Podľa správy vydanej spoločnosťou TrendForce Consulting, keďže Anson, Infineon a ďalšie projekty spolupráce s výrobcami automobilov a energií sú jasné, celkový trh s energetickými komponentmi SiC sa v roku 2023 zvýši na 2,28 miliardy amerických dolárov (poznámka pre IT: približne 15,869 miliardy juanov ), medziročne o 41,4 %.
Podľa správy polovodiče tretej generácie zahŕňajú karbid kremíka (SiC) a nitrid gália (GaN) a SiC predstavuje 80 % celkovej výstupnej hodnoty. SiC je vhodný pre scenáre aplikácií vysokého napätia a vysokého prúdu, ktoré môžu ďalej zlepšiť účinnosť elektrických vozidiel a systému zariadení na výrobu obnoviteľnej energie.
Podľa TrendForce sú dve najlepšie aplikácie pre výkonové komponenty SiC elektrické vozidlá a obnoviteľná energia, ktoré v roku 2022 dosiahli 1,09 miliardy USD a 210 miliónov USD (v súčasnosti približne 7,586 miliardy RMB). Predstavuje 67,4 % a 13,1 % z celkového trhu SiC energetických komponentov.
Podľa TrendForce Consulting sa očakáva, že trh s napájacími komponentmi SiC do roku 2026 dosiahne 5,33 miliardy dolárov (v súčasnosti približne 37,097 miliardy juanov). Hlavné aplikácie sa stále spoliehajú na elektrické vozidlá a obnoviteľnú energiu, pričom výstupná hodnota elektrických vozidiel dosahuje 3,98 miliardy USD (v súčasnosti približne 27,701 miliardy juanov), CAGR (zložená miera ročného rastu) približne 38 %; Obnoviteľná energia dosiahla 410 miliónov amerických dolárov (v súčasnosti asi 2,854 miliardy juanov), CAGR asi 19%.
Tesla operátorov SiC neodradila
Rast trhu s karbidom kremíka (SiC) za posledných päť rokov do značnej miery závisel od spoločnosti Tesla, prvého výrobcu originálneho vybavenia, ktorý tento materiál používal v elektrických vozidlách, a od dnešného najväčšieho nákupcu. Takže keď nedávno oznámila, že našla spôsob, ako znížiť množstvo SiC používaného vo svojich budúcich výkonových moduloch o 75 percent, priemysel zachvátila panika a zásoby hlavných hráčov utrpeli.
Zníženie o 75 percent znie alarmujúco, najmä bez veľkého kontextu, no za oznámením sa skrýva množstvo potenciálnych scenárov – žiadny z nich nenaznačuje dramatické zníženie dopytu po materiáloch alebo trhu ako celku.
Scenár 1: Menej zariadení
48-čipový menič v Tesle Model 3 je založený na najinovatívnejšej technológii dostupnej v čase vývoja (2017). Keď však ekosystém SiC dozrieva, existuje možnosť rozšíriť výkonnosť substrátov SiC prostredníctvom pokročilejších systémov s vyššou integráciou. Aj keď je nepravdepodobné, že jediná technológia zníži SiC o 75 %, rôzne pokroky v balení, chladení (tj obojstranné a kvapalinou chladené) a kanálovej architektúre zariadení môžu viesť ku kompaktnejším a výkonnejším zariadeniam. Tesla nepochybne preskúma takúto príležitosť a údaj 75 % pravdepodobne odkazuje na vysoko integrovaný dizajn invertoru, ktorý znižuje počet použitých nástrojov zo 48 na 12. Ak je to však tento prípad, nie je to ekvivalent pozitívne zníženie SiC materiálov, ako bolo navrhnuté.
Medzitým iní výrobcovia OEM, ktorí v rokoch 2023-24 uvedú na trh 800V vozidlá, sa budú stále spoliehať na SiC, ktorý je najlepším kandidátom na zariadenia s vysokým výkonom a vysokým napätím v tomto segmente. V dôsledku toho Oems nemusí vidieť krátkodobý vplyv na prienik SiC.
Táto situácia poukazuje na posun v zameraní automobilového trhu SiC od surovín k integrácii zariadení a systémov. Napájacie moduly teraz zohrávajú zásadnú úlohu pri zlepšovaní celkových nákladov a výkonu a všetci hlavní hráči v oblasti SiC majú podniky s výkonovými modulmi s vlastnými schopnosťami vnútorného balenia – vrátane onsemi, STMicroelectronics a Infineon. Wolfspeed teraz expanduje mimo surovín na zariadenia.
