Selon un rapport publié par TrendForce Consulting, comme le montrent clairement Anson, Infineon et d'autres projets de coopération avec des constructeurs automobiles et énergétiques, le marché global des composants de puissance SiC atteindra 2,28 milliards de dollars américains en 2023 (note informatique : environ 15,869 milliards de yuans). ), en hausse de 41,4% sur un an.
Selon le rapport, les semi-conducteurs de troisième génération comprennent le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN), et le SiC représente 80 % de la valeur globale de la production. Le SiC convient aux scénarios d'application à haute tension et à courant élevé, ce qui peut améliorer encore l'efficacité des véhicules électriques et des systèmes d'équipement d'énergie renouvelable.
Selon TrendForce, les deux principales applications des composants de puissance SiC sont les véhicules électriques et les énergies renouvelables, qui ont atteint respectivement 1,09 milliard de dollars et 210 millions de dollars en 2022 (actuellement environ 7,586 milliards de RMB). Il représente 67,4 % et 13,1 % du marché total des composants de puissance SiC.
Selon TrendForce Consulting, le marché des composants de puissance SiC devrait atteindre 5,33 milliards de dollars d'ici 2026 (actuellement environ 37,097 milliards de yuans). Les applications principales reposent toujours sur les véhicules électriques et les énergies renouvelables, avec une valeur de production des véhicules électriques atteignant 3,98 milliards de dollars (actuellement environ 27,701 milliards de yuans), un TCAC (taux de croissance annuel composé) d'environ 38 % ; L'énergie renouvelable a atteint 410 millions de dollars américains (environ 2,854 milliards de yuans à l'heure actuelle), soit un TCAC d'environ 19 %.
Tesla n'a pas dissuadé les opérateurs SiC
La croissance du marché du carbure de silicium (SiC) au cours des cinq dernières années dépend en grande partie de Tesla, le premier équipementier d'origine à utiliser ce matériau dans les véhicules électriques, et le plus gros acheteur aujourd'hui. Ainsi, lorsqu'elle a récemment annoncé qu'elle avait trouvé un moyen de réduire de 75 pour cent la quantité de SiC utilisée dans ses futurs modules de puissance, l'industrie a été secouée par la panique et les stocks des principaux acteurs ont souffert.
Une réduction de 75 pour cent semble alarmante, surtout sans beaucoup de contexte, mais il existe un certain nombre de scénarios potentiels derrière cette annonce, dont aucun ne suggère une réduction spectaculaire de la demande de matériaux ou du marché dans son ensemble.
Scénario 1 : moins d'appareils
L'onduleur à 48 puces de la Tesla Model 3 est basé sur la technologie la plus innovante disponible au moment de son développement (2017). Cependant, à mesure que l'écosystème SiC évolue, il existe une opportunité d'étendre les performances des substrats SiC grâce à des conceptions de systèmes plus avancées avec une intégration plus élevée. Bien qu'il soit peu probable qu'une seule technologie puisse réduire le SiC de 75 %, diverses avancées en matière de conditionnement, de refroidissement (c'est-à-dire double face et refroidi par liquide) et d'architecture de dispositifs canalisés peuvent conduire à des dispositifs plus compacts et plus performants. Tesla explorera sans aucun doute une telle opportunité, et le chiffre de 75 % fait probablement référence à une conception d'onduleur hautement intégrée qui réduit le nombre de matrices utilisées de 48 à 12. Cependant, si tel est le cas, cela n'équivaut pas à une telle opportunité. réduction positive des matériaux SiC comme cela a été suggéré.
Pendant ce temps, d’autres constructeurs qui lanceront des véhicules 800 V en 2023-2024 s’appuieront toujours sur le SiC, qui est le meilleur candidat pour les appareils haute puissance et haute tension dans ce segment. En conséquence, les constructeurs OEM pourraient ne pas constater d’impact à court terme sur la pénétration du SiC.
Cette situation met en évidence le déplacement de l'attention du marché automobile SiC des matières premières vers l'intégration d'équipements et de systèmes. Les modules de puissance jouent désormais un rôle essentiel dans l'amélioration des coûts et des performances globales, et tous les principaux acteurs du secteur SiC possèdent des activités de modules de puissance dotées de leurs propres capacités de conditionnement interne, notamment Onsemi, STMicroelectronics et Infineon. Wolfspeed s'étend désormais au-delà des matières premières pour s'étendre aux appareils.
