TrendForce Consulting-ийн гаргасан тайланд дурдсанаар, Anson, Infineon болон автомашин, эрчим хүчний үйлдвэрлэгчидтэй хамтран хэрэгжүүлж буй бусад төслүүдээс харахад SiC эрчим хүчний эд ангийн нийт зах зээл 2023 онд 2.28 тэрбум ам.доллар (IT гэрийн тэмдэглэл: ойролцоогоор 15.869 тэрбум юань) болж өсөх бөгөөд энэ нь өмнөх оны мөн үеэс 41.4%-иар өсөх юм.
Тайланд дурдсанаар, гурав дахь үеийн хагас дамжуулагчдад цахиурын карбид (SiC) болон галлийн нитрид (GaN) багтдаг бөгөөд SiC нь нийт гаралтын үнийн дүнгийн 80%-ийг эзэлдэг. SiC нь өндөр хүчдэл болон өндөр гүйдлийн хэрэглээний нөхцөлд тохиромжтой бөгөөд энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон сэргээгдэх эрчим хүчний тоног төхөөрөмжийн системийн үр ашгийг улам сайжруулах боломжтой.
TrendForce-ийн мэдээлснээр, SiC эрчим хүчний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамгийн их хэрэглэгддэг хоёр хэрэглээ нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон сэргээгдэх эрчим хүч бөгөөд 2022 онд тус тус 1.09 тэрбум ам.доллар болон 210 сая ам.долларт хүрсэн (одоогоор 7.586 тэрбум юань). Энэ нь SiC эрчим хүчний бүрэлдэхүүн хэсгийн нийт зах зээлийн 67.4% болон 13.1%-ийг эзэлж байна.
TrendForce Consulting-ийн мэдээлснээр, SiC цахилгаан эд ангийн зах зээл 2026 он гэхэд 5.33 тэрбум ам.долларт (одоогоор 37.097 тэрбум юань) хүрнэ гэж тооцоолж байна. Үндсэн хэрэглээ нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон сэргээгдэх эрчим хүчнээс хамааралтай хэвээр байгаа бөгөөд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн гарцын үнэ цэнэ 3.98 тэрбум ам.долларт (одоогоор 27.701 тэрбум юань) хүрч, жилийн дундаж өсөлтийн хурд (CAGR) ойролцоогоор 38% байна; Сэргээгдэх эрчим хүчний хэмжээ 410 сая ам.долларт (одоогоор 2.854 тэрбум юань) хүрч, жилийн дундаж өсөлтийн хурд 19% орчим байна.
Тесла SiC операторуудыг зогсоогоогүй
Сүүлийн таван жилийн хугацаанд цахиурын карбид (SiC) зах зээлийн өсөлт нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд уг материалыг ашигласан анхны анхны тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч, өнөөгийн хамгийн том худалдан авагч Tesla-аас ихээхэн хамааралтай байсан. Тиймээс саяхан ирээдүйн цахилгаан модулиудад ашиглагдах SiC-ийн хэмжээг 75 хувиар бууруулах арга замыг олсон гэж зарлахад салбар сандарч, томоохон тоглогчдын нөөц хохирсон.
75 хувийн бууралт нь ялангуяа тодорхой нөхцөл байдалгүйгээр түгшүүртэй сонсогдож байгаа ч энэхүү мэдэгдлийн цаана хэд хэдэн боломжит хувилбарууд байгаа бөгөөд эдгээрийн аль нь ч материалын эрэлт эсвэл зах зээл бүхэлдээ огцом буурсан гэсэн үг биш юм.
