Σύμφωνα με μια έκθεση που κυκλοφόρησε από την TrendForce Consulting, καθώς η Anson, η Infineon και άλλα έργα συνεργασίας με κατασκευαστές αυτοκινήτων και ενέργειας είναι ξεκάθαρα, η συνολική αγορά εξαρτημάτων ενέργειας SiC θα προωθηθεί στα 2,28 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2023 (Σημείωση IT: περίπου 15,869 δισεκατομμύρια γιουάν ), αυξήθηκε κατά 41,4% σε ετήσια βάση.
Σύμφωνα με την έκθεση, οι ημιαγωγοί τρίτης γενιάς περιλαμβάνουν καρβίδιο του πυριτίου (SiC) και νιτρίδιο του γαλλίου (GaN), και το SiC αντιπροσωπεύει το 80% της συνολικής τιμής εξόδου. Το SiC είναι κατάλληλο για σενάρια εφαρμογής υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν περαιτέρω την απόδοση των ηλεκτρικών οχημάτων και του συστήματος εξοπλισμού ανανεώσιμης ενέργειας.
Σύμφωνα με την TrendForce, οι δύο κορυφαίες εφαρμογές για εξαρτήματα ισχύος SiC είναι τα ηλεκτρικά οχήματα και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι οποίες έχουν φτάσει τα 1,09 δισεκατομμύρια δολάρια και τα 210 εκατομμύρια δολάρια αντίστοιχα το 2022 (σήμερα περίπου 7,586 δισεκατομμύρια RMB). Αντιπροσωπεύει το 67,4% και το 13,1% της συνολικής αγοράς εξαρτημάτων ενέργειας SiC.
Σύμφωνα με την TrendForce Consulting, η αγορά εξαρτημάτων ισχύος SiC αναμένεται να φτάσει τα 5,33 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2026 (σήμερα περίπου 37,097 δισεκατομμύρια γιουάν). Οι κύριες εφαρμογές εξακολουθούν να βασίζονται στα ηλεκτρικά οχήματα και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, με την αξία παραγωγής των ηλεκτρικών οχημάτων να φτάνει τα 3,98 δισεκατομμύρια δολάρια (σήμερα περίπου 27,701 δισεκατομμύρια γιουάν), το CAGR (σύνθετος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης) περίπου 38%. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έφτασαν τα 410 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ (περίπου 2,854 δισεκατομμύρια γιουάν σήμερα), CAGR περίπου 19%.
Η Tesla δεν πτόησε τους χειριστές SiC
Η ανάπτυξη της αγοράς καρβιδίου του πυριτίου (SiC) τα τελευταία πέντε χρόνια εξαρτήθηκε σε μεγάλο βαθμό από την Tesla, τον πρώτο κατασκευαστή πρωτότυπου εξοπλισμού που χρησιμοποίησε το υλικό σε ηλεκτρικά οχήματα και τον μεγαλύτερο αγοραστή σήμερα. Έτσι, όταν πρόσφατα ανακοίνωσε ότι είχε βρει έναν τρόπο να μειώσει την ποσότητα του SiC που χρησιμοποιείται στις μελλοντικές μονάδες ισχύος κατά 75%, η βιομηχανία έπεσε σε πανικό και τα αποθέματα των μεγάλων παικτών υπέφεραν.
Μια περικοπή 75 τοις εκατό ακούγεται ανησυχητική, ειδικά χωρίς ιδιαίτερο πλαίσιο, αλλά υπάρχουν πολλά πιθανά σενάρια πίσω από την ανακοίνωση - κανένα από τα οποία δεν υποδηλώνει δραματική μείωση της ζήτησης για υλικά ή της αγοράς συνολικά.
