TrendForce Consultingu avaldatud aruande kohaselt, kuna Anson, Infineon ja muud koostööprojektid auto- ja energiatootjatega on selged, tõuseb SiC-toitekomponentide koguturg 2023. aastal 2,28 miljardi USA dollarini (IT-ettevõtte kodumaine märkus: umbes 15,869 miljardit jüaani), mis on 41,4% rohkem kui aasta varem.
Aruande kohaselt hõlmavad kolmanda põlvkonna pooljuhid ränikarbiidi (SiC) ja galliumnitriidi (GaN) ning ränikarbiid moodustab 80% kogu väljundväärtusest. Ränikarbiid sobib kõrgepinge ja suure voolutugevusega rakenduste stsenaariumideks, mis võib veelgi parandada elektrisõidukite ja taastuvenergia seadmete süsteemide tõhusust.
TrendForce'i andmetel on kaks peamist ränikarbiidist jõukomponentide rakendusvaldkonda elektriautod ja taastuvenergia, mille turumaht oli 2022. aastal vastavalt 1,09 miljardit ja 210 miljonit dollarit (praegu umbes 7,586 miljardit RMB). See moodustab ränikarbiidist jõukomponentide koguturust 67,4% ja 13,1%.
TrendForce Consultingu andmetel peaks ränikarbiidist (SiC) jõuallikate turg 2026. aastaks ulatuma 5,33 miljardi dollarini (praegu umbes 37,097 miljardit jüaani). Peamised rakendused tuginevad endiselt elektriautodele ja taastuvenergiale, elektriautode toodangu väärtus ulatub 3,98 miljardi dollarini (praegu umbes 27,701 miljardit jüaani), aastane kasvumäär on umbes 38%; taastuvenergia maht ulatus 410 miljoni USA dollarini (praegu umbes 2,854 miljardit jüaani), aastane kasvumäär on umbes 19%.
Tesla ei ole SiC-ettevõtjaid heidutanud
Ränikarbiidi (SiC) turu kasv viimase viie aasta jooksul on suuresti sõltunud Teslast, kes oli esimene originaalseadmete tootja, kes seda materjali elektriautodes kasutas, ja täna suurim ostja. Seega, kui ettevõte hiljuti teatas, et on leidnud viisi, kuidas vähendada oma tulevastes jõumoodulites kasutatava ränikarbiidi kogust 75 protsenti, sattus tööstusharu paanikasse ja peamiste tegijate varud kannatasid.
75-protsendiline kärbe kõlab murettekitavalt, eriti ilma pikema kontekstita, kuid teadaande taga on mitu võimalikku stsenaariumi – ükski neist ei viita materjalide nõudluse ega turu kui terviku dramaatilisele vähenemisele.
Stsenaarium 1: Vähem seadmeid
Tesla Model 3 48-kiibiline inverter põhineb arenduse ajal (2017) saadaoleval kõige uuenduslikumal tehnoloogial. SiC ökosüsteemi küpsedes avaneb aga võimalus laiendada SiC-substraatide jõudlust täiustatud ja suurema integratsiooniga süsteemidisainide abil. Kuigi on ebatõenäoline, et üks tehnoloogia vähendab SiC-d 75% võrra, võivad mitmesugused edusammud pakendis, jahutuses (st kahepoolne ja vedelikjahutusega) ning kanalitega seadmete arhitektuuris viia kompaktsemate ja paremini toimivate seadmeteni. Tesla uurib kahtlemata sellist võimalust ning 75% näitaja viitab tõenäoliselt kõrgelt integreeritud inverteri disainile, mis vähendab kasutatavate kiipide arvu 48-lt 12-le. Kui see aga nii on, ei ole see samaväärne SiC-materjalide sellise positiivse vähendamisega, nagu on oletatud.
Samal ajal loodavad teised originaalvaruosade tootjad, kes toovad aastatel 2023–2024 turule 800 V sõidukeid, endiselt ränikarbiidile (SiC), mis on selles segmendis parim kandidaat suure võimsuse ja kõrgepinge seadmete jaoks. Seetõttu ei pruugi originaalvaruosade tootjad näha ränikarbiidi (SiC) turuosa lühiajalist mõju.
See olukord rõhutab ränikarbiidist autotööstuse turu fookuse nihkumist toorainetelt seadmete ja süsteemide integreerimisele. Toitemoodulitel on nüüd oluline roll üldise kulu ja jõudluse parandamisel ning kõigil ränikarbiidi valdkonnas tegutsevatel suurematel tegijatel on oma sisemiste pakendamisvõimalustega toitemoodulite ettevõtted – sealhulgas onsemi, STMicroelectronics ja Infineon. Wolfspeed laieneb nüüd toorainest seadmetele.
