Segons un informe publicat per TrendForce Consulting, tal com tenen clar Anson, Infineon i altres projectes de cooperació amb fabricants d'automòbils i d'energia, el mercat global de components d'energia SiC ascendirà a 2.280 milions de dòlars nord-americans el 2023 (nota d'inici de TI: uns 15.869 milions de iuans). ), un augment del 41,4% interanual.
Segons l'informe, els semiconductors de tercera generació inclouen carbur de silici (SiC) i nitrur de gal·li (GaN), i SiC representa el 80% del valor total de sortida. SiC és adequat per a escenaris d'aplicació d'alta tensió i alt corrent, que poden millorar encara més l'eficiència dels vehicles elèctrics i el sistema d'equips d'energia renovable.
Segons TrendForce, les dues principals aplicacions per a components d'energia SiC són els vehicles elèctrics i les energies renovables, que han arribat a 1.090 milions de dòlars i 210 milions de dòlars respectivament el 2022 (actualment uns 7.586 milions de RMB). Representa el 67,4% i el 13,1% del mercat total de components d'energia SiC.
Segons TrendForce Consulting, s'espera que el mercat de components d'energia SiC arribi als 5.330 milions de dòlars el 2026 (actualment uns 37.097 milions de iuans). Les aplicacions principals encara es basen en vehicles elèctrics i energies renovables, amb el valor de producció dels vehicles elèctrics que arriba als 3.980 milions de dòlars (actualment uns 27.701 milions de iuans), CAGR (taxa de creixement anual composta) d'uns 38%; L'energia renovable va arribar als 410 milions de dòlars nord-americans (uns 2.854 milions de iuans en l'actualitat), un CAGR d'uns 19%.
Tesla no ha dissuadit els operadors de SiC
El creixement del mercat de carbur de silici (SiC) durant els últims cinc anys ha depèn en gran mesura de Tesla, el primer fabricant d'equips originals que va utilitzar el material en vehicles elèctrics i el major comprador actual. Així, quan recentment va anunciar que havia trobat la manera de reduir un 75% la quantitat de SiC utilitzat en els seus futurs mòduls de potència, la indústria es va posar en pànic i els inventaris dels principals actors van patir.
Una retallada del 75 per cent sona alarmant, sobretot sense gaire context, però hi ha diversos escenaris potencials darrere de l'anunci, cap dels quals suggereix una reducció espectacular de la demanda de materials o del mercat en conjunt.
Escenari 1: menys dispositius
L'inversor de 48 xips del Tesla Model 3 es basa en la tecnologia més innovadora disponible en el moment del desenvolupament (2017). Tanmateix, a mesura que l'ecosistema de SiC madura, hi ha l'oportunitat d'ampliar el rendiment dels substrats de SiC mitjançant dissenys de sistemes més avançats amb una integració més gran. Tot i que és poc probable que una sola tecnologia redueixi el SiC en un 75%, diversos avenços en l'embalatge, refrigeració (és a dir, de doble cara i refrigeració líquida) i l'arquitectura de dispositius canalitzats poden conduir a dispositius més compactes i de millor rendiment. Sens dubte, Tesla explorarà aquesta oportunitat, i la xifra del 75% probablement es refereix a un disseny d'inversor altament integrat que redueix el nombre de matrius que utilitza de 48 a 12. Tanmateix, si aquest és el cas, no és equivalent a aquest tipus de matrius. reducció positiva dels materials SiC tal com s'ha suggerit.
Mentrestant, altres OEM que llançaran vehicles de 800 V el 2023-24 encara confiaran en SiC, que és el millor candidat per a dispositius d'alta potència i alt voltatge en aquest segment. Com a resultat, és possible que els OEM no vegin un impacte a curt termini en la penetració de SiC.