Хувилбар 1: Цөөн төхөөрөмж
Tesla Model 3-ын 48 чиптэй инвертер нь хөгжүүлэлтийн үед (2017) боломжтой байсан хамгийн шинэлэг технологид суурилсан. Гэсэн хэдий ч SiC экосистем боловсорч гүйцэхийн хэрээр илүү өндөр интеграцчилалтай илүү дэвшилтэт системийн загваруудаар дамжуулан SiC суурь материалын гүйцэтгэлийг өргөтгөх боломж гарч ирж байна. Ганц технологи нь SiC-ийг 75% -иар бууруулах магадлал багатай ч сав баглаа боодол, хөргөлт (өөрөөр хэлбэл хоёр талт болон шингэн хөргөлттэй) болон сувгийн төхөөрөмжийн архитектурын янз бүрийн дэвшил нь илүү авсаархан, илүү сайн ажиллагаатай төхөөрөмжүүдийг бий болгоход хүргэж болзошгүй юм. Tesla ийм боломжийг эргэлзээгүй судлах бөгөөд 75% гэсэн тоо нь ашигладаг хэвний тоог 48-аас 12 болгон бууруулдаг өндөр инвертерийн загварыг хэлж байгаа байх. Гэсэн хэдий ч хэрэв ийм бол энэ нь санал болгосончлон SiC материалын ийм эерэг бууралттай тэнцүү биш юм.
Үүний зэрэгцээ, 2023-24 онд 800V тээврийн хэрэгслийг худалдаанд гаргах бусад Oems компаниуд энэ сегмент дэх өндөр хүчин чадалтай болон өндөр хүчдэлийн үнэлгээтэй төхөөрөмжүүдийн хамгийн сайн нэр дэвшигч болох SiC-д найдах хэвээр байх болно. Үүний үр дүнд Oems нь SiC-ийн нэвтрэлтэд богино хугацааны нөлөө үзүүлэхгүй байж магадгүй юм.
Энэ нөхцөл байдал нь SiC автомашины зах зээлийн анхаарал түүхий эдээс тоног төхөөрөмж, системийн интеграци руу шилжиж байгааг харуулж байна. Цахилгаан модулиуд нь одоо нийт өртөг, гүйцэтгэлийг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд SiC салбарын бүх томоохон тоглогчид onsemi, STMicroelectronics, Infineon зэрэг өөрийн дотоод сав баглаа боодлын чадвартай цахилгаан модулийн бизнестэй болсон. Wolfspeed одоо түүхий эдээс гадна төхөөрөмж хүртэл өргөжиж байна.
Хувилбар 2: Бага эрчим хүчний шаардлага хангасан жижиг тээврийн хэрэгсэл
Тесла компани тээврийн хэрэгслээ ашиглахад хялбар болгохын тулд шинэ анхан шатны машин дээр ажиллаж байна. Model 2 эсвэл Model Q нь одоогийн тээврийн хэрэгслээс хямд, авсаархан байх бөгөөд цөөн функцтэй жижиг машинууд хөдөлгүүрээ ажиллуулахад тийм ч их SiC агууламж шаардахгүй. Гэсэн хэдий ч одоогийн загварууд нь өмнөх загвараа хадгалах бөгөөд нийтдээ их хэмжээний SiC шаарддаг хэвээр байх магадлалтай.
Бүх давуу талуудтай хэдий ч SiC нь үнэтэй материал бөгөөд олон үйлдвэрлэгчид зардлаа бууруулах хүсэлтэй байгаагаа илэрхийлсэн. Одоо энэ салбарын хамгийн том үйлдвэрлэгч болох Tesla үнийн талаар тайлбар хийснээр энэ нь IDM-үүдэд зардлаа бууруулах дарамт учруулж болзошгүй юм. Tesla-ийн мэдэгдэл нь өртөг өндөртэй шийдлүүдийг бий болгох стратеги байж болох уу? Ирэх долоо хоног/саруудад салбар хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэхийг харах сонирхолтой байх болно...
