I følge en rapport utgitt av TrendForce Consulting, ettersom Anson, Infineon og andre samarbeidsprosjekter med bil- og energiprodusenter er klare, vil det samlede SiC-kraftkomponentmarkedet forfremmes til 2,28 milliarder amerikanske dollar i 2023 (IT-hjemmemerke: ca. 15,869 milliarder yuan ), opp 41,4 % fra år til år.
I følge rapporten inkluderer tredjegenerasjons halvledere silisiumkarbid (SiC) og galliumnitrid (GaN), og SiC står for 80% av den totale utgangsverdien. SiC er egnet for bruksscenarier med høy spenning og høy strøm, noe som kan forbedre effektiviteten til elektriske kjøretøy og utstyrssystem for fornybar energi ytterligere.
I følge TrendForce er de to beste applikasjonene for SiC-kraftkomponenter elektriske kjøretøy og fornybar energi, som har nådd henholdsvis 1,09 milliarder dollar og 210 millioner dollar i 2022 (for tiden ca. 7,586 milliarder RMB). Den står for 67,4 % og 13,1 % av det totale markedet for SiC-kraftkomponenter.
I følge TrendForce Consulting forventes SiC-kraftkomponentmarkedet å nå 5,33 milliarder dollar innen 2026 (for tiden ca. 37,097 milliarder yuan). De vanlige applikasjonene er fortsatt avhengige av elektriske kjøretøy og fornybar energi, med produksjonsverdien til elektriske kjøretøy som når $3,98 milliarder (for tiden ca. 27,701 milliarder yuan), CAGR (sammensatt årlig vekstrate) på ca. 38 %; Fornybar energi nådde 410 millioner amerikanske dollar (omtrent 2,854 milliarder yuan for tiden), CAGR på rundt 19%.
Tesla har ikke avskrekket SiC-operatører
Veksten i silisiumkarbidmarkedet (SiC) de siste fem årene har i stor grad vært avhengig av Tesla, den første produsenten av originalutstyr som brukte materialet i elektriske kjøretøy, og den største kjøperen i dag. Så da den nylig annonserte at de hadde funnet en måte å redusere mengden SiC brukt i sine fremtidige kraftmoduler med 75 prosent, ble industrien kastet i panikk, og varelageret til de store aktørene led.
Et kutt på 75 prosent høres alarmerende ut, spesielt uten mye kontekst, men det er en rekke potensielle scenarier bak kunngjøringen – ingen av dem antyder en dramatisk reduksjon i etterspørselen etter materialer eller markedet som helhet.
Scenario 1: Færre enheter
48-brikke omformeren i Tesla Model 3 er basert på den mest innovative teknologien som var tilgjengelig på utviklingstidspunktet (2017). Etter hvert som SiC-økosystemet modnes, er det imidlertid en mulighet til å utvide ytelsen til SiC-substrater gjennom mer avanserte systemdesign med høyere integrasjon. Selv om det er usannsynlig at en enkelt teknologi vil redusere SiC med 75 %, kan ulike fremskritt innen emballasje, kjøling (dvs. dobbeltsidig og væskekjølt) og kanalisert enhetsarkitektur føre til mer kompakte enheter med bedre ytelse. Tesla vil uten tvil utforske en slik mulighet, og tallet på 75 % refererer sannsynligvis til en svært integrert inverterdesign som reduserer antall dies den bruker fra 48 til 12. Men hvis dette er tilfelle, tilsvarer det ikke en slik positiv reduksjon av SiC-materialer som har blitt foreslått.
I mellomtiden vil andre OEM-er som lanserer 800V-kjøretøyer i 2023-24 fortsatt stole på SiC, som er den beste kandidaten for høyeffekt- og høyspenningsklassifiserte enheter i dette segmentet. Som et resultat kan det hende at Oems ikke ser en kortsiktig innvirkning på SiC-penetrasjonen.
