Prema izvještaju koji je objavio TrendForce Consulting, kako Anson, Infineon i drugi projekti saradnje s proizvođačima automobila i energije jasno pokazuju, ukupno tržište SiC energetskih komponenti će se povećati na 2,28 milijardi američkih dolara u 2023. godini (napomena za IT sektor: oko 15,869 milijardi juana), što je porast od 41,4% u odnosu na prethodnu godinu.
Prema izvještaju, poluprovodnici treće generacije uključuju silicijum karbid (SiC) i galijum nitrid (GaN), a SiC čini 80% ukupne izlazne vrijednosti. SiC je pogodan za scenarije primjene visokog napona i velike struje, što može dodatno poboljšati efikasnost električnih vozila i sistema opreme za obnovljive izvore energije.
Prema TrendForceu, dvije najvažnije primjene SiC energetskih komponenti su električna vozila i obnovljivi izvori energije, koji su dostigli 1,09 milijardi dolara, odnosno 210 miliona dolara u 2022. godini (trenutno oko 7,586 milijardi RMB). To čini 67,4% i 13,1% ukupnog tržišta SiC energetskih komponenti.
Prema TrendForce Consultingu, očekuje se da će tržište SiC energetskih komponenti dostići 5,33 milijarde dolara do 2026. godine (trenutno oko 37,097 milijardi juana). Glavne primjene se i dalje oslanjaju na električna vozila i obnovljive izvore energije, s proizvodnom vrijednošću električnih vozila koja dostiže 3,98 milijardi dolara (trenutno oko 27,701 milijardi juana), CAGR (složena godišnja stopa rasta) od oko 38%; Obnovljivi izvori energije dostigli su 410 miliona američkih dolara (trenutno oko 2,854 milijarde juana), CAGR od oko 19%.
Tesla nije odvratila operatere SiC-a
Rast tržišta silicijum karbida (SiC) u proteklih pet godina uveliko je zavisio od Tesle, prvog proizvođača originalne opreme koji je koristio taj materijal u električnim vozilima i najvećeg kupca danas. Stoga, kada je kompanija nedavno objavila da je pronašla način da smanji količinu SiC-a koja se koristi u njenim budućim energetskim modulima za 75 posto, industrija je bila u panici, a zalihe glavnih igrača su patile.
Smanjenje od 75 posto zvuči alarmantno, posebno bez mnogo konteksta, ali iza ove objave stoji niz potencijalnih scenarija - od kojih nijedan ne sugerira dramatično smanjenje potražnje za materijalima ili tržišta u cjelini.
Scenarij 1: Manje uređaja
Inverter sa 48 čipova u Tesla Modelu 3 zasnovan je na najinovativnijoj tehnologiji dostupnoj u vrijeme razvoja (2017. godine). Međutim, kako SiC ekosistem sazrijeva, postoji mogućnost proširenja performansi SiC supstrata kroz naprednije dizajne sistema sa većom integracijom. Iako je malo vjerovatno da će jedna tehnologija smanjiti SiC za 75%, razni napredci u pakovanju, hlađenju (tj. dvostrano i tečno hlađenje) i arhitekturi kanaliziranih uređaja mogu dovesti do kompaktnijih uređaja sa boljim performansama. Tesla će bez sumnje istražiti takvu priliku, a brojka od 75% se vjerovatno odnosi na visoko integrisani dizajn invertera koji smanjuje broj čipova koje koristi sa 48 na 12. Međutim, ako je to slučaj, to nije ekvivalentno takvom pozitivnom smanjenju SiC materijala kao što je sugerisano.
U međuvremenu, drugi proizvođači originalne opreme (OEM) koji će lansirati vozila od 800 V u periodu 2023-24. i dalje će se oslanjati na SiC, koji je najbolji kandidat za uređaje velike snage i visokog napona u ovom segmentu. Kao rezultat toga, proizvođači originalne opreme možda neće vidjeti kratkoročni utjecaj na prodor SiC-a.
Ova situacija naglašava pomjeranje fokusa na automobilskom tržištu SiC-a sa sirovina na integraciju opreme i sistema. Energetski moduli sada igraju vitalnu ulogu u poboljšanju ukupnih troškova i performansi, a svi glavni igrači u SiC prostoru imaju poslove s energetskim modulima s vlastitim internim kapacitetima za pakiranje - uključujući onsemi, STMicroelectronics i Infineon. Wolfspeed se sada širi izvan sirovina na uređaje.
