工作崗位。

所有部門都得搞AI ?微軟對Azure開啟瘋狂裁員!

雖說微軟每年都會在這個時間段進行小規模的裁員,但對自家“頂梁柱”部門動手還是挺不常見。

不過報道里寫道,這兩個團隊都隸屬一個為開展微軟野心勃勃的前沿項目而設立的組織部門。該部門成立于2021年,被稱為戰略任務和技術(SMT),由Azure前負責人Jason Zander領導,目的是將量子計算和太空等尖端項目與微軟政府云業務結合在一起。

在微軟的規劃里,AI、量子計算以及混合現實這三種技術創新都投入了大量精力。而在2017年微軟CEO納德拉提過,微軟實際上只把握住了人工智能技術。

在HoloLens混合現實眼鏡上,微軟投入了數十億美元,并打出了“商用增強現實”的口號,但由于未能打開市場,因此在2023年年初停止了硬件研發工作,并且裁掉了大部分的混合現實和虛擬現實團隊。而在量子計算機上,微軟同樣未能研制出在商業上可行的產品。

這么一看,這兩個團隊被裁員也并不稀奇,畢竟如今的硅谷大廠們都明白了一個道理:與其花費精力投入沒有前景的創新項目,不如老老實實集中力量向AI。

因此,從底層到中層,硅谷大廠們開始一再精簡裁員,目的就是為AI讓道。

另一方面,從財報可以看出來,AI對于微軟云計算需求帶來的增長毋庸置疑。2023年3月,微軟上線了Azure AI服務,依靠OpenAI這塊金字招牌,Azure AI拿下多家頂級客戶,幫助企業客戶充分發掘AI的巨大潛力。

所有部門都得搞AI ?微軟對Azure開啟瘋狂裁員!

有意思的是,Azure AI服務收入雖然占Azure收入的比重并不高(約7%),但增量收入對比傳統的云服務需求更加明顯。

為了繼續釋放AI 帶來的增長,并換來財報上的亮點數據,注定有其他部門需要站出來“背鍋”。

除了精簡人員、降低成本以外,微軟也需要更多精力用來搶占人工智能下一個發展制高點——AI PC。

自從微軟在前段時間發布Copilot+以后,“Copilot+PC”的概念再次讓電腦制造商和芯片廠商們興奮了起來。

在近期舉行的臺北國際電腦展上,聯想、宏碁、華碩、戴爾、惠普等主要OEM紛紛帶來了各自的AI PC產品,同時,高通、英偉達、AMD、聯發科都陸續推出了基于arm架構的AI PC處理器產品。

OEM和芯片廠商的強強聯手,微軟自然成為AI PC最大的贏家。

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中國汽車出海分析:機遇與挑戰 | 研報推薦 http://www.ppstraining.net/news/20240531/ekhqrxdlczwimgjq.html http://www.ppstraining.net/news/20240531/ekhqrxdlczwimgjq.html#respond Fri, 31 May 2024 10:09:09 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=89017

進入2024年,中國新能源汽車行業“出海”仍然保持強勁勢頭,憑借完整的技術鏈條以及出色的品牌力,國產新能源汽車正逐步打開海外市場。

但另一方面,復雜多變的政策、貿易摩擦以及海外消費者購買習慣改變等不確定因素,也成了我國車企出海的巨大挑戰。

在名為《中國汽車全球化:出海塑新格局,挑戰中迎新機》的深度研報里,分析師從多個角度介紹了目前中國車企出海情況。

一、我國乘用車出海的空間有多大?

1.出??臻g測算

內外因驅動下,我國乘用車出口保持高增長趨勢。根據乘聯會數據,2023年我國乘用車整車累計出口383萬輛,同比增長62%;2024年1-4月出口總量累計148萬臺、同比增長37%。

乘用車出口近兩年高增主要來自自主品牌乘用車產品競爭力的提升、部分市場競爭格局優化以及部分市場新能源轉型積極:

1)內因:自主品牌在技術創新、外觀設計、質量控制等方面具備較強競爭力,尤其是新能源車電動化、智能化水平表現優異、成為支撐出口高質量發展的核心增長點;

2)外因:俄烏沖突下,歐美、日本等汽車廠商紛紛退出俄羅斯市場,競爭格局優化下中國車企實現市占率快速提升;歐洲、泰國等市場新能源政策積極,為自主品牌進軍帶來機遇。

根據測算,2024/2025年我國乘用車出??臻g有望達到510/636萬輛、同比增長33%/25%,到2030年有望達到899萬輛。

2.西歐:2023年總量重回增長,更偏好SUV和小型車

政策退坡致2023年新能源滲透率略有下滑。2019年歐盟出臺碳中和計劃,各國對新能源汽車的補貼和稅收優惠政策相繼出臺,2020年歐洲啟動全球最嚴碳排放法規,新能源車激勵力度隨之加大。根據Marklines,2019至2022年西歐乘用車新能源滲透率從3.6%迅速提升至24.1%。2023年西歐新能源乘用車總量上升至270.4萬輛、同比增長10.8%,新能源滲透率為23.4%,同比下滑0.7pct主要系英國、德國等部分國家出現政策退坡。

純電穩中有增、插混需求走弱。2023年EV銷量188.5萬輛,同比增長26%,新能源滲透率為16.3%,同比提升1.5pcts;而插混車型下滑相對明顯,2023年PHEV銷量81.9萬輛、同比減少13%,新能源滲透率為7.1%、同比下滑2.2pcts,主要原因一是插混的激勵政策力度較純電小、且部分國家率先結束,二是西歐插混車型多為燃油車改造,產品競爭力和智能化水平等方面弱于純電。

1)乘用車:2023年市場總量1156萬輛,重回增長

2)總量:2023年西歐乘用車市場重回增長。根據Marklines,受疫情和芯片短缺因素影響經歷連續三年下滑后,2023年西歐乘用車市場總量恢復至1156萬輛,同比增長14%。

3)消費偏好:更偏好SUV和小型車。在消費偏好方面,分車型看,西歐消費者偏好乘用空間更大的SUV,2023年SUV銷量達到581.5萬輛,同比增長18.7%,占比突破50%;分級別看,由于西歐老城區道路較窄,消費者更偏好小型車,其中SUV-C(對應國內A級SUV)2023年銷量為343萬輛,占比接近30%,B級轎車(對應國內A0級轎車)和C級轎車(對應國內A級轎車)銷量占比均超過15%。

4)競爭格局:本土品牌表現強勢,上汽初步突圍

本土品牌長期主導市場。西歐乘用車市場較為成熟,大眾、雷諾、寶馬等老牌車企經多年沉淀、品牌認知度和忠誠度高,市占率持續領先,德系+法系市場份額保持在50%以上;日系豐田等車企也憑借性價比優勢較早布局西歐市場、占據一定市場份額(12%左右);韓系車企增長亮眼,市占率已從2004年的3%增長至2023年8%。

中國出口西歐以新能源車為主,上汽初步突圍。雖然中國車企進入西歐市場時面對強勢的本土車企和先發的日韓車企,但仍憑借領先的電動化、智能化技術取得一定突破。

5)貿易友好度:目前關稅為10%相對友好、但后續有雙反落地風險。

3.東南亞:市場總量穩定在300萬左右

1)總量:除2020-2021年外,近十年東南亞乘用車市場規?;痉€定在300萬輛左右,其中泰國、馬來、印尼市場規模接近80萬輛,菲律賓接近40萬輛,越南20萬輛左右。

2)消費偏好:

泰國:偏好皮卡+A0級小車。23年皮卡銷量占比達到36.9%,一是由于泰國地形復雜,皮卡對路況適應性強,一車多用屬性滿足出行、農產品運輸、旅游服務需求,二是消費稅向皮卡顯著傾斜(單排、雙排皮卡消費稅分別為3%、10%,而乘用車為25%-35%);

印尼:偏好MPV。23年皮卡銷量占比達到47.2%,一是印尼穆斯林比例高、家庭龐大,MPV能滿足大家庭用車需求;二是道路建設不佳、路況惡劣、雨水多、易淹水塌陷,而MPV底盤高;三是稅收方面MPV車型的奢侈品稅稅率為10-20%、其他車型為30-40%;

馬來西亞:以小型轎車為主;菲律賓以轎車、SUV為主但也有一定MPV和皮卡需求;越南:以SUV為主。

3)貿易友好度:燃油車進口關稅高(可達50%以上),部分國家對電動車免征或減免進口關稅(如泰國、馬來等)

4)競爭格局:燃油時代日系壟斷,新能源市場中系占比近半:

燃油車時代:缺乏本土品牌,日系占據絕對優勢,市占率一度達到70%以上,豐田、本田常年穩居第一、第二,第三為馬來西亞本土品牌Perodua。新能源時代:集團維度,中系車企在新能源市場已占據近半份額。

4.拉美:市場總量逐步恢復,新能源轉型處于起步階段

1)總量:峰值時期市場規模達到近600萬輛、近兩年下降至400-450萬輛,2023年總銷量為446萬輛、同比增長8%、但仍未恢復至高峰時期水平。

2)消費偏好:早期以轎車為主,近年來SUV和輕卡占比提升。

3)新能源市場:轉型初期,2023年滲透率0.7%

雖然巴西、墨西哥等國均有一定扶持政策出臺,但新能源轉型仍處于初期,2023年新能源銷量由0.8萬臺增長至2.9萬臺、滲透率由0.2%提升至0.7%。主要一是由于巴西市場采用彈性燃料、要求車輛可以使用任意比例的汽油和乙醇的配比,對進口車輛提出要求;二是充電樁等基礎設施建設相對落后,根據長城汽車拉美地區負責人表示,2022年巴西、墨西哥、智利三國擁有充電站數量僅4320座。

4)競爭格局:缺乏本土強勢品牌,市場較為分散

目前拉美市場日、美系占據主導地位,份額均在20%以上,其次則為德、意系,份額超過10%,整體格局較為分散。

中系車企在拉美市場布局較晚,2023年份額達到6.5%,主要由上汽、奇瑞貢獻,分別占比1.6%、1.9%。

5)貿易友好度:整體友好(智利免關稅、此前巴西對電動車免關稅)。

5.澳新:市場總量恢復,政策轉向新能源滲透率快速提高

1)總量:2020年之前,澳新市場總量基本維持在110-130萬輛,2023年澳新市場總量已恢復至128萬輛、同比增長11%;其中澳大利亞117萬輛、新西蘭11萬輛;

2)消費偏好:偏好A、B級(對應國內,下同)SUV和皮卡。轎車份額由高峰時期六成下滑至2023年16%,SUV份額持續提升至54%(其中A、B級合計占比48%),皮卡占比持續提高至2023年18.4%。

3)新能源市場:政策轉向下新能源滲透率快速提高

2022/2023年澳新市場新能源車銷量分別為3.5/8.2萬臺,同比增長564%/136%,新能源滲透率分別為3.0%/6.4%。

此前新能源滲透率較低主要由于依賴傳統能源產業、政府態度較為消極,如2021年7月,維州政府對電動汽車和其它零碳排放汽車每公里加收2.5澳分道路使用費;2022年政策出現轉向趨勢,澳大利亞部分州購買電動車可獲得3000-6000澳元補貼,以及注冊及印花稅減免等。

4)競爭格局:日系主導,中系份額提升明顯

•缺乏本土品牌和產能:二戰后澳大利亞本土汽車生產主要被美系日系品牌控制,1988年澳大利亞取消進口汽車配額限制并大幅降低關稅,各國車企紛紛涌入市場;同時由于市場規模小、需求多樣化,難以形成規模效應導致生產成本較高;雙重壓力下福特、豐田、通用等制造商陸續推出市場,澳大利亞已成為純汽車進口國。新西蘭同樣沒有自己的汽車生產工業、高度依賴進口。

•長期以來日系品牌占主導地位:占比在50%左右,第二梯隊為韓系、德系、美系。

•中系份額明顯提升:由2019年之前不足1%提升至2023年9.9%,除中國汽車業穩定的供應鏈和領先的產品力外,主要得益于2019年起澳大利亞對中國汽車進口免關稅、2020年12月起新西蘭對進口車實施零關稅。

5)貿易友好度:目前對中國汽車進口免關稅

6.俄羅斯:2024年市場總量預計有30-50萬輛增量

1)總量:俄烏戰爭前,俄羅斯市場乘用車總銷量穩定在170萬輛左右,2022年下滑至69萬輛、2023年已恢復至94萬輛,結合2023年增速以及2024年1-4月市場表現,我們預計2024年總量有望恢復至130-150萬輛、2025年恢復至戰爭前水平。

2)消費偏好:對應國內B、C級SUV占比提升明顯,2023年合計份額達到58.2%。

3)新能源市場:滲透率僅0.3%。

4)競爭格局:本土品牌LADA地位穩固,俄烏沖突下中國品牌快速搶占市場

俄烏沖突前,俄羅斯市場主要被LADA、現代-起亞、大眾占據50%以上份額;俄烏沖突后,日韓歐美系車企紛紛退出市場,中國車企逆勢進軍,2023年已占據俄羅斯市場48.9%的市場份額,市占率第一為本土車企AvtoVAZ(旗下品牌為LADA),其次則為奇瑞、長城、吉利。

5)貿易友好度:相對友好,中國汽車進口15%關稅,但存在較高額的報廢稅。

二、我國乘用車出海難在哪?

