ट्रेंडफोर्स कंसल्टिंग द्वारा जारी एक रिपोर्ट के अनुसार, जैसा कि एंसन, इन्फिनियन और ऑटोमोबाइल और ऊर्जा निर्माताओं के साथ अन्य सहयोग परियोजनाओं से स्पष्ट है, समग्र SiC पावर कंपोनेंट बाजार 2023 में 2.28 बिलियन अमेरिकी डॉलर (आईटी घरेलू नोट: लगभग 15.869 बिलियन युआन) तक पहुंच जाएगा, जो साल-दर-साल 41.4% की वृद्धि है।
रिपोर्ट के अनुसार, तीसरी पीढ़ी के अर्धचालकों में सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और गैलियम नाइट्राइड (GaN) शामिल हैं, और SiC कुल उत्पादन मूल्य का 80% हिस्सा है। SiC उच्च वोल्टेज और उच्च धारा वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिससे इलेक्ट्रिक वाहनों और नवीकरणीय ऊर्जा उपकरण प्रणालियों की दक्षता में और सुधार हो सकता है।
ट्रेंडफोर्स के अनुसार, SiC पावर कंपोनेंट्स के दो सबसे बड़े अनुप्रयोग इलेक्ट्रिक वाहन और नवीकरणीय ऊर्जा हैं, जिनका बाजार 2022 में क्रमशः 1.09 बिलियन डॉलर और 210 मिलियन डॉलर (वर्तमान में लगभग 7.586 बिलियन RMB) तक पहुंच गया था। यह कुल SiC पावर कंपोनेंट बाजार का क्रमशः 67.4% और 13.1% हिस्सा है।
ट्रेंडफोर्स कंसल्टिंग के अनुसार, SiC पावर कंपोनेंट बाजार के 2026 तक 5.33 बिलियन डॉलर (वर्तमान में लगभग 37.097 बिलियन युआन) तक पहुंचने की उम्मीद है। इसके मुख्य अनुप्रयोग अभी भी इलेक्ट्रिक वाहनों और नवीकरणीय ऊर्जा पर निर्भर हैं, जिसमें इलेक्ट्रिक वाहनों का उत्पादन मूल्य 3.98 बिलियन डॉलर (वर्तमान में लगभग 27.701 बिलियन युआन) तक पहुंच गया है, जिसकी वार्षिक वृद्धि दर लगभग 38% है; नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन मूल्य 410 मिलियन अमेरिकी डॉलर (वर्तमान में लगभग 2.854 बिलियन युआन) तक पहुंच गया है, जिसकी वार्षिक वृद्धि दर लगभग 19% है।
टेस्ला ने SiC ऑपरेटरों को हतोत्साहित नहीं किया है।
पिछले पांच वर्षों में सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) बाजार की वृद्धि काफी हद तक टेस्ला पर निर्भर रही है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों में इस सामग्री का उपयोग करने वाली पहली मूल उपकरण निर्माता कंपनी है और आज सबसे बड़ी खरीदार भी है। इसलिए जब टेस्ला ने हाल ही में घोषणा की कि उसने अपने भविष्य के पावर मॉड्यूल में उपयोग होने वाले SiC की मात्रा को 75 प्रतिशत तक कम करने का तरीका खोज लिया है, तो उद्योग में अफरा-तफरी मच गई और प्रमुख कंपनियों के स्टॉक पर इसका बुरा असर पड़ा।
75 प्रतिशत की कटौती चिंताजनक लगती है, खासकर बिना पर्याप्त संदर्भ के, लेकिन इस घोषणा के पीछे कई संभावित परिदृश्य हैं - जिनमें से कोई भी सामग्रियों की मांग या पूरे बाजार में भारी कमी का संकेत नहीं देता है।
परिदृश्य 1: कम उपकरण
टेस्ला मॉडल 3 में लगा 48-चिप वाला इन्वर्टर विकास के समय (2017) उपलब्ध सबसे नवीन तकनीक पर आधारित है। हालांकि, जैसे-जैसे SiC इकोसिस्टम परिपक्व हो रहा है, उच्च एकीकरण वाले उन्नत सिस्टम डिज़ाइनों के माध्यम से SiC सबस्ट्रेट्स के प्रदर्शन को बढ़ाने का अवसर है। हालांकि यह संभावना नहीं है कि कोई एक तकनीक SiC को 75% तक कम कर देगी, लेकिन पैकेजिंग, कूलिंग (यानी, डबल-साइडेड और लिक्विड-कूल्ड) और चैनेल्ड डिवाइस आर्किटेक्चर में विभिन्न प्रगति से अधिक कॉम्पैक्ट और बेहतर प्रदर्शन करने वाले उपकरण बन सकते हैं। टेस्ला निस्संदेह ऐसे अवसर का लाभ उठाएगी, और 75% का आंकड़ा संभवतः एक अत्यधिक एकीकृत इन्वर्टर डिज़ाइन को संदर्भित करता है जो उपयोग किए जाने वाले डाइज़ की संख्या को 48 से घटाकर 12 कर देता है। हालांकि, यदि ऐसा है, तो यह SiC सामग्री में उतनी सकारात्मक कमी के बराबर नहीं है जितना कि सुझाव दिया गया है।
