Prema izvješću koje je objavio TrendForce Consulting, kao što su Anson, Infineon i drugi projekti suradnje s proizvođačima automobila i energije jasni, ukupno tržište SiC komponenti za napajanje bit će promaknuto na 2,28 milijardi američkih dolara u 2023. (napomena za IT: oko 15,869 milijardi juana ), za 41,4% više u odnosu na prethodnu godinu.
Prema izvješću, treća generacija poluvodiča uključuje silicijev karbid (SiC) i galijev nitrid (GaN), a SiC čini 80% ukupne izlazne vrijednosti. SiC je prikladan za visokonaponske i visokostrujne scenarije primjene, što može dodatno poboljšati učinkovitost električnih vozila i sustava opreme za obnovljivu energiju.
Prema TrendForceu, dvije najveće primjene za SiC komponente za napajanje su električna vozila i obnovljiva energija, koji su dosegli 1,09 milijardi USD odnosno 210 milijuna USD u 2022. (trenutno oko 7,586 milijardi RMB). Zauzima 67,4% i 13,1% ukupnog tržišta SiC komponenti za napajanje.
Prema TrendForce Consultingu, očekuje se da će tržište SiC komponenti za napajanje dosegnuti 5,33 milijarde dolara do 2026. (trenutno oko 37,097 milijardi juana). Glavne aplikacije i dalje se oslanjaju na električna vozila i obnovljivu energiju, s izlaznom vrijednošću električnih vozila koja doseže 3,98 milijardi dolara (trenutno oko 27,701 milijardi juana), CAGR (složena godišnja stopa rasta) od oko 38%; Obnovljiva energija dosegla je 410 milijuna američkih dolara (trenutačno oko 2,854 milijarde juana), CAGR od oko 19%.
Tesla nije spriječio SiC operatere
Rast tržišta silicijevog karbida (SiC) u posljednjih pet godina uvelike je ovisio o Tesli, prvom proizvođaču originalne opreme koji je koristio materijal u električnim vozilima i najvećem kupcu danas. Dakle, kada je nedavno objavila da je pronašla način da smanji količinu SiC-a korištenu u svojim budućim modulima napajanja za 75 posto, industriju je zahvatila panika, a zalihe glavnih igrača su pretrpjele.
Smanjenje od 75 posto zvuči alarmantno, osobito bez puno konteksta, ali iza te najave stoji niz potencijalnih scenarija – niti jedan od njih ne ukazuje na dramatično smanjenje potražnje za materijalima ili tržišta u cjelini.
Scenarij 1: Manje uređaja
Inverter s 48 čipova u Tesla Modelu 3 temelji se na najinovativnijoj tehnologiji dostupnoj u trenutku razvoja (2017.). Međutim, kako SiC ekosustav sazrijeva, postoji prilika za proširenje performansi SiC supstrata kroz naprednije dizajne sustava s većom integracijom. Iako je malo vjerojatno da će jedna tehnologija smanjiti SiC za 75%, razna poboljšanja u pakiranju, hlađenju (tj. dvostranom i tekućinskom hlađenju) i kanaliziranoj arhitekturi uređaja mogu dovesti do kompaktnijih uređaja s boljim performansama. Tesla će bez sumnje istražiti takvu mogućnost, a brojka od 75% vjerojatno se odnosi na visoko integrirani dizajn pretvarača koji smanjuje broj matrica koje koristi s 48 na 12. Međutim, ako je to slučaj, to nije ekvivalent takvom pozitivna redukcija SiC materijala kao što je predloženo.
U međuvremenu, drugi OEM-i koji lansiraju vozila od 800 V u 2023.-24. i dalje će se oslanjati na SiC, koji je najbolji kandidat za uređaje visoke snage i visokog napona u ovom segmentu. Kao rezultat toga, proizvođači opreme možda neće primijetiti kratkoročni utjecaj na prodiranje SiC-a.
Ova situacija naglašava pomak fokusa SiC automobilskog tržišta sa sirovina na integraciju opreme i sustava. Moduli napajanja sada igraju ključnu ulogu u poboljšanju ukupnih troškova i performansi, a svi glavni igrači u SiC prostoru imaju tvrtke s modulima napajanja s vlastitim mogućnostima unutarnjeg pakiranja – uključujući onsemi, STMicroelectronics i Infineon. Wolfspeed se sada širi izvan sirovina na uređaje.
