Según un informe publicado por TrendForce Consulting, como son claros Anson, Infineon y otros proyectos de cooperación con fabricantes de automóviles y energía, el mercado general de componentes de energía de SiC se promoverá a 2,28 mil millones de dólares estadounidenses en 2023 (nota de TI: alrededor de 15,869 mil millones de yuanes). ), con un aumento interanual del 41,4%.
Según el informe, los semiconductores de tercera generación incluyen carburo de silicio (SiC) y nitruro de galio (GaN), y el SiC representa el 80% del valor de producción total. El SiC es adecuado para escenarios de aplicaciones de alto voltaje y alta corriente, lo que puede mejorar aún más la eficiencia de los vehículos eléctricos y los sistemas de equipos de energía renovable.
Según TrendForce, las dos principales aplicaciones de los componentes de energía de SiC son los vehículos eléctricos y las energías renovables, que alcanzaron los 1.090 millones de dólares y 210 millones de dólares respectivamente en 2022 (actualmente alrededor de 7.586 millones de RMB). Representa el 67,4% y el 13,1% del mercado total de componentes de energía de SiC.
Según TrendForce Consulting, se espera que el mercado de componentes de energía de SiC alcance los 5.330 millones de dólares en 2026 (actualmente alrededor de 37.097 millones de yuanes). Las aplicaciones principales todavía dependen de los vehículos eléctricos y las energías renovables: el valor de producción de los vehículos eléctricos alcanza los 3.980 millones de dólares (actualmente unos 27.701 millones de yuanes), la CAGR (tasa de crecimiento anual compuesta) de alrededor del 38%; La energía renovable alcanzó los 410 millones de dólares estadounidenses (alrededor de 2.854 millones de yuanes en la actualidad), una tasa compuesta anual de alrededor del 19%.
Tesla no ha disuadido a los operadores de SiC
El crecimiento del mercado de carburo de silicio (SiC) durante los últimos cinco años ha dependido en gran medida de Tesla, el primer fabricante de equipos originales en utilizar el material en vehículos eléctricos y el mayor comprador en la actualidad. Por eso, cuando recientemente anunció que había encontrado una manera de reducir en un 75 por ciento la cantidad de SiC utilizada en sus futuros módulos de energía, la industria entró en pánico y los inventarios de los principales actores se vieron afectados.
Un recorte del 75 por ciento suena alarmante, especialmente sin mucho contexto, pero hay una serie de escenarios potenciales detrás del anuncio, ninguno de los cuales sugiere una reducción dramática en la demanda de materiales o del mercado en su conjunto.
Escenario 1: menos dispositivos
El inversor de 48 chips del Tesla Model 3 se basa en la tecnología más innovadora disponible en el momento de su desarrollo (2017). Sin embargo, a medida que el ecosistema de SiC madura, existe la oportunidad de ampliar el rendimiento de los sustratos de SiC mediante diseños de sistemas más avanzados con mayor integración. Si bien es poco probable que una sola tecnología reduzca el SiC en un 75%, varios avances en el empaquetado, la refrigeración (es decir, de doble cara y con refrigeración líquida) y la arquitectura de dispositivos canalizados pueden conducir a dispositivos más compactos y de mejor rendimiento. Sin duda, Tesla explorará esa oportunidad, y la cifra del 75% probablemente se refiere a un diseño de inversor altamente integrado que reduce la cantidad de matrices que utiliza de 48 a 12. Sin embargo, si este es el caso, no es equivalente a tal oportunidad. reducción positiva de materiales de SiC como se ha sugerido.
Mientras tanto, otros fabricantes de equipos originales que lancen vehículos de 800 V en 2023-24 seguirán dependiendo del SiC, que es el mejor candidato para dispositivos de alta potencia y alto voltaje en este segmento. Como resultado, es posible que los fabricantes de equipos originales no vean un impacto a corto plazo en la penetración del SiC.
