Automotive e AI: Due settori alimentano il boom dei condensatori

Le tecnologie emergenti stanno prendendo il sopravvento su ogni aspetto della vita dei consumatori e su una moltitudine di funzioni aziendali. 

Con tutto che diventa digitale, la domanda di condensatori per applicazioni ad alta potenza sta crescendo esponenzialmente poiché sia le automobili che i computer si affidano a parti sicure ed efficienti per abilitare funzioni complesse. 

L'insorgenza dell'intelligenza artificiale (AI) influenza i bisogni energetici in vari settori, inclusi le operazioni dei data center e la gestione dell'energia. Lo stesso potenziale è ora presente nel settore automobilistico, in particolare con la crescita del mercato dei veicoli elettrici (EV) e le aziende che dipendono da sistemi intelligenti per innovare. 

Domanda di condensatori come risultato dell'AI

Pensa a un potenziale uso per l'AI e, in pochi anni, sarà arrivato. Riconosciamo questo e la rapida scalabilità delle nuove tecnologie in tutti i settori, che già lo rende un pilastro per gestire l'economia globale del futuro. Questo impatta il modo in cui il cibo è prodotto, le reti di mobilità sono gestite e come le aziende sfruttano la connettività.

Il condensatore è un componente fondamentale della distribuzione di potenza per il calcolo alimentato dall'IA—le parti più comunemente utilizzate si caratterizzano per una densità di potenza ultra-elevata e velocità di trasmissione più rapide. Senza questa capacità, l'IA non è in grado di eseguire analisi di dati in tempo reale e di attuare le azioni risultanti. 

Tuttavia, i segmenti dei condensatori erano in ripresa nel 2023, in particolare quelli di tipo ceramico—o condensatori ceramici multistrato (MLCCs)—che sono costantemente utilizzati dal settore automobilistico per supportare l'elettronica e i sottosistemi intelligenti integrati nelle auto moderne. Per quanto riguarda altre industrie, c'è un aumento significativo nell'uso dell'IA, che sta alimentando la necessità di un miglior scambio di potenza. Alcune industrie includono: 

Part Insights Experience

Access critical supply chain intelligence as you design.

Learn More

• Agricoltura - L'intelligenza artificiale (AI) e l'apprendimento automatico (ML) stanno ottenendo risultati migliori in termini di produzione agricola, automatizzando processi come il monitoraggio delle colture, la gestione del suolo e il controllo dei parassiti e delle malattie. 
• Sanità - Sfruttare l'AI per l'identificazione delle malattie e la personalizzazione delle cure, così come alcune pratiche organizzative per razionalizzare la fornitura di assistenza sanitaria. 
• Energia e Servizi Pubblici - Implementare il monitoraggio e l'analisi in tempo reale per garantire la produzione e il consumo di energia più efficienti. 
• Produzione e Logistica - Generare processi snelli nella produzione e minimizzare il potenziale di prodotti difettosi. 

Rispetto alla quantità di condensatori spediti nel 2021, l'offerta ha visto una diminuzione del 34% nel 2023 a 1,358 trilioni di unità. I prezzi, previsti in aumento nel 2023, sono cresciuti a causa della persistente interruzione della catena di approvvigionamento causata dalla carenza di materiali preziosi e dalla ridotta capacità produttiva tra i produttori. Nel frattempo, vengono sviluppate tecnologie più potenti e capaci, mettendo pressione sui fornitori a monte affinché mantengano il loro impegno. 

Tutti i condensatori dielettrici utilizzati nelle applicazioni AI sono spiegati qui: 

• Condensatori MLCC: Comunemente utilizzati per il decoupling e la filtrazione nei circuiti di gestione dell'alimentazione, offrono maggiore stabilità ed efficienza termica con bassa resistenza serie equivalente (ESR).
• Condensatori al Tantalio: Utilizzati nei circuiti AI dove la affidabilità è la preoccupazione principale, come acceleratori AI e sistemi embedded. Questi forniscono alta densità di capacitanza, stabilità su un ampio intervallo di temperature e bassa perdita di corrente, tuttavia, possono anche essere più costosi rispetto ai più frequentemente utilizzati condensatori ceramici. 
• Condensatori Polimerici: Dove la bassa ESR è la priorità principale, si utilizzano i polimeri. Anche in questo caso, possono essere costosi rispetto ai loro omologhi ceramici. 
• Condensatori Elettrolitici: Possono completare sistemi che richiedono regolari picchi di carico elevati. Come tali, gli elettrolitici sono utilizzati in GPU di supporto AI o sistemi di consegna di potenza, e li rende utili per i sistemi di batterie EV. 
• Condensatori a Film: Sebbene meno comuni nell'hardware AI, i condensatori a film sono utilizzati in certe applicazioni di condizionamento della potenza, lisciatura della potenza in acceleratori AI, stoccaggio di energia ad alte frequenze, gestione dell'energia in robotica abilitata AI e filtraggio ad alta tensione delle perturbazioni elettriche nei dispositivi medici AI. 