IDMS нь зардлыг бууруулахын тулд өөр өөр стратеги ашиглаж байгаа бөгөөд үүнд субстратыг өөр өөр нийлүүлэгчдээс авах, хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх замаар үйлдвэрлэлээ өргөжүүлэх, том диаметртэй вафли (6 "ба 8") руу шилжих зэрэг орно. Дарамт нэмэгдэх нь энэ чиглэлээр нийлүүлэлтийн сүлжээнд оролцогчдын суралцах муруйг хурдасгах магадлалтай. Үүнээс гадна, өртөг нэмэгдэх нь SiC-ийг зөвхөн бусад автомашин үйлдвэрлэгчдэд төдийгүй бусад хэрэглээнд илүү хямд болгож, улмаар түүний хэрэглээг улам бүр нэмэгдүүлэх боломжтой.
Хувилбар 3: SIC-ийг бусад материалаар солих
Yole Intelligence-ийн шинжээчид цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд SiC-тэй өрсөлдөх боломжтой бусад технологийг анхааралтай ажиглаж байна. Жишээлбэл, ховилтой SiC нь илүү өндөр чадлын нягтралыг санал болгодог - бид үүнийг ирээдүйд хавтгай SiC-г орлохыг харах уу?
2023 он гэхэд Si IGBT-г цахилгаан тээврийн хэрэгслийн инвертерт ашиглах бөгөөд хүчин чадал, өртгийн хувьд салбартаа сайн байр суурь эзэлдэг. Үйлдвэрлэгчид гүйцэтгэлийг сайжруулсаар байгаа бөгөөд энэхүү суурь нь хоёрдугаар хувилбарт дурдсан бага чадлын загварын боломжийг харуулж магадгүй бөгөөд энэ нь их хэмжээгээр өргөжүүлэхэд хялбар болгодог. Магадгүй SiC нь Tesla-ийн илүү дэвшилтэт, илүү хүчирхэг машинуудад зориулагдсан байх.
GaN-on-Si нь автомашины зах зээлд асар их боломжийг харуулж байгаа боловч шинжээчид үүнийг урт хугацааны (уламжлалт ертөнцөд инвертерт 5 жилээс дээш хугацаагаар) авч үзэж байна. GaN-ийн талаар салбартаа зарим хэлэлцүүлэг өрнөж байгаа ч Tesla-ийн зардлыг бууруулах, массыг нэмэгдүүлэх хэрэгцээ нь ирээдүйд SiC-ээс хамаагүй шинэ, боловсроогүй материал руу шилжих магадлал багатай болгож байна. Гэхдээ Tesla энэхүү шинэлэг материалыг эхлээд нэвтрүүлэх зоригтой алхам хийж чадах уу? Цаг хугацаа л харуулах болно.
Вафли тээвэрлэлт бага зэрэг нөлөөлсөн боловч шинэ зах зээл гарч ирж магадгүй юм
Илүү их интеграцчлалыг шаардах нь төхөөрөмжийн зах зээлд бага нөлөө үзүүлэх боловч энэ нь хавтан тээвэрлэлтэд нөлөөлж болзошгүй юм. Хэдийгээр олон хүн анх бодож байсан шиг тийм ч огцом биш ч гэсэн хувилбар бүр SiC-ийн эрэлт буурахыг таамаглаж байгаа бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагч компаниудад нөлөөлж болзошгүй юм.
Гэсэн хэдий ч энэ нь сүүлийн таван жилийн хугацаанд автомашины зах зээлтэй хамт өссөн бусад зах зээлд материалын нийлүүлэлтийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Автомашин үйлдвэрлэгчид ирэх жилүүдэд бүх салбар мэдэгдэхүйц өсөх төлөвтэй байгаа бөгөөд энэ нь бараг л зардал буурч, материалын хүртээмж нэмэгдсэнтэй холбоотой юм.
Теслагийн мэдэгдэл салбарыг цочролд оруулсан ч цаашид эргэцүүлэн бодоход SiC-ийн хэтийн төлөв маш эерэг хэвээр байна. Тесла цаашид хаашаа явах вэ, салбар хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлж, дасан зохицох вэ? Энэ нь бидний анхаарлыг татах нь зүйтэй юм.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 3-р сарын 27