TrendForce Consultingin julkaiseman raportin mukaan Ansonin, Infineonin ja muiden yhteistyöprojektien auto- ja energiavalmistajien kanssa on selvää, että piikarbidin tehokomponenttien kokonaismarkkinat nousevat 2,28 miljardiin Yhdysvaltain dollariin vuonna 2023 (IT-huomautus: noin 15,869 miljardia yuania ), kasvoi 41,4 % vuoden takaisesta.
Raportin mukaan kolmannen sukupolven puolijohteisiin kuuluvat piikarbidi (SiC) ja galliumnitridi (GaN), ja piikarbidin osuus kokonaistuotannon arvosta on 80 %. SiC soveltuu korkeajännite- ja suurvirtaskenaarioihin, mikä voi edelleen parantaa sähköajoneuvojen ja uusiutuvan energian laitejärjestelmän tehokkuutta.
TrendForcen mukaan piikarbidin tehokomponenttien kaksi suurinta sovellusta ovat sähköajoneuvot ja uusiutuva energia, jotka ovat saavuttaneet 1,09 miljardia dollaria ja 210 miljoonaa dollaria vuonna 2022 (tällä hetkellä noin 7,586 miljardia RMB). Sen osuus piikarbidin tehokomponenttien kokonaismarkkinoista on 67,4 % ja 13,1 %.
TrendForce Consultingin mukaan piikarbidin tehokomponenttimarkkinoiden odotetaan nousevan 5,33 miljardiin dollariin vuoteen 2026 mennessä (tällä hetkellä noin 37,097 miljardia juania). Yleisimmät sovellukset perustuvat edelleen sähköajoneuvoihin ja uusiutuvaan energiaan, ja sähköajoneuvojen tuotannon arvo on 3,98 miljardia dollaria (tällä hetkellä noin 27,701 miljardia juania), CAGR (yhdistetty vuotuinen kasvuvauhti) on noin 38 %; Uusiutuva energia saavutti 410 miljoonaa dollaria (noin 2,854 miljardia yuania tällä hetkellä), CAGR noin 19%.
Tesla ei ole pelottanut piikarbidioperaattoreita
Piikarbidin (SiC) markkinoiden kasvu viimeisen viiden vuoden aikana on suurelta osin riippunut Teslasta, joka on ensimmäinen alkuperäisen laitevalmistaja, joka käytti materiaalia sähköajoneuvoissa, ja tämän päivän suurin ostaja. Joten kun se ilmoitti äskettäin löytäneensä tavan vähentää tulevissa tehomoduuleissaan käytetyn piikarbidin määrää 75 prosentilla, teollisuus joutui paniikkiin ja suurten toimijoiden varastot kärsivät.
75 prosentin leikkaus kuulostaa hälyttävältä, varsinkin ilman paljon kontekstia, mutta ilmoituksen taustalla on useita mahdollisia skenaarioita – yksikään niistä ei viittaa materiaalien kysynnän tai markkinoiden dramaattiseen vähenemiseen.
Skenaario 1: Vähemmän laitteita
Tesla Model 3:n 48-siruinen invertteri perustuu kehityshetken (2017) innovatiivisimpaan saatavilla olevaan teknologiaan. Piikarbidin ekosysteemin kypsyessä on kuitenkin mahdollisuus laajentaa piikarbidialustojen suorituskykyä edistyneemmillä järjestelmäsuunnitelmilla, joissa on korkeampi integraatio. Vaikka on epätodennäköistä, että yksittäinen teknologia vähentää piikarbidia 75 prosenttia, erilaiset edistysaskeleet pakkauksissa, jäähdytyksessä (eli kaksipuolisessa ja nestejäähdytteisessä) ja kanavoituissa laitearkkitehtuurissa voivat johtaa kompaktimpiin ja tehokkaampiin laitteisiin. Tesla aikoo epäilemättä tutkia tällaista mahdollisuutta, ja 75 %:n luku viittaa todennäköisesti erittäin integroituun invertterisuunnitteluun, joka vähentää sen käyttämien meistien määrän 48:sta 12:een. Jos näin on, se ei kuitenkaan vastaa tällaista SiC-materiaalien positiivinen pelkistys, kuten on ehdotettu.
Samaan aikaan muut vuosina 2023–2024 markkinoille tuovat 800 V:n ajoneuvoja valmistavat valmistajat luottavat edelleen piikarbidiin, joka on paras ehdokas suuritehoisille ja korkeajännitteisille laitteille tässä segmentissä. Tämän seurauksena alkuperäiset valmistajat eivät ehkä näe lyhytaikaista vaikutusta piikarbidin tunkeutumiseen.
Tämä tilanne korostaa piikarbidin automarkkinoiden painopisteen siirtymistä raaka-aineista laite- ja järjestelmäintegraatioon. Tehomoduuleilla on nyt tärkeä rooli kokonaiskustannusten ja suorituskyvyn parantamisessa, ja kaikilla SiC-tilan tärkeimmillä toimijoilla on tehomoduuliliiketoimintaa, jolla on omat sisäiset pakkausominaisuudet – mukaan lukien onsemi, STMicroelectronics ja Infineon. Wolfspeed laajenee nyt raaka-aineiden lisäksi laitteisiin.