1.貿易壁壘:目標市場通過加稅等方式保護本土產業

1)歐盟啟動雙反調查:2023年9月,歐盟宣布將對中國電動汽車開展反補貼調查,以評估是否需征收懲罰性關稅。此前,歐盟對中國進口汽車征收關稅為10%。若本次調查也以加征關稅落幕,將對中國電動汽車在歐洲市場的產品競爭力和市場份額產生負面影響。

2)美國將自華進口的電動車關稅提高至100%:5月14日,美國白宮發布聲明,宣布在原有對華301關稅基礎上,對自華進口的電動汽車關稅由25%提高到100%,鋰離子電動汽車電池和其他電池部件的關稅從7.5%提高到25%。

3)俄羅斯提高報廢稅:自2023年8月1日起,俄羅斯聯邦政府對進口車輛的報廢稅進行調整,乘用車報廢稅系數將增加1.7-3.7倍。

4)巴西提高電動車進口關稅:此前巴西曾對電動車實施免關稅政策,24年1月起電動車進口關稅將逐步恢復、至26年7月達到35%。

2.產品:認證法規及需求多樣,需做適應性改變

1)準入法規:進入海外市場時車企需面對各國強制性認證、環保法規、數據安全法規等。一方面對法規解讀和技術標準提出更高的要求,另一方面出口認證周期長、費用高、增加了出口成本。

2)產品適應性改變:由于各地區氣候、道路、經濟水平、消費習慣等不同,在汽車消費上存在較大差異,對出海產品提出個性化要求。

•左/右舵差異:包括英國、泰國、印尼、馬來西亞、澳大利亞等在內的多個市場均為右舵市場,對出口車企的產品開發和成本投入能力提出更高的要求,但由于相應供給也更少、也有望提高產品溢價;

•道路影響車型偏好:例如同樣是在歐洲,德國多數城市經歷戰后重建、道路寬闊,且多數高速不限速,挪威消費能力強且地廣人稀,所以中大型車占比較高,意大利老城區面積大、日照強度高、樓間距較小,所以基本為A級及以下;

•特殊氣候、地形對配置提出要求:例如北歐以及德國、法國等均有法規強制要求使用冬季胎;巴西使用彈性燃料、要求車輛可以使用任意比例的汽油和乙醇的配比等;

•外形設計。

3.渠道:銷售模式有差異,網絡搭建與管理有難度

1)銷售模式的差異化:目前中國以全款和貸款購車為主,而歐美市場租賃購車比例較高,蔚來汽車CEO李斌曾表示,在德國、荷蘭、丹麥、瑞典四國,C級以上車租賃占比達到60%。

2)渠道網絡搭建:

·歐洲市場國家眾多、無法采用一家代理商覆蓋整個歐洲的方式,故需要在各國尋找不同經銷商集團合作;

·本土品牌強勢以及長期被日韓系主導的市場(如東南亞),存量渠道多被占據;

·進入早期,經銷商對中國品牌認知不足導致缺乏信心、或缺乏統一管理培訓、質量參差不齊。

4.出海≠出口,物流、金融、售后需配套“走出去”

1)運輸方面:滾裝船為跨洋整車運輸最主流和常規的方式,而中國汽車滾裝船運力與出口量不匹配,日韓等在汽車出口有先發優勢且規模龐大的傳統車企已與船東簽訂長期協議、鎖定運價漲幅因此受到的影響并不大,而中國整車出海仍處于起步階段、只能被動承受運價的上漲。

2)金融方面:海外本土車企或出海較早的日系車企基本都有自持銀行或自己的金融服務公司:1)可以提供更優惠的低首付、低息方案2)二手車殘值管理更具優勢3)銀行本身資信要求較高、風險控制嚴格;而中國車企一是獲取金融牌照難度大,二是國家對金融機構對外投資有嚴格限制,因此在提供金融方案時存在劣勢

3)售后方面:日系車進入海外市場較早,生產層面,供應鏈在當地采買比例較高、銷售服務網點多,維修較快;而中國車企及其供應鏈體系仍處于出海初期,售后網點搭建不完善,導致售后時間長、成本高。

三、我國乘用車如何實現高質量出海?

1.生產本地化——海外建廠

多重因素推動下,海外建廠是中國車企出海的必然趨勢。

•規避貿易風險:部分國家為了保護本土市場已推出貿易保護性措施、并對本地化率提出要求,例如歐洲雙反調查、美國IRA法案、美國和巴西等國電動車進口關稅提高等,海外建廠能夠有效規避貿易風險。例如比亞迪、長城、奇瑞均在巴西市場通過自建、收購等方式進行工廠布局。

•順應政策引導:部分國家如泰國、印尼等為推動新能源轉型,對CKD、CBU的電動車進行補貼和稅收減免,對本地化生產推出稅收優惠,積極引進車企建廠。目前比亞迪、長城、長安、上汽、奇瑞、哪吒均在東南亞市場有產能布局。

•輻射更多國家:海外產能可輻射與當地市場有貿易合作的其他市場。如比亞迪泰國工廠將輻射其他東南亞市場以及同樣為右舵市場的英國、澳大利亞。

2.產品本地化——全球化車型開發

早期中國車企出海主要是將國內銷售的車型直接出口為主,難以符合海外市場個性需求,隨著出海步伐加快,自主車企建立了海外研發中心、在車型開發階段已從全球化角度考量。

3.運營本地化——銷售模式因地制宜,經銷商提質增效

主機廠在海外市場的銷售主要有直營、自行建立二網、發展國家總代建立二網等多種方式。銷售模式的選擇應充分結合當地市場特點和法律法規。

4.運輸自主化——自營滾裝船

性價比優勢是中國車企出海競爭的關鍵,自營滾裝船將有效應對運力緊張和運費波動的風險。

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對話朗新新電途鄭靈國:超充元年,如何用好AI這把“利器”? http://www.ppstraining.net/news/20240530/1340wlijze7zmscy.html http://www.ppstraining.net/news/20240530/1340wlijze7zmscy.html#respond Thu, 30 May 2024 01:40:27 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88961 對話朗新新電途鄭靈國:超充元年,如何用好AI這把“利器”?

圖 | 朗新新電途首席戰略官鄭靈國

隨著國家政策的不斷支持,我國新能源汽車產業發展迅猛。此外,在技術與市場需求的推動下,頭部車企們紛紛進入了“內卷”的新篇章。

然而對于數目增長迅速的新能源車主們來說,“續航焦慮”并沒有因為電車性能的提升而得到緩解。在遇到極端天氣、高速堵車等突發狀況時,車主們對于充電的擔憂依然影響著正常的用車需求。

有需求的地方,永遠不會缺少機遇。為了解決“找樁難”的問題,充電樁市場出現了“新電途”這樣的聚合平臺。

作為朗新集團旗下的第三方聚合充電平臺,新電途采取了與網約車行業的高德、滴滴類似的模式,將頭部及大量中小充電運營商整合進自己的平臺,連接起消費者以及場站兩端。

在近期舉行的2024第十屆中國國際電動汽車充換電產業大會上,朗新新電途首席戰略官鄭靈國從“AI”的角度切入了充電行業未來的核心競爭場域——用戶體驗以及運營整合力。

充電生意,不止有補能

據第三方數據顯示,截至2023年底,我國已有超36萬家充電樁相關企業。同時,全國公樁數量在今年4月已達297.6萬臺,情況遠高于歐美市場。

但在數量激增的另一面,我國公共充電基礎設施仍存在布局不夠完善、結構不夠合理、運營不夠規范等問題。在利用率普遍不足的背景下,公共充電樁虧損嚴重成了運營商們遇到的難題之一。

電動車車主們同樣沒能享受公共充電基礎設施擴張帶來的福利——想快速、就近找到充電樁,依然不是一件容易的事。

此時,聚合充電平臺的出現,便能成為車主與充電樁之間的樞紐,通過數字化運營能力,新電途在供需兩側都體現了自身價值。

對話朗新新電途鄭靈國:超充元年,如何用好AI這把“利器”?

鄭靈國給鎂客網提供了一個數據:截至2024年第一季度,新電途合作的充電運營商有1300多家,接入的充電設施有130多萬臺,包括國家電網、南方電網、特來電、星星充電、云快充等國內頭部運營商都跟新電途建立了合作。

從覆蓋范圍來看,新電途目前已覆蓋400多座城市,服務新能源車主近1400萬,基本實現全國范圍內的充電業務覆蓋。

鄭靈國表示,無論是合作伙伴數量還是覆蓋網絡范圍,新電途都稱上全國領先。

打通兩端數據,只是聚合平臺的基礎。

在整合了絕大多數充電樁資源后,新電途作為一個流量平臺,可以給充電樁運營商以及車主提供更多定向精準流量,幫助運營商更好地做引流,也能為車主們提供補能以外的服務項目。

據鄭靈國介紹,目前新電途與國內20多家新能源汽車車企建立了合作,包括理想、蔚來、小鵬、AITO、比亞迪等主流車企都已加入新電途的充電網絡。

此外,新電途還與貨拉拉、T3這樣的出行平臺、網約車平臺建立起合作,并與各個支付平臺以及各種金融機構一起搭建起入口渠道,在產業鏈上下游建立起全場景的服務體系。

最終,在生態合作伙伴的幫助下,新電途構建起“流量”+“運營”的經營模式,形成了口碑效應。

使用AI重塑場景,解決更多痛點

如前所述,近年來新能源充電行業涌入越來越多玩家,隨之帶來了更多新的問題。

就充電樁這個行業來說,隨著參與方越來越多,入住率越來越高。但市場也隨之進入飽和狀態,盲目選擇會出現分流情況,翻臺率與收入也會隨之不斷降低。”鄭靈國告訴鎂客網。

除了選址困難以外,場站在定價上也很難跟上電價的波動,如果不能及時進行調價,整體收益也會受到影響。

另外,一些區域的充電樁運營商開始出現互聯網時代司空見慣的價格戰打法。對于充電樁這樣的“重設備、高投入”的基礎設施行業,忽視成本的價格戰毫無疑問是個巨大的挑戰。

為了應對復雜的市場環境,更好地服務運營商,新電途很早便開始在AI領域進行一些探索和研究。

在本次展會上,新電途帶來了自主研發的“新電兔”AI助手、AI充電專用大模型、AI商家管理平臺、AI智能選址技術等產品及應用,吸引了眾多嘉賓、客戶及觀眾駐足參觀。這些AI工具可以有效地在決策層面直擊行業痛點,幫助充電站投資方實現收益的最大化。

對話朗新新電途鄭靈國:超充元年,如何用好AI這把“利器”?

據鄭靈國介紹,新電途在AI能力上針對用戶端和商家端提供了不同的AI技術。

針對用戶端,新電途提供了AI導航、AI客服、智能找樁、場站介紹等功能,并且這些服務都被整合為“新電兔”AI助手,通過自然語言交互,在提供日常充電服務之外,還能滿足用戶的其他對話需求。

而在商家端,新電途圍繞AI充電專用大模型,提供了一些AI運營、AI智能定價、智能選址等一些產品,通過多維度的衡量標準,幫助運營商布局最佳位置、改變定價策略,極大緩解了日益增長的充電需求與充電場站運營能力缺失之間的矛盾。

2024年我覺得整個充電行業核心兩大關鍵詞:一個是超充,另一個是AI,未來所有的產品和用戶場景都值得用AI工具重塑一遍。”鄭靈國表示。

從大環境來看,大模型作為本輪AI浪潮的核心技術,正引起新一輪的生產和服務方式變革。而新電途作為整個生態的連接者,自身也需要從更多元的角度“創造”價值,只有這樣才能在投資回報周期漫長的充電樁行業里長期走下去。

朗新新電途的突破之道

事實上,聚合充電并不是一門容易的生意,想在“運營商流量”和“用戶收益”之間找到平衡點,對于平臺的運營整合力提出了極高的要求。

鄭靈國介紹,新電途早在2019年便切入聚合充電領域,在時間點上恰逢我國新能源汽車產業第一波浪潮。

對話朗新新電途鄭靈國:超充元年,如何用好AI這把“利器”?

正是這5年的積累,新電途積累了豐富的訂單與客戶,最終靠著高口碑的傳播,新電途成功連接上下游產業鏈,構筑一條核心的“生態護城河”。

但隨著價格戰競爭的加劇,以及快充、超充等充電技術的迭代,行業競爭格局也會隨之改變,因為在運營能力之外,用戶體驗也是新電途未來重點布局的方向之一。

如今在AI大模型的加持下,將迎來更多的創新、更有用的價值。正是基于這個核心價值點,新電途會在探索AI能力的道路上持續發力。

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投資60億!這次固態電池真要來了? http://www.ppstraining.net/news/20240529/dnwuf8ztqor7avlp.html http://www.ppstraining.net/news/20240529/dnwuf8ztqor7avlp.html#respond Wed, 29 May 2024 11:32:41 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88960

5月29日,據多家媒體報道,中國或將投入約60億元用于全固態電池研發。

報道指出,包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利在內,這六家企業或獲得政府基礎研發支持。

而這些企業的項目經過嚴格篩選后,最后會具體分為七大項目,聚焦聚合物和硫化物等不同技術路線。

按照知情人士的說法,該計劃由政府相關部委牽頭實施,鼓勵有條件的企業對全固態電池相關技術開展研發。

有“國家隊”下場牽頭,炒作多時的全固態電池概念真要來了?

固態電池,又開始炒作了

一直以來,固態電池都被稱作“業內神話”。

這種兼顧電池能量密度、循環次數以及安全的電池技術,被看作純電動車“續航焦慮”的終極救星。

從原理上來看,固態電池使用的固態電解質,具備較高的機械強度以及化學穩定性,也不會出現鋰枝晶穿透隔膜導致短路的情況,因此電池穩定性以及安全性得到了大幅提升。

此外,在使用固態電解質替代液態電解質與隔膜后,可以增加有效儲能空間,因此能量密度也得到了大幅提升。

聽上去原理很簡單,但問題在于固態電池做起來工藝復雜、成本又高。

早在上個世紀時,采用固態電解質的電池就已經有了一定的技術突破,但經過幾十年的發展,技術和成本的問題遲遲得不到解決,包括豐田、寧德時代在內,都沒能將固態電池推到量產階段。

不過量不量產沒有關系,二級市場對于固態電池概念的熱度始終沒有降溫。

從今年以來,固態電池成為新能源汽車領域的熱門話題,先是智己汽車實現固態電池量產上車,緊接著廣汽埃安宣布2026年將全固態電池量產上車,隨后“寧王”也坐不住了,在4月底首次公布了全固態電池研發和量產時間表。

算上衛藍新能源、清陶能源等主攻固態電池的電池廠,整個國內市場一片“欣欣向榮”的景象。

那實際情況是怎樣呢?