Aquesta situació posa de manifest el canvi en l'enfocament del mercat de l'automòbil de SiC de les matèries primeres a la integració d'equips i sistemes. Els mòduls de potència ara juguen un paper vital en la millora del cost i el rendiment globals, i tots els principals actors de l'espai SiC tenen negocis de mòduls d'energia amb les seves pròpies capacitats d'embalatge intern, com onsemi, STMicroelectronics i Infineon. Wolfspeed s'està expandint ara més enllà de les matèries primeres als dispositius.
Escenari 2: vehicles petits amb necessitats de poca potència
Tesla ha estat treballant en un nou cotxe d'entrada per facilitar l'ús dels seus vehicles. El Model 2 o el Model Q seran més barats i compactes que els seus vehicles actuals, i els cotxes més petits amb menys característiques no necessitaran tant contingut de SiC per alimentar-los. Tanmateix, és probable que els seus models existents mantinguin el mateix disseny i encara requereixin grans quantitats de SiC en general.
Malgrat totes les seves virtuts, el SiC és un material car, i molts OEM han expressat el desig de reduir costos. Ara que Tesla, l'OEM més gran de l'espai, ha comentat els preus, això podria pressionar els IDM per reduir costos. L'anunci de Tesla podria ser una estratègia per impulsar solucions més competitives en costos? Serà interessant veure com reacciona la indústria en les properes setmanes/mesos...
Els Idms estan utilitzant diferents estratègies per reduir costos, com ara l'obtenció de substrats de diferents proveïdors, ampliant la producció augmentant la capacitat i canviant a hòsties de més gran diàmetre (6 "i 8"). És probable que l'augment de la pressió acceleri la corba d'aprenentatge dels jugadors de la cadena de subministrament en aquesta àrea. A més, l'augment dels costos podria fer que SiC sigui més assequible no només per a altres fabricants d'automòbils sinó també per a altres aplicacions, cosa que podria impulsar encara més la seva adopció.
Escenari 3: substituir el SIC per altres materials
Els analistes de Yole Intelligence estan vigilant de prop altres tecnologies que podrien competir amb SiC en vehicles elèctrics. Per exemple, el SiC acanalat ofereix una densitat de potència més gran; el veurem substituir el SiC pla en el futur?
L'any 2023, els IGBT de Si s'utilitzaran en inversors de vehicles elèctrics i estan ben posicionats dins de la indústria en termes de capacitat i cost. Els fabricants encara estan millorant el rendiment, i aquest substrat pot mostrar el potencial del model de baixa potència esmentat a l'escenari dos, cosa que fa que sigui més fàcil escalar en grans quantitats. Potser el SiC es reservarà per als cotxes més avançats i potents de Tesla.
GaN-on-Si mostra un gran potencial al mercat de l'automòbil, però els analistes veuen això com una consideració a llarg termini (més de 5 anys en inversors al món tradicional). Tot i que hi ha hagut una discussió a la indústria al voltant de GaN, la necessitat de Tesla de reducció de costos i d'ampliació massiva fa que sigui poc probable que passi a un material molt més nou i menys madur que el SiC en el futur. Però pot Tesla fer el pas agosarat d'adoptar primer aquest material innovador? Només el temps ho dirà.
Els enviaments d'hòsties es veuen afectats lleugerament, però poden haver-hi nous mercats
Tot i que l'empenta per a una major integració tindrà poc impacte en el mercat de dispositius, podria tenir un impacte en els enviaments d'hòsties. Tot i que no és tan dramàtic com molts pensaven inicialment, cada escenari prediu una disminució de la demanda de SiC, que podria afectar les empreses de semiconductors.
No obstant això, podria augmentar l'oferta de materials a altres mercats que han crescut juntament amb el mercat de l'automòbil durant els últims cinc anys. L'automòbil espera que totes les indústries creixin significativament en els propers anys, gairebé gràcies als costos més baixos i a l'augment de l'accés als materials.
L'anunci de Tesla va provocar ones de xoc a la indústria, però després d'una reflexió més detallada, les perspectives de SiC segueixen sent molt positives. On va Tesla després i com reaccionarà i s'adaptarà la indústria? Val la pena la nostra atenció.
Hora de publicació: 27-mar-2023