Los tres motores del aumento de la demanda de semiconductores

La escasez de semiconductores ha acaparado la atención de los medios durante los últimos meses. Los fabricantes de automóviles, en particular, se han visto gravemente afectados y muchos han tenido que reducir o retrasar su producción.

Estos problemas ponen de manifiesto la dependencia del sector automovilístico de los semiconductores a medida que la industria se orienta hacia los vehículos eléctricos e incorpora funciones relacionadas con los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS por sus siglas en inglés).

Sin embargo, el automóvil es un mercado final relativamente pequeño para los semiconductores. De hecho, en nuestra opinión, las tendencias estructurales como el Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial y la mejora de las redes de comunicaciones (de 4G a 5G y potencialmente a 6G a finales de la década) son probablemente motores de crecimiento a largo plazo mucho más significativos para la industria de los semiconductores.

No obstante, el aumento del contenido de semiconductores en los automóviles impulsará el crecimiento a largo plazo de las empresas que tienen una exposición desproporcionadamente alta al sector.

El Internet de las cosas y la inteligencia artificial impulsarán la demanda en los próximos 10 años

Un área de crecimiento importante para los semiconductores en la próxima década será el Internet de las Cosas (IoT), en el que los dispositivos llevan incorporados sensores y software y se conectan entre sí a través de Internet.

Las aplicaciones potenciales son enormes. Las fábricas inteligentes son un ejemplo clave, ya que permiten supervisar una planta de producción a distancia. Se puede controlar todo, desde el uso de la energía de una máquina hasta su tiempo de inactividad, así como los almacenes e inventarios, lo que ayuda a mejorar la eficiencia, liberar capacidad y reducir costes.

Otro ejemplo son los hogares conectados, que permiten controlar la iluminación y los electrodomésticos desde un teléfono o una tableta. Los dispositivos IoT también podrían utilizarse para mejorar la seguridad, permitiendo la supervisión remota de cualquier ventana abierta, fuga o humo. Según Statista, se prevé que el número de dispositivos conectados al IoT aumente de 7.740 millones en 2019 a 25.440 millones en 2030 (fuente).

Y, por supuesto, todos los datos derivados por estos dispositivos tendrán que ser procesados, analizados y almacenados. Por lo tanto, es probable que veamos un aumento continuo de la capacidad de los centros de datos, así como el aumento de la inteligencia artificial.

El 5G por fin está aquí

Las redes de telecomunicaciones móviles mejoraron notablemente con el paso a 4G y la actualización a 5G está ya muy avanzada. El 5G aportará mayores velocidades, mayor fiabilidad y menor latencia.

Los tipos de dispositivos conectados mencionados anteriormente, y los datos que necesitarán transferir, estarán todos habilitados por el 5G.

Se espera que el paso al 5G provoque un aumento de la demanda de nuevos smartphones. La empresa de inteligencia de mercado IDC espera que los envíos de teléfonos inteligentes 5G representen más del 40% del volumen mundial en 2021 y aumenten al 69% en 2025 (fuente).

Tanto el aumento de los volúmenes de teléfonos móviles como la mayor complejidad de un teléfono 5G implican una demanda adicional de semiconductores por parte de los fabricantes de teléfonos. Los participantes del sector señalan que un smartphone 5G tiene entre un 20 y un 50 % más de semiconductores que un smartphone 4G.

La automoción trae otro cambio estructural

El contenido en semiconductores de los coches no ha dejado de aumentar. Incluso cosas tan sencillas como bajar una ventanilla se hacen ahora pulsando un botón, lo que requiere semiconductores. Los dispositivos de seguridad, como los airbags, necesitan sensores de presión para controlar, procesar y reaccionar a los cambios bruscos de velocidad.

Sin embargo, el auge de los vehículos eléctricos ha supuesto un cambio en el uso de los semiconductores. Según Infineon Technologies, el valor agregado de los semiconductores utilizados en un vehículo eléctrico es más del doble que el de un motor de combustión interna.

