Samkvæmt skýrslu sem TrendForce Consulting gaf út, þar sem samstarfsverkefni Anson, Infineon og annarra bíla- og orkuframleiðenda eru ljós, mun heildarmarkaðurinn fyrir SiC-aflsíhluti ná 2,28 milljörðum Bandaríkjadala árið 2023 (upplýsingar um heim í upplýsingatækni: um 15,869 milljarðar júana), sem er 41,4% aukning milli ára.
Samkvæmt skýrslunni eru þriðju kynslóðar hálfleiðarar kísillkarbíð (SiC) og gallíumnítríð (GaN), og SiC nemur 80% af heildarframleiðslugildinu. SiC hentar fyrir háspennu- og straumnotkunartilvik, sem geta aukið enn frekar skilvirkni rafknúinna ökutækja og kerfa fyrir endurnýjanlega orku.
Samkvæmt TrendForce eru tvö helstu notkunarsvið fyrir SiC-rafmagnsíhluti rafbíla og endurnýjanleg orka, sem náðu 1,09 milljörðum Bandaríkjadala og 210 milljónum Bandaríkjadala árið 2022 (nú um 7,586 milljarðar RMB). Það nemur 67,4% og 13,1% af heildarmarkaði SiC-rafmagnsíhluta.
Samkvæmt TrendForce Consulting er gert ráð fyrir að markaðurinn fyrir SiC-rafmagnsíhluti muni ná 5,33 milljörðum Bandaríkjadala árið 2026 (nú um 37,097 milljarðar júana). Algengustu notkunarsviðin byggja enn á rafknúnum ökutækjum og endurnýjanlegri orku, þar sem framleiðsluvirði rafknúinna ökutækja nær 3,98 milljörðum Bandaríkjadala (nú um 27,701 milljarði júana), með um 38% CAGR (samsettum árlegum vexti); endurnýjanleg orka náði 410 milljónum Bandaríkjadala (nú um 2,854 milljörðum júana), með um 19% CAGR.
Tesla hefur ekki hindrað SiC rekstraraðila
Vöxtur markaðarins fyrir kísilkarbíð (SiC) undanfarin fimm ár hefur að miklu leyti verið háður Tesla, fyrsta framleiðanda upprunalegu búnaðarins til að nota efnið í rafbíla og stærsta kaupandann í dag. Þegar fyrirtækið tilkynnti nýlega að það hefði fundið leið til að minnka magn SiC sem notað verður í framtíðarorkueiningum sínum um 75 prósent, varð iðnaðurinn fyrir miklum ótta og birgðir helstu aðila urðu fyrir barðinu á því.
75 prósenta lækkun hljómar ógnvekjandi, sérstaklega án mikils samhengis, en fjölmargar mögulegar sviðsmyndir liggja að baki tilkynningunni – en engin þeirra bendir til mikillar lækkunar á eftirspurn eftir efniviði eða markaðnum í heild.
Atburðarás 1: Færri tæki
48-flísar inverterinn í Tesla Model 3 er byggður á nýjustu tækni sem völ var á þegar þróunin hófst (2017). Hins vegar, þegar SiC vistkerfið þroskast, gefst tækifæri til að auka afköst SiC undirlaga með háþróaðri kerfishönnun með meiri samþættingu. Þó ólíklegt sé að ein tækni muni draga úr SiC um 75%, geta ýmsar framfarir í pökkun, kælingu (þ.e. tvíhliða og vökvakælingu) og rásaðri tækjaarkitektúr leitt til samþjappaðra og afkastameiri tækja. Tesla mun án efa kanna slíkt tækifæri og 75% talan vísar líklega til mjög samþættrar inverterhönnunar sem dregur úr fjölda deyja sem það notar úr 48 í 12. Hins vegar, ef svo er, jafngildir það ekki eins jákvæðri minnkun á SiC efnum og hefur verið lagt til.
Á sama tíma munu aðrir framleiðendur sem kynna 800V ökutæki á markaðnum á árunum 2023-24 enn reiða sig á SiC, sem er besti kosturinn fyrir háafls- og háspennutæki í þessum geira. Þar af leiðandi gætu framleiðendur ekki séð skammtímaáhrif á útbreiðslu SiC.
Þessi staða undirstrikar þá breytingu sem hefur orðið á áherslum SiC-bílamarkaðarins frá hráefnum yfir í samþættingu búnaðar og kerfa. Aflgjafaeiningar gegna nú lykilhlutverki í að bæta heildarkostnað og afköst, og allir helstu aðilar í SiC-geiranum eiga aflgjafaeiningafyrirtæki með sína eigin innri pökkunargetu – þar á meðal onsemi, STMicroelectronics og Infineon. Wolfspeed er nú að stækka framleiðsluna frá hráefnum yfir í tæki.