Scenarij 2: Mala vozila s malim zahtjevima za snagom
Tesla je radila na novom automobilu osnovne razine kako bi svoja vozila učinila lakšim za korištenje. Model 2 ili Model Q bit će jeftiniji i kompaktniji od svojih trenutnih vozila, a manji automobili s manje značajki neće trebati toliko sadržaja SiC-a za pogon. Međutim, njegovi postojeći modeli vjerojatno će zadržati isti dizajn i još uvijek će zahtijevati velike količine SiC-a.
Usprkos svim svojim vrlinama, SiC je skup materijal i mnogi proizvođači opreme izrazili su želju za smanjenjem troškova. Sada kada je Tesla, najveći OEM u svijetu, komentirao cijene, to bi moglo izvršiti pritisak na IDM-ove da smanje troškove. Može li Teslina najava biti strategija za pokretanje troškovno konkurentnijih rješenja? Bit će zanimljivo vidjeti kako će industrija reagirati u nadolazećim tjednima/mjesecima…
Idms koristi različite strategije za smanjenje troškova, kao što je nabava supstrata od različitih dobavljača, širenje proizvodnje povećanjem kapaciteta i prelazak na pločice većeg promjera (6 "i 8"). Povećani pritisak vjerojatno će ubrzati krivulju učenja za igrače u cijelom opskrbnom lancu u ovom području. Osim toga, rastući troškovi mogli bi SiC učiniti pristupačnijim ne samo za druge proizvođače automobila, već i za druge primjene, što bi moglo dodatno potaknuti njegovo prihvaćanje.
Scenarij 3: Zamijenite SIC drugim materijalima
Analitičari Yole Intelligencea pomno prate druge tehnologije koje bi mogle konkurirati SiC-u u električnim vozilima. Na primjer, užlijebljeni SiC nudi veću gustoću snage – hoćemo li u budućnosti zamijeniti ravni SiC?
Do 2023., Si IGBT će se koristiti u EV pretvaračima i dobro su pozicionirani u industriji u smislu kapaciteta i cijene. Proizvođači još uvijek poboljšavaju performanse, a ovaj supstrat može pokazati potencijal modela niske potrošnje spomenutog u drugom scenariju, što olakšava povećanje u velikim količinama. Možda će SiC biti rezerviran za Tesline naprednije, snažnije automobile.
GaN-on-Si pokazuje veliki potencijal na automobilskom tržištu, ali analitičari to vide kao dugoročno razmatranje (preko 5 godina u inverterima u tradicionalnom svijetu). Iako je bilo nekih rasprava u industriji oko GaN, Teslina potreba za smanjenjem troškova i povećanjem mase čini malo vjerojatnim da će u budućnosti prijeći na puno noviji i manje zreli materijal od SiC-a. No može li Tesla prvi poduzeti hrabar korak usvajanja ovog inovativnog materijala? Samo će vrijeme pokazati.
Isporuke napolitanki malo su utjecale, ali bi moglo biti novih tržišta
Iako će pritisak na veću integraciju imati mali utjecaj na tržište uređaja, mogao bi utjecati na isporuke pločica. Iako nije tako dramatičan kao što su mnogi u početku mislili, svaki scenarij predviđa pad potražnje za SiC-om, što bi moglo utjecati na poluvodičke tvrtke.
Međutim, mogao bi povećati opskrbu materijalima na drugim tržištima koja su rasla zajedno s tržištem automobila tijekom proteklih pet godina. Auto očekuje da će sve industrije značajno rasti u nadolazećim godinama - gotovo zahvaljujući nižim troškovima i povećanom pristupu materijalima.
Teslina najava izazvala je šok u industriji, ali nakon daljnjeg razmišljanja, izgledi za SiC ostaju vrlo pozitivni. Kamo ide Tesla sljedeće — i kako će industrija reagirati i prilagoditi se? Vrijedno je naše pažnje.
Vrijeme objave: 27. ožujka 2023