Automotivo e IA: Duas Indústrias Impulsionam o Boom dos Capacitores

As tecnologias emergentes estão dominando todos os aspectos da vida dos consumidores e uma multiplicidade de funções empresariais. 

Com tudo se tornando digital, a demanda por capacitores para aplicações de alta potência está crescendo exponencialmente, já que tanto carros quanto computadores dependem de peças seguras e eficientes para habilitar funções complexas. 

A insurgência da inteligência artificial (IA) influencia as necessidades de energia em vários setores, incluindo operações de centros de dados e gestão de energia. O mesmo potencial está agora presente no setor automotivo, particularmente à medida que o mercado de veículos elétricos (EV) cresce e as empresas dependem de sistemas inteligentes para inovar. 

Demanda por Capacitores como Resultado da IA

Pense em um uso potencial para a IA e, em alguns anos, ele terá chegado. Reconhecemos isso e a rápida escalabilidade das novas tecnologias em todas as indústrias, o que já o torna um elemento fundamental para a execução da economia global do futuro. Isso impacta a maneira como os alimentos são produzidos, as redes de mobilidade são gerenciadas e como as empresas aproveitam a conectividade.

O capacitor é um componente central na distribuição de energia para computação com IA—os tipos mais comumente utilizados são caracterizados por densidade de potência ultra-alta e velocidades de transmissão mais rápidas. Sem essa capacidade, a IA é incapaz de realizar análises de dados em tempo real e executar as ações resultantes. 

Contudo, os segmentos de capacitores estavam em recuperação em 2023, particularmente os do tipo cerâmico—ou capacitores cerâmicos multicamadas (MLCCs)—que são consistentemente utilizados pelo setor automotivo para suportar eletrônicos e subsistemas inteligentes integrados aos carros modernos. Quanto a outras indústrias, há um aumento significativo no uso de IA, o que está impulsionando a necessidade de uma troca de energia melhorada. Algumas indústrias incluem: 

• Agricultura - IA e aprendizado de máquina (ML) estão proporcionando melhores resultados em termos de produção agrícola, automatizando processos como monitoramento de culturas, gestão do solo e controle de pragas e doenças. 
• Saúde - Utilizando IA para identificação de doenças e personalização do cuidado, bem como algumas práticas organizacionais para otimizar a prestação de serviços de saúde. 
• Energia e Utilidades - Implementando monitoramento e análise em tempo real para garantir a produção e consumo de energia mais eficientes. 
• Manufatura e Logística - Gerando processos enxutos na manufatura e minimizando o potencial para produtos defeituosos. 

Quando comparado à quantidade de capacitores enviados em 2021, a oferta viu uma diminuição de 34% em 2023 para 1,358 trilhão de unidades. Os preços, esperados para subir em 2023, fizeram isso como resultado da interrupção residual da cadeia de suprimentos causada por escassez de materiais preciosos e redução da capacidade de produção entre os fabricantes. Enquanto isso, tecnologias mais poderosas e capazes estão sendo desenvolvidas, colocando demanda sobre os fornecedores a montante para manterem seu fim. 

Todos os capacitores dielétricos usados em aplicações de IA são explicados aqui: 

• Capacitores MLCC: Comumente usados para desacoplamento e filtragem em circuitos de gestão de energia, oferecendo maior estabilidade e eficiência térmica com baixa resistência equivalente em série (ESR).
• Capacitores de Tântalo: Usados em circuitos de IA onde a confiabilidade é a principal preocupação, como aceleradores de IA e sistemas embarcados. Estes proporcionam alta densidade de capacitância, estabilidade em uma ampla gama de temperaturas e baixa corrente de fuga, no entanto, também podem ser mais custosos do que os capacitores cerâmicos mais frequentemente utilizados. 
• Capacitores de Polímero: Onde a baixa ESR é a principal prioridade, polímeros são utilizados. Novamente, estes podem ser custosos comparados aos seus equivalentes cerâmicos. 
• Capacitores Eletrolíticos: Estes podem complementar sistemas que requerem picos de carga grandes regulares. Como tal, eletrolíticos são usados em GPUs de suporte à IA ou sistemas de entrega de energia, e os torna úteis para sistemas de bateria de VE. 
• Capacitores de Filme: Embora menos comuns em hardware de IA, capacitores de filme são usados em certas aplicações de condicionamento de energia, suavização de energia em aceleradores de IA, armazenamento de energia em altas frequências, gestão de energia em robótica habilitada para IA, e filtragem de alta tensão de distúrbios elétricos em dispositivos médicos de IA. 

