Vastavalt TrendForce Consultingi avaldatud aruandele, nagu Anson, Infineon ja muud koostööprojektid auto- ja energiatootjatega on selged, tõstetakse kogu ränikarbiidi energiakomponentide turg 2023. aastal 2,28 miljardi USA dollarini (IT kodumärkus: umbes 15,869 miljardit jüaani ), kasvas aastaga 41,4%.
Aruande kohaselt hõlmavad kolmanda põlvkonna pooljuhid ränikarbiidi (SiC) ja galliumnitriidi (GaN) ning ränikarbiidi osa moodustab 80% kogu väljundväärtusest. SiC sobib kõrgepinge ja suure voolu stsenaariumide jaoks, mis võib veelgi parandada elektrisõidukite ja taastuvenergia seadmete süsteemi tõhusust.
TrendForce'i andmetel on ränidioksiidi energiakomponentide kaks peamist rakendust elektrisõidukid ja taastuvenergia, mis on 2022. aastal jõudnud vastavalt 1,09 ja 210 miljoni dollarini (praegu umbes 7,586 miljardit RMB). See moodustab 67,4% ja 13,1% kogu SiC elektrikomponentide turust.
TrendForce Consultingi andmetel peaks ränikarbiidi võimsuskomponentide turg 2026. aastaks ulatuma 5,33 miljardi dollarini (praegu umbes 37,097 miljardit jüaani). Peamised rakendused toetuvad endiselt elektrisõidukitele ja taastuvenergiale, elektrisõidukite toodangu väärtus ulatub 3,98 miljardi dollarini (praegu umbes 27,701 miljardit jüaani), CAGR-i (ühendaastane kasvumäär) ligikaudu 38%; Taastuvenergia ulatus 410 miljoni USA dollarini (praegu umbes 2,854 miljardit jüaani), CAGR umbes 19%.
Tesla pole SiC operaatoreid heidutanud
Ränikarbiidi (SiC) turu kasv viimase viie aasta jooksul on suurel määral sõltunud Teslast, kes on esimene originaalseadmete tootja, kes kasutas materjali elektrisõidukites ja tänane suurim ostja. Nii et kui ta hiljuti teatas, et on leidnud võimaluse vähendada tulevastes toitemoodulites kasutatava ränikarbiidi kogust 75 protsendi võrra, sattus tööstus paanikasse ja peamiste osalejate varud kannatasid.
75-protsendiline kärpe kõlab murettekitavalt, eriti ilma suurema kontekstita, kuid teate taga on mitmeid potentsiaalseid stsenaariume – ükski neist ei viita nõudluse dramaatilisele vähenemisele materjalide või turu kui terviku järele.
1. stsenaarium: vähem seadmeid
Tesla Model 3 48-kiibiline inverter põhineb väljatöötamise ajal (2017) kõige uuenduslikumal tehnoloogial. Kuid kui ränikarbiidi ökosüsteem küpseb, on võimalus laiendada ränikarbiidi substraatide jõudlust täiustatud süsteemikujunduste ja suurema integratsiooniga. Kuigi on ebatõenäoline, et üksainus tehnoloogia vähendab SiC-d 75%, võivad mitmesugused edusammud pakendamise, jahutuse (st kahepoolse ja vedelikjahutusega) ja kanaldatud seadmete arhitektuuri vallas viia kompaktsemate ja parema jõudlusega seadmeteni. Tesla uurib kahtlemata sellist võimalust ja 75% arv viitab tõenäoliselt väga integreeritud inverteri konstruktsioonile, mis vähendab kasutatavate stantside arvu 48-lt 12-le. Kui see aga nii on, ei ole see samaväärne SiC materjalide positiivne redutseerimine, nagu on soovitatud.
Samal ajal toetuvad teised aastatel 2023–2024 800 V sõidukeid turule toovad originaaltootjad endiselt ränidioksiidile, mis on selles segmendis parim kandidaat suure võimsusega ja kõrge pingega seadmete jaoks. Selle tulemusena ei pruugi originaalseadmete tootjad näha lühiajalist mõju ränikarbiidi tungimisele.
See olukord rõhutab ränikarbiidi autoturu fookuse nihkumist toorainetelt seadmete ja süsteemide integreerimisele. Toitemoodulid mängivad nüüd üliolulist rolli üldiste kulude ja jõudluse parandamisel ning kõigil SiC ruumi suurematel osalejatel on toitemoodulite ettevõtted, millel on oma sisemised pakendamise võimalused – sealhulgas onsemi, STMicroelectronics ja Infineon. Wolfspeed laieneb nüüd peale tooraine ka seadmetele.
