Slovensko na čipovej mape: Dokážeme prejsť od montáže automobilov k vývoju elektroniky?
Slovensko má šancu posunúť sa od montáže áut k vývoju špičkových automobilových čipov. Budúcnosť v podobe elektromobility a autonómneho riadenia si vyžaduje prechod od jednoduchej montáže vozidiel k vývoju sofistikovaných integrovaných obvodov a výkonovej elektroniky, v čom má naša krajina dlhoročnú tradíciu a vysoký potenciál.
O budúcnosti polovodičov na Slovensku rozprával generálny riaditeľ slovenského onsemi Andrej Tomášik a technický riaditeľ Slovenského čipového kompetenčného centra a výskumník v Ústave elektroniky a fotoniky Fakulty elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave Juraj Marek.
Od Tesly Piešťany po svetovú špičku
Výroba a vývoj polovodičov na Slovensku nevznikli na zelenej lúke, ale nadväzujú na bohatú históriu elektrotechnického priemyslu. Bývalý závod Tesla Piešťany bol v minulosti významným centrom mikroelektroniky v stredoeurópskom priestore.
„Mali sme tu pred rokom 1993 reálnu produkciu čipov, ešte za starej Tesly,“ povedal Tomášik. Po transformácii a príchode zahraničných investorov sa na týchto základoch vybudovali moderné vývojové kapacity. Z čisto výrobného závodu sa stalo špičkové vývojové pracovisko.
„Jedna vec je navrhnúť čip. Druhá vec je ukázať, ako ten čip môžete použiť v nejakej aplikácii. A tretia vec je prísť so systémovým riešením,“ vysvetlil Tomášik. Slovenskí inžinieri tu nenavrhujú len samotný čip, ale aj špecializované riadiace moduly a integrované obvody, ktoré nachádzajú uplatnenie v napájaní, senzorike a meničoch napätia po celom svete.
Koľko čipov potrebuje elektromobil?
Príchod elektrických vozidiel zásadne zmenil nároky na architektúru automobilovej elektroniky. Kým tradičný automobil so spaľovacím motorom využíva približne 1 500 polovodičových súčiastok, moderný elektromobil obsahuje často viac ako 3 000 čipov. Aj to je podľa Tomášika ešte veľmi konzervatívny odhad, keďže jediný modul môže obsahovať niekoľko desiatok čipov.
Kľúčovým prvkom elektrických áut sa stáva výkonová elektronika založená na nových materiáloch, ako sú karbid kremíka (SiC) a nitrid galitý (GaN). Práve tieto materiály umožňujú rýchlejšie nabíjanie, vyššiu účinnosť prenosu energie a predĺženie dojazdu vozidiel. Každý radar, lidarský senzor či kamera vyžaduje vlastný procesor na spracovanie obrazu v reálnom čase. „Dnes už sú tie autá v podstate počítač na kolesách,“ zhrnul Tomášik.
Lekcie z čipovej krízy
Globálna polovodičová kríza ukázala slabiny systému logistiky „Just in Time“, pri ktorom automobilky neudržiavali takmer žiadne skladové zásoby súčiastok. Keď sa dodávateľské reťazce prerušili, výroba áut skolabovala kvôli chýbajúcim čipom za pár centov.
„Oni stále tlačili tú svoju politiku Just-in-Time. Boli schopní zrušiť objednávku počas mesiaca v presvedčení, že o mesiac neskôr im to znova niekto dodá. Boli na to zvyknutí, ale odrazu sa to nestalo,“ povedal Juraj Marek.
Ďalším úzkym hrdlom dodávateľského reťazca sa ukázalo takzvané puzdrenie čipov. Hoci sa samotné kremíkové doštičky často vyrábajú v Európe alebo USA, ich rozrezanie a zabalenie do finálneho puzdra s kontaktmi prebieha prevažne v Ázii. Riešením pre Európu je dobudovanie väčšej časti polovodičového reťazca vrátane pokročilého puzdrenia priamo na starom kontinente.
Šanca pre Slovensko
Európska únia reagovala na krízu schválením iniciatívy Chips Act, ktorej cieľom je zdvojnásobiť podiel Európy na globálnej výrobnej kapacite čipov na 20 % do roku 2030. Pre Slovensko to predstavuje príležitosť zapojiť sa do európskych dodávateľských sietí.
Experti sa zhodujú, že pre Slovensko nemá zmysel súťažiť vo výstavbe obrovských kremíkových tovární. Tomášik vidí perspektívu inde: „Na Slovensku by sme sa mohli venovať najmä návrhu mikročipov.“ Našou najväčšou devízou je podľa neho vývoj, návrh integrovaných obvodov a systémové inžinierstvo.
