A TrendForce Consulting által közzétett jelentés szerint, mivel az Anson, az Infineon és más autó- és energiagyártókkal folytatott együttműködési projektek egyértelműek, a SiC teljesítményalkatrész-piac teljes értéke 2023-ra 2,28 milliárd dollárra fog emelkedni (IT hazai jegyzet: körülbelül 15,869 milliárd jüan), ami 41,4%-os növekedést jelent az előző évhez képest.
A jelentés szerint a harmadik generációs félvezetők közé tartozik a szilícium-karbid (SiC) és a gallium-nitrid (GaN), és a SiC a teljes kimeneti érték 80%-át teszi ki. A SiC alkalmas nagyfeszültségű és nagyáramú alkalmazásokhoz, ami tovább javíthatja az elektromos járművek és a megújuló energiaforrásokat hasznosító berendezések hatékonyságát.
A TrendForce szerint a SiC teljesítményalkatrészek két legfontosabb alkalmazási területe az elektromos járművek és a megújuló energia, amelyek 2022-ben elérték az 1,09 milliárd, illetve a 210 millió dollárt (jelenleg körülbelül 7,586 milliárd RMB). Ez a teljes SiC teljesítményalkatrész-piac 67,4%-át, illetve 13,1%-át teszi ki.
A TrendForce Consulting szerint a SiC teljesítményalkatrészek piacának várhatóan 2026-ra eléri az 5,33 milliárd dollárt (jelenleg körülbelül 37,097 milliárd jüan). A fő alkalmazások továbbra is az elektromos járművekre és a megújuló energiára támaszkodnak, az elektromos járművek termelési értéke eléri a 3,98 milliárd dollárt (jelenleg körülbelül 27,701 milliárd jüan), a CAGR (összetett éves növekedési ütem) pedig körülbelül 38%; a megújuló energia elérte a 410 millió amerikai dollárt (jelenleg körülbelül 2,854 milliárd jüan), a CAGR pedig körülbelül 19%.
A Tesla nem riasztotta el a SiC-üzemeltetőket
A szilícium-karbid (SiC) piac növekedése az elmúlt öt évben nagyrészt a Teslától függött, amely az első eredetiberendezés-gyártó volt, amely elektromos járművekben használta az anyagot, és napjaink legnagyobb vásárlója. Így amikor a közelmúltban bejelentette, hogy talált egy módszert a jövőbeli teljesítménymoduljaiban felhasznált SiC mennyiségének 75 százalékkal történő csökkentésére, az iparág pánikba esett, és a főbb szereplők készletei is megsínylették.
A 75 százalékos csökkentés riasztóan hangzik, különösen sok kontextus nélkül, de a bejelentés mögött számos lehetséges forgatókönyv húzódik meg – ezek egyike sem utal az anyagok iránti kereslet vagy a piac egészének drámai csökkenésére.
1. forgatókönyv: Kevesebb eszköz
A Tesla Model 3 48 chipes invertere a fejlesztés idején (2017) elérhető leginnovatívabb technológián alapul. Ahogy azonban a SiC ökoszisztéma érik, lehetőség nyílik a SiC szubsztrátok teljesítményének növelésére fejlettebb, nagyobb integrációjú rendszerkialakítások révén. Bár nem valószínű, hogy egyetlen technológia 75%-kal csökkentené a SiC-t, a tokozás, a hűtés (azaz a kétoldalas és folyadékhűtéses) és a csatornázott eszközarchitektúra terén elért különféle fejlesztések kompaktabb, jobban teljesítő eszközökhöz vezethetnek. A Tesla kétségtelenül megvizsgál egy ilyen lehetőséget, és a 75%-os adat valószínűleg egy nagymértékben integrált inverter kialakításra utal, amely a felhasznált chipek számát 48-ról 12-re csökkenti. Ha azonban ez a helyzet, az nem egyenértékű a SiC anyagok felhasználásának olyan pozitív csökkentésével, mint ahogyan azt korábban feltételezték.
Eközben más, 2023-24-ben 800 V-os járműveket piacra dobó OEM-ek továbbra is a SiC-re fognak támaszkodni, amely a legjobb jelölt a nagy teljesítményű és nagyfeszültségű eszközökhöz ebben a szegmensben. Ennek eredményeként az OEM-ek rövid távon nem feltétlenül látnak hatást a SiC penetrációjára.
Ez a helyzet rávilágít arra, hogy a SiC autóipari piac fókusza a nyersanyagokról a berendezések és rendszerek integrációjára helyeződik át. A teljesítménymodulok ma már létfontosságú szerepet játszanak az összköltség és a teljesítmény javításában, és a SiC piac összes jelentős szereplője rendelkezik teljesítménymodul-üzletággal, saját belső tokozási képességekkel – beleértve az onsemi-t, az STMicroelectronics-t és az Infineon-t. A Wolfspeed most a nyersanyagokon túl az eszközökre is kiterjeszti tevékenységét.