智己搭載的所謂“光年”固態電池,其實是一種妥協的“半固態電池”,在固態電解質里加入了10%的“潤濕劑”,而官方也玩了一把“白馬算不算馬”的文字游戲,強行把半固態電池歸類為固態電池。

類似的還有蔚來的150度半固態電池,李斌自己也認為象征意義大于實際意義,更多只是展現廠家對于電池技術的態度。

至于廣汽和“寧王”的電池是否是固態電池,至少從時間表來看,遠比現在的“半固態電池”靠譜的多,但想量產還是過于遙遠。

投資60億,靠譜不?

回到開頭提到的新聞,國家正式牽頭60億元用于全固態電池研發。

這里其實有幾個關鍵詞:

第一,60億元。

如果平攤到每家企業后,其實對于研發全固態電池而言,所能支持的資金非常有限。

有報道稱,每家中標單位會有8億的項目支持經費,涉及正極材料、負極材料、固態電解質、電芯設計、工藝開發、干法電極設備、固態電解質膜設備、等靜壓設備固態電池密封檢漏裝置、和疊片封裝等設備的開發。

雖說都是對下一代電池技術路線的支持,但最終還是靠電池廠商以及車企自身的研發能力。

作為對比,韓國投資了20萬億韓元(約1062億人民幣)用于研發固態電池,而寶馬、日產、豐田等車企在固態電池的研發金額都高達數十億元,60億元的投資算不上太多。

第二,不同技術路線。

目前日韓主攻硫化物體系,歐美多為氧化物和聚合物體系,而國內大部分企業為氧化物路線。

從網傳的報道來看,本次中標單位以硫化物和聚合物兩條路線為主,這就突出了政策的引導作用。

但這并不代表放棄了氧化物路線,而是說希望走多路線戰略,避免被海外企業彎道超車。

結語

總的來說,這次的“國家隊”下場投資,其實是對各家電池廠指明了方向,實際還得靠企業自己實現技術突破。

在液態鋰電池安全性不斷提升,成本不斷下降的前提下,固態電池的量產恐怕仍是遙遙無期。

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不愛電動車的美國人,心里偷偷想著中國車 http://www.ppstraining.net/news/20240528/hr4fsj9z6duwyz0y.html http://www.ppstraining.net/news/20240528/hr4fsj9z6duwyz0y.html#respond Tue, 28 May 2024 10:40:49 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88905

如今的全球電動汽車市場,大致分成了兩個不同的陣營,一個是純電動汽車購買欲望極強的中國市場,而另一個則是購買意向停滯不前、甚至開始排斥純電動車的的歐美市場。

雖然歐美人購買純電動車的熱情越來越低,但研究機構對于全球純電動汽車的長期增長還是非??春?。

近日,美國InsideEVs網站在一份調查里給出一個有趣的結論:高達76%的年輕美國人愿意考慮購買中國電動汽車。而在此前咨詢機構AlixPartners的一份報告里,表示有58%的美國受訪者知道中國汽車品牌。

事實上,中國車企壓根沒往美國賣幾輛純電動車,并且在美國政界的打壓下,中國車企也很難進入美國市場。

說到底,美國人不買純電動車,全怪自家新勢力車企太不爭氣。

特斯拉們,陷入銷售困境

在美國市場,消費者們對于電動汽車的需求出現了明顯的降溫。

根據美國能源部下屬的阿貢國家實驗室提供的數據,美國純電動車在2023年下半年達到了一個高峰,而在進入2024年后,一季度的銷量出現了明顯的下滑,同比僅增7.5%。作為對比,油電混動汽車(HEV)在該季度同比增長45.1%,并在銷量上實現了反超。

有分析指出,純電動車增速放緩的主要原因是特斯拉銷量下滑。

從占比來看,美國純電動車市場被美國本土品牌瓜分四分之三,包括特斯拉、Fisker、Lucid、Rivian這些新勢力,以及通用、福特等老品牌,剩下的四分之一為海外品牌。

但由于一季度新能源領頭羊特斯拉銷量下滑,其他新勢力車企又貢獻不了銷量,以豐田為首的代表的混動電車超越了純電動車。

如今的全球電動汽車市場,大致分成了兩個不同的陣營,一個是純電動汽車購買欲望極強的中國市場,而另一個則是購買意向停滯不前、甚至開始排斥純電動車的的歐美市場。

雖然歐美人購買純電動車的熱情越來越低,但研究機構對于全球純電動汽車的長期增長還是非??春?。

近日,美國InsideEVs網站在一份調查里給出一個有趣的結論:高達76%的年輕美國人愿意考慮購買中國電動汽車。

而在此前咨詢機構AlixPartners的一份報告里,表示有58%的美國受訪者知道中國汽車品牌。

事實上,中國車企壓根沒往美國賣幾輛純電動車,并且在美國政界的打壓下,中國車企也很難進入美國市場。

說到底,美國人不買純電動車,全怪自家新勢力車企太不爭氣。

特斯拉們,陷入銷售困境

在美國市場,消費者們對于電動汽車的需求出現了明顯的降溫。

根據美國能源部下屬的阿貢國家實驗室提供的數據,美國純電動車在2023年下半年達到了一個高峰,而在進入2024年后,一季度的銷量出現了明顯的下滑,同比僅增7.5%。

作為對比,油電混動汽車(HEV)在該季度同比增長45.1%,并在銷量上實現了反超。

有分析指出,純電動車增速放緩的主要原因是特斯拉銷量下滑。

從占比來看,美國純電動車市場被美國本土品牌瓜分四分之三,包括特斯拉、Fisker、Lucid、Rivian這些新勢力,以及通用、福特等老品牌,剩下的四分之一為海外品牌。

但由于一季度新能源領頭羊特斯拉銷量下滑,其他新勢力車企又貢獻不了銷量,以豐田為首的代表的混動電車超越了純電動車。

這不是特斯拉第一次遇到銷售難題,過去特斯拉曾面臨著無法提升產能、供不應求的困境,全靠特斯拉上海超級工廠幫忙度過了難關。

但到了2024年,特斯拉再也沒遇到過產能危機,相反,供過于求成為新的尷尬。

具體分析一下,特斯拉賣不動車的原因非常多,而在美國市場則有一個非常嚴重的問題:沒有新車型吸引消費者。

目前,特斯拉依然靠Model 3和Y這兩部車型撐起銷量,電動皮卡Cybertruck交付仍在上升期,代表廉價車型的Model 2則很難在今年上市。

年初,馬斯克曾表示,特斯拉新車型將在2025年底至2026年初量產,這就意味著兩款老車型仍要支撐起碼一年。

為了應付銷售危機,馬斯克想到的最直接手段就是降價和裁員。

靠著以價換量的策略,經銷商們確實消耗了一批堆積的庫存,但從長遠來看,降價策略是不可持續的。

隨著特斯拉新車價格大幅下調,帶動著二手車殘余價值顯著縮水,價格持續下降,而美國購車者更是偏愛廉價的二手車,導致消費者購買新車的意愿越來越低,最終形成了一種“惡性循環”。

美國市場,需要內卷的中國車整頓?

2024年1月,美國租車巨頭赫茲(Hertz)計劃賣掉2萬輛特斯拉,改買燃油車。在這家汽車租賃巨頭披露的文件里表示,特斯拉高成本和高利率讓消費者望而卻步,并且降成本的挑戰性更大了。

赫茲提到的成本上升問題不單單只是純電汽車自身的價格問題,同時還要考慮其他要求。

首先,美國偏遠地區充電基礎設施不足,購買純電動汽車需要額外成本。

其次,美國消費者開始偏愛大型車。一方面大型車的續航更大、僅需一個皮卡就能跑出個五六百公里;另一方面,汽車制造商開始有意宣傳大型車的安全性,側面賺取更多利潤。

美國造車新勢力們自然也深知美國人對SUV、皮卡的熱愛,推出包括Rivian R1T、Lordstown等車型(包括Cybertruck)等車型,但奈何新能源技術、智駕技術不靠譜,除了特斯拉,美國新勢力真就沒一個能打。

加之前面提到的“里程焦慮”以及“昂貴價格”,普通消費者很難有余錢支持這些昂貴的車型。

反觀中國車企的全面崛起,在智能駕駛、續航、價格等方面卷天卷地,性價比遠超美國新勢力。

根據InsideEVs網站的調查,美國人對中國電動汽車持非常開放的態度,其中千禧一代和Z世代對中國品牌電動汽車的接受程度最高。

對于囊中羞澀的年輕人來說,一輛價格合理且功能豐富的電動汽車正是其心儀之物。至于安全問題,美國人也非常實誠,他們認為如果中國汽車在美國制造,那么所有年齡段的受訪者都更愿意考慮中國電動汽車,對于網絡安全擔憂也將隨之消失。

不過從拜登政府的態度來看,削弱中國電動汽車、電池的主導地位是設置高關稅的主要目的。其次,美國政府一直在支持自身和盟友的供應鏈能力,很難會接納中國車企

而中國車企進入美國市場也要面臨著充電設施的鋪設以及傳統車企的競爭——看似高需求以及性價比是中國車企的“利器”,但背后要付出的高額成本也是不能忽視的要素。

只是可惜了美國購車者們,只能嘴上說著“不愛電動車”,對著昂貴的新車高攀不起,而心里只能羨慕著產品豐富且能力過硬的中國電動汽車。

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深度分析!半導體行業開始回暖,封測環節有望充分受益 | 研報推薦 http://www.ppstraining.net/news/20240525/z8dfas0btu73kkeq.html http://www.ppstraining.net/news/20240525/z8dfas0btu73kkeq.html#respond Sat, 25 May 2024 02:14:27 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88838

AI應用的爆火,帶火了“先進封測”產業。

現在 ,AI 芯片的短缺,缺的不僅僅有芯片,還是臺積電等封裝廠的CoWoS 封裝產能。目前,臺積電、三星、英特爾等大廠加強對先進封裝的能力。

此外,隨著后摩爾時代來臨,先進封裝本身已經進入指數級增長階段。

總的來說,當半導體行業景氣回暖漸進,封測環節有望充分受益。

以下為研報內容節選:

1、半導體封測概覽

封測是封裝測試的簡稱,包括封裝和測試兩個環節。其中,封裝是指將生產加工后的晶圓進行切割、焊線塑封,并加工為成品芯片的過程,測試則是指利用專業設備對產品進行功能和性能測試。

封裝的定義、作用與工藝流程

封裝,指用特定材料、工藝技術對芯片進行安放、固定、密封,并將芯片上的接點連接到封裝外殼上的工藝流程,其可保護芯片性能并實現芯片內部功能的外部延伸。

基本的封裝工藝流程包括:晶圓減?。╳afergrinding)、晶圓切割(waferSaw)、芯片貼裝(DieAttach)、焊接鍵合、塑封工藝、后固化工藝、測試、打標工藝(電鍍、打彎、激光打?。?、包裝、倉檢、出貨等工序。

封裝意義重大。一方面,在芯片制造流程中,IC芯片相當小且薄,稍不注意則會被刮傷損壞,需要對其提供一定的保護;另一方面,因為芯片的尺寸微小,不易以人工安置在電路板上,此時若封裝一個較大尺寸的外殼,則會大大降低技術難度。

總而言之,半導體封裝可以提升產品的性能,降低技術成本,最終實現良品率的提高和工藝節點的突破,是后摩爾時代技術創新的主流方向之一。其作用主要體現在保護、支撐、連接和散熱四個方面。

測試的定義、作用與工藝流程

測試,指對芯片產品的性能和功能進行測試,并挑選出功能、性能不符合要求的產品。測試主要分為封裝之前的晶圓測試(ChipProbing)和封裝之后的芯片成品測試(FinalTest)。測試在確保芯片良率、控制成本、指導芯片設計和工藝改進等方面起著至關重要的作用。

封測產業鏈及分工環節

從半導體產業鏈來看,封測位于半導體產業鏈中游。半導體產業鏈的上游是軟硬件材料及設備,中游是集成電路的設計、生產,下游是終端產品應用。半導體產業鏈中游包括設計、制造和封測三大環節。封測是產業鏈中游的最后一個環節,芯片經過封測之后交付給芯片設計廠,再銷售給下游終端產品應用企業。

在垂直分工模式中,封測屬于最后環節。半導體行業分工模式分為垂直整合(IDM)和垂直分工模式。垂直整合模式是指一家企業完整覆蓋芯片設計、制造、封測環節。垂直分工模式中,芯片設計、制造和封測環節分別由芯片設計廠(Fabless)、晶圓代工廠(Foundry)和封測廠(OSAT)完成。

半導體封測產業鏈價值量

世界集成電路產業三業結構(設計:晶圓:封測)的合理占比為3:4:3。根據中國半導體行業協會統計,2022年中國集成電路產業銷售額為12006.1億元,其中,設計業、制造業、封測業銷售額分別為5156.2億元、3854.8億元、2995.1億元,三者占比依次為42.9%:32.1%:24.9%。因此,中國集成電路封裝測試業的比例處于比較理想的位置。

隨著AI浪潮席卷全球、政策層面積極助力、庫存壓力逐步釋放,國內半導體產業鏈的短板有望迎來新窗口期,而先進封裝、高端封裝材料等封測領域有望率先受益?!吨袊雽w封測產業回顧與展望》報告指出,2023年我國封測行業銷售額預計將達3060億元,同比增長8.4%,增速遠高于設計業與制造業,我國封測業未來市場潛力巨大。