También están los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), cada vez más comunes en los coches modernos. Los ADAS incluyen desde sistemas que frenan automáticamente si detectan una colisión inminente, hasta otros que ayudan a mantener una distancia constante con el coche de delante, pasando por otros que ayudan a mantener el vehículo en el carril. Estos sistemas requieren múltiples radares, sensores y cámaras que deben interactuar entre sí y alertar al conductor.

Los coches totalmente automatizados son un paso más allá de los ADAS y requerirán un mayor contenido de semiconductores. Un coche autónomo es esencialmente un dispositivo IoT, ya que tendrá que comunicarse con otros vehículos y dispositivos de su entorno. Los datos que produzca también se enviarán a su fabricante para su procesamiento, análisis y almacenamiento.

¿Por qué los fabricantes de automóviles se han quedado sin chips?

Teniendo en cuenta el importante aumento del contenido de semiconductores en los coches, puede parecer extraño que la industria parezca estar actualmente a la cola en lo que respecta al suministro. Esto es el resultado de la perturbación causada por el Covid-19 y la diferencia entre las cadenas de suministro de semiconductores y de automóviles.

El inicio de la pandemia supuso una fuerte caída inicial de las ventas de coches nuevos. Por ello, los fabricantes de automóviles recortaron la producción y redujeron los pedidos de componentes, incluidos los semiconductores. Sin embargo, la demanda de productos electrónicos (teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles, etc.) se disparó porque las empresas necesitaban equipar a su personal para trabajar en casa. La pandemia también provocó una aceleración de la adopción de la nube por parte de las empresas, lo que a su vez se tradujo en una fuerte y continua demanda de semiconductores por parte de la industria de los centros de datos. Por lo tanto, los fabricantes de semiconductores no tuvieron problemas para cubrir la capacidad sobrante con pedidos para estos mercados finales.

El sector de la automoción se basa normalmente en las cadenas de suministro "justo a tiempo", en las que las empresas tienen pocas existencias. Esto se ha desarrollado durante décadas hasta convertirse en un sistema extremadamente eficiente. Pero, tras reducir sus pedidos de semiconductores, los fabricantes de automóviles se encontraron con que no podían volver a aumentarlos cuando la demanda de automóviles aumentó antes de lo previsto. La capacidad ya estaba reservada.

Varios fabricantes de semiconductores han anunciado importantes planes de gasto para aumentar su capacidad. La taiwanesa TSMC va a invertir 100.000 millones de dólares en nuevas plantas, Samsung va a gastar 116.000 millones e Intel 20.000 millones. Las cifras son enormes, pero la capacidad tardará en entrar en funcionamiento, por lo que la crisis continuará por ahora.  

¿Qué pasa entonces con los valores europeos de semiconductores?

Es justo decir que ninguna de las innovaciones en semiconductores de las últimas décadas habría sido posible sin la empresa holandesa ASML. ASML es un proveedor fundamental para la industria, ya que ofrece a los fabricantes de chips las herramientas necesarias para producir en masa patrones en el silicio, lo que contribuye a que los chips sean más pequeños, más rápidos y más ecológicos.

La innovación más reciente de ASML es una máquina de litografía ultravioleta extrema (EUV) que "quema" un plano de transistores en una oblea de silicio. El sitio web de inversiones ValueWalk describió esta tecnología como "el equivalente en términos de precisión a disparar una flecha desde la Tierra y acertar en una manzana colocada en la Luna". Una tecnología tan avanzada es crucial para el desarrollo continuo de semiconductores de vanguardia.

Otras empresas europeas del sector son las de equipos, ASM International y BESI, que permiten la innovación en distintas partes de la cadena de valor de la fabricación. También están los propios fabricantes, como Infineon Technologies o STMicroelectronics.

Lo que está claro es que el sector de los semiconductores se enfrenta actualmente a un crecimiento de la demanda tanto cíclico como estructural. La demanda cíclica se debe a la recuperación de los pedidos tras la crisis del Covid-19 y, a la necesidad de nuevos dispositivos debido a la tendencia de trabajar desde casa.

Sin embargo, aunque esta demanda se normalice, esperamos que el Internet de las Cosas, la inteligencia artificial, las comunicaciones avanzadas y el aumento de la demanda de automóviles proporcionen un crecimiento estructural en el sector durante muchos años.