Автомобильная промышленность и искусственный интеллект: две отрасли, стимулирующие бум на рынке конденсаторов

Внедрение новых технологий охватывает все аспекты жизни потребителей и множество бизнес-функций. 

С переходом всего в цифровой формат растет спрос на конденсаторы для высокомощных приложений, поскольку как автомобили, так и компьютеры зависят от безопасных, эффективных компонентов для реализации сложных функций. 

Распространение искусственного интеллекта (ИИ) влияет на потребности в энергии в различных секторах, включая операции в данных центрах и управление энергией. Такой же потенциал теперь присутствует и в автомобильной отрасли, особенно по мере роста рынка электромобилей (ЭМ) и зависимости компаний от интеллектуальных систем для инноваций. 

Спрос на конденсаторы в результате ИИ

Подумайте о потенциальном использовании ИИ, и через несколько лет это станет реальностью. Мы признаем это и быструю масштабируемость новых технологий во всех отраслях, что уже делает их неотъемлемой частью функционирования глобальной экономики будущего. Это влияет на способы производства пищи, управления мобильными сетями и использования предприятиями возможностей связи.

Конденсатор является ключевым элементом системы распределения энергии для вычислений на основе искусственного интеллекта — наиболее часто используемые детали характеризуются сверхвысокой плотностью мощности и более высокими скоростями передачи. Без этой возможности ИИ не способен выполнять анализ данных в реальном времени и осуществлять последующие действия. 

Однако в 2023 году наблюдался подъем на рынке конденсаторов, особенно керамических — или многослойных керамических конденсаторов (MLCC)— которые постоянно используются автомобильной промышленностью для поддержки электроники и интеллектуальных подсистем, интегрированных в современные автомобили. Что касается других отраслей, наблюдается значительный рост использования ИИ, что стимулирует потребность в улучшенном обмене энергией. К некоторым отраслям относятся: 

• Сельское хозяйство - Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (ML) позволяют достигать больших результатов в плане производства урожая, автоматизируя процессы, такие как мониторинг посевов, управление почвой и контроль за вредителями и болезнями. 
• Здравоохранение - Применение ИИ для идентификации болезней и персонализации ухода, а также некоторые организационные практики для оптимизации предоставления медицинских услуг. 
• Энергетика и коммунальные услуги - Внедрение мониторинга и анализа в реальном времени для обеспечения наиболее эффективного производства и потребления энергии. 
• Производство и логистика - Создание стройных процессов в производстве и минимизация потенциала дефектных продуктов. 

По сравнению с количеством конденсаторов, отгруженных в 2021 году, в 2023 году наблюдалось снижение на 34% до 1,358 триллиона единиц. Цены, ожидаемо, выросли в 2023 году из-за остаточных нарушений в цепочке поставок, вызванных нехваткой драгоценных материалов и снижением производственных мощностей среди производителей. Тем временем разрабатываются более мощные и способные технологии, что создает спрос на поставщиков выше по течению, чтобы они держали марку. 

Все диэлектрические конденсаторы, используемые в приложениях ИИ, описаны здесь: 

• МЛТС Конденсаторы: Часто используются для развязки и фильтрации в цепях управления питанием, обеспечивая большую стабильность и тепловую эффективность при низком эквивалентном последовательном сопротивлении (ESR).
• Танталовые Конденсаторы: Применяются в схемах ИИ, где важнейшим критерием является надежность, например, в ускорителях ИИ и встроенных системах. Они обеспечивают высокую плотность емкости, стабильность в широком диапазоне температур и низкую утечку тока, однако могут быть более дорогими по сравнению с более часто используемыми керамическими конденсаторами. 
• Полимерные Конденсаторы: Где главным приоритетом является низкое ESR, используются полимеры. Опять же, они могут быть дороже по сравнению с их керамическими аналогами. 
• Электролитические Конденсаторы: Они могут дополнять системы, требующие регулярных больших пиковых нагрузок. Таким образом, электролитические конденсаторы используются в поддерживающих ИИ GPU или системах питания, что делает их полезными для систем аккумуляторов электромобилей. 
• Пленочные Конденсаторы: Хотя и менее распространены в аппаратном обеспечении ИИ, пленочные конденсаторы используются в некоторых приложениях кондиционирования мощности, сглаживания мощности в ускорителях ИИ, хранении энергии на высоких частотах, управлении энергией в робототехнике с ИИ и высоковольтной фильтрации электрических помех в медицинских устройствах с ИИ. 

