Automobil- und KI-Industrie: Zwei Branchen befeuern den Kondensator-Boom

Emergierende Technologien übernehmen jeden Aspekt des Lebens der Verbraucher und eine Vielzahl von Geschäftsfunktionen.

Mit der zunehmenden Digitalisierung wächst die Nachfrage nach Kondensatoren für leistungsstarke Anwendungen exponentiell, da sowohl Autos als auch Computer auf sichere, effiziente Teile angewiesen sind, um komplexe Funktionen zu ermöglichen.

Der Aufschwung der künstlichen Intelligenz (KI) beeinflusst den Energiebedarf in verschiedenen Sektoren, einschließlich des Betriebs von Rechenzentren und des Energiemanagements. Das gleiche Potenzial ist jetzt im Automobilsektor vorhanden, insbesondere da der Markt für Elektrofahrzeuge (EV) wächst und Unternehmen auf intelligente Systeme angewiesen sind, um zu innovieren.

Kondensatorbedarf als Ergebnis von KI Denken

Sie an eine potenzielle Verwendung für KI und in ein paar Jahren wird sie eingetroffen sein. Wir erkennen dies und die schnelle Skalierbarkeit neuer Technologien in allen Branchen, was sie bereits zu einem Grundpfeiler für den Betrieb der globalen Wirtschaft der Zukunft macht. Dies beeinflusst die Art und Weise, wie Lebensmittel produziert, Mobilitätsnetzwerke verwaltet und wie Unternehmen Konnektivität nutzen.

Der Kondensator ist eine Kernkomponente der Stromverteilung für KI-gesteuerte Rechenprozesse – die am häufigsten verwendeten Teile zeichnen sich durch eine extrem hohe Leistungsdichte und schnellere Übertragungsgeschwindigkeiten aus. Ohne diese Fähigkeit ist KI nicht in der Lage, Echtzeit-Datenanalysen durchzuführen und die daraus resultierenden Aktionen auszuführen. 

Jedoch erholten sich die Kondensatorsegmente im Jahr 2023, insbesondere die der keramischen Art – oder Mehrschichtkeramikkondensatoren (MLCCs) –, die konsequent vom Automobilsektor verwendet werden, um Elektronik und intelligente Untersysteme zu unterstützen, die in moderne Autos integriert sind. Was andere Industrien betrifft, so gibt es einen signifikanten Anstieg in der Nutzung von KI, was den Bedarf an verbesserter Energieübertragung antreibt. Einige Industrien umfassen: 

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• Landwirtschaft - KI und maschinelles Lernen (ML) liefern bessere Ergebnisse in Bezug auf die Pflanzenproduktion, indem Prozesse wie die Überwachung von Kulturen, Bodenmanagement und die Kontrolle von Schädlingen und Krankheiten automatisiert werden. 
• Gesundheitswesen - Einsatz von KI zur Krankheitserkennung und Personalisierung der Pflege sowie einige organisatorische Praktiken zur Rationalisierung der Gesundheitsversorgung. 
• Energie und Versorgungsunternehmen - Implementierung von Echtzeitüberwachung und -analyse, um die effizienteste Produktion und Verbrauch von Energie zu gewährleisten. 
• Herstellung und Logistik - Erzeugung schlanker Prozesse in der Fertigung und Minimierung des Potenzials für fehlerhafte Produkte. 

Im Vergleich zur Menge der im Jahr 2021 versandten Kondensatoren sah das Angebot im Jahr 2023 einen Rückgang um 34% auf 1,358 Billionen Einheiten. Die Preise, die im Jahr 2023 voraussichtlich steigen würden, taten dies als Ergebnis von anhaltenden Störungen in der Lieferkette, verursacht durch Mangel an wertvollen Materialien und reduzierte Produktionskapazitäten unter den Herstellern. In der Zwischenzeit werden leistungsfähigere und fähigere Technologien entwickelt, was eine Nachfrage an die vorgelagerten Lieferanten stellt, ihren Teil zu halten. 

Alle dielektrischen Kondensatoren, die in KI-Anwendungen verwendet werden, werden hier erklärt: 

• MLCC-Kondensatoren: Häufig verwendet für Entkopplung und Filterung in Stromversorgungsschaltungen, bieten sie größere Stabilität und Wärmeeffizienz bei niedrigem äquivalenten Serienwiderstand (ESR).
• Tantal-Kondensatoren: Einsatz in KI-Schaltkreisen, wo Zuverlässigkeit das Hauptanliegen ist, wie bei KI-Beschleunigern und eingebetteten Systemen. Diese bieten eine hohe Kapazitätsdichte, Stabilität über einen weiten Temperaturbereich und geringe Stromleckage, können jedoch auch kostspieliger sein als häufiger verwendete Keramikkondensatoren. 
• Polymer-Kondensatoren: Wo niedriger ESR die Hauptpriorität ist, werden Polymere verwendet. Auch diese können im Vergleich zu ihren keramischen Gegenstücken teurer sein. 
• Elektrolytkondensatoren: Diese können Systeme ergänzen, die regelmäßige große Lastspitzen erfordern. Daher werden Elektrolyte in KI-unterstützenden GPUs oder Stromversorgungssystemen verwendet und sind nützlich für EV-Batteriesysteme. 
• Folienkondensatoren: Weniger verbreitet in KI-Hardware, werden Folienkondensatoren in bestimmten Anwendungen zur Stromkonditionierung, Glättung der Leistung in KI-Beschleunigern, Energiespeicherung bei hohen Frequenzen, Energiemanagement in KI-gesteuerten Robotern und Hochspannungsfilterung elektrischer Störungen in KI-medizinischen Geräten verwendet. 

