Volgens een rapport van TrendForce Consulting zal, zoals Anson, Infineon en andere samenwerkingsprojecten met auto- en energiefabrikanten duidelijk zijn, de totale markt voor SiC-energiecomponenten in 2023 worden gepromoveerd tot 2,28 miljard dollar (IT-thuisnoot: ongeveer 15,869 miljard yuan). ), een stijging van 41,4% op jaarbasis.
Volgens het rapport omvatten de halfgeleiders van de derde generatie siliciumcarbide (SiC) en galliumnitride (GaN), en is SiC verantwoordelijk voor 80% van de totale outputwaarde. SiC is geschikt voor toepassingsscenario's met hoge spanning en hoge stroom, die de efficiëntie van elektrische voertuigen en apparatuursystemen voor hernieuwbare energie verder kunnen verbeteren.
Volgens TrendForce zijn de twee belangrijkste toepassingen voor SiC-energiecomponenten elektrische voertuigen en hernieuwbare energie, die in 2022 respectievelijk $1,09 miljard en $210 miljoen hebben bereikt (momenteel ongeveer RMB7,586 miljard). Het is goed voor 67,4% en 13,1% van de totale markt voor SiC-energiecomponenten.
Volgens TrendForce Consulting zal de markt voor SiC-energiecomponenten in 2026 naar verwachting 5,33 miljard dollar bedragen (momenteel ongeveer 37,097 miljard yuan). De reguliere toepassingen zijn nog steeds afhankelijk van elektrische voertuigen en hernieuwbare energie, waarbij de outputwaarde van elektrische voertuigen $3,98 miljard bereikt (momenteel ongeveer 27,701 miljard yuan), CAGR (samengestelde jaarlijkse groei) van ongeveer 38%; Hernieuwbare energie bereikte 410 miljoen dollar (momenteel ongeveer 2,854 miljard yuan), een CAGR van ongeveer 19%.
Tesla heeft SiC-operatoren niet afgeschrikt
De groei van de markt voor siliciumcarbide (SiC) in de afgelopen vijf jaar was grotendeels afhankelijk van Tesla, de eerste fabrikant van originele apparatuur die het materiaal in elektrische voertuigen gebruikte, en de grootste koper van vandaag. Dus toen het onlangs aankondigde dat het een manier had gevonden om de hoeveelheid SiC die in zijn toekomstige energiemodules wordt gebruikt met 75 procent te verminderen, raakte de industrie in paniek en leden de voorraden van de grote spelers eronder.
Een bezuiniging van 75 procent klinkt alarmerend, vooral zonder veel context, maar er schuilen een aantal mogelijke scenario's achter de aankondiging – die geen enkele wijzen op een dramatische vermindering van de vraag naar materialen of van de markt als geheel.
Scenario 1: Minder apparaten
De 48-chip omvormer in de Tesla Model 3 is gebaseerd op de meest innovatieve technologie die beschikbaar was op het moment van ontwikkeling (2017). Naarmate het SiC-ecosysteem volwassener wordt, bestaat er echter een mogelijkheid om de prestaties van SiC-substraten uit te breiden door middel van geavanceerdere systeemontwerpen met een hogere integratie. Hoewel het onwaarschijnlijk is dat één enkele technologie SiC met 75% zal verminderen, kunnen verschillende ontwikkelingen op het gebied van verpakking, koeling (dwz dubbelzijdig en vloeistofgekoeld) en gekanaliseerde apparaatarchitectuur leiden tot compactere, beter presterende apparaten. Tesla zal ongetwijfeld een dergelijke mogelijkheid onderzoeken, en het cijfer van 75% verwijst waarschijnlijk naar een sterk geïntegreerd omvormerontwerp dat het aantal chips dat het gebruikt terugbrengt van 48 naar 12. Als dit echter het geval is, is dit niet gelijkwaardig aan een dergelijke mogelijkheid. positieve reductie van SiC-materialen zoals is gesuggereerd.
Ondertussen zullen andere OEM's die in 2023-2024 800V-voertuigen op de markt brengen, nog steeds vertrouwen op SiC, de beste kandidaat voor apparaten met hoog vermogen en hoge spanning in dit segment. Als gevolg hiervan zien OEM's mogelijk geen kortetermijnimpact op de SiC-penetratie.
Deze situatie benadrukt de verschuiving in de focus van de SiC-automobielmarkt van grondstoffen naar apparatuur- en systeemintegratie. Vermogensmodules spelen nu een cruciale rol bij het verbeteren van de algehele kosten en prestaties, en alle grote spelers in de SiC-ruimte hebben vermogensmodulebedrijven met hun eigen interne verpakkingsmogelijkheden – waaronder onsemi, STMicroelectronics en Infineon. Wolfspeed breidt zich nu uit van grondstoffen naar apparaten.