Scénario 2 : Petits véhicules nécessitant peu de puissance
Tesla travaille sur une nouvelle voiture d'entrée de gamme pour rendre ses véhicules plus faciles à utiliser. Le modèle 2 ou le modèle Q seront moins chers et plus compacts que leurs véhicules actuels, et les voitures plus petites avec moins de fonctionnalités n'auront pas besoin d'autant de contenu SiC pour les alimenter. Cependant, ses modèles existants conserveront probablement la même conception et nécessiteront toujours de grandes quantités de SiC.
Malgré toutes ses vertus, le SiC est un matériau coûteux, et de nombreux constructeurs ont exprimé le souhait de réduire les coûts. Maintenant que Tesla, le plus grand équipementier du secteur, a commenté les prix, cela pourrait faire pression sur les IDM pour qu'ils réduisent les coûts. L'annonce de Tesla pourrait-elle être une stratégie visant à proposer des solutions plus compétitives en termes de coûts ? Il sera intéressant de voir comment l’industrie réagira dans les semaines/mois à venir…
Les Idm utilisent différentes stratégies pour réduire les coûts, par exemple en s'approvisionnant en substrat auprès de différents fournisseurs, en augmentant la production en augmentant la capacité et en passant à des tranches de plus grand diamètre (6 "et 8"). La pression accrue est susceptible d’accélérer la courbe d’apprentissage des acteurs de la chaîne d’approvisionnement dans ce domaine. En outre, la hausse des coûts pourrait rendre le SiC plus abordable, non seulement pour d’autres constructeurs automobiles, mais également pour d’autres applications, ce qui pourrait favoriser son adoption.
Scénario 3 : Remplacer le SIC par d'autres matériaux
Les analystes de Yole Intelligence surveillent de près d'autres technologies qui pourraient concurrencer le SiC dans les véhicules électriques. Par exemple, le SiC rainuré offre une densité de puissance plus élevée. Le verrons-nous remplacer le SiC plat à l’avenir ?
D’ici 2023, les IGBT Si seront utilisés dans les onduleurs pour véhicules électriques et sont bien positionnés au sein de l’industrie en termes de capacité et de coût. Les fabricants continuent d'améliorer leurs performances, et ce substrat pourrait montrer le potentiel du modèle basse consommation mentionné dans le deuxième scénario, qui facilite la mise à l'échelle en grandes quantités. Peut-être que le SiC sera réservé aux voitures les plus avancées et les plus puissantes de Tesla.
Le GaN-sur-Si présente un grand potentiel sur le marché automobile, mais les analystes y voient une considération à long terme (plus de 5 ans dans les onduleurs dans le monde traditionnel). Bien qu'il y ait eu des discussions dans l'industrie autour du GaN, le besoin de Tesla de réduire les coûts et d'augmenter sa production de masse rend peu probable qu'elle s'oriente vers un matériau beaucoup plus récent et moins mature que le SiC à l'avenir. Mais Tesla peut-elle prendre la décision audacieuse d’adopter d’abord ce matériau innovant ? Seul le temps nous le dira.
Les expéditions de plaquettes sont légèrement affectées, mais il pourrait y avoir de nouveaux marchés
Même si les efforts en faveur d’une plus grande intégration n’auront que peu d’impact sur le marché des appareils, ils pourraient avoir un impact sur les expéditions de plaquettes. Bien que cela ne soit pas aussi dramatique que beaucoup le pensaient initialement, chaque scénario prédit une baisse de la demande de SiC, ce qui pourrait affecter les fabricants de semi-conducteurs.
Cependant, cela pourrait accroître l’offre de matériaux vers d’autres marchés qui ont connu une croissance parallèle au marché automobile au cours des cinq dernières années. L’automobile s’attend à ce que toutes les industries connaissent une croissance significative dans les années à venir – presque grâce à la baisse des coûts et à un accès accru aux matériaux.
L'annonce de Tesla a provoqué une onde de choc dans l'industrie, mais après réflexion, les perspectives du SiC restent très positives. Où va Tesla ensuite – et comment l’industrie va-t-elle réagir et s’adapter ? Cela mérite notre attention.
Heure de publication : 27 mars 2023