Σενάριο 1: Λιγότερες συσκευές
Ο μετατροπέας 48 τσιπ στο Tesla Model 3 βασίζεται στην πιο καινοτόμο τεχνολογία που ήταν διαθέσιμη τη στιγμή της ανάπτυξης (2017). Ωστόσο, καθώς το οικοσύστημα SiC ωριμάζει, υπάρχει η ευκαιρία να επεκταθεί η απόδοση των υποστρωμάτων SiC μέσω πιο προηγμένων σχεδίων συστημάτων με υψηλότερη ενοποίηση. Αν και είναι απίθανο μια μεμονωμένη τεχνολογία να μειώσει το SiC κατά 75%, οι διάφορες πρόοδοι στη συσκευασία, την ψύξη (δηλ. διπλής όψης και υγρόψυκτο) και την αρχιτεκτονική της συσκευής με κανάλια μπορούν να οδηγήσουν σε πιο συμπαγείς συσκευές με καλύτερη απόδοση. Η Tesla αναμφίβολα θα εξερευνήσει μια τέτοια ευκαιρία και το ποσοστό του 75% πιθανότατα αναφέρεται σε έναν εξαιρετικά ενσωματωμένο σχεδιασμό μετατροπέα που μειώνει τον αριθμό των μήτρων που χρησιμοποιεί από 48 σε 12. Ωστόσο, εάν συμβαίνει αυτό, δεν ισοδυναμεί με τέτοιο θετική μείωση των υλικών SiC όπως έχει προταθεί.
Εν τω μεταξύ, άλλοι κατασκευαστές που θα λανσάρουν οχήματα 800 V το 2023-24 θα εξακολουθούν να βασίζονται στο SiC, το οποίο είναι ο καλύτερος υποψήφιος για συσκευές υψηλής ισχύος και ονομαστικής τάσης σε αυτό το τμήμα. Ως αποτέλεσμα, οι Oem ενδέχεται να μην έχουν βραχυπρόθεσμο αντίκτυπο στη διείσδυση του SiC.
Αυτή η κατάσταση υπογραμμίζει τη μετατόπιση της εστίασης της αγοράς αυτοκινήτων SiC από τις πρώτες ύλες στην ενοποίηση εξοπλισμού και συστημάτων. Οι μονάδες ισχύος διαδραματίζουν πλέον ζωτικό ρόλο στη βελτίωση του συνολικού κόστους και της απόδοσης και όλοι οι σημαντικότεροι παίκτες στον χώρο του SiC διαθέτουν επιχειρήσεις μονάδων ισχύος με τις δικές τους δυνατότητες εσωτερικής συσκευασίας – συμπεριλαμβανομένων των onsemi, STMicroelectronics και Infineon. Η Wolfspeed επεκτείνεται πλέον πέρα από τις πρώτες ύλες σε συσκευές.
Σενάριο 2: Μικρά οχήματα με χαμηλές απαιτήσεις ισχύος
Η Tesla εργάζεται σε ένα νέο βασικό αυτοκίνητο για να κάνει τα οχήματά της ευκολότερα στη χρήση. Το Model 2 ή το Model Q θα είναι φθηνότερο και πιο συμπαγές από τα σημερινά οχήματά τους και τα μικρότερα αυτοκίνητα με λιγότερα χαρακτηριστικά δεν θα χρειάζονται τόσο πολύ περιεχόμενο SiC για να τα τροφοδοτήσουν. Ωστόσο, τα υπάρχοντα μοντέλα της είναι πιθανό να διατηρήσουν τον ίδιο σχεδιασμό και εξακολουθούν να απαιτούν μεγάλες ποσότητες SiC συνολικά.
Παρά όλες τις αρετές του, το SiC είναι ένα ακριβό υλικό και πολλοί κατασκευαστές έχουν εκφράσει την επιθυμία να μειώσουν το κόστος. Τώρα που η Tesla, ο μεγαλύτερος ΚΑΕ στο χώρο, σχολίασε τις τιμές, αυτό θα μπορούσε να ασκήσει πίεση στα IDM για μείωση του κόστους. Θα μπορούσε η ανακοίνωση της Tesla να είναι μια στρατηγική για την προώθηση πιο ανταγωνιστικών λύσεων κόστους; Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς θα αντιδράσει ο κλάδος τις επόμενες εβδομάδες/μήνες…
Οι Idms χρησιμοποιούν διαφορετικές στρατηγικές για τη μείωση του κόστους, όπως η προμήθεια υποστρώματος από διαφορετικούς προμηθευτές, η επέκταση της παραγωγής αυξάνοντας τη χωρητικότητα και η μετάβαση σε γκοφρέτες μεγαλύτερης διαμέτρου (6 "και 8"). Η αυξημένη πίεση είναι πιθανό να επιταχύνει την καμπύλη μάθησης για τους παίκτες σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού σε αυτόν τον τομέα. Επιπλέον, το αυξανόμενο κόστος θα μπορούσε να κάνει το SiC πιο προσιτό όχι μόνο για άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες αλλά και για άλλες εφαρμογές, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει περαιτέρω στην υιοθέτησή του.