Denne situasjonen fremhever skiftet i SiC-bilmarkedets fokus fra råvarer til utstyr og systemintegrasjon. Strømmoduler spiller nå en viktig rolle i å forbedre de totale kostnadene og ytelsen, og alle de store aktørene i SiC-området har kraftmodulbedrifter med sine egne interne pakkeegenskaper – inkludert onsi, STMicroelectronics og Infineon. Wolfspeed utvider nå utover råvarer til enheter.
Scenario 2: Små kjøretøy med lavt strømbehov
Tesla har jobbet med en ny inngangsbil for å gjøre kjøretøyene enklere å bruke. Model 2 eller Model Q vil være billigere og mer kompakt enn deres nåværende kjøretøy, og mindre biler med færre funksjoner trenger ikke så mye SiC-innhold for å drive dem. Imidlertid vil de eksisterende modellene sannsynligvis beholde samme design og fortsatt kreve store mengder SiC totalt sett.
På tross av alle sine fordeler er SiC et dyrt materiale, og mange OEM har uttrykt et ønske om å redusere kostnadene. Nå som Tesla, den største OEM i området, har kommentert prisene, kan dette legge press på IDM-er for å redusere kostnadene. Kan Teslas kunngjøring være en strategi for å drive mer kostnadskonkurransedyktige løsninger? Det blir interessant å se hvordan bransjen reagerer i de kommende ukene/månedene...
Idms bruker forskjellige strategier for å redusere kostnadene, for eksempel ved å hente substrat fra forskjellige leverandører, utvide produksjonen ved å øke kapasiteten og bytte til wafere med større diameter (6 "og 8"). Det økte presset vil sannsynligvis akselerere læringskurven for aktører i hele forsyningskjeden på dette området. I tillegg kan økende kostnader gjøre SiC rimeligere, ikke bare for andre bilprodusenter, men også for andre applikasjoner, noe som kan drive bruken ytterligere.
Scenario 3: Erstatt SIC med andre materialer
Analytikere ved Yole Intelligence holder et øye med andre teknologier som kan konkurrere med SiC i elektriske kjøretøy. For eksempel gir rillet SiC høyere effekttetthet – vil vi se den erstatte flat SiC i fremtiden?
Innen 2023 vil Si IGBT-er bli brukt i EV-invertere og er godt posisjonert i bransjen når det gjelder kapasitet og kostnader. Produsenter forbedrer fortsatt ytelsen, og dette substratet kan vise potensialet til laveffektmodellen nevnt i scenario to, noe som gjør det lettere å skalere opp i store mengder. Kanskje vil SiC være forbeholdt Teslas mer avanserte, kraftigere biler.
GaN-on-Si viser et stort potensial i bilmarkedet, men analytikere ser på dette som en langsiktig vurdering (over 5 år i invertere i den tradisjonelle verden). Selv om det har vært en del diskusjon i bransjen rundt GaN, gjør Teslas behov for kostnadsreduksjon og masseoppskalering det usannsynlig at den vil flytte til et mye nyere og mindre modent materiale enn SiC i fremtiden. Men kan Tesla ta det dristige skrittet å ta i bruk dette innovative materialet først? Bare tiden vil vise.
Wafer-forsendelser påvirket litt, men det kan komme nye markeder
Mens presset for større integrasjon vil ha liten innvirkning på enhetsmarkedet, kan det ha en innvirkning på waferforsendelser. Selv om det ikke er så dramatisk som mange først trodde, spår hvert scenario en nedgang i SiC-etterspørselen, noe som kan påvirke halvlederselskaper.
Imidlertid kan det øke tilgangen på materialer til andre markeder som har vokst sammen med bilmarkedet de siste fem årene. Auto forventer at alle bransjer vil vokse betydelig de kommende årene – nesten takket være lavere kostnader og økt tilgang på materialer.
Teslas kunngjøring sendte sjokkbølger gjennom bransjen, men ved nærmere ettertanke er utsiktene for SiC fortsatt svært positive. Hvor går Tesla videre – og hvordan vil industrien reagere og tilpasse seg? Det er verdt vår oppmerksomhet.
Innleggstid: 27. mars 2023