Podle zprávy vydané TrendForce Consulting, protože Anson, Infineon a další projekty spolupráce s výrobci automobilů a energií jasně ukazují, že celkový trh s napájecími komponentami SiC bude v roce 2023 povýšen na 2,28 miliardy amerických dolarů (poznámka pro IT: asi 15,869 miliardy juanů ), meziročně o 41,4 % více.
Podle zprávy mezi polovodiče třetí generace patří karbid křemíku (SiC) a nitrid galia (GaN) a SiC tvoří 80 % celkové výstupní hodnoty. SiC je vhodný pro scénáře aplikací s vysokým napětím a vysokým proudem, které mohou dále zlepšit účinnost elektrických vozidel a systému zařízení pro obnovitelné zdroje energie.
Podle TrendForce jsou hlavními dvěma aplikacemi pro výkonové komponenty SiC elektrická vozidla a obnovitelná energie, které v roce 2022 dosáhly 1,09 miliardy USD a 210 milionů USD (v současnosti asi 7,586 miliardy RMB). Představuje 67,4 % a 13,1 % celkového trhu SiC energetických komponentů.
Podle TrendForce Consulting se očekává, že trh s napájecími komponentami SiC do roku 2026 dosáhne 5,33 miliardy dolarů (v současnosti asi 37,097 miliardy juanů). Hlavní aplikace stále spoléhají na elektrická vozidla a obnovitelné zdroje energie, přičemž výstupní hodnota elektrických vozidel dosahuje 3,98 miliardy USD (v současnosti asi 27,701 miliardy juanů), CAGR (složená roční míra růstu) asi 38 %; Obnovitelná energie dosáhla 410 milionů amerických dolarů (v současnosti asi 2,854 miliardy juanů), CAGR asi 19 %.
Tesla operátory SiC neodradila
Růst trhu s karbidem křemíku (SiC) za posledních pět let do značné míry závisel na Tesle, prvním výrobci originálního vybavení, který tento materiál používal v elektrických vozidlech, a dnes největším odběrateli. Takže když nedávno oznámil, že našel způsob, jak snížit množství SiC používaného ve svých budoucích napájecích modulech o 75 procent, průmysl upadl do paniky a zásoby hlavních hráčů utrpěly.
Snížení o 75 procent zní alarmující, zvláště bez velkého kontextu, ale za oznámením je řada potenciálních scénářů – žádný z nich nenaznačuje dramatické snížení poptávky po materiálech nebo trhu jako celku.
Scénář 1: Méně zařízení
48čipový měnič v Tesle Model 3 je založen na nejinovativnější technologii dostupné v době vývoje (2017). Jak však ekosystém SiC dospívá, existuje příležitost rozšířit výkon substrátů SiC prostřednictvím pokročilejších systémových návrhů s vyšší integrací. I když je nepravděpodobné, že jediná technologie sníží SiC o 75 %, různé pokroky v balení, chlazení (tj. oboustranné a kapalinou chlazené) a kanálové architektuře zařízení mohou vést ke kompaktnějším a výkonnějším zařízením. Tesla nepochybně prozkoumá takovou příležitost a údaj 75 % pravděpodobně odkazuje na vysoce integrovaný design invertoru, který snižuje počet používaných matric ze 48 na 12. Pokud je to však tento případ, není to ekvivalentní pozitivní redukce SiC materiálů, jak bylo navrženo.
Mezitím ostatní výrobci OEM, kteří v letech 2023–24 uvedou na trh 800V vozidla, budou stále spoléhat na SiC, který je nejlepším kandidátem na zařízení s vysokým výkonem a vysokým napětím v tomto segmentu. V důsledku toho Oems nemusí zaznamenat krátkodobý dopad na penetraci SiC.
