Ifølge en rapport udgivet af TrendForce Consulting, da Anson, Infineon og andre samarbejdsprojekter med bil- og energiproducenter er klare, vil det overordnede SiC-kraftkomponentmarked blive forfremmet til 2,28 milliarder US-dollars i 2023 (IT-hjemmenote: omkring 15,869 milliarder yuan ), en stigning på 41,4 % år-til-år.
Ifølge rapporten omfatter tredje generations halvledere siliciumcarbid (SiC) og galliumnitrid (GaN), og SiC tegner sig for 80% af den samlede outputværdi. SiC er velegnet til anvendelsesscenarier med høj spænding og høj strøm, hvilket yderligere kan forbedre effektiviteten af elektriske køretøjer og udstyrssystemer til vedvarende energi.
Ifølge TrendForce er de to øverste applikationer for SiC-strømkomponenter elektriske køretøjer og vedvarende energi, som har nået henholdsvis 1,09 milliarder dollars og 210 millioner dollars i 2022 (i øjeblikket omkring 7,586 milliarder RMB). Det tegner sig for 67,4 % og 13,1 % af det samlede marked for SiC-strømkomponenter.
Ifølge TrendForce Consulting forventes SiC-kraftkomponentmarkedet at nå $5,33 milliarder i 2026 (aktuelt omkring 37,097 milliarder yuan). De almindelige applikationer er stadig afhængige af elektriske køretøjer og vedvarende energi, hvor outputværdien af elektriske køretøjer når $3,98 milliarder (i øjeblikket omkring 27,701 milliarder yuan), CAGR (sammensat årlig vækstrate) på omkring 38%; Vedvarende energi nåede 410 millioner amerikanske dollars (ca. 2,854 milliarder yuan på nuværende tidspunkt), CAGR på omkring 19%.
Tesla har ikke afskrækket SiC-operatører
Væksten på markedet for siliciumcarbid (SiC) i de seneste fem år har i høj grad afhængt af Tesla, den første originale udstyrsproducent, der brugte materialet i elektriske køretøjer, og den største køber i dag. Så da den for nylig annoncerede, at den havde fundet en måde at reducere mængden af SiC, der bruges i dets fremtidige strømmoduler, med 75 procent, blev industrien kastet ud i panik, og lagerbeholdningerne af de store aktører led.
En nedskæring på 75 procent lyder alarmerende, især uden megen kontekst, men der er en række potentielle scenarier bag meddelelsen – ingen af dem tyder på en dramatisk reduktion i efterspørgslen efter materialer eller markedet som helhed.
Scenario 1: Færre enheder
48-chip inverteren i Tesla Model 3 er baseret på den mest innovative teknologi, der var tilgængelig på udviklingstidspunktet (2017). Men efterhånden som SiC-økosystemet modnes, er der mulighed for at udvide ydeevnen af SiC-substrater gennem mere avancerede systemdesigns med højere integration. Selvom det er usandsynligt, at en enkelt teknologi vil reducere SiC med 75 %, kan forskellige fremskridt inden for emballering, køling (dvs. dobbeltsidet og væskekølet) og kanaliseret enhedsarkitektur føre til mere kompakte, bedre ydende enheder. Tesla vil uden tvivl udforske en sådan mulighed, og tallet på 75 % refererer sandsynligvis til et meget integreret inverterdesign, der reducerer antallet af dies, den bruger fra 48 til 12. Men hvis dette er tilfældet, svarer det ikke til sådan en positiv reduktion af SiC-materialer, som det er blevet foreslået.
I mellemtiden vil andre OEM'er, der lancerer 800V-køretøjer i 2023-24, stadig stole på SiC, som er den bedste kandidat til højeffekt- og højspændingsklassificerede enheder i dette segment. Som et resultat heraf kan Oems muligvis ikke se en kortsigtet indvirkning på SiC-penetration.