Kondensatorbedarf im Automobilsektor

Die Automobilindustrie befindet sich an einem entscheidenden Punkt, an dem die großen Akteure und Neulinge in der Branche Teil ihrer bisher tiefgreifendsten Transformation sind. Mit der Elektrifizierung kommt ein völlig neues Fahrerlebnis für Verbraucher und Flottenbetreiber, alles dank der Elektrofahrzeuge (die für ein potenzielles MLCC CAGR von 49,43% stehen) und der sich entwickelnden Sicherheitsmaßnahmen, fortschrittlichen Technologien zur Maximierung der Fahreffizienz und der einfachen Konnektivität zwischen Fahrzeugen. 

Die steigende Kondensatornachfrage aus dem Automobilsektor ist eine Reaktion auf die Verwendung von KI in verschiedenen Funktionen, einschließlich: 

• Fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (ADAS) - Die Fähigkeit eines Autos, die Umgebung zu analysieren und den Fahrer mit Spurassistenz, adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Gefahrenerkennung und Lenkung zu unterstützen. Dies integriert eine Reihe moderner Technologien: Kameras, Radarsensoren und Lichterkennung und -abstandsmessung (LIDAR). 
• Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) - Ein drahtloser Datenaustausch zwischen Autos in Echtzeit, der derzeit entwickelt und implementiert wird, um die Fahrzeuge kommunizieren zu lassen, um die Verkehrssicherheit und die Verkehrseffizienz zu verbessern. 
• Fahrzeug-zu-allem (V2X) - Aufbauend auf Konnektivität arbeiten Unternehmen mit digitalen Innovatoren zusammen, um Lösungen zu entwickeln, die den Datenaustausch zwischen Autos und der umgebenden Infrastruktur ermöglichen. 

KI und ML sind unerlässlich, um diese Funktionen zu ermöglichen, weshalb unweigerlich auch Automobilunternehmen gleichermaßen in den Zustand der Kondensator-Lieferkette investiert sind – da der Kondensator ausreichende Energieübertragungsfähigkeiten bietet, um den Weg für fortschrittlichere Systeme zu öffnen. 

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Im Jahr 2024 wird die Marktgröße für MLCCs auf 2,94 Milliarden US-Dollar anwachsen, mit einer prognostizierten Steigerung (unterstützt durch Trends ab 2017) auf 15,36 Milliarden US-Dollar im Jahr 2029. Entwicklungen in der ADAS-Technologie beeinflussten eine projizierte CAGR von 39,26% für Klasse-2-Dielektrikum-Kondensatoren aufgrund ihrer Energieeffizienz und Stabilität.

Um die Reichweite von Elektrofahrzeugen (Distanz) auszugleichen, während intelligente Technologien betrieben werden, fordern Batteriehersteller und Automarken Kondensatoren in großen Mengen, aber auch Qualitätskomponenten, die schnelleres Laden und Entladen von Elektrizität aushalten können.

Ist die Versorgungskette für Kondensatoren gefährdet?

Hersteller versuchen, das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage von Kondensatoren zu stabilisieren, welches aufgrund von Fortschritten in der KI und dem weltweit bedeutendsten Wandel in der Automobiltechnologie eher zur letzteren neigt. Die Versorgung mit Teilen wird durch viele der üblichen Herausforderungen behindert – eine der prominentesten ist der Materialmangel.

Weiterhin arbeiten MLCC-Hersteller derzeit mit einer reduzierten Kapazität von bis zu 50%, was auch Branchen außerhalb der Automobilindustrie beeinflusst. Zum Beispiel ist die Telekommunikation ein kritischer Sektor, der eine Basis für Dienste wie V2X bildet. Nicht nur benötigen Industrien Kondensatoren, um ihre Produkte zu bauen, sondern auch, um es Partnerindustrien zu ermöglichen, die Infrastruktur und Kommunikationsnetzwerke zu entwickeln, die erforderlich sind, um die höchsten Grade der KI-Funktionalität zu ermöglichen. 

Zusammen mit diesen sich entwickelnden Sektoren, geht die Nachfrage nach Kondensatoren einher mit dem Bedürfnis, den Energieverbrauch in Hochleistungsszenarien zu reduzieren. Während Länder neue Wege suchen, digitale Technologien in das tägliche Leben und kommerzielle Funktionen zu implementieren, ist der Kondensator eine kritische Komponente für den schlanken Energieverbrauch im Prozess. 

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Übergeordnetes Ziel: Energieeffizienz und technische Leistung

Das globale Klima und Innovation haben einen Wendepunkt erreicht, der enorme Veränderungen in der Automobilindustrie vorantreibt und die Nutzung von KI erhöht. Eine angemessene Energieverwaltung ist der Schlüssel zur Integration von unglaublich leistungsfähiger Hardware und Software.

Während diese sich entwickelnden digitalen Hilfsmittel gesellschaftliche und umweltbezogene Vorteile bieten, machen ihre Energieanforderungen den Energieverbrauch zu einem Kernprinzip in ihrer Entwicklung. Dies wird die Nachfrage nach fortschrittlichen Kondensatoren erhöhen, um die Leistung zu steigern, während der Energieverbrauch und die Kosten gesenkt werden. 

Industrien setzen auch KI für kommerzielle Vorteile ein, wobei die Kostenreduzierung ein Bereich ist. Für Verbraucher könnte auch die Energieeffizienz ihre Entscheidung für Elektrofahrzeuge beeinflussen, geleitet von den Herstellern, während sie KI-Funktionen mit Bezahlbarkeit abwägen.