SiC، 41.4 درصد افزایش یافت

طبق گزارشی که توسط مشاور TrendForce منتشر شده است، همانطور که Anson، Infineon و سایر پروژه های همکاری با خودروسازان و تولیدکنندگان انرژی مشخص هستند، بازار کلی قطعات قدرت SiC به 2.28 میلیارد دلار آمریکا در سال 2023 ارتقا خواهد یافت (توجه به خانه فناوری اطلاعات: حدود 15.869 میلیارد یوان ) نسبت به سال قبل 41.4 درصد رشد داشته است.

بر اساس این گزارش، نیمه هادی های نسل سوم شامل کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیم (GaN) هستند و SiC 80 درصد از ارزش کلی خروجی را تشکیل می دهد. SiC برای سناریوهای کاربرد ولتاژ و جریان بالا مناسب است که می تواند کارایی وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم تجهیزات انرژی تجدیدپذیر را بیشتر بهبود بخشد.

بر اساس گزارش TrendForce، دو کاربرد برتر برای قطعات قدرت SiC، وسایل نقلیه الکتریکی و انرژی های تجدیدپذیر هستند که به ترتیب در سال 2022 به 1.09 میلیارد دلار و 210 میلیون دلار (در حال حاضر حدود 7.586 میلیارد یوان) رسیده اند. 67.4 درصد و 13.1 درصد از کل بازار قطعات برق SiC را به خود اختصاص داده است.

بر اساس مشاوره TrendForce، انتظار می رود بازار قطعات برق SiC تا سال 2026 به 5.33 میلیارد دلار برسد (در حال حاضر حدود 37.097 میلیارد یوان). کاربردهای اصلی هنوز به وسایل نقلیه الکتریکی و انرژی های تجدیدپذیر متکی هستند، با ارزش خروجی وسایل نقلیه الکتریکی به 3.98 میلیارد دلار (در حال حاضر حدود 27.701 میلیارد یوان)، CAGR (نرخ رشد سالانه مرکب) حدود 38٪. انرژی های تجدیدپذیر به 410 میلیون دلار آمریکا (حدود 2.854 میلیارد یوان در حال حاضر)، CAGR حدود 19٪ رسیده است.

تسلا اپراتورهای SiC را منصرف نکرده است

رشد بازار کاربید سیلیکون (SiC) طی پنج سال گذشته تا حد زیادی به تسلا، اولین سازنده تجهیزات اصلی که از این ماده در خودروهای الکتریکی استفاده می‌کند، و بزرگترین خریدار امروزی بستگی داشته است. بنابراین وقتی اخیراً اعلام کرد راهی برای کاهش 75 درصدی میزان SiC مورد استفاده در ماژول‌های برق آینده خود پیدا کرده است، صنعت در وحشت فرو رفت و موجودی‌های بازیگران اصلی آسیب دید.

کاهش 75 درصدی، به خصوص بدون زمینه زیاد، نگران کننده به نظر می رسد، اما تعدادی سناریو بالقوه پشت این اعلامیه وجود دارد - هیچ یک از آنها کاهش چشمگیر تقاضا برای مواد یا کل بازار را نشان نمی دهد.

سناریو 1: دستگاه های کمتر

اینورتر 48 تراشه ای در تسلا مدل 3 مبتنی بر خلاقانه ترین فناوری موجود در زمان توسعه (2017) است. با این حال، همانطور که اکوسیستم SiC بالغ می شود، فرصتی برای گسترش عملکرد بسترهای SiC از طریق طراحی سیستم های پیشرفته تر با یکپارچگی بالاتر وجود دارد. در حالی که بعید است که یک فناوری واحد SiC را تا 75% کاهش دهد، پیشرفت‌های مختلف در بسته‌بندی، خنک‌سازی (یعنی دو طرفه و خنک‌کننده مایع) و معماری دستگاه کانالی می‌تواند منجر به دستگاه‌های فشرده‌تر و با عملکرد بهتر شود. تسلا بدون شک چنین فرصتی را بررسی خواهد کرد و رقم 75 درصد احتمالاً به طراحی اینورتر بسیار یکپارچه اشاره دارد که تعداد دای های استفاده شده را از 48 به 12 کاهش می دهد. کاهش مثبت مواد SiC همانطور که پیشنهاد شده است.

در همین حال، سایر شرکت‌هایی که خودروهای 800 ولتی را در سال‌های 2023-2024 راه‌اندازی می‌کنند، همچنان به SiC متکی خواهند بود، که بهترین نامزد برای دستگاه‌های دارای رتبه بالا و ولتاژ بالا در این بخش است. در نتیجه، Oems ممکن است تاثیر کوتاه مدتی بر نفوذ SiC نداشته باشند.

این وضعیت تغییر در تمرکز بازار خودرو SiC از مواد خام به تجهیزات و یکپارچه سازی سیستم ها را برجسته می کند. ماژول‌های برق در حال حاضر نقشی حیاتی در بهبود هزینه و عملکرد کلی ایفا می‌کنند، و همه بازیگران اصلی در فضای SiC، کسب‌وکار ماژول‌های قدرت با قابلیت‌های بسته‌بندی داخلی خود را دارند - از جمله onsemi، STMicroelectronics و Infineon. Wolfspeed اکنون فراتر از مواد خام به دستگاه ها گسترش می یابد.