Scenár 2: Malé vozidlá s nízkymi požiadavkami na energiu
Tesla pracuje na novom aute základnej úrovne, aby sa jej vozidlá ľahšie používali. Model 2 alebo Model Q budú lacnejšie a kompaktnejšie ako ich súčasné vozidlá a menšie autá s menším počtom funkcií nebudú na pohon potrebovať toľko obsahu SiC. Jeho existujúce modely si však pravdepodobne zachovajú rovnaký dizajn a stále vyžadujú celkovo veľké množstvo SiC.
Napriek všetkým svojim výhodám je SiC drahý materiál a mnohí výrobcovia Oem vyjadrili želanie znížiť náklady. Teraz, keď sa Tesla, najväčší OEM vo vesmíre, vyjadril k cenám, mohlo by to vyvinúť tlak na IDM, aby znížili náklady. Mohlo by byť oznámenie Tesly stratégiou na podporu cenovo konkurencieschopnejších riešení? Bude zaujímavé sledovať, ako priemysel zareaguje v nasledujúcich týždňoch/mesiacoch…
Idms používajú rôzne stratégie na zníženie nákladov, napríklad získavaním substrátu od rôznych dodávateľov, rozšírením výroby zvýšením kapacity a prechodom na doštičky s väčším priemerom (6“ a 8″). Zvýšený tlak pravdepodobne urýchli proces učenia sa hráčov v rámci dodávateľského reťazca v tejto oblasti. Navyše, rastúce náklady by mohli urobiť SiC dostupnejším nielen pre iné automobilky, ale aj pre iné aplikácie, čo by mohlo podporiť jeho prijatie.
Scenár 3: Vymeňte SIC za iné materiály
Analytici z Yole Intelligence pozorne sledujú ďalšie technológie, ktoré by mohli konkurovať SiC v elektrických vozidlách. Napríklad drážkovaný SiC ponúka vyššiu hustotu výkonu – uvidíme, že v budúcnosti nahradí plochý SiC?
Do roku 2023 sa Si IGBT budú používať v invertoroch EV a majú dobrú pozíciu v rámci odvetvia z hľadiska kapacity a nákladov. Výrobcovia stále zlepšujú výkon a tento substrát môže ukázať potenciál modelu s nízkou spotrebou energie uvedeného v scenári dva, čo uľahčuje škálovanie vo veľkých množstvách. Možno bude SiC vyhradený pre vyspelejšie a výkonnejšie autá Tesly.
GaN-on-Si ukazuje veľký potenciál na automobilovom trhu, ale analytici to považujú za dlhodobú úvahu (viac ako 5 rokov v invertoroch v tradičnom svete). Aj keď sa v priemysle viedla určitá diskusia o GaN, potreba Tesly znížiť náklady a masové škálovanie spôsobuje, že je nepravdepodobné, že v budúcnosti prejde na oveľa novší a menej vyzretý materiál ako SiC. Dokáže však Tesla urobiť odvážny krok a najprv prijať tento inovatívny materiál? Len čas ukáže.
Dodávky oblátok mierne ovplyvnili, ale môžu existovať nové trhy
Zatiaľ čo tlak na väčšiu integráciu bude mať malý vplyv na trh zariadení, mohol by mať vplyv na dodávky doštičiek. Hoci to nie je také dramatické, ako si mnohí pôvodne mysleli, každý scenár predpovedá pokles dopytu po SiC, čo by mohlo ovplyvniť polovodičové spoločnosti.
Mohlo by to však zvýšiť dodávky materiálov na iné trhy, ktoré rástli spolu s automobilovým trhom za posledných päť rokov. Auto očakáva, že všetky odvetvia budú v nasledujúcich rokoch výrazne rásť – takmer vďaka nižším nákladom a lepšiemu prístupu k materiálom.
Oznámenie Tesly vyvolalo šok v celom odvetví, ale pri ďalšom zvážení zostáva výhľad pre SiC veľmi pozitívny. Kam pôjde Tesla ďalej – a ako zareaguje a prispôsobí sa priemysel? Stojí to za našu pozornosť.
Čas odoslania: 27. marca 2023