Згодна са справаздачай, апублікаванай TrendForce Consulting, Anson, Infineon і іншыя праекты супрацоўніцтва з вытворцамі аўтамабіляў і энергетыкі паказалі, што агульны аб'ём рынку кампанентаў з карбіду крэмнію ў 2023 годзе дасягне 2,28 мільярда долараў ЗША (для хатніх ІТ-спецыялістаў: каля 15,869 мільярда юаняў), што на 41,4% больш, чым у аналагічным перыядзе мінулага года.
Згодна са справаздачай, паўправаднікі трэцяга пакалення ўключаюць карбід крэмнію (SiC) і нітрыд галію (GaN), прычым на долю SiC прыпадае 80% ад агульнай выходнай каштоўнасці. SiC падыходзіць для сцэнарыяў высокага напружання і высокага току, што можа яшчэ больш павысіць эфектыўнасць электрамабіляў і абсталявання для аднаўляльных крыніц энергіі.
Паводле звестак TrendForce, два асноўныя сферы прымянення кампанентаў з карбіду крэмнію — гэта электрамабілі і аднаўляльныя крыніцы энергіі, аб'ём якіх у 2022 годзе дасягнуў 1,09 млрд долараў і 210 млн долараў адпаведна (у цяперашні час каля 7,586 млрд юаняў). На іх долю прыпадае 67,4% і 13,1% ад агульнага рынку кампанентаў з карбіду крэмнію.
Паводле звестак кансалтынгавай кампаніі TrendForce, да 2026 года рынак кампанентаў з карбіду крэмнію дасягне 5,33 млрд долараў ЗША (у цяперашні час каля 37,097 млрд юаняў). Асноўныя сферы прымянення па-ранейшаму залежаць ад электрамабіляў і аднаўляльных крыніц энергіі, прычым аб'ём вытворчасці электрамабіляў дасягне 3,98 млрд долараў ЗША (у цяперашні час каля 27,701 млрд юаняў), а CAGR (сукупны гадавы тэмп росту) — каля 38%. Аднаўляльныя крыніцы энергіі дасягнулі 410 млн долараў ЗША (у цяперашні час каля 2,854 млрд юаняў), а CAGR — каля 19%.
Tesla не адпудзіла аператараў SiC
Рост рынку карбіду крэмнію (SiC) за апошнія пяць гадоў у значнай ступені залежаў ад Tesla, першага вытворцы арыгінальнага абсталявання, які выкарыстаў гэты матэрыял у электрамабілях, і найбуйнейшага пакупніка на сённяшні дзень. Таму, калі нядаўна кампанія абвясціла, што знайшла спосаб скараціць колькасць SiC, які выкарыстоўваецца ў яе будучых сілавых модулях, на 75 працэнтаў, галіна ахапіла паніка, і пацярпелі запасы асноўных гульцоў.
Скарачэнне на 75 працэнтаў гучыць трывожна, асабліва без асаблівага кантэксту, але за гэтай заявай стаіць шэраг патэнцыйных сцэнарыяў, ні адзін з якіх не прадугледжвае рэзкага зніжэння попыту на матэрыялы або рынку ў цэлым.
Сцэнар 1: Меншая колькасць прылад
48-чыпны інвертар у Tesla Model 3 заснаваны на самай інавацыйнай тэхналогіі, даступнай на момант распрацоўкі (2017 г.). Аднак па меры развіцця экасістэмы SiC з'яўляецца магчымасць пашырыць прадукцыйнасць SiC-падложак за кошт больш прасунутых канструкцый сістэм з больш высокай інтэграцыяй. Хоць малаверагодна, што адна тэхналогія дазволіць скараціць выкарыстанне SiC на 75%, розныя дасягненні ў галіне ўпакоўкі, астуджэння (г.зн. двухбаковае і вадкаснае астуджэнне) і архітэктуры каналаў могуць прывесці да больш кампактных і больш прадукцыйных прылад. Tesla, несумненна, вывучыць такую магчымасць, і лічба 75%, верагодна, адносіцца да высокаінтэграванай канструкцыі інвертара, якая скарачае колькасць выкарыстоўваных крышталяў з 48 да 12. Аднак, калі гэта так, гэта не эквівалентна такому станоўчаму скарачэнню выкарыстання SiC-матэрыялаў, як меркавалася.
Тым часам іншыя вытворцы арыгінальнага абсталявання, якія запускаюць транспартныя сродкі на 800 В у 2023-2024 гадах, усё яшчэ будуць выкарыстоўваць карбід крэмнію (SiC), які з'яўляецца найлепшым кандыдатам для прылад высокай магутнасці і высокага напружання ў гэтым сегменце. У выніку вытворцы арыгінальнага абсталявання могуць не ўбачыць кароткатэрміновага ўплыву на пранікненне SiC.
Гэтая сітуацыя падкрэслівае зрух увагі на аўтамабільным рынку карбіду крэмнію (SIC) з сыравіны на інтэграцыю абсталявання і сістэм. Сілавыя модулі цяпер адыгрываюць жыццёва важную ролю ў паляпшэнні агульнага кошту і прадукцыйнасці, і ўсе буйныя гульцы ў сферы SiC, у тым ліку onsemi, STMicroelectronics і Infineon, маюць бізнес па вытворчасці сілавых модуляў з уласнымі ўнутранымі магчымасцямі па вытворчасці ўпакоўкі. Wolfspeed цяпер пашырае сваю дзейнасць не толькі на сыравіну, але і на прылады.
