Enligt en rapport som släppts av TrendForce Consulting, eftersom Anson, Infineon och andra samarbetsprojekt med bil- och energitillverkare är tydliga, kommer den totala marknaden för SiC-kraftkomponenter att främjas till 2,28 miljarder US-dollar 2023 (IT-hemanmärkning: cirka 15,869 miljarder yuan ), en ökning med 41,4 % jämfört med föregående år.
Enligt rapporten inkluderar tredje generationens halvledare kiselkarbid (SiC) och galliumnitrid (GaN), och SiC står för 80% av det totala utgående värdet. SiC är lämplig för tillämpningsscenarier med hög spänning och hög ström, vilket ytterligare kan förbättra effektiviteten hos elfordon och utrustningssystem för förnybar energi.
Enligt TrendForce är de två främsta applikationerna för SiC-kraftkomponenter elfordon och förnybar energi, som har nått 1,09 miljarder USD respektive 210 miljoner USD 2022 (för närvarande cirka 7,586 miljarder RMB). Den står för 67,4 % och 13,1 % av den totala marknaden för SiC-kraftkomponenter.
Enligt TrendForce Consulting förväntas SiC-kraftkomponentmarknaden uppgå till 5,33 miljarder dollar år 2026 (för närvarande cirka 37,097 miljarder yuan). De vanliga applikationerna förlitar sig fortfarande på elfordon och förnybar energi, med produktionsvärdet för elfordon som når 3,98 miljarder USD (för närvarande cirka 27,701 miljarder yuan), CAGR (sammansatt årlig tillväxttakt) på cirka 38 %; Förnybar energi nådde 410 miljoner US-dollar (cirka 2,854 miljarder yuan för närvarande), CAGR på cirka 19%.
Tesla har inte avskräckt SiC-operatörer
Tillväxten av kiselkarbidmarknaden (SiC) under de senaste fem åren har till stor del varit beroende av Tesla, den första originalutrustningstillverkaren som använde materialet i elfordon, och den största köparen idag. Så när man nyligen tillkännagav att man hade hittat ett sätt att minska mängden SiC som används i sina framtida kraftmoduler med 75 procent, kastades branschen i panik och lagren av de stora aktörerna blev lidande.
En nedskärning på 75 procent låter alarmerande, särskilt utan mycket sammanhang, men det finns ett antal potentiella scenarier bakom tillkännagivandet – varav inget tyder på en dramatisk minskning av efterfrågan på material eller marknaden som helhet.
Scenario 1: Färre enheter
48-chips växelriktaren i Tesla Model 3 är baserad på den mest innovativa tekniken som finns tillgänglig vid utvecklingstillfället (2017). Men när SiC-ekosystemet mognar finns det en möjlighet att utöka prestandan hos SiC-substrat genom mer avancerade systemdesigner med högre integration. Även om det är osannolikt att en enskild teknik kommer att minska SiC med 75 %, kan olika framsteg inom förpackning, kylning (dvs. dubbelsidig och vätskekyld) och kanaliserad enhetsarkitektur leda till mer kompakta enheter med bättre prestanda. Tesla kommer utan tvekan att utforska en sådan möjlighet, och siffran på 75 % hänvisar sannolikt till en mycket integrerad växelriktardesign som minskar antalet dies som den använder från 48 till 12. Men om så är fallet är det inte likvärdigt med en sådan positiv minskning av SiC-material som har föreslagits.
Samtidigt kommer andra OEM som lanserar 800V-fordon under 2023-24 fortfarande att förlita sig på SiC, som är den bästa kandidaten för högeffekts- och högspänningsklassade enheter i detta segment. Som ett resultat av detta kanske OEMs inte ser någon kortsiktig inverkan på SiC-penetrationen.