Scenarij 2: Mala vozila s niskim zahtjevima za snagom
Tesla radi na novom automobilu početnog nivoa kako bi svoja vozila učinila lakšima za korištenje. Model 2 ili Model Q bit će jeftiniji i kompaktniji od njihovih trenutnih vozila, a manji automobili s manje funkcija neće trebati toliko SiC sadržaja za pogon. Međutim, postojeći modeli će vjerovatno zadržati isti dizajn i i dalje će zahtijevati velike količine SiC-a ukupno.
Uprkos svim svojim prednostima, SiC je skup materijal, a mnogi proizvođači originalne opreme (OEM) su izrazili želju za smanjenjem troškova. Sada kada je Tesla, najveći proizvođač originalne opreme u tom području, komentirala cijene, to bi moglo izvršiti pritisak na proizvođače originalne opreme (IDM) da smanje troškove. Može li Teslina najava biti strategija za poticanje cjenovno konkurentnijih rješenja? Bit će zanimljivo vidjeti kako će industrija reagirati u narednim sedmicama/mjesecima...
Idm-ovi koriste različite strategije za smanjenje troškova, kao što je nabavka supstrata od različitih dobavljača, proširenje proizvodnje povećanjem kapaciteta i prelazak na pločice većeg promjera (6" i 8"). Povećani pritisak će vjerovatno ubrzati krivulju učenja za učesnike u lancu snabdijevanja u ovom području. Osim toga, rastući troškovi mogli bi učiniti SiC pristupačnijim ne samo za druge proizvođače automobila već i za druge primjene, što bi moglo dodatno potaknuti njegovo usvajanje.
Scenarij 3: Zamjena SIC-a drugim materijalima
Analitičari u Yole Intelligenceu pomno prate druge tehnologije koje bi mogle konkurirati SiC-u u električnim vozilima. Na primjer, žljebljeni SiC nudi veću gustoću snage – hoćemo li ga vidjeti kako u budućnosti zamjenjuje ravni SiC?
Do 2023. godine, Si IGBT tranzistori će se koristiti u inverterima za električna vozila i dobro su pozicionirani u industriji u smislu kapaciteta i cijene. Proizvođači i dalje poboljšavaju performanse, a ova podloga bi mogla pokazati potencijal modela male snage spomenutog u scenariju dva, što olakšava skaliranje u velikim količinama. Možda će SiC biti rezervisan za Tesline naprednije i snažnije automobile.
GaN-na-Si pokazuje veliki potencijal na automobilskom tržištu, ali analitičari ovo vide kao dugoročno razmatranje (preko 5 godina u inverterima u tradicionalnom svijetu). Iako je u industriji bilo nekih diskusija o GaN-u, Teslina potreba za smanjenjem troškova i masovnim povećanjem proizvodnje čini malo vjerovatnim da će se u budućnosti preći na mnogo noviji i manje zreo materijal od SiC-a. Ali može li Tesla napraviti hrabar korak i prva usvojiti ovaj inovativni materijal? Samo će vrijeme pokazati.
Isporuke vafla su neznatno pogođene, ali moguće je da će se pojaviti nova tržišta.
Iako će pritisak za veću integraciju imati mali utjecaj na tržište uređaja, mogao bi utjecati na isporuke wafera. Iako ne tako dramatičan kao što su mnogi u početku mislili, svaki scenarij predviđa pad potražnje za SiC-om, što bi moglo utjecati na kompanije koje proizvode poluprovodnike.
Međutim, to bi moglo povećati ponudu materijala na drugim tržištima koja su rasla zajedno s automobilskim tržištem u proteklih pet godina. Automobilska industrija očekuje značajan rast svih industrija u narednim godinama - gotovo zahvaljujući nižim troškovima i povećanom pristupu materijalima.
Teslina objava izazvala je šok u industriji, ali nakon daljnjeg razmišljanja, izgledi za SiC ostaju vrlo pozitivni. Kuda Tesla ide sljedeće - i kako će industrija reagovati i prilagoditi se? Vrijedi naše pažnje.
Vrijeme objave: 27. mart 2023.