A cosa è dovuta la crisi dei semiconduttori e perché influisce sul mercato auto?
La carenza dei microchip (anche chiamata chip shortage o chipaggeddon) insieme alla crisi delle materie prime stanno creando scompiglio anche nel settore automotive, già impegnato con la delicata transizione all’elettrico oltre che nel sofferto recupero post-pandemia. Il sostegno del governo italiano, che ha nuovamente stanziato 100 milioni di euro per nuovi incentivi auto, non manca.
Ma sarà sufficiente per dare respiro ad un mercato che nel 2019 ha prodotto un PIL del 5,6% con 93 miliardi di fatturato e 250.000 addetti?
Se hai bisogno di un’auto nuova forse avrai chiesto informazioni ad un concessionario e negli ultimi tempi ti avranno risposto che la vettura nuova è da ordinare e che arriverà tra molti mesi o addirittura dopo un anno.
Per fortuna i piazzali dei nostri concessionari sono ancora ben forniti di usato e auto km zero di ottima qualità, in pronta consegna (clicca e scegli il tuo veicolo). Ma cosa ha provocato davvero questa crisi e quando finirà?
La carenza auto nuove com’è iniziata?
Sembra che la crisi auto sia iniziata poco dopo l’inizio della pandemia a causa del successivo aumento di richiesta di dispositivi elettronici dovuta al lockdown. La disponibilità semiconduttori ha quindi iniziato a scarseggiare… Ma è davvero andata così oppure il covid 19 ha semplicemente scoperto un vaso di Pandora?
Cosa sono i semiconduttori?
I semiconduttori sono componenti della moderna elettronica e vengono utilizzati in chip a microprocessore, transistor, diodi ecc.
Sono impiegati per realizzare televisori, PC, smartphone, pale eoliche e pannelli solari, chip auto ma anche microsensori (MEMS/NEMS). Questi ultimi dispositivi sono sistemi intelligenti in continua evoluzione: considerati una delle tecnologie più promettenti del XXI secolo, sono in grado di rendere la nanotecnologia realtà.
A cosa servono i semiconduttori auto?
Ora sappiamo cos’è un semiconduttore, ma che funzioni svolgono nei veicoli che utilizziamo ogni giorno? Le autovetture ormai sono dotate di moltissimi microchip: finestrini elettrici, computer di bordo, regolazioni elettroniche per sospensioni, sterzo e cambio, ADAS, oppure per gli airbag, che si attivano grazie agli accelerometri MEMS, capaci di sentire l’impatto e di far scattare i meccanismi di protezione.
Le case automobilistiche come stanno affrontando l’emergenza chip automotive?
Molte case automobilistiche, come ad esempio Volkswagen o la Daimler in Germania, la Ford o la GM in Usa, la Nissan, la Toyota o la Honda in Giappone stanno affrontando l’emergenza bloccando intere linee produttive mentre altre rimandano la presentazione di nuovi modelli (come ad esempio è accaduto al nuovo SUV Grecale).
In definitiva, quali sono stati i reali fattori scatenanti della crisi microchip?
Poche aziende producono microchip nel mondo e quasi tutte si trovano in Asia: insieme alle taiwanesi TSMC e alla UMC troviamo la coreana Samsung e l’unica statunitense Globalfoundries.
Dunque, più del 90% di batterie e chip sono fabbricati nei paesi asiatici (i più colpiti dalla pandemia) ma una serie di altri eventi ha certamente peggiorato l’emergenza. Analizziamo la progressione temporale:
- come abbiamo già detto, la prima reazione alla pandemia da parte del settore produttivo è stata l’ansia da rifornimento: i chip sono stati quindi subito utilizzati per la produzione di materiale elettronico di consumo, acquistato in grandissime quantità per lavorare in smart working e studiare online;
- pare che l’azienda TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), dominatrice assoluta sul mercato globale della produzione di microchip, abbia rivelato che alcuni suoi clienti (tra i principali troviamo Apple, AMD e Mediatek) abbiano fatto grandi scorte di chip;
- non dimentichiamo che a marzo 2021 il canale di Suez è stato bloccato dall’incidente di una nave cargo che ha causato una serie di rallentamenti a catena nella movimentazione di qualsiasi materiale;
- a maggio USA e Nato hanno iniziato ad abbandonare l’Afghanistan (uno dei paesi più ricchi di litio e terre rare), accentuando ulteriormente il problema (anche futuro) dell’approvvigionamento dei materiali necessari per produrre i semiconduttori. La Cina, potenza che controlla circa l’80% delle materie prime necessarie alla produzione di chip, infatti, dopo l’abbandono del paese da parte dell’Occidente, ha stretto accordi con i talebani;
- ad agosto 2021 in Cina, per debellare gli ultimi focolai, sono stati bloccati i due porti di riferimento di Shangai e Nigbo;
- a settembre 2021, l’incidente di un pallone aereostatico a Dresda ha provocato un blackout negli stabilimenti Bosh (maggiore produttrice mondiale di componenti per autovetture) e Infineon (anch’essa produce chip per efficienza energetica, mobilità e sicurezza).
