Згодна са справаздачай, апублікаванай кампаніяй TrendForce Consulting, як вядома з Anson, Infineon і іншымі праектамі супрацоўніцтва з вытворцамі аўтамабіляў і энергетыкі, у 2023 годзе агульны рынак сілкуючых кампанентаў з SiC вырасце да 2,28 мільярда долараў ЗША (прыкладна 15,869 мільярда юаняў). ), павялічыўшыся на 41,4% у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года.
Згодна са справаздачай, паўправаднікі трэцяга пакалення ўключаюць карбід крэмнію (SiC) і нітрыд галію (GaN), і SiC складае 80% ад агульнага аб'ёму вытворчасці. SiC падыходзіць для сцэнарыяў высокага напружання і моцнага току, што можа яшчэ больш павысіць эфектыўнасць электрамабіляў і сістэмы абсталявання для аднаўляльных крыніц энергіі.
Па дадзеных TrendForce, два асноўныя варыянты прымянення сілавых кампанентаў SiC - гэта электрамабілі і аднаўляльныя крыніцы энергіі, якія ў 2022 годзе дасягнулі 1,09 мільярда і 210 мільёнаў долараў адпаведна (у цяперашні час каля 7,586 мільярда юаняў). На яго долю прыпадае 67,4% і 13,1% ад агульнага рынку сілавых кампанентаў SiC.
Па дадзеных TrendForce Consulting, чакаецца, што да 2026 года рынак кампанентаў для харчавання SiC дасягне 5,33 мільярда долараў (у цяперашні час каля 37,097 мільярда юаняў). Асноўныя прыкладанні па-ранейшаму залежаць ад электрамабіляў і аднаўляльных крыніц энергіі, пры гэтым кошт вытворчасці электрамабіляў дасягае 3,98 мільярда долараў (у цяперашні час каля 27,701 мільярда юаняў), CAGR (сукупны гадавы тэмп росту) каля 38%; Аднаўляльныя крыніцы энергіі дасягнулі 410 мільёнаў долараў ЗША (каля 2,854 мільярда юаняў у цяперашні час), CAGR каля 19%.
Tesla не перашкодзіла аператарам SiC
Рост рынку карбіду крэмнію (SiC) за апошнія пяць гадоў шмат у чым залежаў ад кампаніі Tesla, першага вытворцы арыгінальнага абсталявання, які выкарыстаў гэты матэрыял у электрамабілях, і найбуйнейшага пакупніка на сённяшні дзень. Такім чынам, калі кампанія нядаўна абвясціла, што знайшла спосаб скараціць колькасць карбіда карбіду, які выкарыстоўваецца ў сваіх будучых сілавых модулях, на 75 працэнтаў, прамысловасць ахапіла паніка, і запасы асноўных гульцоў пацярпелі.
Скарачэнне на 75 працэнтаў гучыць трывожна, асабліва без асаблівага кантэксту, але за гэтай заявай стаіць шэраг магчымых сцэнарыяў - ні адзін з іх не прадугледжвае рэзкага зніжэння попыту на матэрыялы або рынку ў цэлым.
Сцэнар 1: менш прылад
Інвертар з 48 мікрасхемамі ў Tesla Model 3 заснаваны на самай інавацыйнай тэхналогіі, даступнай на момант распрацоўкі (2017 г.). Аднак па меры сталення экасістэмы SiC з'яўляецца магчымасць пашырыць прадукцыйнасць падкладак SiC за кошт больш дасканалых сістэмных канструкцый з большай інтэграцыяй. Хоць малаверагодна, што адна тэхналогія дазволіць скараціць SiC на 75%, розныя дасягненні ў галіне ўпакоўкі, астуджэння (напрыклад, двухбаковага і вадкаснага астуджэння) і канальнай архітэктуры прылад могуць прывесці да больш кампактных прылад з лепшай прадукцыйнасцю. Tesla, несумненна, вывучыць такую магчымасць, і лічба ў 75%, хутчэй за ўсё, адносіцца да высокаінтэграванай канструкцыі інвертара, якая памяншае колькасць выкарыстоўваных плашчакоў з 48 да 12. Аднак, калі гэта так, гэта не эквівалентна такой станоўчае аднаўленне матэрыялаў SiC, як было прапанавана.
Між тым, іншыя OEM-вытворцы, якія выпускаюць аўтамабілі на 800 В у 2023-2024 гадах, па-ранейшаму будуць разлічваць на SiC, які з'яўляецца лепшым кандыдатам для прылад высокай магутнасці і высокага напружання ў гэтым сегменце. У выніку OEM можа не заўважыць кароткатэрміновага ўплыву на пранікненне SiC.
Гэтая сітуацыя падкрэслівае зрух акцэнту аўтамабільнага рынку SiC з сыравіны на інтэграцыю абсталявання і сістэм. Модулі харчавання цяпер гуляюць важную ролю ў павышэнні агульных коштаў і прадукцыйнасці, і ўсе асноўныя гульцы ў прасторы SiC маюць прадпрыемствы па вытворчасці модуляў харчавання са сваімі ўласнымі магчымасцямі ўнутранай упакоўкі - у тым ліку Onsemi, STMicroelectronics і Infineon. Цяпер Wolfspeed не толькі сыравіну, але і прылады.