Denna situation belyser förändringen av SiC-fordonsmarknadens fokus från råvaror till utrustning och systemintegration. Strömmoduler spelar nu en viktig roll för att förbättra den totala kostnaden och prestandan, och alla stora aktörer inom SiC-området har kraftmodulföretag med sina egna interna förpackningsmöjligheter – inklusive onsi, STMicroelectronics och Infineon. Wolfspeed expanderar nu bortom råvaror till enheter.
Scenario 2: Små fordon med låga effektbehov
Tesla har arbetat på en ny instegsbil för att göra dess fordon enklare att använda. Model 2 eller Model Q kommer att vara billigare och mer kompakt än deras nuvarande fordon, och mindre bilar med färre funktioner behöver inte lika mycket SiC-innehåll för att driva dem. Men dess befintliga modeller kommer sannolikt att behålla samma design och fortfarande kräver stora mängder SiC totalt sett.
Trots alla dess fördelar är SiC ett dyrt material, och många OEM har uttryckt en önskan om att minska kostnaderna. Nu när Tesla, den största OEM i utrymmet, har kommenterat priserna, kan detta sätta press på IDM:er att minska kostnaderna. Kan Teslas tillkännagivande vara en strategi för att driva mer kostnadseffektiva lösningar? Det ska bli intressant att se hur branschen reagerar under de kommande veckorna/månaderna...
Idms använder olika strategier för att minska kostnaderna, till exempel genom att köpa substrat från olika leverantörer, utöka produktionen genom att öka kapaciteten och byta till wafers med större diameter (6 "och 8"). Det ökade trycket kommer sannolikt att accelerera inlärningskurvan för spelare över hela försörjningskedjan på detta område. Dessutom kan stigande kostnader göra SiC mer överkomligt, inte bara för andra biltillverkare utan också för andra applikationer, vilket ytterligare kan driva på dess antagande.
Scenario 3: Ersätt SIC med annat material
Analytiker på Yole Intelligence håller noga koll på andra teknologier som kan konkurrera med SiC i elfordon. Till exempel erbjuder räfflad SiC högre effekttäthet – kommer vi att få se den ersätta platt SiC i framtiden?
År 2023 kommer Si IGBT att användas i EV-växelriktare och är väl positionerade inom branschen vad gäller kapacitet och kostnad. Tillverkarna förbättrar fortfarande prestanda, och detta substrat kan visa potentialen hos lågeffektmodellen som nämns i scenario två, vilket gör det lättare att skala upp i stora kvantiteter. Kanske kommer SiC att reserveras för Teslas mer avancerade, kraftfullare bilar.
GaN-on-Si visar stor potential på fordonsmarknaden, men analytiker ser detta som ett långsiktigt övervägande (över 5 år i växelriktare i den traditionella världen). Även om det har förekommit en del diskussion i branschen kring GaN, gör Teslas behov av kostnadsreduktion och massuppskalning det osannolikt att det kommer att gå över till ett mycket nyare och mindre moget material än SiC i framtiden. Men kan Tesla ta det djärva steget att anta detta innovativa material först? Bara tiden får utvisa.
Waferleveranser påverkades något, men det kan komma nya marknader
Även om strävan efter större integration kommer att ha liten inverkan på enhetsmarknaden, kan det ha en inverkan på waferleveranser. Även om det inte är så dramatiskt som många från början trodde, förutspår varje scenario en minskning av efterfrågan på SiC, vilket kan påverka halvledarföretag.
Det kan dock öka tillgången på material till andra marknader som har vuxit tillsammans med bilmarknaden under de senaste fem åren. Auto förväntar sig att alla industrier kommer att växa kraftigt under de kommande åren — nästan tack vare lägre kostnader och ökad tillgång till material.
Teslas tillkännagivande skickade chockvågor genom branschen, men vid närmare eftertanke är utsikterna för SiC fortfarande mycket positiva. Vart går Tesla härnäst – och hur kommer branschen att reagera och anpassa sig? Det är värt vår uppmärksamhet.
Posttid: Mar-27-2023