Sieben Megatrends für die Mobilität

Autonomes Fahren ist erst der Anfang

20. Mai 2022, 10:00 Uhr | von Andreas Mangler, Director Strategic Marketing bei Rutronik
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Vernetzt, smart, automatisiert und autonom: Technologien zur Digitalisierung, die Einbindung künstlicher Intelligenz und Machine Learning sorgen für einen Wandel bei der Produktion und Nutzung künftiger Fahrzeuge.

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Andreas Mangler, Director Strategic Marketing bei Rutronik
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Die Automobilindustrie wird bis 2030 von sieben Trends geprägt werden, die teils aufeinander aufbauen – mit erheblichen Auswirkungen auf die Bedarfsstruktur an elektronischen Bauelementen und die Supply Chain.

1. Vernetzte Fahrzeuge: Mit Konnektivität zu anderen Fahrzeugen (V2V) und Komponenten (V2X) wie dem Smartphone oder Teilen der Verkehrsinfrastruktur sollen sie den Verkehrsfluss optimieren, für ein Plus an Sicherheit sorgen und Infotainment Services nutzerfreundlicher gestalten.

2. Autonomes Fahren: Hierzu gehören auch alle Assistenzsysteme, die in ihrer Weiterentwicklung schließlich der Schlüssel für das vollautonome Fahren sein werden. Diese Autonomie ist speziell im professionellen Kontext interessant, z. B. für das »Platooning«, bei dem sich eine Reihe aus mehreren LKWs selbstständig über die Autobahn bewegt, aber auch für Land- und andere Nutzfahrzeuge sowie solche, die nicht am Straßenverkehr teilnehmen, z. B. Roboterfahrzeuge (Automated Guided Vehicles, AGVs).

3. Elektromobilität

4. HMI: digitalisierte Steuerkonzepte zur Nutzer-Fahrzeug-Interaktion wie u. a. Touchdisplays und Schalter.

5. Veränderte Kundenstruktur: Die traditionelle Bedeutung eines Automobils reduziert sich aufgrund neuer Mobilitätskonzepte. An die Stelle des privaten Autokäufers treten zunehmend Einkäufer von Flottenbetreibern bzw. von Anbietern unterschiedlicher Mobility-on-Demand-Modelle.

6. Neuer Vertriebskanal: Einige kundenspezifische Fahrzeug-Features werden bestimmten Fahrzeughaltern durch einen Remote-Zugang vom Werk aus als Pay-per-Use-Modell freigeschaltet, z. B. eine metergenaue Navigation für Paketzusteller.

7. Digitale Industrie: Der Produktionsprozess wird auf Basis vorausschauender und selbstlernender Systeme weiter digitalisiert.

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Referenzdesign für einen HV-Schalter, entwickelt aus der Zusammenarbeit der Rutronik Automotive Business Unit und Vishay
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Für die Bauelemente-Versorgung bringen diese Trends immense Herausforderungen mit sich. Nach Phasen kontinuierlichen Wachstums – über einen langen Zeitraum betrachtet – gab es Ende 2019 und 2020 auch pandemiebedingt einen extrem rückläufigen Markt. Produktionskapazitäten der Bauelemente-Hersteller wurden nach unten geschraubt, einerseits wegen des massiven Rückgangs der Nachfrage, den es während der ersten Phase der Corona-Pandemie gegeben hatte, andererseits verursacht der Wechsel in die Elektromobilität und der erhebliche Ausbau der Assistenzsysteme verbunden mit der Konjunkturerholung in den Jahren 2021 und 2022 einen großen Anstieg der Bedarfe.

Alle Hersteller investieren derzeit viel, um über einen Wettbewerbsvorsprung zu verfügen, wenn die nächste Etappe auf dem Weg zum vollautonomen Fahren erreicht wird. Hierfür benötigen sie zahlreiche Kamera- und Sensorsysteme sowie Kommunikationskomponenten. Zudem nimmt die Komplexität der Software in den Fahrzeugen ebenso zu wie die Menge an Daten, die hier verarbeitet werden. Übersetzt in Bauteile bedeutet das einen steil ansteigenden Bedarf an Speicherkomponenten, Embedded-MCUs und Prozessoren – und damit erhebliche Mengen an Mikrochips sowie passiven und elektromechanischen Bauteilen.

Halbleiter für alle – aber nur mit immensen Investitionen

Die nötigen Halbleiterchips kommen aus nur ganz wenigen Halbleiter-Foundries weltweit. Eine Schlüsselposition nimmt TSMC ein, daneben finden sich nur noch Intel und wenige Speicherhersteller, allen voran Samsung. Weitere wichtige Foundries am Markt sind Globalfoundries, UMC, SMIC oder TowerJazz (jetzt Intel-Akquisition). Die Marktanteile im Vergleich zu TSMC in den für den Mobility-Markt wichtigen Produkt- und Halbleiterprozess-Segmenten sind aber relativ gesehen gering. Genau deshalb hat Intel die strategische Akquisition von TowerJazz gestartet, um sich außerhalb der Prozessor- und Speichertechnologie ein wichtiges komplementäres Standbein im Bereich Analog/Mixed Signal zu schaffen. Vor diesem Hintergrund wäre eine Fertigungsstätte von TSMC in Europa oder in Deutschland ein wichtiger Schritt, trotz der immensen Investition, die teilweise sicherlich auch durch Fördergelder gedeckt werden müsste. Denn ohne solche Partner vor Ort in Europa wird der Hunger nach Halbleitern auch künftig nicht zu stillen sein.

Erschwert wird die Situation noch durch die Tatsache, dass dieselben Komponenten auch für Infrastruktur-Anwendungen und die Konsumgüter-Elektronik in rauen Mengen gebraucht werden. Das hängt teilweise direkt oder indirekt mit dem Automobilmarkt zusammen. Betrachtet man zum Beispiel den Trend der veränderten Kundenstruktur durch Mobility-on-Demand Services bzw. Shared Mobility, sind für alle Elemente in diesem Szenario dieselben Elektronikkomponenten nötig – angefangen beim Smartphone inklusive der entsprechenden Infrastruktur, vor allem wenn man den Aufbau des 5G-Netzes mitdenkt, für die Buchung und Abrechnung bis zu den Fahrzeugen selbst. Bei Fahrerassistenzsystemen wie 3D-Kamera, Lidar, Radar, Ultraschallsensorik, Telemetrie, Positionserkennung oder Head-up Displays kommen gleiche oder ähnliche Halbleiterprozesse zum Einsatz wie in der Konsumgüterindustrie mit ihren weitaus höheren Stückzahlen. Ebenso verhält es sich bei der Elektromobilität mit den zugehörigen Lademöglichkeiten und dem Smartphone für die Abrechnung.

In besonderem Maße gilt das auch für China. Nach den ersten großen Corona-Lockdowns verzeichnet das Land einen enormen Aufschwung aufgrund immenser Investitionen in die 5G-Infrastruktur und in die Elektrifizierung der Fahrzeuge. Der EV-Anteil in China hat die 20-Prozent-Marke schon längst geknackt. Der Bedarf an Bauteilen ist damit ebenso immens, was sich auf die weltweite Verfügbarkeit auswirkt. Eine kurzfristige Trendwende zeichnet sich hier nicht ab.


  1. Autonomes Fahren ist erst der Anfang
  2. SiC und GaN elektrifizieren die Fahrzeuge

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Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH, Vishay Electronic GmbH, TSMC Europe B.V.