Chip Act: Europa competitiva nel 2030, anche nei veicoli elettrici?

Anche il futuro dell’auto passa per i chip. L’Europa, in ritardo nella produzione, cambia passo con finanziamenti e normativa

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Anche il futuro dell’auto passa per i chip. L’Europa, in ritardo nella produzione, cambia passo con finanziamenti e normativa
Anche il futuro dell’auto passa per i chip. L’Europa, in ritardo nella produzione, cambia passo con finanziamenti e normativa

Chip europei, il piano Breton arriva l’8 febbraio 2022. Investimenti sul lungo termine di circa 50 miliardi di euro dovrebbero rivitalizzare un comparto industrialmente in enorme difficoltà e rendere l’Europa autosufficiente per le sfide del futuro, dai veicoli (elettrici e non) all’intelligenza artificiale. Un piano simile è stato proposto negli States, sul quale sussiste una serie di osservazioni (qui quelle di Forbes).

In Europa il problema dei chip è diventato importante per l’opinione pubblica quando è stato associato alla crisi dell’auto. Attenendoci a questo punto di partenza, proviamo a vedere in quale contesto ci si muove.

Quanti chip servono in auto?

Una vecchia Ford Focus utilizza in genere circa 300 chip, mentre oggi una ICE ne usa circa 1.000. Un EV usa circa 3.000 chip, mentre una Tesla ha 3.500 o più chip. 

In genere si parla di chip come se fossero tutti uguali mentre ovviamente non lo sono. 

Cos’è un chip? 

Tre wafer di chip in diversi stadi di lavorazione: ai lati grezzi, al centro già incisi a reticolo incompleto.
Carburo di silicio, in inglese Silicon Carbide (SiC), in un’immagine di ST Microelectronics

Si tratta di un piccolo oggetto (chip vuol dire scheggia) composto da una piastrina sulla quale vengono via via deposti strati di varie sostanze che vanno a realizzare un certo numero di transistor. I transistor sono dispositivi elettronici che possono registrare liste di operazioni ed eseguirle tramite impulsi elettrici. Un chip può essere composto da un numero di transistor variabile tra pochi elementi e dieci miliardi di elementi. I parametri per definire un chip sono molti (dimensione del transistor, dimensione della piastrina di base, materiali ed altri) e sono in arrivo materiali sempre nuovi, come il carburo di silicio che si sta facendo strada nell’elettronica di potenza anche grazie all’Università di Catania, che ci lavora insieme ad ST fin dal 1996. Il SiC è forse noto per il ruolo in Formula E. Un articolo molto tecnico sul SiC è disponibile sul blog di ST.

Per indicare semplicemente la complessità dei chip possiamo prendere il solo numero di transistor: questo parametro regola le restanti scelte. Se v’interessa vedere come si fanno i chip piccoli, lo statunitense Sam Zeelof se li fa in casa (qui il suo canale Youtube) con apparecchiature di recupero. Sam ha iniziato cinque anni fa ed è nato nel 2000. Ovviamente un genio non fa primavera.

Nelle auto i chip sono piccoli

I chip usati nelle auto sono per lo più chip piccoli, a bassa tecnologia e di bassissimo costo. Anche gli elaboratori elettronici, gli smartphone e tutto ciò che è digitale usa dei chip, ma in questo caso uno o più contengono miliardi di transistor ed implicano una tecnologia più complessa ed una economia molto più ricca. L’enorme numero di chip usati nelle auto genera una piccola frazione del fatturato dei produttori di chip, e il margine di guadagno è ancora inferiore. Insomma, non è quella la prima scelta.

Indipendentemente da numero e dimensione dei chip, la produzione complessiva di veicoli è stata drasticamente ridotta nel 2021. Generalmente le cause sono indicate in due motivi, la recessione generata dal Covid-19 e la carenza di chip. Nel 2021, i grandi produttori occidentali di auto endotermiche hanno prodotto meno di 1 milione di auto ciascuno. Non è però detto che se le avessero prodotte le avrebbero vendute: il modello d’uso dell’auto sta cambiando. I produttori orientali sono stati meno colpiti, anche per la vicinanza alla Cina, principale produttrice di chip. Ma Tesla, che non è cinese, ne ha risentito molto meno, grazie ad un approccio più elastico che permette con poco sforzo di usare chip di svariati produttori. Questa elasticità, nonostante glo sbandieramenti dell’industria 4.0, gli altri europei o statunitensi non la hanno.

L’Europa deve tornare a produrre chip

A leggere il progetto di Breton, pare che con 50 miliardi in più anni l’Europa possa tornare competitiva nel settore della microelettronica. Per confronto, in un periodo di durata simile il PNRR destinerebbe alla sola Italia circa 200 miliardi. 

Siamo chiari: l’Europa è clamorosamente fuori dai giochi della produzione dei chip e non è detto che i chip dei quali parliamo oggi siano strategici nel 2030. Per comprendere il futuro del quale si parla bisogna sperare che il più non venga detto.

Secondo Wsts.org, World Semiconductor Trade Statistics, i numeri dell’Europa per il 2022 sono tutt’altro che rosei (edit 14/02).

Ma l’Europa in generale, e l’Italia in particolare, è boriosa, autoreferenziale e completamente incapace di impostare una politica industriale. Lo si osserva nei veicoli elettrici, si sorride nelle considerazioni sulla filiera dell’idrogeno, si dimentica nella produzione dei chip.