Atburðarás 2: Lítil ökutæki með litla orkuþörf
Tesla hefur verið að vinna að nýjum grunnbíl til að gera bíla sína auðveldari í notkun. Model 2 eða Model Q verða ódýrari og minni en núverandi bílar þeirra, og minni bílar með færri eiginleikum munu ekki þurfa eins mikið SiC-innihald til að knýja þá. Hins vegar er líklegt að núverandi gerðir þeirra haldi sömu hönnun og þurfi samt mikið magn af SiC í heildina.
Þrátt fyrir alla sína kosti er SiC dýrt efni og margir framleiðendur hafa lýst yfir löngun til að lækka kostnað. Nú þegar Tesla, stærsti framleiðandinn á þessu sviði, hefur tjáð sig um verð gæti þetta sett þrýsting á framleiðendur til að lækka kostnað. Gæti tilkynning Tesla verið stefna til að knýja fram samkeppnishæfari lausnir? Það verður áhugavert að sjá hvernig iðnaðurinn bregst við á næstu vikum/mánuðum...
Framleiðendur í erlendum markaði nota mismunandi aðferðir til að lækka kostnað, svo sem með því að kaupa undirlag frá mismunandi birgjum, auka framleiðslugetu og skipta yfir í stærri skífur (6" og 8"). Aukinn þrýstingur mun líklega flýta fyrir námsferlinum fyrir aðila í allri framboðskeðjunni á þessu sviði. Að auki gætu hækkandi kostnaður gert SiC hagkvæmara, ekki aðeins fyrir aðra bílaframleiðendur heldur einnig fyrir önnur forrit, sem gæti ýtt enn frekar undir notkun þess.
Atburðarás 3: Skiptu út SIC fyrir önnur efni
Sérfræðingar hjá Yole Intelligence fylgjast grannt með annarri tækni sem gæti keppt við SiC í rafknúnum ökutækjum. Til dæmis býður rifjað SiC upp á meiri orkuþéttleika – munum við sjá það koma í stað flats SiC í framtíðinni?
Árið 2023 verða Si IGBT-ar notaðir í inverterum fyrir rafbíla og eru vel staðsettir innan greinarinnar hvað varðar afköst og kostnað. Framleiðendur eru enn að bæta afköst og þetta undirlag gæti sýnt fram á möguleika lágorkulíkansins sem getið er í öðru dæminu, sem auðveldar uppskalun í miklu magni. Kannski verður SiC frátekið fyrir fullkomnari og öflugri bíla Tesla.
GaN-á-Si sýnir mikla möguleika á bílaiðnaðinum, en sérfræðingar sjá þetta sem langtímahugsun (yfir 5 ár í inverterum í hefðbundnum heimi). Þó að nokkur umræða hafi átt sér stað í greininni um GaN, þá gerir þörf Tesla fyrir kostnaðarlækkun og fjöldaframleiðslu ólíklegt að fyrirtækið muni færa sig yfir í mun nýrra og óþroskaðra efni en SiC í framtíðinni. En getur Tesla stigið það djörfu skref að taka upp þetta nýstárlega efni fyrst? Tíminn einn mun leiða það í ljós.
Sendingar á vöfflum höfðu lítil áhrif, en það gætu komið nýir markaðir
Þótt áherslan á aukna samþættingu muni hafa lítil áhrif á markaðinn fyrir tæki, gæti hún haft áhrif á sendingar á skífum. Þótt það sé ekki eins dramatískt og margir héldu í fyrstu, þá spáir hvert atburðarás samdrætti í eftirspurn eftir SiC, sem gæti haft áhrif á hálfleiðarafyrirtæki.
Hins vegar gæti það aukið framboð á efni til annarra markaða sem hafa vaxið samhliða bílamarkaðnum undanfarin fimm ár. Bílaiðnaðurinn býst við að allar atvinnugreinar muni vaxa verulega á næstu árum — næstum þökk sé lægri kostnaði og auknu aðgengi að efni.
Tilkynning Tesla olli miklu uppnámi í greininni, en við nánari íhugun eru horfurnar fyrir SiC enn mjög jákvæðar. Hvert stefnir Tesla næst – og hvernig mun greinin bregðast við og aðlagast? Þetta er athyglisvert.
Birtingartími: 27. mars 2023