Tato situace zdůrazňuje posun v zaměření automobilového trhu SiC od surovin k integraci zařízení a systémů. Napájecí moduly nyní hrají zásadní roli při zlepšování celkových nákladů a výkonu a všichni hlavní hráči v oblasti SiC mají podniky s napájecími moduly s vlastními interními možnostmi balení – včetně onsemi, STMicroelectronics a Infineon. Wolfspeed nyní expanduje mimo suroviny na zařízení.
Scénář 2: Malá vozidla s nízkými požadavky na výkon
Tesla pracuje na novém základním voze, který usnadní používání jejích vozidel. Model 2 nebo Model Q budou levnější a kompaktnější než jejich současná vozidla a menší vozy s méně funkcemi nebudou k pohonu potřebovat tolik obsahu SiC. Jeho stávající modely si však pravděpodobně zachovají stejný design a stále vyžadují celkově velké množství SiC.
Přes všechny své přednosti je SiC drahý materiál a mnoho výrobců Oem vyjádřilo přání snížit náklady. Nyní, když Tesla, největší OEM ve vesmíru, komentoval ceny, mohlo by to vyvinout tlak na IDM, aby snížili náklady. Mohlo by být oznámení Tesly strategií, jak řídit cenově konkurenceschopnější řešení? Bude zajímavé sledovat, jak bude průmysl reagovat v následujících týdnech/měsících…
Idms používají různé strategie ke snížení nákladů, jako je získávání substrátu od různých dodavatelů, rozšiřování výroby zvýšením kapacity a přechod na destičky s větším průměrem (6“ a 8″). Zvýšený tlak pravděpodobně urychlí křivku učení pro hráče napříč dodavatelským řetězcem v této oblasti. Rostoucí náklady by navíc mohly SiC učinit dostupnějším nejen pro jiné automobilky, ale i pro další aplikace, což by mohlo dále podpořit jeho přijetí.
Scénář 3: Nahraďte SIC jinými materiály
Analytici z Yole Intelligence bedlivě sledují další technologie, které by mohly konkurovat SiC v elektrických vozidlech. Například drážkovaný SiC nabízí vyšší hustotu výkonu – uvidíme, že v budoucnu nahradí plochý SiC?
Do roku 2023 budou Si IGBT používány v invertorech EV a mají v tomto odvětví dobrou pozici z hlediska kapacity a nákladů. Výrobci stále zlepšují výkon a tento substrát může ukázat potenciál modelu s nízkou spotřebou uvedeného ve scénáři dva, což usnadňuje jeho škálování ve velkých množstvích. Možná bude SiC vyhrazen pro vyspělejší a výkonnější vozy Tesly.
GaN-on-Si vykazuje velký potenciál na automobilovém trhu, ale analytici to považují za dlouhodobou úvahu (více než 5 let v invertorech v tradičním světě). I když se v průmyslu kolem GaN vedla určitá diskuse, potřeba Tesly snížit náklady a masové škálování činí nepravděpodobným, že v budoucnu přejde na mnohem novější a méně vyzrálý materiál než SiC. Může však Tesla učinit odvážný krok a nejprve přijmout tento inovativní materiál? To ukáže až čas.
Dodávky oplatek mírně ovlivnily, ale mohou se objevit nové trhy
Zatímco tlak na větší integraci bude mít malý dopad na trh zařízení, mohl by mít dopad na dodávky destiček. Ačkoli to není tak dramatické, jak si mnozí zpočátku mysleli, každý scénář předpovídá pokles poptávky po SiC, což by mohlo ovlivnit polovodičové společnosti.
Mohlo by to však zvýšit dodávky materiálů na další trhy, které rostly spolu s automobilovým trhem za posledních pět let. Auto očekává, že všechna odvětví v příštích letech výrazně porostou – téměř díky nižším nákladům a lepšímu přístupu k materiálům.
Oznámení Tesly vyvolalo šok v celém odvětví, ale při dalším zamyšlení zůstává výhled pro SiC velmi pozitivní. Kam se Tesla vydá dál – a jak bude průmysl reagovat a adaptovat se? Stojí to za naši pozornost.
Čas odeslání: 27. března 2023