南极熊导读:如今,芯片缺货已经成为影响全球众多行业的问题。3月26日,蔚来汽车宣布,因芯片短缺,将合肥江淮汽车工厂的生产暂停5天。福特、通用、本田、大众等多家汽车制造商也都因芯片短缺遭遇停产的冲击。就连Apple也不得不推迟新品发布会,库克表示,下半年芯片供应问题将影响iPad和Mac产品供货量。那么全球缺芯片,对于3D打印行业会有哪些影响?针对这一问题,南极熊采访了桌面3D打印机上下游的厂商。

3D打印芯片价格涨10倍还缺货

2021年4月27日,央视财经频道在《正点财经》节目中报道了大宗商品涨价调查情况,目前不少制造企业开始加强产业链上下游企业的协调联动,共同抵御价格上涨带来的市场波动。节目中采访了深圳创想三维联合创始人刘辉林,刘辉林表示:“我们会提供先付款后交货的模式,供应商基本上能够提前做好相应的库存准备,我们每次需要货的时候能够不涨价格的情况下及时供货。”

刘辉林的表述相对委婉,南极熊从其他厂商了解到的信息显示,3D打印的芯片价格已经涨了10倍。位于广州的3D打印主控板生产商Makerbase总经理魏辉告诉南极熊:“以往16、7块钱/颗的芯片现在某些贸易商报价不低于150元/颗,甚至到了接近200元/颗。”河南桌面3D打印机厂商Creatbot总经理陈宝华说出了同样的心声:“常用的stm8芯片,以往价格在0．89元到1．2元之间,现在价格涨到8元到12元一片,而且芯片没有现货,需要预定。”

在设备端,最明显的情况是3D Systems MJP 2500 W蜡3D打印机的打印头在全球范围内短缺。这种机器已经广泛用于珠宝铸造应用,珠三角一带大量的珠宝厂都有这款设备。

△3D Systems MJP 2500 W打印机。A –打印引擎:打印引擎包含主要系统,例如打印头和Planarizer。B – 成型平台:所有打印作业均在打印平台上构建。C –用户界面(UI):这是内置的触摸屏,允许用户与打印机进行交互;触摸屏让用户可以检查打印状态,材料级别以及关闭打印机电源。D –电源线和电源开关:此处的电源线已插入打印机;电源插座旁边还有一个电源开关。E –物料抽屉模块(MDM):MDM抽屉为推/推式机械装置。要打开推入式抽屉,抽屉弹出完全打开。

从新西兰到意大利,这些打印头都已缺货,但是客户有着迫切需求。如果没有打印头,他们的数字化本地按需生产就会停止。

桌面3D打印机芯片使用情况

无论是消费级还是工业级的3D打印机,都离不开电控部分,电控部分一般由MCU主控芯片、电机驱动芯片、电源芯片、MOS管芯片以及其他逻辑芯片组合工作。

魏辉表示:“不同类型的打印机需要的芯片数目差别很大,以我们熟悉的消费级FDM打印机为例,通常要用到MCU主控芯片(1颗)、电机驱动芯片(4-5颗)、usb转串口芯片(1颗)、MOS管(3～5颗)。”

△Makerbase开发的3D打印主板MKS Robin Nano V3

“正常供需情况下,主板占到机器约1/8到1/10的成本,而芯片占到主板1/2到1/3的成本。”

“2020年下半年以来,3D打印行业使用的各种芯片均有不同程度的上涨,领涨的是主控芯片MCU、显示屏驱动芯片等,尤其以ST(意法半导体)最为严重,以往16、7块钱/颗的芯片现在某些贸易商报价不低于150元/颗,甚至到了接近200元/颗。可以说涨了十倍有多。其他厂商如Microchip、NXP,以及国内的兆易创新、国民技术等品牌芯片也是大幅度上涨,并且缺货严重。”

△Makerbase开发的3D打印主板MKS DLP控制主板

“目前行业内用到的芯片都是全球比较知名的厂商设计、生产,拿主控芯片MCU为例,国外的主要是ST、Microchip、NXP等厂商,国内的较少,但也有几家如兆易创新等芯片被使用,行业内MCU月需求量预计在400-500K pcs左右。”

缺芯片的主要原因及对3D打印行业的影响

目前3D打印行业使用的绝大部分芯片都是通用工业级芯片,在市场还算比较常见的,很多行业都在使用。但由于去年以来,全球疫情持续不断,对晶圆、封测等上游产能有很大的影响,加上本身这个行业需求量也不断增加,造成短时间内供需关系难以平衡。而且这次的芯片缺货是全球性的,现在一个现象是本来越通用的芯片,目前就越是紧缺。

而缺少芯片对于3D打印行业的影响,魏辉表示:“交期变长,价格上涨,甚至经常有上游报不出价格跟交期的情况。影响最大的还是我们中游的方案商,厂商的成本增加,售价又比较难上调。对3D打印机下游厂商主要就是交货时间大幅拉长,成本也会增加不少,并且如果这样的行情长期下去,对无法消化的厂家来说,甚至会扛不住。”

陈宝华表示:“现在芯片缺货直接影响上游产业链无法装机,无法正常生产,有的企业没有芯片可用直接停产,或者公司倒闭。对下游影响最大的就是销售价格大幅度提升,3D打印服务价格上涨。”

至于缺芯片的情况会持续多久,魏辉表示:“目前的情况来看并不乐观,第二季度仍然持续加剧,估计今年都会持续缺货。”陈宝华也认为:“芯片缺货的时间可能会6到12个月。如果芯片缺货一直持续下去的话,尽可能的备货之前用的芯片,然后在市场上找能替代的芯片,最好是货源充足的芯片,如果国产有性能相近的最好用国产替代。”

3D打印机控制系统和软件提供商深圳市创必得科技表示:“目前,基本上全行业都是比较缺货,导致成本增加很多,周期会拉长,不单单是电子环节的物料,还有很多环节都存在缺货问题。”

△深圳市创必得科技开发的3D打印机主板