Спрос на Конденсаторы в Автомобильной Отрасли

Автомобильная промышленность находится в ключевой точке, где крупные игроки и новички отрасли являются частью её самого значительного преобразования. Электрификация приводит к совершенно новому опыту вождения как для потребителей, так и для операторов автопарков, благодаря ЭВ (учитывая потенциальный CAGR MLCC 49,43%) и развивающимся мерам безопасности, передовым технологиям для максимизации эффективности вождения и удобству связи между транспортными средствами. 

Увеличивающийся спрос на конденсаторы со стороны автомобильной отрасли является ответом на использование ИИ в различных функциях, включая: 

• Системы помощи водителю на основе передовых технологий (ADAS) - Способность автомобиля анализировать окружающую среду и поддерживать водителя с помощью помощи при смене полосы движения, адаптивного круиз-контроля, восприятия опасностей и управления рулевым управлением. Это интегрирует ряд современных технологий: камеры, радарные датчики и системы обнаружения света и дальности (LIDAR). 
• Обмен данными между транспортными средствами (V2V) - Беспроводной обмен данными между автомобилями в реальном времени, который в настоящее время разрабатывается и внедряется для того, чтобы позволить транспортным средствам общаться с целью повышения безопасности дорожного движения и эффективности трафика. 
• Обмен данными между транспортным средством и всем окружающим (V2X) - На основе связности компании работают с цифровыми новаторами над разработкой решений, позволяющих обмениваться данными между автомобилями и окружающей инфраструктурой. 

ИИ и машинное обучение необходимы для включения этих функций, поэтому неизбежно, что автомобильные компании также инвестируют в состояние цепочки поставок конденсаторов, поскольку конденсатор обеспечивает адекватные возможности передачи энергии для открытия пути к более продвинутым системам. 

К 2024 году размер рынка MLCC вырастет до 2,94 миллиарда долларов США с прогнозируемым увеличением (поддерживаемым тенденциями с 2017 года) до 15,36 миллиарда долларов США к 2029 году. Развитие технологии ADAS повлияло на прогнозируемый CAGR в 39,26% для конденсаторов с диэлектриком класса 2 из-за их энергоэффективности и стабильности.

Для того чтобы сбалансировать дальность хода ЭВ (электромобилей) при одновременной работе смарт-технологий, производители батарей и автомобильные марки требуют конденсаторы в больших количествах, но также качественные детали, которые могут выдерживать более быструю зарядку и разрядку электричества.

Находится ли цепочка поставок конденсаторов под угрозой?

Производители стремятся стабилизировать баланс между предложением и спросом на конденсаторы, который склоняется в сторону последнего в результате прогресса в области ИИ и самого значительного изменения в автомобильной технологии в мире. Поставка деталей затруднена многими обычными проблемами, одной из самых заметных из которых является нехватка материалов.

Кроме того, производители MLCC в настоящее время работают с уменьшенной производственной мощностью, достигающей всего 50%, что также оказывает влияние на отрасли, выходящие за рамки автомобильной промышленности. Например, телекоммуникации являются критически важным сектором, лежащим в основе таких услуг, как V2X. Отраслям необходимы конденсаторы не только для создания своей продукции, но и для обеспечения возможности развития сопутствующих отраслей инфраструктуры и коммуникационных сетей, необходимых для реализации высочайших степеней функциональности ИИ. 

На фоне развития этих секторов спрос на конденсаторы совпадает с необходимостью сокращения потребления энергии в сценариях высокой мощности. По мере того как страны ищут новые способы внедрения цифровых технологий в повседневную жизнь и коммерческую деятельность, конденсатор является критически важным компонентом для экономного потребления энергии в этом процессе. 

Основная цель: Энергоэффективность и Техническая Производительность

Глобальный климат и инновации достигли точки перелома, что приводит к значительным изменениям в автомобильной промышленности и увеличению использования ИИ. Правильное управление энергией ключевое для интеграции чрезвычайно мощного аппаратного и программного обеспечения.

Пока эти развивающиеся цифровые помощники предлагают общественные и экологические преимущества, их энергопотребление делает потребление энергии основным принципом их разработки. Это увеличит спрос на прогрессивные конденсаторы для повышения производительности при одновременном снижении энергопотребления и затрат. 

Отрасли также внедряют искусственный интеллект для коммерческих выгод, среди которых одной из областей является снижение затрат. Для потребителей энергетическая эффективность также может повлиять на их выбор в пользу электромобилей, руководствуясь производителями, которые стараются найти баланс между функциями ИИ и доступностью.