在封測環節內部,封裝環節占據封測價值量的絕大部分。據Gartner統計,封裝環節價值占比為80-85%,而測試環節價值占比僅為15%-20%。

2、半導體封測設備分類及工藝原理

半導體與集成電路后道設備分類及工藝流程

半導體封裝設備包括減薄機、劃片機、貼片機、固化設備、引線焊接/鍵合設備、塑封及切筋設備、清洗與搬運設備等。

半導體測試設備則包括分選機、測試機和探針臺。

集成電路后道設備主要包括貼片機、劃片機、檢測設備和焊線機,合計市場份額占比達到81%。

3、半導體封測之——主要原材料

半導體封裝原材料的不同種類與性能評價指標

當封裝所采用的原材料類型不同時,封裝產品的特質往往也有一定差異。目前常見的封裝材料包括陶瓷、塑料和各類金屬,封裝原材料的性能與半導體封裝產品的質量息息相關。

通常來說,從四個方面評價電子封裝材料的性能:一是工藝性能,如黏度、流動性、凝膠化時間、后固化時間及溫度等;二是濕-熱機械性能,如熱膨脹系數(CTE)、彎曲模量與強度、熱導率、潮氣擴散系數等;三是電學性能,如介電常數、擊穿強度、損耗因子等;四是化學性能,如易燃性、離子雜質數量等。其中,工藝性能從工藝的角度進行評價,而其他三個性能從性能與功能的角度進行評價。

封測原材料分類及其對應市場規模占比

本章節所討論的封裝行業上游原材料主要指的是封裝過程中的耗材。封裝材料包括切割材料、芯片粘連材料、鍵合引線、封裝基板、引線框架、包封材料、連接材料。根據SEMI報告,2022年,封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板及芯片粘結材料的市場規模在世界封裝材料市場規模的占比分別為40%、15%、15%、13%、11%及4%。而封裝材料的門檻相對晶圓材料門檻較低,中國目前已實現進口替代。

封裝工藝全流程中的原材料使用

用一句話概括半導體封裝中各種原材料的用途:半導體封裝是使用切割材料將成品晶圓切割成小塊芯片,然后使用芯片粘連材料、鍵合引線將芯片固定在封裝基板或引線框架之上,最終在芯片表面覆蓋包封材料(模塑料)并用連接材料將其連接于底板的過程。

封裝原材料市場規模

全球封裝材料市場規模保持高速增長。根據SEMI的報告,2022年全球半導體封裝材料市場規模達到280億美元,較2021年同比增長17%。值得注意的是,全球封裝材料市場規模已連續三年保持10%以上的同比增長率。

而受益于下游及終端應用領域的快速增長,近年來我國封裝材料市場需求井噴式擴張,行業整體呈現也穩步增長趨勢。2022年我國半導體封裝材料市場規模已達462.9億元,其中引線框架市場規模為118.7億元,封裝基板市場規模105.3億元,其他材料238.9億元。

封裝基板(IC載板)——芯片封裝的基座

封裝基板,又稱IC載板,是一類用于承載芯片的線路板,它屬于PCB的其中一個分支。封裝基板具有高密度、高精度、高性能、小型化及輕薄化的特點,可為芯片起到支撐、連接、散熱和保護的關鍵作用。封裝基板的產品工藝隨著封裝形式的發展而不斷演進,歷經從減成法到半加成法、從打線到倒裝、從有機基板到復合基板等多次升級。

引線框架——與外部導線連接的橋梁

引線框架是指用于連接半導體集成塊內部芯片的接觸點和外部導線的薄板金屬框架,在半導體封裝材料市場中占比達15%。引線框架主要由兩部分組成:芯片焊盤和引腳。在封裝過程中,芯片焊盤為芯片提供機械支撐,而引腳則連接芯片到封裝外的電學通路。引線框架借助于鍵合材料使芯片內部電路引出端(鍵合點)通過內引線與外引線的電氣連接形成電氣回路,它起到和外部導線連接的橋梁作用。

鍵合引線——引線框架型封裝的生命線

鍵合絲是芯片和引線框架間的連接線。鍵合絲產品按照材質不同可分為鍵合金絲、鍵合銅絲、鍵合銀絲和鍵合鋁絲等。

由于黃金具有化學性能穩定、抗氧化,不與酸和堿發生反應等特性,因此黃金制成的鍵合金絲具有延展性好、導電性能佳、金絲球焊速度快及可靠性高等特點,是鍵合絲各品種中使用最早、用量最大的一類。

但受到金價較高和鍵合銅絲生產技術不斷發展的影響,近年來,鍵合金絲占比不斷下降,銅絲占比不斷提升。而銀絲成本也低于金絲,且其鍵合過程不需要保護氣體,所以銀絲也成為了除銅絲以外替代金絲的另一種鍵合絲材料。

包封材料——塑封環節主要原材料

包封材料能夠避免芯片發生機械或化學損傷,并保證芯片功能穩定實現。因此,包封材料又被稱為集成電路的“外殼”。

我國半導體封裝中90%以上采用塑料封裝,而在塑料封裝中,有97%以上利用環氧塑封料(EMC)作為包封材料。因此,環氧塑封料已成為半導體行業發展的關鍵支撐產業。

4、半導體封測之——封裝技術深度解析

半導體封裝的分類方式與技術領域

封裝技術具有多種分類口徑。目前主流的分類方式包括按組裝方式分類、按引腳分布形態分類、按封裝材料分類和按氣密性分類等。

封裝技術幾乎覆蓋了所有科學技術領域。除了信息技術、工業技術外,封裝技術還涉及物理學、化學、電子工程、計算機工程、機械工程、材料科學與工程、化學工程、商學、經濟學、管理學及環境工程學等。其中,封裝主要包含了三個方面的技術,即電學、材料科學與工程和機械學方面的技術。

封裝技術的四個等級

半導體封裝技術與器件的硬件結構關系緊密。硬件結構可以分為有源元件和無源元件:有源元件是指需要外部電源才能實現特定功能的器件,例如半導體存儲器和邏輯半導體;無源元件是指不具備放大或轉換電能等主動功能的器件,例如電阻器和電容器。

電子封裝技術涵蓋的內容廣泛,根據硬件結構的裝載順序,封裝大體可分為0級封裝到3級封裝四個不同等級。

封裝技術要求

微電子產業的發展給封裝技術帶來全新要求。隨著集成電路產業的高速發展,需要集成在芯片上的功能日益增多,整個系統的功能都需要集成在一塊芯片上,因此芯片的集成度標準提高。除此之外,為了輕便或便于攜帶,小型化也是芯片發展的一個重要趨勢。集成電路的不斷發展對電子器件的封裝技術提出越來越高的要求。

傳統封裝與先進封裝的劃分與關聯

目前半導體封裝技術可分為基板型封裝和晶圓級封裝。根據有無焊線,基板型封裝可分為傳統封裝與先進封裝,而晶圓級封裝本身即屬于先進封裝。此外,使用倒裝(FC)技術、硅通孔(TSV)技術、多芯片組件技術(MCM)等先進技術也是先進封裝的主要特征之一。

先進封裝的發展可分為兩個方向:

小型化:3D封裝可以突破傳統的平面封裝的概念,通過單個封裝體內多次堆疊,實現存儲容量的倍增。

高集成:SiP能將數字/非數字功能、硅/非硅材料、CMOS/非CMOS電路,以及光電、MEMS、生物芯片等器件進行集成,大幅提升性能。

傳統封裝——技術突破開啟新階段

目前,業界主要以是否采用焊線為標準,區分傳統封裝和先進封裝。二者的主要區別在于產品工藝復雜程度、封裝形式、封裝技術、封裝材料是否為行業前沿等。

以新技術的突破為節點,傳統封裝的發展歷經通孔插裝型、表面貼裝型和球柵陣列型三個階段。

相較于先進封裝,傳統封裝具有性價比高、產品通用性強、使用成本低、應用領域廣等優點。由于汽車、消費電子中采用的模擬芯片、功率器件、分立器件、MCU等核心芯片對于小型化和集成化的要求較低,對可靠性和穩定性的要求較高,因此傳統封裝市場仍將保持穩定成長。

根據Yole統計,2022年,全球傳統封裝市場規模約為430億美元,仍大于先進封裝市場規模;預計傳統封裝市場規模在2021-2026年的CAGR為2.3%,增長穩定。

先進封裝——后摩爾時代的璀璨明珠

摩爾定律由英特爾創始人之一戈登·摩爾提出,其核心內容為:集成電路上可以容納的晶體管數目,在大約每經過18-24個月便會增加一倍,即處理器的性能每隔兩年左右翻一倍。

近幾年來,隨著芯片工藝的發展,硅的相關工藝水平逐漸進入物理瓶頸期:

一方面,鰭式場效應晶體管技術在沿用到5nm制程后陷入瓶頸。該技術能夠改善電路控制、減少漏電、縮短晶體管柵長。廠商計劃使用可以進一步減少漏電、增加驅動電流的閘極環繞場效應晶體管等新技術進行突破,但相關配套技術和設備還并不成熟,實現難度仍然較大。

另一方面,技術節點的縮小需要制造設備更新迭代,使得集成電路制造成本越來越高,僅有少數龍頭企業有能力繼續攻克制程難題,晶體管縮小的進程愈加困難。

基于此,摩爾定律逐步失效,后摩爾時代到來。

隨著摩爾定律逼近物理極限,依賴器件特征尺寸縮微來獲得成本、功耗和性能方面的提升變得越來越困難。近年來,手機處理器、射頻芯片、CPU/GPU、汽車芯片、AI芯片等應用場景在低功耗、高性能、小型化和多功能化等方面對芯片提出更高需求,故先進封裝受到廣泛重視。

不再使用引線框架的先進封裝具有小型化和高集成的特點,能夠實現封裝方案的更多可能。先進封裝由于能夠提升產品性能、降低制造成本,逐漸成為后摩爾時代實現節點突破的主流方向。

先進封裝——變革創新,影響深遠

在先進封裝中,2.5D/3D封裝是未來的發展主線,同時傳統的基于引線鍵合的引線框架類封裝也在不斷發展和進步以適應不同的產品應用。

自20世紀90年代中期,集成電路封裝體的外觀(形狀、引腳樣式)并未發生重大變化,但其內部結構發生了三次重大技術革新,分別為:倒裝封裝(FlipChip)、系統級封裝(SiP-SysteminaPackage)和晶圓級封裝技術(WLCSP-WaferLevelChipScalePackage)。

先進封裝與傳統封裝的主要區別:

先進封裝給芯片的功能拓展增加了可能性。

功能密度的提升:先進封裝可減少空間占用;

縮短互連長度:傳統封裝中,引線穿過外殼和引腳需要數十毫米甚至更長,先進封裝將互聯長度從毫米級縮短至微米級,提升芯片的性能和功耗;

實現系統重構:電子系統的構建可在芯片級基板級進行,在封裝內部即可實現所謂系統級封裝。

先進封裝主要特征與發展趨勢

先進封裝較傳統封裝,提升了芯片產品的集成密度和互聯速度,降低了設計門檻,優化了功能搭配的靈活性。例如,倒裝將芯片與襯底互聯,縮短了互聯長度,實現了芯片性能增強和散熱、可靠性的改善。

先進封裝的主要特征包括:封裝元件概念演變為封裝系統;單芯片向多芯片發展;平面封裝(MCM)向立體封裝(3D)發展;倒裝連接、TSV硅通孔連接成為主要鍵合方式等。具體的先進封裝囊括倒裝、晶圓級封裝以及POP/Sip/TSV等。

封裝技術的演變歷程與工藝解析

根據《中國半導體封裝業的發展》,全球封裝技術經歷了五個發展階段。當前全球封裝行業的主流處于以CSP、BGA封裝為主的第三階段,并向第四、第五階段的SiP、SoC、TSV等封裝邁進。近年來,國內領先封裝企業通過自主研發和收購兼并等方式逐步掌握第三、四、五階段的部分先進封裝技術,但國內市場主流封裝產品仍處于第二、三階段,整體發展水平與國外仍存在一定差距。

Chiplet應運而生,化整為零優勢顯著

Chiplet正是先進封裝技術的重要應用,亦是后道制程提升AI芯片算力的最佳途徑之一。AI大模型等新一代信息技術加速演進,對算力資源提出更高要求,也加速了芯片性能的發展。傳統芯片的設計與制造通常采用單片式SoC方案,將多個負責不同類型任務的單元通過光刻的形式制作到同一塊晶圓上。但傳統SoC在算力時代下面臨著許多挑戰:隨著芯片尺寸的增加與工藝節點的逐漸減小,良率不斷降低從而引起硬件成本飆升;傳統SoC方案采用統一的工藝制程,導致SoC芯片上各部分需要同步進行迭代。在上述背景下,Chiplet技術應運而生,成為芯片行業的新興發展方案。

Chiplet的原理:旨在將大芯片“化整為零”,實現硅片級別的“解構—重構—復用”。Chiplet將原本一塊復雜的SoC芯片,從設計時就按照不同的計算單元或功能單元對其進行分解,然后每個IP單元選擇最適合的工藝制程進行制造,再將這些模塊化的裸片互聯起來,通過先進封裝技術,將不同功能、不同工藝制造的Chiplet封裝成一個SoC芯片。后續Chiplet芯片的升級也可以選擇僅升級部分IP單元對應的Chip,而將部分IP保留,實現一種新形式的IP復用。

Chiplet的優勢

1.大幅降低芯片成本:不同的Chiplet可以根據需要分別進行設計,且硅片級別的IP可以復用,設計成本大幅降低;由于晶圓的缺陷率是恒定值,芯片面積越小,良率越高,所以Chiplet可有效改善良率,減少制造環節產生的成本。且當芯片面積越大、工藝制程越先進時,Chiplet的成本優勢更加顯著。

2.通過多個Chiplets級聯獲得性能的線性增長:如蘋果可以通過堆疊兩顆M1Max芯片使M1Ultra直接獲得兩倍M1Max的算力;

3.異構重組:不同IP單元可以采用不同的工藝,例如,對CPU等工藝提升敏感的模塊,可以采用先進制程生產,而對I/O等工藝提升不敏感的模塊,則可以采用成熟制程制造,這大大提升了芯片設計與制造的靈活性,后續選擇性迭代也能縮短產品的上市周期。