Сцэнар 2: Невялікія транспартныя сродкі з нізкімі патрабаваннямі да магутнасці
Tesla працуе над новым аўтамабілем пачатковага ўзроўню, каб зрабіць свае транспартныя сродкі прасцейшымі ў выкарыстанні. Model 2 або Model Q будуць таннейшымі і кампактнейшымі, чым іх цяперашнія аўтамабілі, а меншыя аўтамабілі з меншай колькасцю функцый не будуць патрабаваць столькі ж карбіду крэмнію для харчавання. Аднак існуючыя мадэлі, верагодна, захаваюць той жа дызайн і ўсё яшчэ патрабуюць вялікай колькасці карбіду крэмнію ў цэлым.
Нягледзячы на ўсе свае перавагі, карбід крэмнію (SiC) — дарагі матэрыял, і многія вытворцы арыгінальнага абсталявання (OEM) выказалі жаданне знізіць выдаткі. Цяпер, калі Tesla, найбуйнейшы вытворца OEM у гэтай галіне, пракаментаваў цэны, гэта можа аказаць ціск на вытворцаў арыгінальнага абсталявання, каб яны знізілі выдаткі. Ці можа заява Tesla быць стратэгіяй для распрацоўкі больш канкурэнтаздольных па цане рашэнняў? Цікава будзе паглядзець, як галіна адрэагуе ў бліжэйшыя тыдні/месяцы...
Вытворцы і пастаўшчыкі мадыфікаваных мадэляў выкарыстоўваюць розныя стратэгіі для зніжэння выдаткаў, напрыклад, закупляюць падкладкі ў розных пастаўшчыкоў, пашыраюць вытворчасць за кошт павелічэння магутнасцей і пераходзяць на пласціны большага дыяметра (6 цаляў і 8 цаляў). Павышаны ціск, верагодна, паскорыць працэс навучання для ўдзельнікаў па ўсім ланцужку паставак у гэтай галіне. Акрамя таго, рост выдаткаў можа зрабіць карбід крэмнію больш даступным не толькі для іншых аўтавытворцаў, але і для іншых ужыванняў, што можа яшчэ больш спрыяць яго ўкараненню.
Сцэнар 3: Замена SIC іншымі матэрыяламі
Аналітыкі Yole Intelligence ўважліва сочаць за іншымі тэхналогіямі, якія маглі б канкураваць з SiC у электрамабілях. Напрыклад, канаўкаваны SiC прапануе больш высокую шчыльнасць магутнасці — ці ўбачым мы яго заменнікам плоскага SiC у будучыні?
Да 2023 года Si IGBT будуць выкарыстоўвацца ў інвертарах для электрамабіляў і будуць мець добрыя пазіцыі ў галіне з пункту гледжання магутнасці і кошту. Вытворцы працягваюць паляпшаць прадукцыйнасць, і гэтая падкладка можа прадэманстраваць патэнцыял мадэлі з нізкім энергаспажываннем, згаданай у другім сцэнарыі, што спрашчае маштабаванне ў вялікіх колькасцях. Магчыма, SiC будзе зарэзерваваны для больш прасунутых і магутных аўтамабіляў Tesla.
GaN-на-Si мае вялікі патэнцыял на аўтамабільным рынку, але аналітыкі разглядаюць гэта як доўгатэрміновае пытанне (больш за 5 гадоў у інвертарах у традыцыйным свеце). Нягледзячы на некаторыя дыскусіі ў галіне вакол GaN, патрэба Tesla ў зніжэнні выдаткаў і маштабаванні вытворчасці робіць малаверагодным, што ў будучыні яна пяройдзе на значна больш новы і менш развіты матэрыял, чым SiC. Але ці зможа Tesla зрабіць смелы крок і першай укараніць гэты інавацыйны матэрыял? Пакажа толькі час.
Пастаўкі вафель крыху пацярпелі, але могуць з'явіцца новыя рынкі
Хоць імкненне да большай інтэграцыі мала паўплывае на рынак прылад, яно можа паўплываць на пастаўкі пласцін. Хоць гэта і не так драматычна, як многія спачатку меркавалі, кожны сцэнар прадказвае зніжэнне попыту на карбід крэмнію, што можа паўплываць на паўправадніковыя кампаніі.
Аднак гэта можа павялічыць пастаўкі матэрыялаў на іншыя рынкі, якія развіваліся разам з аўтамабільным рынкам за апошнія пяць гадоў. Аўтамабільны сектар чакае значнага росту ўсіх галін прамысловасці ў бліжэйшыя гады — амаль дзякуючы зніжэнню выдаткаў і пашырэнню доступу да матэрыялаў.
Заява Tesla выклікала ўдар па галіны, але пасля далейшага разважання перспектывы для SiC застаюцца вельмі пазітыўнымі. Куды Tesla рухаецца далей — і як галіна адрэагуе і адаптуецца? Гэта варта нашай увагі.
Час публікацыі: 27 сакавіка 2023 г.