Demanda por Capacitores no Setor Automotivo

A indústria automotiva está em um ponto crucial, no qual os principais players e novos participantes da indústria fazem parte de sua transformação mais profunda até agora. Com a eletrificação, surge uma experiência de condução totalmente nova tanto para consumidores quanto para operadores de frotas, tudo graças aos VE (veículos elétricos) (contabilizando um potencial CAGR de MLCC de 49,43%) e às medidas de segurança em desenvolvimento, tecnologias avançadas para maximizar a eficiência da condução e a facilidade de conectividade entre veículos. 

A crescente demanda por capacitores do setor automotivo é uma resposta ao uso de IA em várias funções, incluindo: 

• Sistemas Avançados de Assistência ao Condutor (ADAS) - A capacidade de um carro analisar o ambiente ao seu redor e oferecer suporte ao motorista com assistência de faixa, controle de cruzeiro adaptativo, percepção de perigos e direção. Isso integra uma série de tecnologias modernas: câmeras, sensores de radar e Detecção de Luz e Alcance (LIDAR). 
• Comunicação Veículo-a-Veículo (V2V) - Uma troca sem fio de dados entre carros, em tempo real, que está sendo atualmente desenvolvida e implementada para permitir que os veículos se comuniquem para melhorar a segurança nas estradas e a eficiência do tráfego. 
• Comunicação Veículo-para-Tudo (V2X) - Ampliando a conectividade, empresas estão trabalhando com inovadores digitais para desenvolver soluções que permitem o compartilhamento de dados entre carros e a infraestrutura ao redor. 

IA e ML são essenciais para habilitar essas funções, e é por isso que, inevitavelmente, as empresas automobilísticas também estão investidas no estado da cadeia de fornecimento de capacitores—já que o capacitor fornece capacidades adequadas de transferência de energia para abrir caminho para sistemas mais avançados. 

Em 2024, o tamanho do mercado de MLCC crescerá para US$ 2,94 bilhões com um aumento previsto (apoiado por tendências a partir de 2017) para US$ 15,36 bilhões em 2029. Desenvolvimentos na tecnologia ADAS influenciaram uma CAGR projetada de 39,26% para capacitores dielétricos Classe 2 devido à sua eficiência energética e estabilidade.

Para equilibrar a autonomia dos VE (distância) enquanto alimenta tecnologias inteligentes, fabricantes de baterias e marcas de carros demandam capacitores em grandes quantidades, mas também peças de qualidade que possam suportar carregamentos e descarregamentos de eletricidade mais rápidos.

A Cadeia de Suprimentos de Capacitores está em Risco?

Os fabricantes estão procurando estabilizar o equilíbrio entre a oferta e a demanda de capacitores, que está inclinada para esta última como resultado dos avanços em IA e a mudança mais impactante no mundo da tecnologia automotiva. O fornecimento de peças é dificultado por muitos dos desafios usuais—sendo um dos mais proeminentes a escassez de materiais.

Além disso, os fabricantes de MLCC atualmente operam com uma capacidade reduzida de até 50%, o que também impacta indústrias além da automotiva. Por exemplo, as telecomunicações são um setor crítico que forma a base para serviços como V2X. Não apenas as indústrias precisam de capacitores para construir seus produtos, mas também para permitir que indústrias parceiras desenvolvam a infraestrutura e as redes de comunicação necessárias para habilitar os mais altos graus de funcionalidade da IA. 

Além desses setores em desenvolvimento, a demanda por capacitores alinha-se com a necessidade de reduzir o consumo de energia em cenários de alta potência. À medida que os países buscam novas maneiras de implementar tecnologias digitais na vida cotidiana e nas funções comerciais, o capacitor é um componente crítico para o consumo de energia enxuto no processo. 

Objetivo Abrangente: Eficiência Energética e Desempenho Técnico

O clima global e a inovação atingiram um ponto de inflexão, o que está impulsionando mudanças vastas na automotiva e aumentando o uso de IA. O gerenciamento adequado de energia é chave para integrar hardware e software incrivelmente poderosos.

Enquanto esses auxílios digitais em evolução oferecem benefícios sociais e ambientais, suas demandas de energia tornam o consumo de energia um princípio central em seu desenvolvimento. Isso aumentará a demanda por capacitores progressivos para impulsionar o desempenho enquanto reduz o uso e os custos de energia. 

As indústrias também estão adotando a IA para benefícios comerciais, sendo a redução de custos uma das áreas. Para os consumidores, o desempenho energético também pode influenciar a adoção de veículos elétricos, orientados pelos fabricantes à medida que equilibram os recursos de IA com a acessibilidade.