2. stsenaarium: väikese võimsusega väikesed sõidukid
Tesla on töötanud uue algtaseme auto kallal, et muuta oma sõidukid hõlpsamini kasutatavaks. Mudel 2 või Model Q on odavamad ja kompaktsemad kui nende praegused sõidukid ning väiksemate funktsioonidega autod ei vaja nende toiteks nii palju SiC sisu. Kuid selle olemasolevad mudelid säilitavad tõenäoliselt sama kujunduse ja nõuavad üldiselt suures koguses ränikarbiidi.
Kõigist oma eelistest hoolimata on SiC kallis materjal ja paljud originaaltootjad on avaldanud soovi kulusid vähendada. Nüüd, kui Tesla, selle ruumi suurim originaalseadmete tootja, on hindu kommenteerinud, võib see avaldada IDM-idele survet kulusid vähendada. Kas Tesla teade võiks olla strateegia kulukonkurentsivõimelisemate lahenduste juhtimiseks? Huvitav on näha, kuidas tööstus lähinädalatel/kuudel reageerib…
IDMS-id kasutavad kulude vähendamiseks erinevaid strateegiaid, näiteks hankides substraati erinevatelt tarnijatelt, laiendades tootmist, suurendades võimsust ja lülitudes üle suurema läbimõõduga vahvlitele (6" ja 8"). Suurenenud surve kiirendab tõenäoliselt selle valdkonna mängijate õppimiskõverat kogu tarneahelas. Lisaks võivad kasvavad kulud muuta ränikarbiidi taskukohasemaks mitte ainult teistele autotootjatele, vaid ka muudele rakendustele, mis võib selle kasutuselevõttu veelgi soodustada.
3. stsenaarium: asendage SIC muude materjalidega
Yole Intelligence'i analüütikud jälgivad tähelepanelikult teisi tehnoloogiaid, mis võiksid elektrisõidukites SiC-ga konkureerida. Näiteks soonega ränikarbiidil on suurem võimsustihedus – kas me näeme, et see asendab tulevikus lamedat ränikarbiidi?
Aastaks 2023 hakatakse Si IGBT-sid kasutama elektrisõidukite inverterites ning need on võimsuse ja kulude poolest tööstuses hästi paigutatud. Tootjad parandavad endiselt jõudlust ja see substraat võib näidata teises stsenaariumis mainitud väikese võimsusega mudeli potentsiaali, mis muudab suurte koguste suurendamise lihtsamaks. Võib-olla reserveeritakse SiC Tesla arenenumatele ja võimsamatele autodele.
GaN-on-Si näitab autoturul suurt potentsiaali, kuid analüütikud peavad seda pikaajaliseks kaalutluseks (tavapärases maailmas inverterites üle 5 aasta). Kuigi tööstuses on GaN-i ümber arutletud, muudab Tesla vajadus kulude vähendamise ja massi suurendamise järele ebatõenäoliseks, et see läheb tulevikus palju uuemale ja vähem küpsele materjalile kui SiC. Kuid kas Tesla saab astuda julge sammu ja võtta see uuenduslik materjal esimesena kasutusele? Ainult aeg näitab.
Vahvlite saadetised mõjutasid veidi, kuid võib tekkida uusi turge
Kuigi suurema integratsiooni tõuge mõjutab seadmeturgu vähe, võib see mõjutada vahvlite saadetisi. Kuigi mitte nii dramaatiline, kui paljud esialgu arvasid, ennustab iga stsenaarium ränikarbiidi nõudluse vähenemist, mis võib mõjutada pooljuhtide ettevõtteid.
See võib aga suurendada materjalide pakkumist teistele turgudele, mis on viimase viie aasta jooksul kasvanud koos autoturuga. Auto eeldab, et kõik tööstusharud kasvavad lähiaastatel märkimisväärselt – peaaegu tänu madalamatele kuludele ja materjalide paremale kättesaadavusele.
Tesla teade saatis tööstusele lööklaineid, kuid edasimõtlemisel on SiC väljavaated endiselt väga positiivsed. Kuhu Tesla järgmisena läheb – ja kuidas tööstus reageerib ja kohaneb? See on meie tähelepanu väärt.
Postitusaeg: 27. märts 2023