Chiplet先進封裝方案選擇

Chiplet技術發展的基礎是先進封裝,而業界對Chiplet所采用的先進封裝技術各有不同。傳統封裝技術已不能適應Chiplet技術發展的需要,因此先進封裝技術在Chiplet中被大量應用:封裝結構從2D到3D封裝,在各個維度提高互連密度,縮小互連距離,同時降低成本;芯片焊接工藝從回流焊發展到熱壓焊、混合鍵合,芯片互連節距從100μm以上縮小到3μm甚至更小,互連帶寬更大,互連質量更好。按封裝介質材料和封裝工藝劃分,當前Chiplet的實現方式主要包括以下幾種:2D封裝、2D+封裝、2.5D封裝、3D封裝。

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越南缺電,難住了富士康 http://www.ppstraining.net/news/20240522/gl2fy6xvqzko857i.html http://www.ppstraining.net/news/20240522/gl2fy6xvqzko857i.html#respond Wed, 22 May 2024 13:24:38 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88782 越南缺電,難住了富士康

剛剛經歷政治動蕩的越南,又在經濟層面埋下了新隱患。

有知情人士透露,越南官員要求蘋果供應商富士康自愿將其位于越南北部的6家組裝廠用電量減少30%,因為富士康去年曾因停電停產,因此今年需要重點預防。

越南缺電,難住了富士康

就在上個月,蘋果CEO庫克訪問越南時,才重點提到了越南的“果鏈”,而富士康的工廠正好負責為蘋果組裝Mac電腦以及iPad。

在iPhone銷量明顯下滑的背景下,電腦和平板產品扛起了蘋果的營收任務,同樣是在最近舉辦的“Let Loose”在線活動里,蘋果將重點放在了平板產品線的更新上。

然而在這關鍵時候,缺電的風險無疑會極大影響蘋果的供貨能力。

工廠缺電,年復一年

時間回到去年夏天,越南剛經歷了史上最嚴重的電力短缺,城市開不起空調,農村整晚漆黑。

缺電的主要原因在于用電需求猛增。

要知道,越南大部分地區位于熱帶,高溫是常事,但去年的極端高溫天氣格外明顯。進入六月份之后,越南的電力系統就開始跟不上供應,只能靠限電拉閘保證基本需求。

不過停電的話,普通人忍一忍還是還能挺過去,但工廠的機器們只要停擺,就是實打實的損失。

在富士康所在的越南北部,因為地價、人力相對低廉,因此那里有非常多的工業園區,由此帶來了非常大的電力需求。

而在限電的政策下,這里絕大多數工廠都被迫停工停產,就連富士康這樣的巨頭企業也不例外。

據報道,越南電力公司要求富士康從黃昏至午夜的生產暫停20天,允許其從午夜至黎明重啟生產,但這才是夏天剛開始,接下來的7、8、9月將更加炎熱,對于富士康的供電來說是更大的考驗。

雖然富士康仍保持著正常運營,但很長一段時間都沒有處于滿載狀態。

算上三星、佳能、立訊、歌爾、瑞聲等工廠在內,據世界銀行初步估算,去年越南北部因停電造成約14億美元的損失,相當于越南國內GDP的0.3%。

正因于此,越南當地政府才希望這些工廠提前做好準備,避免再次出現去年的情況。

“世界工廠”,并不好當

就算提前做好準備,但越南的缺電問題在短時間里很難解決。

前面提到,缺電的主要原因在于用電需求猛增。

從客觀環境來說,越南近年前大力從外部引進制造工廠,希望將自己打造成下一個“全球制造中心”。

越南缺電,難住了富士康

不可否認,這場由西方主導的產業遷移,讓越來越多的企業和工廠進入東南亞,為越南帶來了高速發展,而且是超預期的發展。

但不同于過去的低端制造業,這類高端制造業需要配套大量基礎資源,而就連最基礎的能源問題,越南也很難自己獨立解決。

首先,它的發電手段比較單一,水電和火電各占一半。但由于越南地形狹長,缺少流域面積廣大的河流,因此絕大部分水電站都建設在一些小河流和支流上,發電能力有限。

至于火電,受到環保政策的影響,國際巨頭紛紛停止境外煤電項目投資,這讓越南很難獲得便宜廉價充足的火電。

而像風電、光電、核電等新能源,越南也沒這個條件,因此越南的電力工業很長時間都未能獲得較大的發展。

既然造不出來電,還可以買電,此前中國向越南供電也有較長的歷史。

不過越南不滿足于從中國買電,而是希望中國轉讓電力技術,但想在短時間里補上電力工業的短板并不現實。

最后,越南近期陷入了政治動蕩期,海外資本或多或少受到影響,經濟增長也會受到牽連。

從這里也可以看出來,富士康在今年要面臨的難題,不僅有限電。

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三星半導體,困在“內存”里 http://www.ppstraining.net/news/20240521/y0j9q4f3ack2pcos.html http://www.ppstraining.net/news/20240521/y0j9q4f3ack2pcos.html#respond Tue, 21 May 2024 12:28:10 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88753

今日,三星電子在官網宣布了一則人事變動,在存儲芯片領域工作多年的Jun Young Hyun(全永賢)接替了半導體業務的設備解決方案(DS)部門負責人Kyung Kyehyun(慶桂顯),成為三星電子新一任芯片主管。

一般來說,三星電子的高管調整通常在年底進行,而這次罕見地在年中就緊急撤換,主要還是與半導體業務市場需求不佳、業績大幅下滑有關。

在4月召開的三星年度股東大會上,慶桂顯在面對股東們的尖銳問題時,只能不斷重復“會做得更好”。相比之下,三星電子另一大業務消費電子(設備體驗(DX)部門)的高管們幾乎沒有收到任何提問。

再往前看,年初半導體部門就因為虧損慘重沒拿到一分錢年終獎,而消費電子部門領取相當于年薪50%的獎金,遠超去年37%的水平。

當內存巨頭不再是第一

三星電子旗下的半導體部門,大致可以劃分成三大業務,內存業務、晶圓代工以及與系統半導體相關的LSI部門。

雖然三大業務在各自細分市場都算得上佼佼者,但只有內存業務才算得上整個部門的核心,為其貢獻了最大一部分營收。不夸張地說,無論是DRAM還是NAND領域,三星電子都能占據近50%的份額,因此長期占據著內存市場的第一。

在半導體行業內,內存芯片一直都存在著周期性。隨著產量、供應量、需求量開始出現不平衡、加之外部其他因素影響疊加時,內存市場從2022年開始進入了下行周期,各大內存廠商的營收和利潤均出現了下滑情況。

不過由于全球內存市場一直由三星電子、SK 海力士和美光這三巨頭壟斷,因此當下行周期開始時,這三家公司可以通過降低市場供應量的更快地結束這段周期。

但在過去幾年里,三星電子其實踩了不少坑,其中就包括了花費大量精力追逐CXL技術(Compute Express Link),該技術雖然和HBM一樣能為AI服務,但由于英偉達的GPU并不支持,因此其成熟程度遠不如HBM。

也正是這段時期,SK海力士加大了對HBM的研發投入,并且基于穩定的工藝,率先在2022年6月HBM市場開始增長時,搶先量產HBM3并拿下英偉達的訂單。

反觀搶先SK海力士一步量產HBM2的三星電子,卻因為押錯了線路,失去了向英偉達供貨的最佳機會。

諷刺的是,在2019年,三星電子的高管們因為對投資HBM持懷疑態度因而解散了專門的HBM研發團隊。

也正是因為缺少專門的工作小組,導致三星電子未能及時建立研發中心并整合相關研究人員。

另外,在全球消費電子產品需求下滑的背景下,三星電子明顯高估了反彈速度,直到2023年7月才開始削減供應,算上產量新低以及嚴重庫存積壓的雙重影響,三星半導體業務最終因為內存戰略的失策從而陷入不斷虧損的境地。

追不上海力士了?

過分依賴內存產業的另一面,是上游原材料及設備都需要依賴國際供應鏈,而下游自家制造、封裝也不能完全讓人放心。

雖然依賴內存產業以及供應鏈缺失,是整個韓國半導體企業的通病,但在三星電子身上,這個弱點表現出來的焦慮感,相較其他韓國半導體企業更為明顯。

相比于三星電子,SK海力士背后有SK、現代和LG三大集團的支持,無論是資金實力還是產業話語權都不弱于三星集團。而在收購英特爾閃存業務后,SK海力士得到的海外供應鏈支持范圍更廣,讓其有了更大的底氣向三星電子發起挑戰。

而除了面對HBM市場的正面競爭以外,三星電子內部也出現了管理問題。

有媒體報道,一位從三星電子跳槽到SK海力士的工程師表示,三星是一個不允許失敗的精英集體。這主要因為三星高級管理人員的合同期較短,想有限的時間內交付成果又不犯錯,要么果斷放棄,要么將精力用在現有產品的升級上。

而與三星不同的是,在吸納了LG半導體、現代微電子等不同背景的專家后,SK海力士的企業文化更加開放,鼓勵一線員工應對新挑戰,這也是他們可以率先獲得英偉達青睞的原因之一。

回到開頭,三星電子此次在年中罕見更換部門負責人,或許也是有意調整半導體部門內部工作氣氛。

但從報道來看,本次換帥屬于慶桂顯個人辭職行為。在面對存儲行業反彈的大好形勢下,慶桂顯似乎也覺得需要換代,因此決定自己辭職。

代工也要背鍋嗎?

有意思的是,三星電子的晶圓代工廠正采取積極措施,希望贏得英偉達下一代GPU的3nm訂單。

而與此同時,三星電子因為未能通過英偉達的 HBM3E內存認證程序,因此選擇直接押注下一代HBM4。

三星電子的意圖非常明顯,在目前市場競爭環境下,誰能掌握英偉達的訂單,誰就能奪下第一。

但問題在于,三星電子的代工業務并沒有能力去承接如此多的先進制程芯片產能,要么保證HBM內存的生產,要么犧牲一部分產能用于代工其他芯片。

反觀SK 海力士,完全可以依據自己確定的客戶安排生產線,這也是為什么SK 海力士能與英偉達組成“深度合作”的關系。

總的來說,三星電子與SK 海力士剛剛打響,前者的HBM產品是否會給AI芯片市場帶來一些變化呢?

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“固態電池”站上風口,鋰電技術迎來終局? | 研報推薦 http://www.ppstraining.net/news/20240517/vrzd72jeisyljput.html http://www.ppstraining.net/news/20240517/vrzd72jeisyljput.html#respond Fri, 17 May 2024 09:12:27 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88731

進入2024年,固態電池成為了新能源汽車行業的熱門話題。

除了行業巨頭寧德時代首次宣布了公布全固態電池發展規劃以外,多家電池廠商與車企也宣布參與“固態電池大戰”。

盡管目前業界對于現有的固態電池仍懷有質疑的態度。但長期來看,即使實現完全商業化仍需要攻克不少難題,“寧比二王”以及中小電池廠商,都在有意加速這項技術的進度。

以下為研報內容節選:

鋰電技術終局,海內外加速推進

1.1、 優勢顯著,固態電池或將成鋰電技術終局

隨著新能源汽車滲透率持續提升,由于電池熱失控導致的新能源車安全事故成為新能源車行業面臨的一大挑戰;此外,隨著液態鋰電池技術愈發成熟,其能量密度提升愈發困難,限制新能源車續航提升,里程焦慮成為限制新能源車滲透率進一步提升另一大瓶頸。因此高安全、高能量密度的固態電池為鋰電池發展必由之路。

目前,液態電池為目前全球鋰電池主流技術,工藝及供應鏈成熟,成本低,但電池本征安全問題及能量密度限制其進一步發展。

半固態電池安全性及能量密度較液態電池有所提升,且產線與液態電池可以較好的兼容,成為液態與固態電池之間的過渡方案;

而固態電池可以解決電池本征安全問題,并可大幅提升鋰電池能量密度,此外具有更好的寬溫性能,是鋰電池發展終局之選,但目前仍有制造成本高、固界面導電性差等問題,限制其大規模商業化應用。

固態電池核心優勢:

1、具有高安全性,主要由于其以熱穩定性強、不易燃的固態電解質,替代易燃的液態電解液,大幅降低電池自燃、爆炸風險。

此外,固態電解質具有更高的機械強度,能更好地抵抗電池內部的機械應力,防止鋰枝晶穿透隔膜導致短路。同時,其化學穩定性強,不易與電極材料發生反應,進一步增加電池穩定性。

因此,機械濫用、電濫用、熱濫用三大鋰電池熱失控主要成因,在固態電池的應用下均得到良好的解決,固態電池安全性較液態電池大幅提升。

2、能量密度大幅提升。其提升能量密度主要通過:

1)以固態電解質替代液態電解質與隔膜,減少電池內部非活性材料,增加有效儲能空間;

2)固態電解質不易燃,不揮發,也不易引起電池內部短路,使電池可以承受更高電壓,使用更廣泛的電極材料,如金屬鋰負極、富鋰錳基等,同時提升正負極材料比容量及電壓平臺,進而提升能量密度;

3)結構優化,由于沒有液態電解質,固態電池結構設計可以更緊湊,減少電池組件之間的空間,從而提高體積能量密度。

3、具有更好的低溫性能。液態電池在低溫下,由于電解液粘度增加,鋰離子電導率降低,電池內阻上升,容量損失較大,甚至可能因電解液凝固導致電池無法正常工作。固態電池由于使用固態電解質,避免了液態電解質的這些問題。

縱使固態電池具有高安全、高能量密度、優秀的低溫性能等一系列優勢,其產業化進程仍存一定阻礙,一方面由于生產工藝復雜、成本高,另一方面由于固態電池仍然存在科學問題。

根據《全固態電池的研究進展與挑戰》,固態電解質離子輸運機制、鋰金屬負極枝晶生長機制、多場耦合體系失控/失效機制為固態電池三大核心科學問題,先進表征技術、原理機制創新、新型材料創制成為固態電池進一步發展重要途徑。