Denne situation fremhæver skiftet i SiC-bilmarkedets fokus fra råmaterialer til udstyr og systemintegration. Strømmoduler spiller nu en afgørende rolle i at forbedre de overordnede omkostninger og ydeevne, og alle de store aktører i SiC-området har strømmodulvirksomheder med deres egne interne pakkemuligheder – inklusive onsi, STMicroelectronics og Infineon. Wolfspeed udvider nu ud over råmaterialer til enheder.
Scenario 2: Små køretøjer med lavt strømbehov
Tesla har arbejdet på en ny entry-level bil for at gøre sine køretøjer nemmere at bruge. Model 2 eller Model Q vil være billigere og mere kompakt end deres nuværende køretøjer, og mindre biler med færre funktioner behøver ikke så meget SiC-indhold for at drive dem. Imidlertid vil dets eksisterende modeller sandsynligvis bevare det samme design og stadig kræve store mængder SiC samlet set.
På trods af alle dets dyder er SiC et dyrt materiale, og mange OEM'er har udtrykt et ønske om at reducere omkostningerne. Nu hvor Tesla, den største OEM i rummet, har kommenteret priserne, kan dette lægge pres på IDM'er for at reducere omkostningerne. Kunne Teslas meddelelse være en strategi til at drive mere omkostningseffektive løsninger? Det bliver interessant at se, hvordan branchen reagerer i de kommende uger/måneder...
Idms bruger forskellige strategier til at reducere omkostningerne, såsom ved at indkøbe substrat fra forskellige leverandører, udvide produktionen ved at øge kapaciteten og skifte til wafere med større diameter (6 "og 8"). Det øgede pres vil sandsynligvis accelerere indlæringskurven for spillere på tværs af forsyningskæden på dette område. Derudover kan stigende omkostninger gøre SiC mere overkommelig ikke kun for andre bilproducenter, men også for andre applikationer, hvilket yderligere kan drive dets vedtagelse.
Scenarie 3: Udskift SIC med andre materialer
Analytikere hos Yole Intelligence holder nøje øje med andre teknologier, der kan konkurrere med SiC i elektriske køretøjer. For eksempel tilbyder rillet SiC højere effekttæthed - vil vi se det erstatte flad SiC i fremtiden?
I 2023 vil Si IGBT'er blive brugt i EV-invertere og er godt positioneret i branchen med hensyn til kapacitet og omkostninger. Producenter forbedrer stadig ydeevnen, og dette substrat kan vise potentialet i laveffektmodellen nævnt i scenario to, hvilket gør det lettere at skalere op i store mængder. Måske vil SiC være forbeholdt Teslas mere avancerede, mere kraftfulde biler.
GaN-on-Si viser et stort potentiale på bilmarkedet, men analytikere ser dette som en langsigtet overvejelse (over 5 år i invertere i den traditionelle verden). Selvom der har været en del diskussion i branchen omkring GaN, gør Teslas behov for omkostningsreduktion og masseopskalering det usandsynligt, at det vil flytte til et meget nyere og mindre modent materiale end SiC i fremtiden. Men kan Tesla tage det dristige skridt at adoptere dette innovative materiale først? Kun tiden vil vise.
Wafer-forsendelser blev lidt påvirket, men der kan være nye markeder
Selvom presset på større integration vil have ringe indflydelse på enhedsmarkedet, kan det have en indvirkning på wafer-forsendelser. Selvom det ikke er så dramatisk, som mange oprindeligt troede, forudsiger hvert scenarie et fald i SiC-efterspørgslen, hvilket kan påvirke halvledervirksomheder.
Det kan dog øge udbuddet af materialer til andre markeder, der er vokset sammen med automarkedet over de seneste fem år. Auto forventer, at alle industrier vil vokse betydeligt i de kommende år - næsten takket være lavere omkostninger og øget adgang til materialer.
Teslas udmelding sendte chokbølger gennem branchen, men ved nærmere eftertanke er udsigterne for SiC fortsat meget positive. Hvor går Tesla videre - og hvordan vil industrien reagere og tilpasse sig? Det er vores opmærksomhed værd.
Indlægstid: 27. marts 2023