Skenaario 2: Pienet ajoneuvot, joilla on vähän tehoa
Tesla on työskennellyt uuden lähtötason auton parissa, jotta sen ajoneuvoja olisi helpompi käyttää. Model 2 tai Model Q ovat halvempia ja kompaktimpia kuin nykyiset ajoneuvonsa, ja pienemmät autot, joissa on vähemmän ominaisuuksia, eivät tarvitse yhtä paljon piikarbidia virranlähteensä. Sen nykyiset mallit säilyttävät kuitenkin todennäköisesti saman mallin ja vaativat edelleen suuria määriä piikarbidia.
Kaikista eduistaan huolimatta piikarbidi on kallis materiaali, ja monet alkuperäiset valmistajat ovat ilmaisseet halunsa alentaa kustannuksia. Nyt kun Tesla, alan suurin OEM, on kommentoinut hintoja, tämä voi aiheuttaa paineita IDM:ille vähentää kustannuksia. Voisiko Teslan ilmoitus olla strategia kustannuskilpailukykyisempien ratkaisujen ajamiseksi? On mielenkiintoista nähdä, kuinka teollisuus reagoi tulevina viikkoina/kuukausina…
Idms:t käyttävät erilaisia strategioita vähentääkseen kustannuksia, kuten hankkimalla substraattia eri toimittajilta, laajentamalla tuotantoa lisäämällä kapasiteettia ja siirtymällä halkaisijaltaan suurempiin kiekkoihin (6 "ja 8"). Lisääntynyt paine todennäköisesti nopeuttaa toimijoiden oppimiskäyrää toimitusketjussa tällä alalla. Lisäksi nousevat kustannukset voivat tehdä piikarbidista edullisemman paitsi muille autonvalmistajille myös muille sovelluksille, mikä voisi edistää sen käyttöönottoa.
Skenaario 3: Korvaa SIC muilla materiaaleilla
Yole Intelligencen analyytikot seuraavat tarkasti muita teknologioita, jotka voisivat kilpailla piikarbidin kanssa sähköajoneuvoissa. Esimerkiksi uritettu piikarbidi tarjoaa suuremman tehotiheyden – korvataanko se tulevaisuudessa litteän piikarbidin?
Vuoteen 2023 mennessä Si IGBT:itä käytetään sähköajoneuvojen inverttereissä, ja niillä on kapasiteetin ja kustannusten suhteen hyvä asema alalla. Valmistajat parantavat edelleen suorituskykyä, ja tämä substraatti saattaa paljastaa skenaariossa toisessa mainitun matalatehoisen mallin potentiaalin, mikä helpottaa skaalaamista suurissa määrissä. Ehkä SiC varataan Teslan edistyneemmille, tehokkaammille autoille.
GaN-on-Si näyttää suurta potentiaalia automarkkinoilla, mutta analyytikot näkevät tämän pitkän aikavälin harkinnana (yli 5 vuotta inverttereissa perinteisessä maailmassa). Vaikka alalla on käyty keskustelua GaN:sta, Teslan tarve vähentää kustannuksia ja kasvattaa massaa tekee siitä epätodennäköisen, että se siirtyisi tulevaisuudessa paljon uudempaan ja vähemmän kypsään materiaaliin kuin SiC. Mutta voiko Tesla ottaa rohkean askeleen ottaakseen tämän innovatiivisen materiaalin käyttöön ensimmäisenä? Vain aika näyttää.
Kiekkotoimitukset vaikuttivat hieman, mutta uusia markkinoita saattaa tulla
Vaikka pyrkimyksillä lisätä integraatiota ei ole juurikaan vaikutusta laitemarkkinoihin, sillä voi olla vaikutusta kiekkojen toimituksiin. Vaikka ei niin dramaattinen kuin monet alun perin luulivat, jokainen skenaario ennustaa piikarbidin kysynnän laskua, mikä voi vaikuttaa puolijohdeyrityksiin.
Se voi kuitenkin lisätä materiaalien tarjontaa muille markkinoille, jotka ovat kasvaneet automarkkinoiden mukana viimeisen viiden vuoden aikana. Auto odottaa kaikkien teollisuudenalojen kasvavan merkittävästi tulevina vuosina – lähes alhaisempien kustannusten ja lisääntyneiden materiaalien saatavuuden ansiosta.
Teslan ilmoitus aiheutti shokkiaaltoja alalle, mutta tarkemmin tarkasteltuna piikarbidin näkymät ovat edelleen erittäin positiiviset. Mihin Tesla menee seuraavaksi – ja miten teollisuus reagoi ja mukautuu? Se on huomiomme arvoinen.
Postitusaika: 27.3.2023