SiC، ۴۱.۴٪ افزایش

طبق گزارشی که توسط TrendForce Consulting منتشر شده است، همانطور که Anson، Infineon و سایر پروژه‌های همکاری با تولیدکنندگان خودرو و انرژی مشخص هستند، بازار کلی قطعات قدرت SiC در سال 2023 به 2.28 میلیارد دلار آمریکا (یادداشت خانه فناوری اطلاعات: حدود 15.869 میلیارد یوان) ارتقا خواهد یافت که نسبت به سال گذشته 41.4 درصد افزایش یافته است.

بر اساس این گزارش، نیمه‌رساناهای نسل سوم شامل کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیم (GaN) هستند و SiC 80 درصد از کل ارزش خروجی را تشکیل می‌دهد. SiC برای سناریوهای کاربردی ولتاژ بالا و جریان بالا مناسب است که می‌تواند کارایی وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم تجهیزات انرژی تجدیدپذیر را بیشتر بهبود بخشد.

طبق گزارش TrendForce، دو کاربرد برتر برای قطعات قدرت SiC، خودروهای الکتریکی و انرژی‌های تجدیدپذیر هستند که در سال 2022 به ترتیب به 1.09 میلیارد دلار و 210 میلیون دلار (در حال حاضر حدود 7.586 میلیارد یوان چین) رسیده‌اند. این دو بخش به ترتیب 67.4٪ و 13.1٪ از کل بازار قطعات قدرت SiC را تشکیل می‌دهند.

طبق گزارش TrendForce Consulting، انتظار می‌رود بازار قطعات قدرت SiC تا سال 2026 به 5.33 میلیارد دلار (در حال حاضر حدود 37.097 میلیارد یوان) برسد. کاربردهای اصلی هنوز به خودروهای الکتریکی و انرژی‌های تجدیدپذیر متکی هستند، به طوری که ارزش خروجی خودروهای الکتریکی به 3.98 میلیارد دلار (در حال حاضر حدود 27.701 میلیارد یوان) با نرخ رشد مرکب سالانه حدود 38 درصد می‌رسد. انرژی‌های تجدیدپذیر به 410 میلیون دلار آمریکا (در حال حاضر حدود 2.854 میلیارد یوان) با نرخ رشد مرکب سالانه حدود 19 درصد رسیده است.

تسلا مانع اپراتورهای SiC نشده است

رشد بازار کاربید سیلیکون (SiC) در پنج سال گذشته تا حد زیادی به تسلا، اولین تولیدکننده تجهیزات اصلی که از این ماده در وسایل نقلیه الکتریکی استفاده کرد و بزرگترین خریدار امروز، وابسته بوده است. بنابراین وقتی اخیراً اعلام کرد که راهی برای کاهش ۷۵ درصدی میزان SiC مورد استفاده در ماژول‌های قدرت آینده خود پیدا کرده است، این صنعت دچار وحشت شد و موجودی انبارهای بازیگران اصلی آسیب دید.

کاهش ۷۵ درصدی، به خصوص بدون در نظر گرفتن زمینه‌های کافی، نگران‌کننده به نظر می‌رسد، اما سناریوهای بالقوه متعددی در پس این اعلامیه وجود دارد - که هیچ‌کدام از آنها نشان‌دهنده کاهش چشمگیر تقاضا برای مواد یا کل بازار نیستند.

سناریو ۱: دستگاه‌های کمتر

اینورتر ۴۸ تراشه‌ای در تسلا مدل ۳ بر اساس نوآورانه‌ترین فناوری موجود در زمان توسعه (۲۰۱۷) ساخته شده است. با این حال، با بلوغ اکوسیستم SiC، فرصتی برای افزایش عملکرد زیرلایه‌های SiC از طریق طراحی‌های سیستم پیشرفته‌تر با ادغام بالاتر وجود دارد. اگرچه بعید است که یک فناوری واحد SiC را تا ۷۵ درصد کاهش دهد، اما پیشرفت‌های مختلف در بسته‌بندی، خنک‌کننده (یعنی دو طرفه و خنک‌کننده مایع) و معماری دستگاه کانال‌دار می‌تواند منجر به دستگاه‌های فشرده‌تر و با عملکرد بهتر شود. تسلا بدون شک چنین فرصتی را بررسی خواهد کرد و رقم ۷۵٪ احتمالاً به یک طراحی اینورتر بسیار یکپارچه اشاره دارد که تعداد قالب‌های مورد استفاده خود را از ۴۸ به ۱۲ کاهش می‌دهد. با این حال، اگر چنین باشد، معادل چنین کاهش مثبتی در مواد SiC آنطور که پیشنهاد شده است، نیست.

در همین حال، سایر تولیدکنندگان خودرو که در سال‌های 2023-24 خودروهای 800 ولتی عرضه خواهند کرد، همچنان به SiC متکی خواهند بود که بهترین کاندیدا برای دستگاه‌های با توان و ولتاژ بالا در این بخش است. در نتیجه، ممکن است تولیدکنندگان خودرو تأثیر کوتاه‌مدتی بر نفوذ SiC نبینند.

این وضعیت، تغییر تمرکز بازار خودرو SiC از مواد خام به یکپارچه‌سازی تجهیزات و سیستم‌ها را برجسته می‌کند. ماژول‌های قدرت اکنون نقش حیاتی در بهبود هزینه و عملکرد کلی ایفا می‌کنند و همه بازیگران اصلی در حوزه SiC دارای کسب‌وکار ماژول قدرت با قابلیت‌های بسته‌بندی داخلی خود هستند - از جمله onsemi، STMicroelectronics و Infineon. Wolfspeed اکنون فراتر از مواد خام به دستگاه‌ها گسترش می‌یابد.