Esta situación pone de relieve el cambio en el enfoque del mercado automotriz de SiC de las materias primas a la integración de equipos y sistemas. Los módulos de energía ahora desempeñan un papel vital en la mejora del costo y el rendimiento general, y todos los principales actores en el espacio del SiC tienen negocios de módulos de energía con sus propias capacidades de empaquetamiento interno, incluidos onsemi, STMicroelectronics e Infineon. Wolfspeed ahora se está expandiendo más allá de las materias primas hacia los dispositivos.
Escenario 2: vehículos pequeños con bajos requisitos de energía
Tesla ha estado trabajando en un nuevo automóvil básico para que sus vehículos sean más fáciles de usar. El Model 2 o el Model Q serán más baratos y compactos que sus vehículos actuales, y los autos más pequeños con menos funciones no necesitarán tanto contenido de SiC para funcionar. Sin embargo, es probable que sus modelos existentes mantengan el mismo diseño y aún requieran grandes cantidades de SiC en general.
A pesar de todas sus virtudes, el SiC es un material caro y muchos fabricantes de equipos originales han expresado su deseo de reducir costes. Ahora que Tesla, el fabricante de equipos originales más grande del sector, ha comentado sobre los precios, esto podría presionar a los IDM para que reduzcan costos. ¿Podría el anuncio de Tesla ser una estrategia para impulsar soluciones más competitivas en costos? Será interesante ver cómo reacciona la industria en las próximas semanas/meses...
Las IDM están utilizando diferentes estrategias para reducir costos, como adquirir sustrato de diferentes proveedores, expandir la producción aumentando la capacidad y cambiando a obleas de mayor diámetro (6 “y 8”). Es probable que el aumento de la presión acelere la curva de aprendizaje de los actores de toda la cadena de suministro en esta área. Además, el aumento de los costos podría hacer que el SiC sea más asequible no sólo para otros fabricantes de automóviles sino también para otras aplicaciones, lo que podría impulsar aún más su adopción.
Escenario 3: Reemplazar SIC con otros materiales
Los analistas de Yole Intelligence siguen de cerca otras tecnologías que podrían competir con el SiC en los vehículos eléctricos. Por ejemplo, el SiC ranurado ofrece una mayor densidad de potencia. ¿Lo veremos reemplazar al SiC plano en el futuro?
Para 2023, los IGBT de Si se utilizarán en inversores de vehículos eléctricos y están bien posicionados dentro de la industria en términos de capacidad y costo. Los fabricantes aún están mejorando el rendimiento y este sustrato puede mostrar el potencial del modelo de bajo consumo mencionado en el escenario dos, que facilita su ampliación en grandes cantidades. Quizás el SiC se reserve para los coches más avanzados y potentes de Tesla.
GaN-on-Si muestra un gran potencial en el mercado de la automoción, pero los analistas lo ven como una consideración a largo plazo (más de 5 años en inversores en el mundo tradicional). Si bien ha habido cierta discusión en la industria en torno al GaN, la necesidad de Tesla de reducir costos y realizar una ampliación masiva hace que sea poco probable que pase a un material mucho más nuevo y menos maduro que el SiC en el futuro. Pero, ¿podrá Tesla dar el paso audaz de adoptar primero este material innovador? Sólo el tiempo lo dirá.
Los envíos de obleas se ven ligeramente afectados, pero puede haber nuevos mercados
Si bien el impulso para una mayor integración tendrá poco impacto en el mercado de dispositivos, podría tener un impacto en los envíos de obleas. Aunque no es tan dramático como muchos pensaban inicialmente, cada escenario predice una disminución en la demanda de SiC, lo que podría afectar a las empresas de semiconductores.
Sin embargo, podría aumentar el suministro de materiales a otros mercados que han crecido junto con el mercado automotriz en los últimos cinco años. La industria automotriz espera que todas las industrias crezcan significativamente en los próximos años, casi gracias a costos más bajos y un mayor acceso a materiales.
El anuncio de Tesla conmocionó a la industria, pero pensándolo bien, las perspectivas para el SiC siguen siendo muy positivas. ¿Adónde irá Tesla a continuación y cómo reaccionará y se adaptará la industria? Merece nuestra atención.
Hora de publicación: 27 de marzo de 2023