Domanda di Condensatori nel Settore Automobilistico

L'industria automobilistica si trova in un punto cruciale, in cui i principali attori e i nuovi arrivati del settore fanno parte della sua trasformazione più profonda fino ad oggi. Con l'elettrificazione arriva un'esperienza di guida completamente nuova sia per i consumatori che per gli operatori di flotte, tutto grazie ai veicoli elettrici (che rappresentano un potenziale CAGR dei MLCC del 49,43%) e alle misure di sicurezza in via di sviluppo, alle tecnologie avanzate per massimizzare l'efficienza di guida e alla facilità di connettività tra i veicoli. 

La crescente domanda di condensatori dal settore automobilistico è una risposta all'uso dell'IA in varie funzioni, che includono: 

• Sistemi Avanzati di Assistenza alla Guida (ADAS) - La capacità di un'auto di analizzare l'ambiente circostante e supportare il conducente con assistenza al mantenimento della corsia, controllo adattivo della velocità di crociera, percezione dei pericoli e sterzata. Questo integra una serie di tecnologie moderne: telecamere, sensori radar e Light Detection and Ranging (LIDAR). 
• Veicolo a veicolo (V2V) - Uno scambio wireless di dati tra auto, in tempo reale, che attualmente viene sviluppato e implementato per permettere ai veicoli di comunicare al fine di migliorare la sicurezza stradale e l'efficienza del traffico. 
• Veicolo a tutto (V2X) - Basandosi sulla connettività, le aziende stanno lavorando con innovatori digitali per sviluppare soluzioni che consentano la condivisione di dati tra auto e l'infrastruttura circostante. 

L'intelligenza artificiale (AI) e l'apprendimento automatico (ML) sono essenziali per abilitare queste funzioni, motivo per cui, inevitabilmente, le aziende automobilistiche investono allo stesso modo nello stato della catena di fornitura dei condensatori—poiché il condensatore fornisce capacità di trasferimento energetico adeguate per aprire la strada a sistemi più avanzati. 

Altium Enterprise

Solutions for the Automotive Industry

Learn More

Nel 2024, le dimensioni del mercato degli MLCC cresceranno fino a 2,94 miliardi di dollari USA con un aumento previsto (supportato dalle tendenze a partire dal 2017) fino a 15,36 miliardi di dollari USA nel 2029. Gli sviluppi nella tecnologia ADAS hanno influenzato una CAGR prevista del 39,26% per i condensatori dielettrici di Classe 2 a causa della loro efficienza energetica e stabilità.

Per bilanciare l'autonomia dei veicoli elettrici (distanza) pur alimentando tecnologie intelligenti, i produttori di batterie e le case automobilistiche richiedono condensatori in grandi quantità, ma anche componenti di qualità che possano resistere a cariche e scariche di elettricità più rapide.

La catena di fornitura dei condensatori è a rischio?

I produttori stanno cercando di stabilizzare l'equilibrio tra l'offerta e la domanda di condensatori, che è inclinata verso quest'ultima a causa dei progressi nell'IA e del cambiamento più impattante nella tecnologia automobilistica mondiale. La fornitura di componenti è ostacolata da molte delle solite sfide, una delle più prominenti essendo la carenza di materiali.

Inoltre, attualmente i produttori di MLCC operano a una capacità ridotta fino al 50%, il che impatta anche settori al di fuori dell'automotive. Ad esempio, le telecomunicazioni sono un settore critico che costituisce una base per servizi come V2X. Non solo le industrie hanno bisogno di condensatori per costruire i loro prodotti, ma anche per permettere alle industrie partner di sviluppare l'infrastruttura e le reti di comunicazione necessarie per abilitare i più alti gradi di funzionalità AI. 

Insieme a questi settori in sviluppo, la domanda di condensatori si allinea con la necessità di ridurre il consumo energetico in scenari ad alta potenza. Mentre i paesi cercano nuovi modi per implementare le tecnologie digitali nella vita quotidiana e nelle funzioni commerciali, il condensatore è un componente critico per il consumo energetico snello nel processo. 

Make cents of your BOM

Free supply chain insights delivered to your inbox

Learn More

Obiettivo Generale: Efficienza Energetica e Prestazioni Tecniche

Il clima globale e l'innovazione hanno raggiunto un punto di svolta, che sta guidando vasti cambiamenti nell'automotive e aumentando l'uso dell'AI. Una corretta gestione dell'energia è chiave per integrare hardware e software incredibilmente potenti.

Mentre questi aiuti digitali in evoluzione offrono benefici sociali e ambientali, le loro richieste di potenza rendono il consumo energetico un principio fondamentale nel loro sviluppo. Ciò aumenterà la domanda di condensatori progressivi per migliorare le prestazioni riducendo al contempo l'uso di energia e i costi. 

Le industrie stanno adottando l'IA anche per benefici commerciali, essendo la riduzione dei costi un'area. Per i consumatori, le prestazioni energetiche potrebbero anche influenzare la loro adozione di veicoli elettrici, guidati dai produttori mentre bilanciano le funzionalità dell'IA con l'accessibilità.