TrendForce Consultingが発表したレポートによると、アンソン、インフィニオンなど自動車、エネルギーメーカーとの提携プロジェクトが明確になっているため、SiCパワーコンポーネント市場全体は2023年に22.8億米ドル（ITホームノート：約158.69億元）に拡大し、前年比41.4%増となる見込みです。
報告書によると、第3世代半導体には炭化ケイ素（SiC）と窒化ガリウム（GaN）が含まれ、SiCは全体の出力値の80%を占めています。SiCは高電圧・大電流のアプリケーションシナリオに適しており、電気自動車や再生可能エネルギー設備システムの効率をさらに向上させることができます。
TrendForceによると、SiCパワーコンポーネントの主要用途は電気自動車と再生可能エネルギーで、2022年にはそれぞれ10億9,000万ドルと2億1,000万ドル（現在約75億8,600万人民元）に達すると予想されています。これは、SiCパワーコンポーネント市場全体の67.4%と13.1%を占めています。
TrendForce Consultingによると、SiCパワーコンポーネント市場は2026年までに53億3,000万米ドル（現在約370億9,700万元）に達すると予測されています。主流の用途は依然として電気自動車と再生可能エネルギーに依存しており、電気自動車の生産額は39億8,000万米ドル（現在約277億1,000万元）に達し、年平均成長率（CAGR）は約38%です。再生可能エネルギーは4億1,000万米ドル（現在約28億5,400万元）に達し、年平均成長率（CAGR）は約19%です。
テスラはSiC事業者を阻止していない
過去5年間のシリコンカーバイド（SiC）市場の成長は、電気自動車にこの素材を初めて採用したOEM（相手先ブランドによる製造業者）であり、現在では最大の購入者でもあるテスラに大きく依存してきました。そのため、テスラが最近、将来のパワーモジュールに使用するSiCの量を75%削減する方法を発見したと発表した際、業界はパニックに陥り、主要企業の在庫は減少しました。
75パーセントの削減は、特に十分な背景情報がないと、不安を抱かせるものだが、この発表の背後にはいくつかの潜在的なシナリオがあり、そのどれもが材料や市場全体の需要が劇的に減少することを示唆するものではない。
シナリオ1: デバイスの数が減る
テスラ モデル3に搭載された48チップのインバーターは、開発時点（2017年）で最も革新的な技術に基づいています。しかし、SiCエコシステムが成熟するにつれて、より高度な統合システム設計を通じてSiC基板の性能を拡張する機会が生まれます。単一の技術でSiCを75%削減することは考えにくいですが、パッケージング、冷却（両面冷却や液冷など）、チャネル型デバイスアーキテクチャにおけるさまざまな進歩により、よりコンパクトで高性能なデバイスを実現できます。テスラがこのような機会を模索することは間違いありません。そして、75%という数字は、使用するダイの数を48個から12個に削減する高度に統合されたインバーター設計を指していると考えられます。しかし、もしそうだとすれば、これまで示唆されてきたようなSiC材料の積極的な削減にはつながりません。
一方、2023～2024年に800V車を発売する他の自動車メーカーは、このセグメントにおける高出力・高電圧定格デバイスとして最適なSiCを引き続き採用するでしょう。その結果、自動車メーカーはSiCの普及率への短期的な影響を実感しない可能性があります。
この状況は、SiC自動車市場が原材料から機器・システム統合へと重点を移していることを浮き彫りにしています。パワーモジュールは現在、全体的なコストと性能の向上に重要な役割を果たしており、オン・セミコンダクター、STマイクロエレクトロニクス、インフィニオンなど、SiC分野の主要プレーヤーはすべて、独自の内部パッケージング技術を備えたパワーモジュール事業を展開しています。Wolfspeedは現在、原材料だけでなくデバイス分野にも事業を拡大しています。
シナリオ2: 低電力要件の小型車両
テスラは、車両の使い勝手を向上させるため、エントリーレベルの新型車の開発に取り組んでいます。モデル2またはモデルQは、現行モデルよりも安価でコンパクトになり、機能が少ない小型車は、動力源としてそれほど多くのSiCを必要としません。しかし、既存モデルは同じ設計を維持する可能性があり、全体として依然として大量のSiCが必要になるでしょう。
SiCは多くの利点を持つものの、高価な素材であるため、多くのOEMがコスト削減を希望しています。業界最大のOEMであるテスラが価格についてコメントしたことで、IDM（独立系自動車メーカー）はコスト削減のプレッシャーにさらされる可能性があります。テスラの発表は、よりコスト競争力の高いソリューションを推進するための戦略なのでしょうか？今後数週間、数ヶ月で業界がどのように反応するか、興味深いところです。
IDMは、基板のサプライヤー変更、生産能力の増強による生産拡大、そして大口径ウェハ（6インチおよび8インチ）への切り替えなど、様々な戦略を用いてコスト削減に取り組んでいます。こうしたプレッシャーの高まりは、この分野におけるサプライチェーン全体のプレーヤーの学習曲線を加速させると予想されます。さらに、コスト上昇はSiCを他の自動車メーカーだけでなく他の用途にもより手頃な価格にし、その採用をさらに促進する可能性があります。
シナリオ3: SICを他の材料に置き換える
Yole Intelligenceのアナリストたちは、電気自動車においてSiCと競合する可能性のある他の技術に注目しています。例えば、溝付きSiCはより高い電力密度を提供します。将来、溝付きSiCが平面SiCに取って代わることになるのでしょうか？
2023年までに、Si IGBTはEVインバータに採用され、容量とコストの面で業界内で優位な立場を築くでしょう。メーカーは現在も性能向上に取り組んでおり、この基板はシナリオ2で述べた低電力モデルの潜在能力を発揮し、量産化を容易にする可能性があります。おそらくSiCは、テスラのより先進的で高出力の車にのみ採用されるでしょう。
GaN-on-Siは自動車市場で大きな可能性を秘めていますが、アナリストはこれを長期的な検討課題と見ています（従来のインバーター分野では5年以上）。業界ではGaNをめぐって議論が交わされていますが、テスラはコスト削減と量産体制の構築を迫られているため、将来的にSiCよりもはるかに新しく、成熟度の低い材料に移行する可能性は低いでしょう。しかし、テスラはこの革新的な材料を最初に採用するという大胆な一歩を踏み出せるでしょうか？時が経てば分かるでしょう。
ウエハースの出荷は若干影響を受けたが、新たな市場が生まれる可能性あり
集積度向上への取り組みはデバイス市場への影響は小さいものの、ウェハ出荷量には影響を与える可能性があります。当初多くの人が考えていたほど劇的ではないものの、いずれのシナリオもSiC需要の減少を予測しており、半導体企業に影響を及ぼす可能性があります。
しかし、過去5年間、自動車市場とともに成長してきた他の市場への材料供給が増加する可能性はあります。自動車業界は、コストの低下と材料へのアクセス向上により、今後数年間であらゆる産業が大幅に成長すると予想しています。
テスラの発表は業界に衝撃を与えましたが、改めて考えてみると、SiCの見通しは依然として非常に明るいと言えます。テスラは今後どこへ向かうのでしょうか？そして業界はどのように反応し、適応していくのでしょうか？注目に値します。
投稿日時: 2023年3月27日