La boria è nel continuare a considerare l’Europa come la culla della civiltà e della ricerca, anche nei chip. Non è più vero da tempo. L’errore a suo tempo fatto per i chip è stato successivamente replicato per il cloud e lo si sta replicando all’infinito, anche sull’intelligenza artificiale (per tacer dello spazio, nonostante l’interessantissimo contratto per Thales Alenia, e del quantum computing).

L’azione di Thierry Breton #1: investimenti

Thierry Breton, Commissario europeo per il mercato interno e i servizi, rilancia l'arrivo della nuova legislazione europea
Thierry Breton, Commissario europeo per il mercato interno e i servizi, rilancia l’arrivo della nuova legislazione europea

Nei fatti, l’Europa presenta un pomposo Semiconductor Act, un piano d’investimenti che possa riportare nel Vecchio Continente la produzione di chip. Qualcosa era già stato ventilato su Greenstart. Le fabbriche relative, le silicon foundry (ma esistono anche altri tipi d’impianto), costano oggi cifre nell’ordine dei 10 miliardi di euro per l’avviamento, cifre elevatissime per il mantenimento della produzione. Teoricamente vanno a pieno regime in circa 5 anni, ma in alcuni casi si riesce in 3 anni. Non è più possibile farle con capitali esclusivamente privati, anzi ormai l’impianto si basa su denaro quasi esclusivamente pubblico. Questo è più facile in Cina e Taiwan, meno in Europa ed Usa. Ecco perché in Europa si cerca di cambiare qualcosa.

L’Europa valuta la sua produzione locale tra il 5 e il 10% del totale mondiale. Il piano d’investimenti prevederebbe il passaggio di questa percentuale al 20% della produzione nel 2030.

Il piano europeo prevede investimenti per 40/50 miliardi di euro. Le direttive del piano dovrebbero essere cinque:

  1. spinta su ricerca, sviluppo e innovazione;
  2. primato nel design e nella manifattura;
  3. nuove regole sugli aiuti di stato, per contrastare visioni dell’economia meno “liberali”;
  4. nuovi strumenti per operare sulla supply chain anche in via preventiva;
  5. Aprire maggiormente a pmi ed immaginiamo start-up.

Intel investe in Europa

Probabilmente sentendo il buon momento, Intel ha presentato un piano da 80 miliardi di euro per nuovi investimenti. Dopo anni così-così, la storica azienda che ha inventato il microprocessore commerciale (grazie all’italiano Federico Faggin) e l’architettura x86 che ha cambiato il mondo, è tornata con grande forza anche grazie alle scelte del nuovo Ceo, Pat Gelsinger, che in azienda ci ha passato una vita.

In Europa le nuove fabbriche dovrebbero essere due (se non di più). Dopo le consuete speranze italiane quella buona dovrebbe finire in Germania. All’Italia spetterebbe un impianto di packaging, cioè di confezionamento (basso valore) a partire da componenti realizzati altrove (alto valore). Va ricordato che la produzione di semiconduttori consuma una quantità enorme di acqua potabile, una valutazione essenziale negli obiettivi di sostenibilità ambientale. Il packaging non presenta questa criticità. 

L’azione di Thierry Breton #2: protezionismo

Oltre che con la ricerca, gli orientali hanno anche la leva finanziaria per depauperare l’Europa. Ad onta del modello libero, per correre ai ripari la prima idea che viene in mente è di bloccare le acquisizioni, Ecco perché svariate operazioni meno liberiste e più protezioniste sono già in atto. Per esempio c’è il tentativo di bloccare l’acquisizione della britannica Arm (di proprietà del gruppo internazionale Softbank) da parte della statunitense Nvidia: hanno fatto ricorso sia la FTC statunitense sia l’EU e anche ha preso posizione l’agenzia britannica CMA. (edit: il 7 febbraio è stato annunciato lo stop all’acquisizione: ARM andrà sul mercato con il nuovo Ceo, Haas).

Analogamente il governo tedesco ha frenato l’acquisizione di Siltronic da parte dei taiwanesi di Globalwafer.

Basterà? 

Difficile da dirsi: al rischio di realizzabilità si aggiungono i dubbi di tempestività. L’ecosistema dei chip europei è meno frastagliato di quello delle batterie, con meno fermenti e meno delusioni. E’ vero che nel tempo l’UE ha cercato una coesione anche industriale al di fuori dei nazionalismi, ma è anche vero che non siamo ancora sufficientemente coesi.

(edit dell’11/2) Anche gli avvenimenti in Ucraina potrebbero rallentare le produzioni di chip mondiali. Eventuali sanzioni contro le Russia potrebbero bloccare l’esportazione di neon, uno dei gas nobili usati nelle fasi di produzione: dice la Reuters che il 90% del neon usato nelle fabbriche statunitensi è di produzione ucraina. Per questo è una notizia di rilevanza mondiale che la coreana Posco sia riuscita a produrlo. Un’altra sostanza, il metallo palladio, è estratto in Russia e finora esportato in tutto il mondo.

Quiz: quanto è comprensibile questo articolo?

Gli articoli lunghi sembrano spesso più belli di quelli che sono. Per valutare la fruibilità di questi pezzi abbiamo pensato di corredarli di un semplice quiz. Per questo articolo lo trovate a questo indirizzo: vi chiediamo di fare il quiz, permettendoci di comprendere dove siamo stati chiari e dove invece non siamo riusciti nell’intento.


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