Perché c’è carenza di microchip nel settore dell’auto? Una teoria alternativa
In particolare, per quanto riguarda il settore automotive, di recente sta affiorando una nuova teoria. Secondo la rivista USA “Fortune” edita dal Time, le fabbriche di auto che hanno dovuto chiudere durante la pandemia, all’apertura hanno trovato carenza di chip, di cui nel frattempo si erano rifocillate le aziende di elettronica di consumo (pc, cellulari ecc.).
A causa del protrarsi di questa situazione le stesse fabbriche di veicoli hanno scelto di bloccare ancora per un certo periodo le catene di montaggio.
Ed è a questo punto che la rivista “Fortune”, ci dà un nuovo metro di valutazione: i transistor utilizzati dal comparto automotive pare siano molto più obsoleti e meno cari di quelli utilizzati per i moderni smartphone. Ed ecco quindi il vero collo di bottiglia, perché i fornitori di semiconduttori chiedono a gran voce che le case automobilistiche adeguino i propri sistemi passando ai più recenti e quindi più costosi chip 16 nanometrici.
Il progetto è però molto oneroso e inoltre presenta una serie di problematiche tecniche importanti che allungherebbero le tempistiche tecniche di realizzazione, come ad esempio l’affidabilità dei chip attualmente utilizzati dall’industria automobilistica, di fondamentale importanza per la sicurezza e in grado di funzionare in qualsiasi situazione (sollecitazioni meccaniche, range di temperatura e umidità ecc.).
Per utilizzare i nuovi microchip oltretutto sarebbe necessario riprogettare l’intero circuito, su una scheda che andrebbe certificata nuovamente… in definitiva si tratterebbe di una proposta difficile da sostenere per molte case automobilistiche.
Come influisce la crisi materie prime sull’ambiente?
Tutto il mondo sta vivendo una crisi che non conosce precedenti, con la crescita del costo dei carburanti (metano, benzina ed elettricità, ma non solo) e la carenza, oltre che di semiconduttori, anche di metalli e materie plastiche.
Il covid ha portato alla luce una serie di tematiche che fino ad oggi non erano emerse e anche l’ambiente sta pagando il prezzo di questa pandemia. Gli obiettivi che molti governi si erano prefissati per ostacolare la crisi climatica sono stati rimandati: in queste settimane la Cina sta allentando le restrizioni sull’estrazione del carbone in modo da evitare in futuro il blocco produttivo e i blackout che hanno colpito tutta la nazione nelle ultime settimane.
Contemporaneamente, nei paesi nordici il surriscaldamento globale ha creato ulteriori problematiche: l’estate secca ha fatto scendere al minimo i livelli dei bacini che alimentano le centrali idroelettriche. Quindi anche Regno Unito e Irlanda, maggiori acquirenti di energia dalla Norvegia, dovranno trovare velocemente nuove soluzioni.
Crisi semiconduttori quando finirà?
Non è facile rispondere a questa domanda, ma secondo la maggior parte delle stime la crisi si protrarrà fino a metà del 2022, mentre alcuni sono certi che si prolungherà fino al primo semestre del 2023. Un dato interessante è che per alcuni produttori di veicoli la crisi non è mai iniziata: Tesla ad esempio, ha registrato anche nel terzo trimestre dell’anno un record di vendite, oltre ad aver progettato l’apertura di due nuove Gigafactory.
Come ha fatto Elon Musk a sopperire alla carenza dei semiconduttori?
Tesla produce i chip internamente e ha messo al lavoro i propri ingegneri che, oltre ad averne ideati alcuni innovativi, si accingono a validare ben 19 varianti di controller.
Ci sono state altre carenze di microchip in passato?
Sì, è già accaduto che ci fosse una crisi come questa nel mondo: nel 2011 a causa di terremoti che danneggiarono alcune fabbriche. Fu allora che Toyota imparò la lezione e ampliò l’inventario dei propri componenti: non a caso oggi è una delle case automobilistiche che soffre meno delle riduzioni nella produzione.
Come intende agire l’Europa in merito alla supply chain disruption dei chip?
Esistono progetti di costruzione di fabbriche semiconduttori dunque? L’UE sta valutando di realizzare una fabbrica capace di produrre semiconduttori da 10 a 2 nanometri, in modo da ridurre la dipendenza tecnologica dall’Asia.
Intanto, la buona notizia è che ad Agosto, Infineon ha fondato un nuovo impianto a Villach, in Austria. L’investimento di 1,6 miliardi di euro ha permesso la realizzazione di uno dei più grandi progetti nel settore della microelettronica in Europa, la nuova fabbrica di chip ha infatti una superficie di circa 60.000 m² e fornisce già lavoro a circa 400 specialisti altamente qualificati. Grazie all’espansione dei propri impianti di produzione, Infineon è diventata punto di riferimento della politica economica per quanto riguarda il rifornimento sia del mercato europeo che del mercato globale.