1.2、多技術路徑并存,終局路徑尚未明晰

根據不同的電解質類型,固態電池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三種技術路線。

聚合物固態電池具有良好的機械性能,但常溫下離子電導率較低;

氧化物固態電池離子電導率較高,熱穩定性好,適合大規模生產,但界面接觸差,為目前半固態電池主要技術路線;

硫化物電解質離子電導率最高,電化學窗口寬,柔度和可塑性好,或最終為全固態電池主要路徑,但其生產要求高,且硫化鋰前驅體昂貴,短時制約其商業化。

目前海外主要企業如SolidPower、豐田、三星SDI等均選擇硫化物路線作為固態電池技術方向,并以研發全固態電池為主;

國內企業如衛藍、清陶等均選擇氧化物路線,并先行研制、生產半固態電池。雖各企業技術路徑選擇具一定差異。

但從現有趨勢來看,氧化物與半固態、硫化物與全固態成為主流搭配,硫化物或成為全固態電池終局技術路徑。

1.3、海內外企業共同推進,產業化進程加速

全球企業共同推動固態電池商業化進程,各企業規劃固態電池量產時間點普遍在2027-2030年。

全球固態電池勢力主要包括中國傳統電池廠、中國新勢力企業、韓國傳統電池廠、日本主機廠、美國新勢力企業等。

其中,日本對固態電池布局時間早、布局力度大,日本政府推出《日本蓄電池產業戰略》,舉國家之力推動固態電池產業化,試圖在固態電池領域彎道超車,目前豐田具有全球最多的固態電池專利;

韓國主要由三星SDI、LG等龍頭電池企業布局固態電池;

美國固態電池布局以SolidPower、QuantumScape等初創企業為主,其與歐洲龍頭主機廠大眾、寶馬等深度合作;

中國則由傳統電池廠、固態電池新勢力廠商共同推進。

車企端來看,國內企業采用半固態電池作為過渡方案,東風E70、東風嵐圖、蔚來、賽力斯、上汽智己等已實現半固態電池量產上車,而海外企業多采用全固態電池路線。

海外電池企業來看,美國SolidPower及QS、日本豐田固態電池進展較快。

豐田是全球最早布局固態電池的車企之一,其與石化巨頭出光合作研發固態電解質,共同解決質量與成本問題。

中國布局固態電池的企業包括寧德時代為代表的電池廠、衛藍為代表的新勢力、金龍羽為代表的其他行業轉型、贛鋒鋰業為代表的上游企業一體化布局。

整體來看,國內企業半固態電池企業與主機廠合作順利,正有序上車,產業化進程提速。

1.4、eVTOL等場景打開固態電池成長空間

2024年3月,工信部等四部門聯合印發《通用航空裝備創新應用實施方案(2024-2030年)》,提出到2027年新型通用航空裝備在城市空運、物流配送、應急救援等領域實現商業應用,到2030年形成萬億級市場規模。

低空經濟2023年12月在中央經濟工作會議中被列為戰略性新興產業,近兩年利好政策頻出,此外,深圳、廣州等地出臺地方性扶持政策,對低空經濟進行補貼。在國家和地方政策支持下,低空經濟有望進入發展快車道,續接新能源車,帶動鋰電池等產業持續高速增長。

eVTOL對電池能量密度、安全性、倍率性能等具較高要求,有望助推固態電池產業化進程。

作為eVTOL核心組件,電池的性能決定了eVTOL的性能和市場接受度,其中高能量密度、高比功率、高安全性等為其對電池的核心要求,這幾點要求恰為固態電池核心優勢所在。

因此eVTOL的快速發展將對鋰電池性能升級形成助推作用,有望加速固態電池產業化進程。

2、材料體系革新,創造產業新機

鋰電池技術向固態電池轉變過程將帶動材料體系變動,主要包括:

1)固態電解質:固態電池以固態電解質替代電解液及隔膜,由于固態電池最終技術路徑未定且目前技術尚不成熟,最終對于各細分材料的彈性拉動尚無法給出明確結論,若氧化物最終成為主流路線,則對鋯、鑭等金屬元素需求將有較大拉動,若硫化物成為最終路線,則鍺元素或將迎來大規模應用;

2)正負極材料:固態電池可以承受更高電壓,進而使用更廣泛的電極材料,此外固態電池安全性大幅提升,對活性高、安全性差的正負極材料具有更高包容度,故正極將更廣泛的應用高鎳三元,并逐漸向富鋰錳基轉變;負極將向硅基負極、鋰金屬負極演化;

3)多孔銅箔:可改善固態電池鋰離子傳輸效率、進一步增強固態電池安全性,與固態電池更適配,有望替代傳統電解銅箔;

4)鋁塑膜:軟包疊片可以改善固態電池柔韌性,與固態電池更適配,有望帶動鋁塑膜需求。

2.1、固態電解質:革新變化,多方勢力爭相布局

固體電解質膜為全固態電池獨有結構,取代了液態電池的隔膜和電解液,主體為固體電解質。

固體電解質的成膜工藝是全固態電池制造的核心。不同的工藝會影響固體電解質膜的厚度和離子電導率,固體電解質膜過厚會降低全固態電池的質量能量密度和體積能量密度,同時也會提高電池的內阻;固體電解質膜過薄機械性能會變差,有可能引起短路。

根據對全固態電池的性能要求選擇合適的成膜工藝,得到所需厚度和離子電導率的固體電解質膜。

固體電解質的成膜工藝根據是否采用溶劑分為濕法工藝和干法工藝。濕法工藝成膜操作簡單,工藝成熟,易于規?;a,是目前最有希望實現固體電解質膜量產的工藝之一。

按照載體不同,濕法工藝可分為模具支撐成膜、正極支撐成膜以及骨架支撐成膜。濕法工藝中采用的溶劑可能存在毒性大,成本高的缺點,且殘留的溶劑會降低固體電解質膜的離子電導率。

干法工藝不采用溶劑,直接將固體電解質和粘結劑混合成膜,不需要烘干,在成本上更具優勢,同時干法成膜無溶劑殘留,可獲得更高的離子電導率。但干法工藝形成的固體電解質膜通常厚度偏大,會降低全固態電池能量密度。

除干法、濕法工藝,還有化學氣相沉積、物理氣相沉積、電化學氣相沉積等工藝,但氣相沉積法生產固態電解質膜成本過高,短期商業化難度較大。

固態電池的商業化應用將顯著提升對固態電解質相關材料的需求。

2.2、正極材料:高鎳三元滲透率提升,富鋰錳基有望應用

固態電池正極材料相較于傳統液態鋰離子電池變化較小,材料體系可繼續沿用,關鍵在于向高比能、高能量密度的方向進行革新。

由于固態電解質與電極材料的界面反應時幾乎不存在電解液面對超過4V高電壓時開始分解的副反應,能承受更高電壓(5V),因此可以在固態電池中使用具有較高電壓平臺的正極材料,通過提升工作電壓以獲得更高的能量密度。

目前市面上清陶能源、衛藍新能源裝車交付的半固態電池,仍以高鎳三元材料為主。富鋰錳基被業內一致認為是全固態電池可選用的理想正極材料,其在高電壓和高放電比容量具有先天優勢,理論克容量可達350mAh/g,電壓平臺可達4.5V,均顯著高于傳統正極材料。

此外,富鋰錳基材料以較便宜的錳元素為主,貴重金屬含量少,成本更低、安全性更好。

國內高鎳三元正極材料供應商均積極布局固態電池正極材料,其一方面延續原高鎳路線,并向超高鎳方向發展,另一方面布局富鋰錳基材料。

2.3、負極材料:短期向硅基發展,長期鋰金屬有望應用

固態電池負極材料發展路徑較為清晰,將遵循從石墨到硅基,最終邁向金屬鋰負極的路徑。

金屬鋰因具有高比容量、最低的電化學勢和較小的密度,被認為是用于下一代高比能和可充電電池最理想的負極材料。

但金屬鋰負極存在一定應用瓶頸,主要包括鋰枝晶穿刺隔膜引起的短路、循環過程中體積變化帶來的斷路現象以及不穩定的SEI膜造成的性能衰減等問題。

而固態電解質具有較高的機械強度和較高的鋰離子遷移數,可以抑制鋰枝晶生長,可以有效解決鋰金屬負極固有問題,因此長期來看金屬鋰負極或成為固態電池最佳負極材料。

目前,國內主要負極材料企業均對硅基負極進行前瞻布局。

2.4、銅箔:多孔銅箔有望獲滲透率提升

固態電池與多孔銅箔有較高適配度,有望助力多孔銅箔滲透率提升。

固態電池采用多孔銅箔有多點優點:

1)固態電池采用固態電解質,多孔銅箔的孔隙可以增加固態電解質與電極材料的接觸面積,促進電解質的浸潤,從而改善鋰離子的傳輸效率,提高電池的充放電性能;

2)泡沫銅集流體可抑制枝晶生長,緩解電極在充放電過程中的體積變化,并可通過提高親鋰性工藝的復合金屬鋰電極以實現負極與集流體的一體化,有利于實現金屬鋰負極應用,進而加快固態電池產業化;

3)多孔銅箔的孔隙結構減少了集流體的重量,但保持了良好的導電性,有助于提升電池模組的能量密度,同時,孔隙可以被負極活性材料填充,增強負極材料的附著力,進一步提高電池能量密度;

4)多孔銅箔的結構在承受沖擊時有緩沖作用,可以提升電池整體的抗沖擊性能。

整體而言,多孔銅箔可改善固態電池鋰離子傳輸效率,促進金屬鋰負極應用,并可有效提升固態電池能量密度及安全性,與固態電池極為契合,有望成為固態電池發展過程中重要的材料創行,在固態電池中獲更多應用。

2.5、鋁塑膜:軟包疊片或為固態電池最優選,鋁塑膜有望加速應用

從工藝成熟度、成本、效率等方面考慮,疊片軟包或為最適用于固態電池的裝配工藝。

首先,固態電池電解質為氧化物或硫化物,相比液態電解質柔韌性較差,疊片軟包設計可以更好地解決柔韌性問題,防止電池在使用過程中因內部壓力或變形導致的破裂;

其次,固態電池制造過程不需要電解液注入和化成工序,軟包封裝的疊片工藝簡化了生產流程,減少了對傳統液態電池工藝的依賴;

此外,軟包疊片與全固態電池的固-固界面處理相匹配,可以更精確的控制和優化固態電解質與電極的接觸。

固態電池的商業化應用有望提升軟包電池滲透率,進而帶動鋁塑膜需求。

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年底開建!臺積電歐洲工廠或將“搶先一步” http://www.ppstraining.net/news/20240516/kl6y8bd9st4pumqa.html http://www.ppstraining.net/news/20240516/kl6y8bd9st4pumqa.html#respond Thu, 16 May 2024 11:33:18 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88699

困在美國沙漠的臺積電工廠,最近真是破事不斷。

就在昨天,因為一輛清運槽車發生爆炸,一位外包的司機不幸去世, 當地建筑工會證實了這起事件。

雖然臺積電強調此事件不影響該廠區營運或工程,但在“美國員工不斷控訴臺積電管理混亂”、“紛紛開始擺爛躺平”的背景下,砸下六百多億美元的亞利桑那芯片工廠恐怕又要延期了。

不過好在臺積電在海外市場多頭押注,在歐洲的德國工廠本周傳來了年底開工的好消息。

這家工廠原計劃生產28/22nm工藝節點,雖比不上美國工廠的產線先進,但對于雙方的意義都非常重大。

不看好的歐洲工廠,年底開建

去年8月,臺積電宣布了耗資110億美元在德國建廠的計劃,英飛凌、恩智浦和博世各占10%的股份。

這家工廠位于德國東部薩克森州首府德累斯頓,這里也被稱為“薩克森硅谷”,是歐洲最大、世界第五大的微電子產業集聚區。

雖然聽起來名頭很大,但實際上薩克森的芯片制造平遠遠落后亞洲,配套的供應鏈也不完善,因此在臺積電最初跑去德國調研時,可以說是一臉嫌棄。

不過自從歐洲經歷了車企“缺芯危機”之后,也是深知半導體制造能力的重要性——既然本土晶圓廠不給力,那么有意在海外布局的臺積電一定不能錯過。

為了抱緊臺積電的大腿,德國政府開出了一筆巨額的補貼計劃,預算至少為70億歐元(約77億美元),用來緩解臺積電的建廠壓力。算上其他一些配套設施,基本上該工廠一半的成本都由政府資金支付。

不過和美國工廠一樣,這次德國建廠前期也是小毛病不斷,一會是補貼談不攏,一會又面臨電力供應緊張的問題。

不過整體來說,由于德雷斯頓身處的薩克森硅谷,無論是地理條件和配套設施上,都比美國亞利桑那沙漠和日本熊本縣好得多。另外,德國工廠主要用于生產28/22nm和16/12nm工藝,其產線的成本相對較低,因此臺積電德國工廠的成本相對來說最低,更容易推動建設。