Сцэнар 2: невялікія транспартныя сродкі з нізкімі патрабаваннямі да магутнасці
Кампанія Tesla працуе над новым аўтамабілем пачатковага ўзроўню, каб зрабіць яго больш простым у выкарыстанні. Мадэль 2 або Мадэль Q будуць таннейшымі і кампактнейшымі, чым іх цяперашнія транспартныя сродкі, а меншым аўтамабілям з меншай колькасцю функцый не спатрэбіцца столькі ўтрымання SiC для харчавання. Аднак яго існуючыя мадэлі, хутчэй за ўсё, захаваюць той жа дызайн і па-ранейшаму патрабуюць вялікай колькасці SiC у цэлым.
Пры ўсіх сваіх вартасцях SiC з'яўляецца дарагім матэрыялам, і многія вытворцы выказалі жаданне знізіць выдаткі. Цяпер, калі Tesla, найбуйнейшы OEM у прасторы, пракаментавала цэны, гэта можа аказаць ціск на IDM з мэтай зніжэння выдаткаў. Ці можа аб'ява Tesla стаць стратэгіяй для стварэння больш канкурэнтаздольных рашэнняў? Будзе цікава паглядзець, як адрэагуе галіна ў бліжэйшыя тыдні/месяцы...
Кампанія Idms выкарыстоўвае розныя стратэгіі для зніжэння выдаткаў, напрыклад, за кошт падкладкі ад розных пастаўшчыкоў, пашырэння вытворчасці за кошт павелічэння магутнасці і пераходу на пласціны большага дыяметра (6 "і 8"). Павялічаны ціск, верагодна, паскорыць крывую навучання для гульцоў па ўсёй ланцужку паставак у гэтай галіне. Акрамя таго, рост выдаткаў можа зрабіць SiC больш даступным не толькі для іншых аўтавытворцаў, але і для іншых прыкладанняў, што можа спрыяць яго прыняццю.
Сцэнар 3: замяніць SIC іншымі матэрыяламі
Аналітыкі Yole Intelligence ўважліва сочаць за іншымі тэхналогіямі, якія могуць канкураваць з SiC у электрамабілях. Напрыклад, рыфляваны карбід карміца з канаўкамі забяспечвае больш высокую шчыльнасць магутнасці - ці ўбачым мы, што ён заменіць плоскі карбід карбіда карбіда ў будучыні?
Да 2023 г. Si IGBT будуць выкарыстоўвацца ў інвертарах электрамабіляў і займаць добрыя пазіцыі ў галіны з пункту гледжання магутнасці і кошту. Вытворцы ўсё яшчэ паляпшаюць прадукцыйнасць, і гэтая падкладка можа паказаць патэнцыял маламагутнай мадэлі, згаданай у другім сцэнарыі, што палягчае яе маштабаванне ў вялікіх колькасцях. Магчыма, SiC будзе зарэзерваваны для больш дасканалых і больш магутных аўтамабіляў Tesla.
GaN-на-Si паказвае вялікі патэнцыял на аўтамабільным рынку, але аналітыкі разглядаюць гэта як доўгатэрміновую перспектыву (больш за 5 гадоў у інвертарах у традыцыйным свеце). Нягледзячы на тое, што вакол GaN у галіны вядуцца некаторыя дыскусіі, патрэба Tesla ў скарачэнні выдаткаў і масавым павелічэнні маштабаў робіць малаверагодным пераход на значна больш новы і менш спелы матэрыял, чым SiC, у будучыні. Але ці можа Tesla зрабіць смелы крок і прыняць гэты інавацыйны матэрыял першай? Толькі час пакажа.
Пастаўкі вафель паўплывалі нязначна, але могуць быць новыя рынкі
Хоць імкненне да большай інтэграцыі практычна не паўплывае на рынак прылад, яно можа паўплываць на пастаўкі пласцін. Нягледзячы на тое, што гэта не так драматычна, як многія думалі першапачаткова, кожны сцэнар прадказвае зніжэнне попыту на SiC, што можа паўплываць на паўправадніковыя кампаніі.
Аднак гэта можа павялічыць пастаўкі матэрыялаў на іншыя рынкі, якія раслі разам з аўтарынкам за апошнія пяць гадоў. Auto чакае, што ўсе галіны прамысловасці значна вырастуць у бліжэйшыя гады - амаль дзякуючы зніжэнню выдаткаў і пашырэнню доступу да матэрыялаў.
Аб'ява Tesla выклікала шок у галіны, але пры далейшым разважанні перспектывы для SiC застаюцца вельмі пазітыўнымі. Куды пойдзе Tesla далей - і як прамысловасць адрэагуе і адаптуецца? Гэта варта нашай увагі.
Час публікацыі: 27 сакавіка 2023 г