Σενάριο 3: Αντικαταστήστε το SIC με άλλα υλικά
Οι αναλυτές της Yole Intelligence παρακολουθούν στενά άλλες τεχνολογίες που θα μπορούσαν να ανταγωνιστούν το SiC στα ηλεκτρικά οχήματα. Για παράδειγμα, το αυλακωμένο SiC προσφέρει μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος – θα το δούμε να αντικαθιστά το επίπεδο SiC στο μέλλον;
Μέχρι το 2023, τα Si IGBT θα χρησιμοποιούνται σε μετατροπείς EV και θα βρίσκονται σε καλή θέση στον κλάδο όσον αφορά τη χωρητικότητα και το κόστος. Οι κατασκευαστές εξακολουθούν να βελτιώνουν την απόδοση και αυτό το υπόστρωμα μπορεί να δείχνει τις δυνατότητες του μοντέλου χαμηλής κατανάλωσης που αναφέρεται στο σενάριο δύο, γεγονός που διευκολύνει την κλιμάκωση σε μεγάλες ποσότητες. Ίσως το SiC να προορίζεται για τα πιο προηγμένα, πιο ισχυρά αυτοκίνητα της Tesla.
Το GaN-on-Si παρουσιάζει μεγάλες δυνατότητες στην αγορά αυτοκινήτων, αλλά οι αναλυτές το βλέπουν ως μακροπρόθεσμο ζήτημα (πάνω από 5 χρόνια σε μετατροπείς στον παραδοσιακό κόσμο). Ενώ έχει γίνει κάποια συζήτηση στον κλάδο γύρω από το GaN, η ανάγκη της Tesla για μείωση του κόστους και μαζική αύξηση καθιστά απίθανο να μετακινηθεί σε ένα πολύ νεότερο και λιγότερο ώριμο υλικό από το SiC στο μέλλον. Μπορεί όμως η Tesla να κάνει το τολμηρό βήμα υιοθετώντας πρώτα αυτό το καινοτόμο υλικό; Μόνο ο χρόνος θα δείξει.
Οι αποστολές γκοφρέτας επηρεάστηκαν ελαφρώς, αλλά ενδέχεται να υπάρξουν νέες αγορές
Ενώ η ώθηση για μεγαλύτερη ενοποίηση θα έχει μικρό αντίκτυπο στην αγορά συσκευών, θα μπορούσε να έχει αντίκτυπο στις αποστολές γκοφρετών. Αν και όχι τόσο δραματικό όσο πολλοί πίστευαν αρχικά, κάθε σενάριο προβλέπει μείωση της ζήτησης SiC, η οποία θα μπορούσε να επηρεάσει τις εταιρείες ημιαγωγών.
Ωστόσο, θα μπορούσε να αυξήσει την προσφορά υλικών σε άλλες αγορές που έχουν αναπτυχθεί μαζί με την αγορά αυτοκινήτων τα τελευταία πέντε χρόνια. Η Auto αναμένει ότι όλες οι βιομηχανίες θα αναπτυχθούν σημαντικά τα επόμενα χρόνια — σχεδόν χάρη στο χαμηλότερο κόστος και την αυξημένη πρόσβαση σε υλικά.
Η ανακοίνωση της Tesla προκάλεσε σοκ στον κλάδο, αλλά μετά από περαιτέρω προβληματισμό, οι προοπτικές για το SiC παραμένουν πολύ θετικές. Πού πάει μετά η Tesla — και πώς θα αντιδράσει και θα προσαρμοστεί η βιομηχανία; Αξίζει την προσοχή μας.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-27-2023