इस बीच, 2023-24 में 800V वाहन लॉन्च करने वाले अन्य OEM अभी भी SiC पर निर्भर रहेंगे, जो इस सेगमेंट में उच्च शक्ति और उच्च वोल्टेज रेटिंग वाले उपकरणों के लिए सबसे उपयुक्त विकल्प है। परिणामस्वरूप, OEM को SiC के उपयोग में अल्पकालिक प्रभाव देखने को नहीं मिल सकता है।
यह स्थिति SiC ऑटोमोटिव बाजार के फोकस में आए बदलाव को उजागर करती है, जो कच्चे माल से हटकर उपकरण और सिस्टम एकीकरण की ओर केंद्रित हो गया है। पावर मॉड्यूल अब समग्र लागत और प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और SiC क्षेत्र के सभी प्रमुख खिलाड़ियों के पास अपने स्वयं के आंतरिक पैकेजिंग क्षमताओं के साथ पावर मॉड्यूल व्यवसाय हैं - जिनमें ऑनसेमी, एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और इन्फिनियन शामिल हैं। वोल्फस्पीड अब कच्चे माल से आगे बढ़कर उपकरणों के क्षेत्र में भी विस्तार कर रही है।
परिदृश्य 2: कम बिजली खपत वाले छोटे वाहन
टेस्ला अपनी गाड़ियों को इस्तेमाल में आसान बनाने के लिए एक नई एंट्री-लेवल कार पर काम कर रही है। मॉडल 2 या मॉडल क्यू उनकी मौजूदा गाड़ियों से सस्ती और ज़्यादा कॉम्पैक्ट होंगी, और कम फीचर्स वाली छोटी कारों को चलाने के लिए कम SiC की ज़रूरत होगी। हालांकि, उनके मौजूदा मॉडलों का डिज़ाइन शायद वही रहेगा और उनमें अभी भी कुल मिलाकर बड़ी मात्रा में SiC की ज़रूरत होगी।
अपनी तमाम खूबियों के बावजूद, SiC एक महंगा पदार्थ है, और कई OEMs ने लागत कम करने की इच्छा जताई है। अब जब इस क्षेत्र की सबसे बड़ी OEM कंपनी टेस्ला ने कीमतों पर टिप्पणी की है, तो इससे IDMs पर लागत कम करने का दबाव पड़ सकता है। क्या टेस्ला की यह घोषणा अधिक लागत-प्रतिस्पर्धी समाधानों को बढ़ावा देने की रणनीति हो सकती है? आने वाले हफ्तों/महीनों में उद्योग की प्रतिक्रिया देखना दिलचस्प होगा…
आईडीएमएस लागत कम करने के लिए विभिन्न रणनीतियों का उपयोग कर रहे हैं, जैसे कि अलग-अलग आपूर्तिकर्ताओं से सब्सट्रेट प्राप्त करना, क्षमता बढ़ाकर उत्पादन का विस्तार करना और बड़े व्यास वाले वेफर्स (6 इंच और 8 इंच) का उपयोग करना। बढ़ते दबाव से आपूर्ति श्रृंखला में शामिल सभी कंपनियों के लिए इस क्षेत्र में सीखने की प्रक्रिया में तेजी आने की संभावना है। इसके अलावा, बढ़ती लागत SiC को न केवल अन्य ऑटोमोबाइल निर्माताओं के लिए बल्कि अन्य अनुप्रयोगों के लिए भी अधिक किफायती बना सकती है, जिससे इसका उपयोग और भी बढ़ सकता है।
परिदृश्य 3: एसआईसी को अन्य सामग्रियों से बदलें
योले इंटेलिजेंस के विश्लेषक उन अन्य तकनीकों पर कड़ी नज़र रख रहे हैं जो इलेक्ट्रिक वाहनों में SiC से प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, ग्रूव्ड SiC उच्च शक्ति घनत्व प्रदान करता है – क्या भविष्य में यह फ्लैट SiC की जगह ले लेगा?
