Prema izvješću koje je objavio TrendForce Consulting, kako jasno pokazuju Anson, Infineon i drugi projekti suradnje s proizvođačima automobila i energije, ukupno tržište SiC energetskih komponenti povećat će se na 2,28 milijardi američkih dolara u 2023. (napomena za IT: oko 15,869 milijardi juana), što je porast od 41,4% u odnosu na prethodnu godinu.
Prema izvješću, poluvodiči treće generacije uključuju silicijev karbid (SiC) i galijev nitrid (GaN), a SiC čini 80% ukupne izlazne vrijednosti. SiC je prikladan za scenarije primjene visokog napona i velike struje, što može dodatno poboljšati učinkovitost električnih vozila i sustava opreme za obnovljive izvore energije.
Prema TrendForceu, dvije najvažnije primjene SiC energetskih komponenti su električna vozila i obnovljivi izvori energije, koji su u 2022. godini dosegli 1,09 milijardi dolara, odnosno 210 milijuna dolara (trenutno oko 7,586 milijardi RMB). To čini 67,4% odnosno 13,1% ukupnog tržišta SiC energetskih komponenti.
Prema TrendForce Consultingu, očekuje se da će tržište SiC energetskih komponenti do 2026. dosegnuti 5,33 milijarde dolara (trenutno oko 37,097 milijardi juana). Glavne primjene i dalje se oslanjaju na električna vozila i obnovljive izvore energije, s proizvodnom vrijednošću električnih vozila koja doseže 3,98 milijardi dolara (trenutno oko 27,701 milijardi juana), CAGR (složena godišnja stopa rasta) od oko 38%; Obnovljiva energija dosegla je 410 milijuna američkih dolara (trenutno oko 2,854 milijarde juana), CAGR od oko 19%.
Tesla nije odvratila operatere SiC-a
Rast tržišta silicijevog karbida (SiC) u posljednjih pet godina uvelike je ovisio o Tesli, prvom proizvođaču originalne opreme koji je koristio taj materijal u električnim vozilima i najvećem kupcu danas. Stoga je, kada je nedavno objavljeno da je pronašlo način da smanji količinu SiC-a koja se koristi u budućim energetskim modulima za 75 posto, industrija bačena u paniku, a zalihe glavnih igrača su stradale.
Smanjenje od 75 posto zvuči alarmantno, posebno bez puno konteksta, ali iza objave stoji niz potencijalnih scenarija - od kojih niti jedan ne sugerira dramatično smanjenje potražnje za materijalima ili tržišta u cjelini.
Scenarij 1: Manje uređaja
Inverter s 48 čipova u Teslinom Modelu 3 temelji se na najinovativnijoj tehnologiji dostupnoj u vrijeme razvoja (2017.). Međutim, kako SiC ekosustav sazrijeva, postoji prilika za proširenje performansi SiC supstrata kroz naprednije dizajne sustava s većom integracijom. Iako je malo vjerojatno da će jedna tehnologija smanjiti SiC za 75%, razni napredci u pakiranju, hlađenju (tj. dvostrano i tekućinom hlađenje) i arhitekturi kanaliziranih uređaja mogu dovesti do kompaktnijih uređaja s boljim performansama. Tesla će bez sumnje istražiti takvu priliku, a brojka od 75% vjerojatno se odnosi na visoko integrirani dizajn invertera koji smanjuje broj čipova koje koristi s 48 na 12. Međutim, ako je to slučaj, to nije ekvivalentno takvom pozitivnom smanjenju SiC materijala kao što je predloženo.
U međuvremenu, drugi proizvođači originalne opreme (OEM) koji lansiraju vozila od 800 V u razdoblju 2023.-2024. 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 pomak fokusa automobilskog tržišta SiC-a sa sirovina na integraciju opreme i sustava. Energetski moduli sada igraju vitalnu ulogu u poboljšanju ukupnih troškova i performansi, a svi glavni igrači u SiC prostoru imaju tvrtke za energetske module s vlastitim internim kapacitetima pakiranja - 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 početne klase 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 značajki neće trebati toliko SiC sadržaja za pogon. Međutim, postojeći modeli vjerojatno će zadržati isti dizajn i dalje će općenito zahtijevati velike količine SiC-a.
Unatoč svim svojim prednostima, SiC je skup materijal, a mnogi proizvođači originalne opreme (OEM) izrazili su želju za smanjenjem troškova. Sada kada je Tesla, najveći proizvođač originalne opreme u tom području, komentirala cijene, to bi moglo izvršiti pritisak na proizvođače gotove 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 nadolazećim tjednima/mjesecima…
Idms-ovi koriste različite strategije za smanjenje troškova, kao što je nabava supstrata od različitih dobavljača, proširenje proizvodnje povećanjem kapaciteta i prelazak na pločice većeg promjera (6" i 8"). Povećani pritisak vjerojatno će ubrzati krivulju učenja za igrače u cijelom lancu opskrbe 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 tvrtke Yole Intelligence pomno prate druge tehnologije koje bi mogle konkurirati SiC-u u električnim vozilima. Na primjer, žljebljeni SiC nudi veću gustoću snage – hoćemo li ga u budućnosti vidjeti kako zamjenjuje ravni SiC?
Do 2023. godine, Si IGBT-ovi 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 rezerviran za Tesline naprednije i snažnije automobile.
GaN-na-Si pokazuje veliki potencijal na automobilskom tržištu, ali analitičari to vide kao dugoročno razmatranje (više od 5 godina u inverterima u tradicionalnom svijetu). Iako je u industriji bilo nekih rasprava o GaN-u, Teslina potreba za smanjenjem troškova i masovnim povećanjem proizvodnje čini malo vjerojatnim da će se u budućnosti prebaciti 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 poticaj za većom integracijom imati mali utjecaj na tržište uređaja, mogao bi utjecati na isporuke pločica. Iako ne tako dramatičan kao što su mnogi isprva mislili, svaki scenarij predviđa pad potražnje za SiC-om, što bi moglo utjecati na tvrtke koje se bave poluvodičima.
Međutim, to bi moglo povećati opskrbu materijalima drugim tržištima koja su rasla zajedno s automobilskim tržištem u posljednjih pet godina. Automobilska industrija očekuje značajan rast svih industrija u nadolazećim 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. Kamo Tesla ide sljedeće - i kako će industrija reagirati i prilagoditi se? Vrijedi naše pažnje.
Vrijeme objave: 27. ožujka 2023.