Scenario 2: Kleine voertuigen met een laag stroomverbruik
Tesla heeft gewerkt aan een nieuwe instapauto om zijn voertuigen gebruiksvriendelijker te maken. De Model 2 of de Model Q zullen goedkoper en compacter zijn dan hun huidige voertuigen, en kleinere auto's met minder functies zullen niet zoveel SiC-inhoud nodig hebben om ze aan te drijven. De bestaande modellen zullen echter waarschijnlijk hetzelfde ontwerp behouden en in het algemeen nog steeds grote hoeveelheden SiC vereisen.
Ondanks al zijn voordelen is SiC een duur materiaal, en veel OEM's hebben de wens geuit om de kosten te verlagen. Nu Tesla, de grootste OEM in de sector, commentaar heeft geleverd op de prijzen, zou dit druk kunnen uitoefenen op IDM's om de kosten te verlagen. Zou de aankondiging van Tesla een strategie kunnen zijn om meer kostenconcurrerende oplossingen te realiseren? Het zal interessant zijn om te zien hoe de industrie de komende weken/maanden zal reageren…
Idms gebruikt verschillende strategieën om de kosten te verlagen, bijvoorbeeld door substraat van verschillende leveranciers in te kopen, de productie uit te breiden door de capaciteit te vergroten en over te schakelen op wafers met een grotere diameter (6 “en 8”). De toegenomen druk zal waarschijnlijk de leercurve voor spelers in de hele toeleveringsketen op dit gebied versnellen. Bovendien zouden de stijgende kosten SiC betaalbaarder kunnen maken, niet alleen voor andere autofabrikanten, maar ook voor andere toepassingen, wat de acceptatie ervan verder zou kunnen stimuleren.
Scenario 3: SIC vervangen door andere materialen
Analisten bij Yole Intelligence houden andere technologieën nauwlettend in de gaten die kunnen concurreren met SiC in elektrische voertuigen. Gegroefd SiC biedt bijvoorbeeld een hogere vermogensdichtheid – zullen we zien dat dit in de toekomst het platte SiC zal vervangen?
Tegen 2023 zullen Si IGBT’s worden gebruikt in EV-omvormers en zijn ze qua capaciteit en kosten goed gepositioneerd binnen de sector. Fabrikanten zijn nog steeds bezig met het verbeteren van de prestaties, en dit substraat kan het potentieel laten zien van het energiezuinige model dat in scenario twee wordt genoemd, waardoor het gemakkelijker wordt om in grote hoeveelheden op te schalen. Misschien zal SiC gereserveerd worden voor Tesla's geavanceerdere, krachtigere auto's.
GaN-on-Si vertoont een groot potentieel in de automarkt, maar analisten zien dit als een langetermijnoverweging (meer dan vijf jaar bij omvormers in de traditionele wereld). Hoewel er in de industrie enige discussie is geweest over GaN, maakt Tesla's behoefte aan kostenreductie en massale opschaling het onwaarschijnlijk dat het in de toekomst zal overstappen op een veel nieuwer en minder volwassen materiaal dan SiC. Maar kan Tesla de moedige stap zetten om dit innovatieve materiaal als eerste te adopteren? Alleen de tijd zal het leren.
Waferverzendingen hadden lichte gevolgen, maar er kunnen nieuwe markten ontstaan
Hoewel het streven naar grotere integratie weinig impact zal hebben op de apparatenmarkt, zou dit wel een impact kunnen hebben op de waferverzending. Hoewel niet zo dramatisch als velen aanvankelijk dachten, voorspelt elk scenario een daling van de vraag naar SiC, wat gevolgen zou kunnen hebben voor halfgeleiderbedrijven.
Het zou echter het aanbod van materialen naar andere markten kunnen vergroten, die de afgelopen vijf jaar samen met de automarkt zijn gegroeid. Auto verwacht dat alle industrieën de komende jaren aanzienlijk zullen groeien – bijna dankzij lagere kosten en een betere toegang tot materialen.
De aankondiging van Tesla veroorzaakte schokgolven door de sector, maar bij nader inzien blijven de vooruitzichten voor SiC zeer positief. Waar gaat Tesla nu naartoe – en hoe zal de industrie reageren en zich aanpassen? Het is onze aandacht waard.
Posttijd: 27 maart 2023