Stsenaarium 2: Väikesed sõidukid väikese energiatarbega
Tesla on töötanud uue algtaseme auto kallal, et muuta oma sõidukite kasutamine lihtsamaks. Model 2 ehk Model Q on odavam ja kompaktsem kui nende praegused sõidukid ning väiksemad ja vähemate funktsioonidega autod ei vaja käitamiseks nii palju ränikarbiidi (SiC). Siiski säilitavad olemasolevad mudelid tõenäoliselt sama disaini ja vajavad üldiselt ikkagi suures koguses ränikarbiidi (SiC).
Kõigist oma eelistest hoolimata on ränikarbiid (SiC) kallis materjal ja paljud originaalseadmete tootjad (OEM-id) on avaldanud soovi kulusid vähendada. Nüüd, kui Tesla, valdkonna suurim originaalseadmete tootja (OEM-ide tootja), on hindade kohta kommentaare andnud, võib see avaldada survet välismaistele tootjatele (IDM-idele) kulusid vähendada. Kas Tesla teadaanne võiks olla strateegia kulukonkurentsivõimelisemate lahenduste edendamiseks? Huvitav on näha, kuidas tööstusharu lähikuudel reageerib...
Autotootjad kasutavad kulude vähendamiseks erinevaid strateegiaid, näiteks hankides substraati erinevatelt tarnijatelt, laiendades tootmist tootmisvõimsuse suurendamise teel ja minnes üle suurema läbimõõduga vahvlitele (6 ja 8 tolli). Suurem surve kiirendab tõenäoliselt selle valdkonna tarneahela osalejate õppimiskõverat. Lisaks võivad kasvavad kulud muuta ränikarbiidi taskukohasemaks mitte ainult teistele autotootjatele, vaid ka muude rakenduste jaoks, mis võib veelgi soodustada selle kasutuselevõttu.
Stsenaarium 3: SIC asendamine teiste materjalidega
Yole Intelligence'i analüütikud jälgivad tähelepanelikult teisi tehnoloogiaid, mis võiksid elektriautodes ränikarbiidiga konkureerida. Näiteks pakub sooneline ränikarbiid suuremat võimsustihedust – kas see asendab tulevikus lameda ränikarbiidi?
2023. aastaks hakatakse räni-IGBT-sid kasutama elektriautode inverterites ning need on tööstuses võimsuse ja hinna poolest hästi positsioneeritud. Tootjad parandavad endiselt jõudlust ja see alusmaterjal võib näidata teises stsenaariumis mainitud väikese energiatarbega mudeli potentsiaali, mis lihtsustab suurte koguste suurendamist. Võib-olla reserveeritakse ränikarbiid Tesla täiustatud ja võimsamate autode jaoks.
GaN-on-Si-l on autotööstuses suur potentsiaal, kuid analüütikud näevad seda pikaajalise kaalutlusena (traditsioonilises maailmas üle 5 aasta inverterites). Kuigi tööstuses on GaN-i ümber peetud mõningaid arutelusid, muudab Tesla vajadus kulude vähendamise ja massilise tootmise suurendamise järele ebatõenäoliseks, et ettevõte tulevikus üle läheb palju uuemale ja vähem küpsele materjalile kui SiC. Kuid kas Tesla suudab astuda julge sammu ja võtta esimesena kasutusele selle uuendusliku materjali? Ainult aeg näitab.
Plaatide saadetised mõjutasid veidi, kuid võib tekkida uusi turge
Kuigi suurema integratsiooni poole püüdlemisel on seadmete turule vähe mõju, võib see mõjutada kiipide tarnimist. Kuigi see pole nii dramaatiline, kui paljud algselt arvasid, ennustab iga stsenaarium ränikarbiidi (SiC) nõudluse langust, mis võib mõjutada pooljuhtide ettevõtteid.
See aga võiks suurendada materjalide pakkumist teistele turgudele, mis on viimase viie aasta jooksul koos autoturuga kasvanud. Autotööstus eeldab, et kõik tööstusharud kasvavad lähiaastatel märkimisväärselt – peaaegu tänu madalamatele kuludele ja materjalide paremale kättesaadavusele.
Tesla teadaanne saatis tööstusele šokeeriva laine, kuid lähemalt mõeldes on ränikarbiidi (SiC) väljavaated endiselt väga positiivsed. Kuhu Tesla edasi läheb – ja kuidas tööstus reageerib ning kohaneb? See väärib meie tähelepanu.
Postituse aeg: 27. märts 2023