سناریو ۲: خودروهای کوچک با نیاز به توان کم

تسلا در حال کار بر روی یک خودروی پایه جدید است تا استفاده از خودروهایش را آسان‌تر کند. مدل ۲ یا مدل Q ارزان‌تر و جمع‌وجورتر از خودروهای فعلی آنها خواهد بود و خودروهای کوچک‌تر با ویژگی‌های کمتر به محتوای SiC زیادی برای تأمین انرژی خود نیاز نخواهند داشت. با این حال، مدل‌های موجود احتمالاً همان طراحی را حفظ خواهند کرد و همچنان به مقادیر زیادی SiC نیاز دارند.

با وجود تمام مزایایش، SiC یک ماده گران‌قیمت است و بسیاری از تولیدکنندگان اصلی (Oems) تمایل خود را برای کاهش هزینه‌ها ابراز کرده‌اند. اکنون که تسلا، بزرگترین تولیدکننده اصلی (OEM) در این حوزه، در مورد قیمت‌ها اظهار نظر کرده است، این می‌تواند به تولیدکنندگان اصلی (IDMs) فشار وارد کند تا هزینه‌ها را کاهش دهند. آیا اعلامیه تسلا می‌تواند استراتژی‌ای برای پیشبرد راه‌حل‌های رقابتی‌تر از نظر هزینه باشد؟ جالب خواهد بود که ببینیم صنعت در هفته‌ها/ماه‌های آینده چگونه واکنش نشان می‌دهد...

شرکت‌های Idms از استراتژی‌های مختلفی برای کاهش هزینه‌ها استفاده می‌کنند، مانند تهیه زیرلایه از تأمین‌کنندگان مختلف، گسترش تولید با افزایش ظرفیت و روی آوردن به ویفرهای با قطر بزرگتر (۶ و ۸ اینچ). فشار فزاینده احتمالاً منحنی یادگیری را برای بازیگران در سراسر زنجیره تأمین در این حوزه تسریع می‌کند. علاوه بر این، افزایش هزینه‌ها می‌تواند SiC را نه تنها برای سایر خودروسازان، بلکه برای سایر کاربردها نیز مقرون‌به‌صرفه‌تر کند، که می‌تواند باعث افزایش پذیرش آن شود.

سناریو ۳: جایگزینی SIC با مواد دیگر

تحلیلگران Yole Intelligence به دقت فناوری‌های دیگری را که می‌توانند با SiC در وسایل نقلیه الکتریکی رقابت کنند، زیر نظر دارند. به عنوان مثال، SiC شیاردار چگالی توان بالاتری ارائه می‌دهد - آیا در آینده شاهد جایگزینی آن با SiC تخت خواهیم بود؟

تا سال ۲۰۲۳، IGBT های سیلیکونی در اینورترهای خودروهای برقی استفاده خواهند شد و از نظر ظرفیت و هزینه در جایگاه خوبی در صنعت قرار دارند. تولیدکنندگان هنوز در حال بهبود عملکرد هستند و این زیرلایه ممکن است پتانسیل مدل کم‌مصرف ذکر شده در سناریوی دوم را نشان دهد، که افزایش مقیاس در مقادیر زیاد را آسان‌تر می‌کند. شاید SiC برای خودروهای پیشرفته‌تر و قدرتمندتر تسلا رزرو شود.

GaN-on-Si پتانسیل بالایی در بازار خودرو نشان می‌دهد، اما تحلیلگران این موضوع را به عنوان یک ملاحظه بلندمدت (بیش از ۵ سال در اینورترها در دنیای سنتی) می‌بینند. در حالی که در صنعت در مورد GaN بحث‌هایی وجود داشته است، نیاز تسلا به کاهش هزینه و افزایش تولید انبوه، بعید است که در آینده به سمت ماده‌ای بسیار جدیدتر و کمتر بالغ شده نسبت به SiC حرکت کند. اما آیا تسلا می‌تواند گام جسورانه‌ای برای پذیرش این ماده نوآورانه بردارد؟ فقط زمان مشخص خواهد کرد.

محموله‌های ویفر کمی تحت تأثیر قرار گرفتند، اما ممکن است بازارهای جدیدی ایجاد شود

اگرچه تلاش برای ادغام بیشتر تأثیر کمی بر بازار دستگاه‌ها خواهد داشت، اما می‌تواند بر عرضه ویفر تأثیر بگذارد. اگرچه به آن اندازه که در ابتدا تصور می‌شد چشمگیر نیست، اما هر سناریو کاهش تقاضای SiC را پیش‌بینی می‌کند که می‌تواند بر شرکت‌های نیمه‌هادی تأثیر بگذارد.

با این حال، این امر می‌تواند عرضه مواد به بازارهای دیگری را که در پنج سال گذشته همراه با بازار خودرو رشد کرده‌اند، افزایش دهد. صنعت خودرو انتظار دارد که همه صنایع در سال‌های آینده رشد قابل توجهی داشته باشند - تقریباً به لطف کاهش هزینه‌ها و افزایش دسترسی به مواد.

اعلامیه تسلا موجی از شوک را در صنعت ایجاد کرد، اما با تأمل بیشتر، چشم‌انداز SiC همچنان بسیار مثبت است. تسلا در مرحله بعدی به کجا می‌رود - و صنعت چگونه واکنش نشان خواهد داد و خود را وفق خواهد داد؟ این موضوع ارزش توجه ما را دارد.