據最新消息,臺積電歐洲區負責人保羅-德波特(Paul de Bot)表示,歐洲半導體制造有限公司(ESMC)將按原計劃于今年開工,2027年投產。

在美國工廠不斷推遲的背景下,德國工廠甚至有可能搶先一步完成。

一筆雙贏的生意

除了建廠成本相對較低以外,德國乃至整個歐盟對于臺積電的誠意也是最高的。

就美日歐三方來說,雖然引進臺積電的初衷都是彌補半導體制造能力的缺失,但背地里的小心思各不相同。

其中,美國的目的是借建廠一事加強對臺積電的控制,日本則是希望直接補上先進制程的能力,與鄰居韓國抗衡。

而歐盟的想法相對開始就比較“單純”,主要保證向歐洲的汽車工業供應關鍵零部件。

在歐盟,汽車工業是該地區許多國家的重要產業,在經歷了疫情的“缺芯潮”后, 歐洲車企對于芯片的重要程度達到頂峰。

我們都知道臺積電是先進制程的絕對霸主,而其實在28nm這種“落后”制程上,臺積電同樣是

簡單來說,28nm雖然為成熟制程,但要做到高良率的優質工藝,也并非輕而易舉。因此一些大客戶還是會優先尋找臺積電代工。

而諸如聯電、格芯、中芯國際雖然都能提供28nm工藝,但一方面這些代工廠都會優先保障本土用戶的產能,另一方面良品率也比不上臺積電。

有分析師預估,在臺積電成功在德國落腳后,一期產能每月將達到五萬片,能有效彌補在美國禁令下所流失的中國訂單營收,同時又能抓牢臺積電在歐洲的訂單。

這樣一筆“雙贏”的買賣,臺積電自然不會錯過。

踩坑,免不了

就在近期,特斯拉德國柏林工廠遭到了環保團體近千人的抗議,反對其擴產。

雖然臺積電德國工廠距離柏林仍有一段距離,但由于同屬東德地區,因此來自環保組織的壓力將成為未來建廠周期里不可忽視的一大變數。

此外,主張勞工權益保障的德國工會同樣不是什么省油的燈。雖說德國工人的責任心會比美國工人高點,但臺積電在美國的遭遇很有可能再嘗一次。

不過好在歐洲人的誠意還是給到位了,少在花錢這件事上,歐盟的補貼套路比美國政府少的多。

總的來說,在全球各國紛紛加強半導體產業的背景下,各大經濟體都開始全力沖刺這個重要的經濟增長點。

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把“老人機”賣到斷貨,諾基亞找到了流量密碼? http://www.ppstraining.net/news/20240515/gxbsaspynzteilrh.html http://www.ppstraining.net/news/20240515/gxbsaspynzteilrh.html#respond Wed, 15 May 2024 13:09:02 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88686

諾基亞這個品牌,相信是大多數人年輕時的回憶。因為種種決策上的失誤,這位功能機時代的霸主,逐漸消失在智能機時代。

就在近日,一則名為#諾基亞回歸#的熱搜沖上了第一,原來是為了紀念諾基亞 3210 推出的 25 周年,官方發布了一款支持4G的復刻版本,售價349元。

誰曾想到,就是這么一款只能打電話、發信息、后攝只有200萬像素的“老人機”,在開賣兩天后就顯示“無貨”狀態,想要補貨也只能等到月底。

而在諾基亞的官博底下,網友們更是呼吁官方趕緊推出其他經典機型的復刻版,希望為“自己的過去”買單。

當老人機賣成爆款

或許諾基亞自己也沒想到,在25年后的今天,諾基亞 3210 依然能受到這么多人的歡迎。

這是有史以來世界銷量第二高的手機,自 1999 年發布后,靠著堅固可靠的外形以及豐富的功能,這款機型共銷售了 1.6 億部。

相較1999年的機型,諾基亞32104G增大了屏幕,做薄了機身,但整體的風格并沒有太多變化,此外還加入了三種配色,配上了一顆兩百萬像素的后置攝像頭,整體質感非常不錯。

從功能上看,雖然是非智能手機,但諾基亞 3210 4G還是可以通過4G網絡進行移動支付,甚至可以聽播客、看新聞,滿足最基本的使用需要。

而最令人心動的還是它的價格,只需379塊就能得到一款4G手機,其廉價的價格讓大多數人都能接受,因此一批諾基亞 3210 老用戶為其貢獻了第一波銷量高潮。

此外,由CCD相機帶起的復古風讓許多沒有使用過諾基亞的年輕人盯上了這款產品。

CCD相機一度被稱為“電子垃圾”,但因為像素低的緣故,拍出來的相機自帶朦朧效果,反而受到年輕人的喜歡。

自2023年開始,二手CCD相機一路漲船高,一些熱門機型甚至漲到了近千元。

相比之下,只要379塊的諾基亞 3210 4G無疑是最好的替代,這樣一款能打電話的CCD相機,誰不會心動呢?

通過社交媒體上可以發現,有非常多消費者是為嘗試該手機的拍照功能而下單,而諾基亞的銷售主播們也有意開始將“氛圍感相機”作為賣點,吸引年輕人下單。

但總體來說,無論是所謂賣情懷還是賣功能,正確的定價才是諾基亞3210 4G翻紅的主要原因。

品牌方的意外驚喜,救不活諾基亞手機

其實,即使諾基亞3210賣得再好,也等不來諾基亞的回歸,甚至這可能是最后幾款以“諾基亞”命名的手機之一。

如今的“諾基亞手機”,跟遠在芬蘭的諾基亞總部基本上沒有了關系。

自2014年把設備與服務業務售予微軟后,諾基亞就已經退出了智能手機市場的競爭。此后,諾基亞又將手機品牌授權給一家名為HMD Global的公司使用。

這是一家由諾基亞前經理人創立的芬蘭公司,在2016年接手諾基亞品牌后,HMD Global本意還是想帶領諾基亞手機實現東山再起。

但回顧HMD Global做過的戰略性決策和重大事件,可以說大部分決策都是朝著負面發展,最終的結局是HMD 不僅沒能救活諾基亞,甚至從今年開始與諾基亞完成切割,實現“去諾基亞化”。

對于HMD本身和諾基亞粉絲用戶來說,這家公司剛創立時還是有一個非常平穩且不俗的開端,靠著定位中端機的諾基亞6系列,全新的諾基亞在國內和國際上都有著不錯的反響。

然而好景不長,HMD從第二個產品系列諾基亞8就開始了一系列失誤操作。

從命名上可以看出來,諾基亞8明顯是在往旗艦機型走,而以諾基亞的名氣也足夠配得上一款旗艦機型。

但諾基亞8成功發布國際版本后,HMD針對國行發布了降級款的諾基亞7,雖然配置上完全相同,但這種區別對待無疑是品牌運營策略上的一顆“大雷”。

自諾基亞7推出后,HMD在產品定名上開始逐漸混亂,針對國內用戶,甚至專門開設了一條全新的產品線X系列??恐鴺O具性價比的價格,以及經典的品牌影響力,諾基亞X系列在國內還是取得了非常出色的銷量成績。但HMD并沒有搞明白,諾基亞粉絲真正期待的其實是一款旗艦手機。

在此后的產品發布上,HMD再也沒推出像諾基亞8這樣的旗艦級產品,甚至在別家不斷提升配置的情況下,降級了諾基亞8的SoC。

至于真正的五攝旗艦機型諾基亞9,由于沒有達到預期的熱度以及過于離譜的定位,最終在一眾國產手機的圍剿下逐漸被人遺憾,消失在2019年的國內市場。

也正是從2019年左右開始,HMD開始全面倒向了低端市場,復刻版功能機也成了該公司主打的一個主力系列。

諷刺的是,靠著低廉的價格和還算不錯的質量,諾基亞再次成為了功能機市場的霸主,但由于功能機本身就是面向老人和小孩的小眾市場,利潤并不高,因此諾基亞手機仍是一個“小眾品牌”。

放棄旗艦機、全面倒向低端市場、區別對待海內外市場,HMD這些決策目前來看全都是失敗的策略。

此外,HMD還與富士康決裂,放棄了與蔡司的合作伙伴關系,推出低端平板電腦……每一項單拎出來都讓人覺得離譜。

結語

從拯救者到“豬隊友”,HMD一次又一次的騷操作已經讓諾基亞的名號徹底跌入谷底。

根據最新的消息,HMD已經完全拋棄了諾基亞品牌,全面轉向自主品牌。

而國內因為種種原因,依然顯示著“諾基亞手機”,這才有了這次諾基亞 3210 4G的爆火。

可見,連HMD自己也知道諾基亞手機沒有翻身之日。

但即使復刻機型賣得再好,功能機依然只是一個不賺錢的“小眾市場”,當消費者吃飽了情懷之后,缺少體驗感的諾基亞仍會被拋棄。

至于在通信領域活得有滋有味的Nokia是否還會再次接回“諾基亞手機”這個牌子?

目前來看,未來的手機市場大概率沒有諾基亞的事了。

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抱緊OpenAI大腿,這次蘋果”贏麻了”! http://www.ppstraining.net/news/20240514/574tmknnxqyrazkf.html http://www.ppstraining.net/news/20240514/574tmknnxqyrazkf.html#respond Tue, 14 May 2024 13:14:08 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88678

即使沒有傳說中的GPT-5以及AI搜索引擎,OpenAI的新模型GPT-4o依然能讓所有的大模型公司倒吸一口涼氣。

而躲在OpenAI發布會幕后的蘋果,同樣成了贏家!

除了全程用iPhone和MacBook Pro進行演示外,OpenAI還特地發布了Mac桌面版的ChatGPT。

加上此前傳言iPhone將引入OpenAI的大模型技術,雙方就差把“干翻谷歌”打在了彈幕上。

GPT-4o,為Siri打好樣

自從ChatGPT火爆之后,包括微軟、谷歌在內的各家科技大廠都使出渾身解數推出AIGC產品。而同為科技巨頭的蘋果卻顯得十分平靜,甚至有人宣稱蘋果已經輸掉了這場AI大戰。

行業對于蘋果AI的批評,主要集中在語音助手Siri上。在一些簡單問題上,Siri回復的答案如機器般死板。一旦加大難度,Siri就開始答非所問,甚至只是“單純”地給出一個網頁鏈接,絲毫看不出AI機器人一般智能。

除了Siri已經落伍以外,蘋果在大模型上也沒有太大的進展,總體來說就是存在感極低,基本被競爭對手甩在了身后。

不過從最近的動向來看,自從宣布放棄造車后,蘋果真的要全力沖刺AI了。

不過蘋果做AI到底是單干還是合作?目前來看,蘋果大概率是兩條路并行——一條路與其他公司合作在未來發布的iOS 18中使用第三方大模型,另一路是升級自家Siri。

其實很好理解,目前的Siri在功能上已經完全落后ChatGPT,即使蘋果為其加上了許多實用的智能功能,奈何“治標不治本”,想要做成投資人期待的AI產品,只能選擇推倒重做。

但距離6月10日舉辦的WWDC24已經越來越近,全新升級版Siri是否能達到預期還是未知數。

從GPT-4o的介紹來看,這款新模型已經非常接近蘋果理想中的“語音助手”——不僅實現了“圖像、文字、視覺”的大一統,同時在輸出時能根據用戶的情緒、語氣進行指引回復,比以往所有的模型更像真人。

不過GPT-4o的強大源自GPT模型的多次迭代,而且背后有強大的云端算力作為支撐。相比之下,升級版Siri要考慮到iPhone的“隱私性”,因此部分功能會在端側完成。

據彭博社記者Mark Gurman發文稱,蘋果公司計劃將自研高端芯片置入云計算服務器中,用于處理計算難度大的AI功能,而相對簡單的A功能則直接在iPhone、iPad和Mac等終端設備進行本地處理。

這就意味著升級版Siri不可避免會遇到亂編造答案的“幻覺”。為了避免這種情況的發生,一款備選的AI大模型可以極大降低風險,這或許就是蘋果積極與OpenAI促成合作的原因。

OpenAI繼續“蘋果”化,硬件是關鍵

不僅蘋果需要OpenAI,反過來OpenAI也在“蘋果”化的道路上越走越遠。

我們都知道,現在的GPT模型不僅能處理文字、圖片,語音與視頻也不在話下,因此OpenAI在這一年時間里開始逐步創建自己的生態系統,目的是將GPT從產品轉變一個平臺。

今年1月10日,OpenAI對外宣布推出GPTStore,允許用戶申請上線自己制造的GPT應用,而該平臺正是模仿的蘋果應用商店。

除了搭建生態以外,OpenAI還傳出研發AI硬件以及自研芯片的計劃,希望借此進一步加強對底層芯片和硬件的控制。

據報道稱,目前OpenAI已經和前蘋果靈魂設計師 Jony Ive 醞釀打造全新的 AI 硬件項目,并且拉上了軟銀集團 CEO 孫正義 10 億美元的投資。而在自研芯片方面,OpenAI同樣有不少動作。

但從最近的進展來看,這兩個項目的難度并不比做一款大模型低多少,OpenAI在硬件這個變量上仍需要一個合作伙伴。

就這方面而言,谷歌作為直接競爭對手首先排除,中國手機廠商也沒有合作的可能,剩下只有三星和蘋果。而蘋果的機會依然是最大的。

從GPT-4o放出的信號來看,他們目前要做的是降低GPT模型的使用門檻,讓ChatGPT逐漸走向一款“新全民應用”,此時若再加上iPhone的市占率,那真的是一筆“雙贏”的生意。

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低空經濟迎來研制熱潮,詳細拆解eVTOL | 研報推薦 http://www.ppstraining.net/news/20240511/dbel9ryknojiwjax.html http://www.ppstraining.net/news/20240511/dbel9ryknojiwjax.html#respond Sat, 11 May 2024 11:05:19 +0000 http://www.ppstraining.net/?p=88597

低空經濟的熱潮還在升溫,隨著各地政策的不斷出臺,eVTOL正逐步邁向商業運營。

與此同時,eVTOL的創業項目不斷增多,但由于整個行業產業鏈較長,eVTOL的研發、量產都需要一個漫長的周期。

在名為《低空經濟專題之三:eVTOL詳細拆解》的行業深度報告里,分析師詳細介紹了eVTOL的核心組成部分。

以下為研報內容節選:

1、eVTOL迎來研制熱潮,多型飛行器有望量產

電動垂直起降飛行器(ElectricVerticalTakeoffandLanding,eVTOL)區別于常規飛機的主要技術特點,包括可以實現垂直起降、采用分布式電力推進以及運用全電/混合動力技術。

