Brak półprzewodników dopadł koleje

Producenci aut już sygnalizują zatrzymanie fabryk w czerwcu z powodu braku półprzewodników. Ford szacuje, że w drugim kwartale utraci połowę produkcji wartości 1-2 mld dol. Branża motoryzacyjna traci miliardy, ale podobny los może czekać producentów taboru kolejowego, ponieważ braki półprzewodników pogłębiają się.

Komu zabrać?

Moduły tranzystorowe, które są sercem układów energoelektronicznych w pojazdach szynowych i autobusach, powstają na bazie tych samych wafli krzemowych (a w najnowszej technologii wafli z węglika krzemu) co mniejsze tranzystory wykorzystywane w innych rynkach: przemyśle samochodowym, AGD, fotowoltaice i wielu innych gałęziach przemysłu. Stąd nagłe zwiększenie popytu na którymś z wymienionych rynków wpływa na dostępność półprzewodników we wszystkich innych branżach.

Goldman Sachs szacuje że dostawy półprzewodników w USA pokrywają tylko 80% zapotrzebowania. Tymczasem półprzewodniki trudno zastąpić. Adaptacja czipów innego producenta wymaga czasem przeprojektowania całego urządzenia i niesie ryzyko pogorszenia jakości lub trwałości gotowego produktu. Na dodatek nikt nie da gwarancji, że zamienniki będą łatwiej dostępne.

Czytaj więcej w: Teoretycznie elektryczna ciężarówka już się opłaca

Producenci tranzystorów stoją przed trudnym wyborem. Czy mają dostarczać miliony tanich, masowo produkowanych tranzystorów dla przemysłu samochodowego, czy użyć materiały i moce produkcyjne do wytwarzania w tysiącach znacznie droższych chipów dla kolei. Jednak ich produkcja wymaga więcej czasu i w sumie nie jest tak efektywna jak wytwarzanie masowych typów.

W rezultacie także producenci kolejowi dostają mniej czipów. Nie jest to ich jedyne zmartwienie. W ostatnich miesiącach trzykrotnie podrożały tak proste urządzenia jak styczniki, o kilkadziesiąt procent wzrosły ceny stali i miedzi. Producenci codziennie otrzymują informacje o podwyżkach cen lub zawieszeniu dostaw.

Motoryzacja na pierwszym planie

Dla największych producentów półprzewodników kluczowym rynkiem jest motoryzacja. Np. Infineon uzyskuje ponad 40% przychodów z branży motoryzacyjnej. Stąd wzrost popytu na półprzewodniki w samochodach wpływa na ograniczenie ich dostępności w innych branżach.

Czytaj więcej w: Premiera wodorowej lokomotywy Pesy w tym roku

Wzrost popytu na półprzewodniki napędzany jest rozwojem samochodów elektrycznych. Do wyprodukowania elektrycznego samochodu wykorzystuje się 2-3 razy więcej półprzewodników niż w porównywalnych autach spalinowych, a rozwój systemów jazdy autonomicznej w perspektywie dekady zwiększy to zapotrzebowanie dwukrotnie.

Na to nakłada się bardzo duży boom na rynku samochodowym, wynikający ze spiętrzonego popytu. Producenci nadrabiają zamówienia, gdy producent półprzewodników ma może 5% rezerw mocy produkcyjnych.

Co najmniej pół roku ograniczeń

Na świecie producenci półprzewodników zwiększyli w tym roku inwestycje o 54% w stosunku do 2019 roku. Amerykańskie firmy powiększyły nakłady o 61%, zaś chińskie o 339%. Na rynku nie ma sprzętu do produkcji czipów, używane maszyny podrożały dwukrotnie.

Czytaj więcej w: Naukowcy poszukają pod wodą metali do akumulatorów

Intel inwestuje 20 mld dol. dwie fabryki w Chandler w Arizonie. Ten stan zachęcił zwolnieniem z lokalnych podatków tajwańska spółką Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. do wydania 12 mld dol. na zakład produkcji półprzewodników, a podobną inwestycję rozważa Samsung.

Amerykańska produkcja półprzewodników stanowi 12% światowej, gdy w 1990 roku było to 37%. Rząd amerykański zakłada odzyskanie utraconej pozycji i odłożył na ten cel 50 mld dol.

Europejska produkcja to 10% globalnego rynku i KE ma ambicję podwoić udział w najbliższej dekadzie. W tym roku Infineon Technologies uruchomi wartą blisko 2 mld euro fabrykę półprzewodników dużej mocy w Villach w Austrii.

Czytaj więcej w: Za 2 lata klienci wypróbują wodorowe ciężarówki

W czerwcu Bosch otworzy w Dreźnie powiększoną kosztem 1 mld euro fabrykę półprzewodników. Będzie ona używać 300-milimetrowych wafli, gdy zakład w Reutlingen i dotychczasowe linie w Dreźnie wykorzystywały wafle o średnicy 150 i 200 mm. To największa inwestycja w historii korporacji.