سناریو 2: وسایل نقلیه کوچک با نیاز به قدرت کم

تسلا در حال کار بر روی یک خودروی پایه جدید است تا استفاده از وسایل نقلیه خود را آسان‌تر کند. مدل 2 یا مدل Q نسبت به خودروهای فعلی خود ارزان‌تر و جمع‌وجورتر خواهند بود و خودروهای کوچک‌تر با ویژگی‌های کمتر به محتوای SiC زیادی برای تامین انرژی آنها نیاز ندارند. با این حال، مدل‌های موجود آن احتمالاً همان طراحی را حفظ می‌کنند و همچنان به مقادیر زیادی SiC نیاز دارند.

با وجود تمام خوبی‌هایش، SiC یک ماده گران‌قیمت است و بسیاری از شرکت‌های سازنده تمایل خود را برای کاهش هزینه‌ها ابراز کرده‌اند. اکنون که تسلا، بزرگترین OEM در فضا، در مورد قیمت ها اظهار نظر کرده است، این می تواند بر IDM ها برای کاهش هزینه ها فشار بیاورد. آیا اعلامیه تسلا می تواند یک استراتژی برای هدایت راه حل های مقرون به صرفه تر باشد؟ جالب است که ببینیم صنعت در هفته ها/ماه های آینده چگونه واکنش نشان می دهد…

Idms از استراتژی‌های متفاوتی برای کاهش هزینه‌ها استفاده می‌کند، مانند تهیه بستر از تامین‌کنندگان مختلف، گسترش تولید با افزایش ظرفیت و تغییر به ویفرهای با قطر بزرگ‌تر (6 "و 8"). افزایش فشار احتمالاً منحنی یادگیری را برای بازیکنان در سراسر زنجیره تأمین در این منطقه تسریع می کند. علاوه بر این، افزایش هزینه‌ها می‌تواند SiC را نه تنها برای سایر خودروسازان، بلکه برای سایر کاربردها نیز مقرون به صرفه‌تر کند، که می‌تواند پذیرش آن را بیشتر کند.

سناریو 3: SIC را با مواد دیگر جایگزین کنید

تحلیلگران Yole Intelligence در حال زیر نظر گرفتن سایر فناوری‌هایی هستند که می‌توانند با SiC در خودروهای الکتریکی رقابت کنند. به عنوان مثال، SiC شیاردار چگالی توان بالاتری را ارائه می‌دهد – آیا در آینده شاهد جایگزینی SiC تخت خواهیم بود؟

تا سال 2023، Si IGBT ها در اینورترهای EV مورد استفاده قرار خواهند گرفت و از نظر ظرفیت و هزینه در صنعت جایگاه خوبی دارند. سازندگان هنوز در حال بهبود عملکرد هستند، و این بستر ممکن است پتانسیل مدل کم مصرف ذکر شده در سناریوی دو را نشان دهد، که افزایش مقیاس در مقادیر زیاد را آسان‌تر می‌کند. شاید SiC برای خودروهای پیشرفته تر و قدرتمندتر تسلا رزرو شود.

GaN-on-Si پتانسیل زیادی در بازار خودرو نشان می دهد، اما تحلیلگران این را به عنوان یک ملاحظه بلندمدت (بیش از 5 سال در اینورترها در دنیای سنتی) می دانند. در حالی که بحث هایی در صنعت پیرامون GaN وجود داشته است، نیاز تسلا به کاهش هزینه و افزایش انبوه آن را بعید می سازد که در آینده به ماده ای بسیار جدیدتر و کمتر بالغ تر از SiC حرکت کند. اما آیا تسلا می تواند ابتدا گامی جسورانه برای استفاده از این ماده نوآورانه بردارد؟ فقط زمان مشخص خواهد کرد.

محموله های ویفر اندکی تحت تاثیر قرار گرفت، اما ممکن است بازارهای جدیدی وجود داشته باشد

در حالی که فشار برای یکپارچگی بیشتر تأثیر کمی بر بازار دستگاه خواهد داشت، می تواند تأثیری بر حمل و نقل ویفر داشته باشد. اگرچه آنطور که خیلی ها در ابتدا فکر می کردند چشمگیر نیست، اما هر سناریو کاهش تقاضای SiC را پیش بینی می کند که می تواند بر شرکت های نیمه هادی تأثیر بگذارد.

با این حال، می‌تواند عرضه مواد را به بازارهای دیگر که همراه با بازار خودرو در پنج سال گذشته رشد کرده‌اند، افزایش دهد. Auto انتظار دارد که همه صنایع در سال های آینده رشد قابل توجهی داشته باشند - تقریباً به لطف هزینه های کمتر و افزایش دسترسی به مواد.

اعلامیه تسلا موجی از شوک را در صنعت ایجاد کرد، اما با بازتاب بیشتر، چشم انداز SiC همچنان بسیار مثبت است. تسلا در مرحله بعدی به کجا می‌رود - و صنعت چگونه واکنش نشان می‌دهد و وفق می‌دهد؟ ارزش توجه ما را دارد.