得益于電動機、電池和自動化技術的發展,與常規直升機相比,eVTOL更加低碳環保、噪聲更低、自動化等級更高,并由此產生了運行成本低、安全性和可靠性高的優勢。

隨著城市空中交通(Urban Air Mobility,UAM)的興起,引起了eVTOL的研制熱潮。

根據航空產業網數據,2009年-2016年,全球僅數家eVTOL企業,自2017年之后,陸續有40余家企業進入eVTOL行業。據統計,目前全球已有百余家eVTOL企業。

從eVTOL企業的地理分布上可以看到,eVTOL企業大部分集中在中國、美國、歐洲等的沿海城市,呈現出中國企業數量多,歐美企業融資額度大的特點。

從融資規???,根據航空產業網2024年2月6日的報告數據,eVTOL行業累計融資規模超過110億美元,其中,81%的融資額由前10的企業擁有。大部分融資資金由頭部少數企業擁有。Joby、Archer、Lilium融資規??壳?,達到10億美元以上。

展望未來,eVTOL主機企業數量或先增后減,未來市場或向頭部集中。

2、eVTOL產業鏈:整機包含六大子系統

eVTOL產業鏈較長,主機廠主要承擔的是整機研發和集成的任務。其核心子系統主要包括機體、綜合航電系統、飛控系統、能源系統、動力系統以及電氣系統六大類。

根據Lilium給出其eVTOL成本占比,推進系統、結構和內飾、航電和飛控占主要成本。

對比同樣采用電池作為能源、采用電機作為動力的純電動汽車,和同樣需要滿足適航的大飛機的成本構成,可以看到不論是新能源車、大飛機還是eVTOL,動力系統是核心子系統之一,能源系統在電池動力中成本占比較大,航空器中航電、飛控等系統成本占比較大。

1、機體:主要采用碳纖維復材,低成本高效率的熱塑性復材或為趨勢

碳纖維復合材料是以樹脂、陶瓷、金屬等為基體,以碳纖維為增強體,復合而成的結構材料,是目前世界上最先進的復合材料之一,因其具有質輕、高強、耐腐、耐高溫等優勢,被廣泛應用在新能源、航空航天、交通運輸等領域。

其中,碳纖維復合材料以樹脂基碳纖維復合材料為主。航空航天和風力發電領域為樹脂基碳纖維復合材料最大需求端,需求占比達50%。在航空航天領域,樹脂基碳纖維復合材料常用于制造民用飛機發動機罩、副翼、阻力板以及艙門等,能夠達到減重效果。

eVTOL作為新興的交通出行載體,對飛行器的結構重量有著嚴苛的要求。

現今市面上能看到的所有eVTOL企業,幾乎無一例外的使用復合材料作為主要的機體結構,占比達到70%以上。其中,超過90%的復材為碳纖維復材,約10%的復材以保護膜的形式使用玻璃纖維增強。

研究機構Stratview報告顯示,在幾乎所有飛行汽車項目中,約75%-80%的復合材料用于結構部件和推進系統;其次是內部應用,包括橫梁、座椅結構等,占12%-14%;電池系統、航空電子設備和其他小型應用占剩余的8-12%。

在eVTOL材料需求牽引下,低成本、高效率、規?;圃焓翘祭w維復合材料的重要趨勢,熱塑性碳纖維復合材料前景廣闊。

目前熱固性復合材料在行業中仍占據主導地位,與傳統熱固性復合材料相比,熱塑性復合材料成型周期短、化學成分毒性小,且具有高韌性、高抗沖和損傷容限、預浸料存儲期長、量產能力強等優點。

熱塑性碳纖維復合材料結合了碳纖維和熱塑性樹脂的性能優點,且成型后不發生化學交聯,能夠二次熔化和再成型,便于材料的回收及循環利用,解決了熱固性碳纖維復合材料使用期滿后的處理問題。

2、動力和能源系統:采用分布式電推進,能源系統以純電為主

eVTOL主要采用分布式電力推進技術(DEP)。分布式電推進飛機是隨著電動飛機發展而產生的,由電機驅動分布在機翼或者機身上的多個螺旋槳或風扇構成推進系統為飛機提供推力。DEP飛機利用推進-氣動耦合效應,大幅改善飛機空氣動力特性,減小機翼面積,從而降低飛機結構重量。多推進器的冗余能力為飛機提供更可靠的推力保障。

電推進技術采用電能作為動力系統的部分或全部能源,包括油電混合動力、電池、燃料電池等,通過電機驅動升力和推進裝置來提供飛行器所需的部分或全部動力,并通過頂層能量管理全面優化能量利用效率,有效降低飛行噪聲和污染物排放。

同時,電動力系統的功率特性對大氣壓力較弱的敏感性可顯著增強動力系統的高原適應性,使電動垂直起降飛行器展現出較高的高原適用潛力。

目前,國內外eVTOL主要采用純電動力。從在研項目看,對于短航程、垂直起降的航空器,采用純電動的方案占主要份額??紤]到飛機續航能力需求,UAM市場對混合動力系統存在一定需求。

相比新能源車電池,eVTOL要求電池具有更高的能量密度。當前電池單體電芯的能量密度最高水平在300Wh/kg左右,電池包能量密度約220Wh/kg,遠低于航空燃油的比能量。

由于電池的技術限制了飛行器的航程,因此,航空業對動力電池單元能量密度提出了明顯高于電動汽車能量密度的要求(近期>300Wh/kg,遠期目標>500Wh/kg)。

此外,eVTOL獨特的運行剖面和任務循環以及苛刻的運行環境對鋰離子電池系統提出了更高的要求,為了應對緊急迫降需求,要在低電量狀態下(如20%SOC)依然保有高功率放電能力;為了滿足空中出租業務等頻繁使用場景,目前行業普遍需求在少于15分鐘內充電至80%。

目前采用三元鋰電,未來可能采用固態、半固態、金屬電池等。

當前主流化學體系鋰離子電池中,三元NCA電芯具有最佳的能量和功率性能,但成本較高、安全性較低;LFP(LiFePO4)電芯具有最高的安全性,但能量密度只有三元NCA和NCM電芯的一半;相比之下三元NCM電芯綜合性能最佳,因此三元NCM電池為當前eVTOL使用最廣泛的電池。

3、航電系統:飛機的中樞神經系統

1)綜合航電系統

航空電子系統(Avionics),簡稱航電系統,是飛機上所有電子設備的總和,常被形象地稱之為飛機的中樞神經系統。航電系統作為現代飛機的重要組成部分,其設計水平直接影響飛機的安全性和可靠性,同時也影響飛機的經濟性和舒適性。

航電系統一般分為傳感器系統(慣性導航系統、大氣數據計算機、雷達、各種無線電導航接收機等)、控制系統(飛行控制系統、發動機控制系統等),以及作為人-機接口的綜合電子顯示系統。航空電子系統的主要功能包括飛行控制、通信、導航、監視、顯示等。

不同類型的飛機根據其任務使命和應用環境不同,其航電系統的組成、功能和配置有一定區別??傮w上看,航電系統主要功能是在飛機運行過程中,根據任務需要和環境特點,完成信息采集、任務管理、導航引導等基本飛行過程,為飛行機組提供基本的人機接口,保障飛機安全、可靠的完成相關任務。

通常而言,軍民用飛機通用的航空電子系統主要包括:核心處理系統、通信系統、導航系統、飛行管理系統、機載維護系統。

基于飛機使用需求,通用飛機航電系統還可以擴展自動駕駛、廣播式自動相關監視(ADS-B)、基于數據鏈的氣象/交通監視、合成視景、無線電高度表、自動定向機、測距器、防撞告警系統(TCAS)、地形提示告警系統(TAWS)等功能。

在eVTOL行業,全球主流機載航電公司基本都和相關eVTOL主機廠達成合作。

2)飛控系統

飛行控制系統簡稱飛控系統,可以根據飛行員的操縱指令、飛機飛行狀態和環境參數,控制飛機機翼、舵面等,實現飛機穩定飛行和精確機動。目前,小型無人機的飛控系統和民航飛機及軍用大型無人機的飛控系統均有成熟的解決方案。

飛控系統是eVTOL最核心的子系統之一,技術難度較大。eVTOL主要依賴飛控系統實現飛行器的感知、控制和決策。

eVTOL的飛行控制技術相比小型無人機或民航飛機更加復雜,需要解決基于多旋翼垂直起降、基于常規固定翼水平飛行以及垂直-水平兩種飛行模態的平穩切換等技術難題,并且平衡好eVTOL市場化過程中對飛控系統產生的輕量化、經濟性、適航等現實需求。

目前的電傳操縱系統主要應用于民航客機上,但是eVTOL機型的最大起飛重量多為一兩噸,在整機重量、體積小得多的情況下,再加上旋翼類飛機是靜不穩定的,必須在本就小巧的機身上加配飛控計算機和IMU等傳感器,對飛控系統的體積和重量提出了更苛刻的要求。

eVTOL對飛控系統有低成本要求。eVTOL與傳統民航客機有著明顯不同的使用場景,作為一種新型的中短途空中交通工具,更側重于在城市客運(UAM)、區域客運(RAM)、貨運、個人飛行器、緊急醫療服務等非長距離場景的應用。在追求高效率的同時,還需要做到可以面向大眾市場的低成本。

與民航客機動輒幾百萬美金的飛控系統預算不同,eVTOL的飛控系統提供商需要讓產品和服務匹配eVTOL的成本結構。

小型的電子零部件甚至車規級部件的使用、更先進的仿真系統、MBD(ModelBasedDesign)等新技術及工具的引進使得更低成本的飛控系統成為可能。

適航要求飛控系統需要具有高可靠性。適航要求eVTOL主機廠必須選擇可適航的高可靠性的飛控系統。

3)導航系統

導航系統是飛行器核心子系統之一,不僅為飛行器提供姿態、方位、速度和位置的信息,還提供飛行器的加速度和角速率,用于飛機的正確操縱和控制。

導航系統的最關鍵的指標是精度和可靠性,這兩個指標的提升一般有個途徑:

采用更高級別的傳感器,提升傳感器的精度和可靠性;

采用組合導航,組合多種不同工作原理的傳感器,形成一套可靠性和精度都遠高于單一傳感器的組合導航系統。

目前eVTOL主流方式,是采用MEMS傳感器、GNSS等,通過數據融合算法提升性能和魯棒性以滿足飛機對于導航系統的要求,eVTOL導航系統有低成本要求,體積、重量、功耗等限制下技術難度較高。傳統航空產業的組合導航系統過于昂貴,動輒上百萬的價格無法滿足eVTOL成本結構的需求。

同時,eVTOL飛機空間和電量有限,對組合導航系統的體積和功耗要求比傳統民航高。低沉本要求和體積、重量、功耗等限制下,開發適合eVTOL的組合導航技術難度較高。

此外,eVTOL飛行空域較民航客機更加復雜,有更多干擾因素,機隊規模和密度也會大幅度提升,對單機智能化提出了更高要求。

4)通信系統

在民航飛機中,航空空地通信系統按服務對象的不同,可分為駕駛艙通信系統、客艙通信系統;按通信體制不同,可分為基于衛星中繼模式的空地通信系統、基于ATG地面基站模式的空地通信系統。

低時延、高穩定的通訊鏈路是保障eVTOL航空器在復雜城市低空環境下安全運行的有效前提條件。相比較甚高頻通信系統(VHF)、衛星通信等傳統航空通信方式,地面移動通信中的5G毫米波蜂窩數據鏈路在低成本、高可靠、廣覆蓋等方面具備突出優勢。eVTOL在低空空域飛行,更適合于基于5G/5G-A地面通信基站的通信模式。

未來,隨著衛星互聯網的發展,地面基站與衛星互聯網可協同滿足eVTOL對通信的需求。

5)大氣數據系統

飛行器大氣數據傳感技術是用于測量表征飛行器運動與來流空氣相互關系的,包括飛行器運動時所處的靜態大氣壓力(靜壓)、來流沖擊壓力(總壓),所處環境的大氣溫度,機體與氣流之間的夾角(攻角、側滑角)等。飛行器的速度和壓力高度等關鍵飛行參數依賴于這些壓力測量,因此,大氣數據必須要準確可靠。

6)健康和使用監測系統

健康和使用監測系統(HUMS)是一個集機載航空電子設備、直升機故障診斷與預測算法、地面維護支持與管理于一體的系統。

HUMS在直升機中用于監測軸承和其他關鍵部件的狀況,通過提供故障預警,允許操作員在其他計劃維護活動期間主動更換組件,從而提高安全性并減少停機時間,其主要由機載設備和地面配套設備兩部分組成。

HUMS系統主要功能包括:數據采集與監控功能、旋翼錐體動平衡及機身振動監測功能、傳動系統振動健康監測功能、發動機健康監測功能、使用監測功能、超限告警功能、記錄直升機規定的各類超限告警信息以及實時數據傳輸功能等。

7)感知和避撞系統

飛行器在城市環境中飛行時,一些高層樓宇和建筑物將不可避免的對飛行過程產生影響,需要考慮城市低空域復雜場景下的飛行安全問題。

eVTOL可以載人飛行,在系統設計上需要考慮乘客安全,除了通過保障飛行器結構的可靠性外,飛行器是否具備避障功能也是決定安全性的關鍵因素。

8)其他機載系統或設備

緊急定位發射器:緊急定位發射器(EnergencyLocatorTransmitter,ELT)用于飛機遇險后發射搜救信號,幫助搜救人員確定事故位置并展開針對性的救援。

無線高度計:無線電高度計(RadioAltimeters)輸出的高度數據是飛行中的重要參數之一,該數據用于著陸飛行階段。

3、eVTOL配套商:傳統航空頭部供應商先發優勢顯著

載人飛行器具有嚴格的適航審定要求,傳統航空頭部供應商擁有豐富的經驗積累和適航取證經驗,先發優勢顯著。

國外eVTOL主機廠如Lilium、Vertical、Eve等多與傳統航空頭部供應商合作,以加快自身產品研發和適航取證。

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