2023 तक, Si IGBT का उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों के इनवर्टर में किया जाएगा और क्षमता और लागत के मामले में यह उद्योग में अच्छी स्थिति में है। निर्माता अभी भी इसके प्रदर्शन में सुधार कर रहे हैं, और यह सब्सट्रेट दूसरे परिदृश्य में उल्लिखित कम-शक्ति वाले मॉडल की क्षमता को दर्शा सकता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन करना आसान हो जाता है। संभवतः SiC को टेस्ला की अधिक उन्नत, अधिक शक्तिशाली कारों के लिए आरक्षित रखा जाएगा।
GaN-on-Si ऑटोमोटिव बाजार में अपार संभावनाएं दिखाता है, लेकिन विश्लेषक इसे एक दीर्घकालिक परियोजना के रूप में देखते हैं (पारंपरिक इन्वर्टर उद्योग में 5 साल से अधिक का समय)। हालांकि उद्योग में GaN को लेकर कुछ चर्चा हुई है, लेकिन टेस्ला की लागत कम करने और बड़े पैमाने पर उत्पादन बढ़ाने की आवश्यकता को देखते हुए यह संभावना कम है कि वह भविष्य में SiC जैसी अपेक्षाकृत नई और कम विकसित सामग्री की ओर रुख करेगी। लेकिन क्या टेस्ला इस नवोन्मेषी सामग्री को सबसे पहले अपनाने का साहसिक कदम उठा पाएगी? यह तो समय ही बताएगा।
वेफर की शिपमेंट पर मामूली असर पड़ा है, लेकिन नए बाजार खुल सकते हैं।
हालांकि अधिक एकीकरण के प्रयास का डिवाइस बाजार पर मामूली प्रभाव पड़ेगा, लेकिन वेफर शिपमेंट पर इसका असर पड़ सकता है। हालांकि यह उतना नाटकीय नहीं होगा जितना कि कई लोगों ने शुरू में सोचा था, लेकिन प्रत्येक परिदृश्य SiC की मांग में गिरावट का अनुमान लगाता है, जो सेमीकंडक्टर कंपनियों को प्रभावित कर सकता है।
हालांकि, इससे उन अन्य बाजारों में सामग्रियों की आपूर्ति बढ़ सकती है जो पिछले पांच वर्षों में ऑटो बाजार के साथ-साथ विकसित हुए हैं। ऑटो उद्योग को उम्मीद है कि आने वाले वर्षों में सभी उद्योग उल्लेखनीय रूप से विकसित होंगे - लगभग कम लागत और सामग्रियों की बेहतर उपलब्धता के कारण।
टेस्ला की घोषणा ने उद्योग जगत में हलचल मचा दी, लेकिन गहन चिंतन करने पर SiC का भविष्य उज्ज्वल प्रतीत होता है। टेस्ला आगे क्या करेगी और उद्योग इस पर कैसी प्रतिक्रिया देगा और कैसे अनुकूलन करेगा? यह जानना हमारे लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
पोस्ट करने का समय: 27 मार्च 2023