2. forgatókönyv: Kis járművek alacsony energiaigényekkel
A Tesla egy új, belépő szintű autón dolgozik, hogy járművei könnyebben használhatók legyenek. A Model 2 vagy a Model Q olcsóbb és kompaktabb lesz, mint a jelenlegi járműveik, és a kevesebb funkcióval rendelkező kisebb autóknak nem kell annyi SiC-tartalommal működniük. A meglévő modellek azonban valószínűleg megtartják ugyanazt a dizájnt, és összességében továbbra is nagy mennyiségű SiC-t igényelnek.
Minden előnye ellenére a SiC drága anyag, és sok OEM-gyártó (OEM) kifejezte költségcsökkentési szándékát. Most, hogy a Tesla, a piac legnagyobb OEM-gyártója (OEM) is nyilatkozott az árakról, ez nyomást gyakorolhat a disztribúciós gyártókra (IDM) a költségek csökkentése érdekében. Vajon a Tesla bejelentése egy olyan stratégia lehet, amely költségversenyképesebb megoldásokat kíván előmozdítani? Érdekes lesz látni, hogyan reagál az iparág a következő hetekben/hónapokban…
Az autógyártók különböző stratégiákat alkalmaznak a költségek csökkentésére, például különböző beszállítóktól szerzik be az alapanyagot, bővítik a termelést a kapacitás növelésével, és nagyobb átmérőjű ostyákra (6” és 8”) váltanak. A megnövekedett nyomás valószínűleg felgyorsítja a tanulási görbét az ellátási lánc szereplői számára ezen a területen. Ezenkívül a növekvő költségek megfizethetőbbé tehetik a SiC-t nemcsak más autógyártók, hanem más alkalmazások számára is, ami tovább ösztönözheti az elterjedését.
3. forgatókönyv: A SIC cseréje más anyagokkal
A Yole Intelligence elemzői árgus szemekkel figyelik azokat a technológiákat, amelyek versenyre kelhetnek a SiC-vel az elektromos járművekben. Például a barázdált SiC nagyobb teljesítménysűrűséget kínál – vajon a jövőben felváltja majd a sík SiC-ot?
2023-ra a Si IGBT-ket elektromos járművek invertereiben fogják használni, és kapacitásuk és költségük tekintetében jó pozícióban vannak az iparágban. A gyártók továbbra is fejlesztik a teljesítményt, és ez az alapanyag megmutathatja a második forgatókönyvben említett alacsony fogyasztású modell potenciálját, ami megkönnyíti a nagy mennyiségben történő gyártást. Lehetséges, hogy a SiC-t a Tesla fejlettebb, erősebb autói számára tartják fenn.
A GaN-on-Si nagy potenciált mutat az autóiparban, de az elemzők hosszú távú megfontolásnak tekintik (a hagyományos világ invertereiben több mint 5 év). Bár az iparágban folytak viták a GaN-ról, a Tesla költségcsökkentési és tömegnövelési igénye valószínűtlenné teszi, hogy a jövőben egy sokkal újabb és kevésbé kiforrott anyagra térjen át, mint a SiC. De vajon a Tesla megteheti-e azt a merész lépést, hogy elsőként ezt az innovatív anyagot alkalmazza? Csak az idő fogja megmondani.
Az ostyaszállítmányok kissé változtak, de lehetnek új piacok
Bár a nagyobb integrációra irányuló törekvésnek csekély hatása lesz az eszközpiacra, a wafer szállításokra hatással lehet. Bár nem olyan drámai, mint ahogy sokan kezdetben gondolták, mindegyik forgatókönyv a SiC kereslet csökkenését jósolja, ami hatással lehet a félvezetőgyártó vállalatokra.
Ugyanakkor növelheti az anyagok kínálatát más piacokon, amelyek az elmúlt öt évben az autópiaccal együtt növekedtek. Az autóipar arra számít, hogy az elkövetkező években minden iparág jelentősen növekedni fog – szinte az alacsonyabb költségeknek és az anyagokhoz való jobb hozzáférésnek köszönhetően.
A Tesla bejelentése sokkhullámokat küldött az iparágba, de további elemzések alapján a SiC kilátásai továbbra is nagyon pozitívak. Merre tovább a Tesla – és hogyan fog reagálni és alkalmazkodni az iparág? Érdemes odafigyelni rá.
Közzététel ideje: 2023. márc. 27.