एसआयसी, ४१.४% वाढ

ट्रेंडफोर्स कन्सल्टिंगने प्रसिद्ध केलेल्या अहवालानुसार, ऑटोमोबाईल आणि ऊर्जा उत्पादकांसोबत अॅन्सन, इन्फिनिऑन आणि इतर सहकार्य प्रकल्प स्पष्ट झाल्यामुळे, एकूण एसआयसी (SiC) पॉवर कंपोनंट बाजारपेठ २०२३ मध्ये २.२८ अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपर्यंत (आयटी होम नोट: सुमारे १५.८६९ अब्ज युआन) वाढेल, जी मागील वर्षाच्या तुलनेत ४१.४% नी अधिक आहे.

अहवालानुसार, तिसऱ्या पिढीच्या सेमीकंडक्टरमध्ये सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आणि गॅलियम नायट्राइड (GaN) यांचा समावेश आहे, आणि एकूण उत्पादन मूल्यामध्ये SiC चा वाटा ८०% आहे. SiC उच्च व्होल्टेज आणि उच्च करंटच्या वापरासाठी योग्य आहे, ज्यामुळे इलेक्ट्रिक वाहने आणि नवीकरणीय ऊर्जा उपकरण प्रणालीची कार्यक्षमता आणखी सुधारू शकते.

ट्रेंडफोर्सच्या मते, एसआयसी (SiC) पॉवर कंपोनंट्सचे प्रमुख दोन उपयोग इलेक्ट्रिक वाहने आणि नवीकरणीय ऊर्जा हे आहेत, जे २०२२ मध्ये अनुक्रमे १.०९ अब्ज डॉलर्स आणि २१० दशलक्ष डॉलर्सपर्यंत पोहोचले आहेत (सध्या सुमारे ७.५८६ अब्ज आरएमबी). एकूण एसआयसी पॉवर कंपोनंट बाजारपेठेत याचा वाटा अनुक्रमे ६७.४% आणि १३.१% आहे.

ट्रेंडफोर्स कन्सल्टिंगनुसार, एसआयसी (SiC) पॉवर कंपोनंट बाजारपेठ २०२६ पर्यंत ५.३३ अब्ज डॉलर्सपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे (सध्या सुमारे ३७.०९७ अब्ज युआन). याचे मुख्य उपयोग अजूनही इलेक्ट्रिक वाहने आणि नवीकरणीय ऊर्जा यांवर अवलंबून आहेत. इलेक्ट्रिक वाहनांचे उत्पादन मूल्य ३.९८ अब्ज डॉलर्सपर्यंत पोहोचले आहे (सध्या सुमारे २७.७०१ अब्ज युआन), ज्याचा सीएजीआर (चक्रवाढ वार्षिक वाढ दर) सुमारे ३८% आहे; तर नवीकरणीय ऊर्जेचे मूल्य ४१० दशलक्ष अमेरिकन डॉलर्सपर्यंत पोहोचले आहे (सध्या सुमारे २.८५४ अब्ज युआन), ज्याचा सीएजीआर सुमारे १९% आहे.

टेस्लाने एसआयसी ऑपरेटर्सना परावृत्त केलेले नाही.

गेल्या पाच वर्षांतील सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) बाजाराची वाढ मोठ्या प्रमाणावर टेस्लावर अवलंबून राहिली आहे. टेस्ला ही इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये या सामग्रीचा वापर करणारी पहिली मूळ उपकरण निर्माता (OEM) कंपनी आणि आजची सर्वात मोठी खरेदीदार आहे. त्यामुळे, जेव्हा टेस्लाने अलीकडेच जाहीर केले की, त्यांना त्यांच्या भविष्यातील पॉवर मॉड्यूल्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या SiC चे प्रमाण ७५ टक्क्यांनी कमी करण्याचा मार्ग सापडला आहे, तेव्हा या उद्योगात घबराट पसरली आणि प्रमुख कंपन्यांच्या मालाच्या साठ्यावर परिणाम झाला.

७५ टक्के कपात ही गोष्ट चिंताजनक वाटते, विशेषतः पुरेसा संदर्भ नसताना, परंतु या घोषणेमागे अनेक संभाव्य कारणे आहेत – त्यापैकी कोणतेही कारण कच्च्या मालाच्या किंवा एकूण बाजारपेठेच्या मागणीत मोठी घट झाल्याचे सूचित करत नाही.

परिदृश्य १: कमी उपकरणे

टेस्ला मॉडेल ३ मधील ४८-चिप इन्व्हर्टर हे विकासाच्या वेळी (२०१७) उपलब्ध असलेल्या सर्वात नाविन्यपूर्ण तंत्रज्ञानावर आधारित आहे. तथापि, जसजशी SiC इकोसिस्टम परिपक्व होत आहे, तसतसे उच्च एकात्मतेसह अधिक प्रगत सिस्टीम डिझाइनद्वारे SiC सबस्ट्रेट्सची कार्यक्षमता वाढवण्याची संधी आहे. जरी एकाच तंत्रज्ञानामुळे SiC चा वापर ७५% ने कमी होण्याची शक्यता कमी असली तरी, पॅकेजिंग, कूलिंग (उदा. डबल-साइडेड आणि लिक्विड-कूल्ड) आणि चॅनेल्ड डिव्हाइस आर्किटेक्चरमधील विविध प्रगतीमुळे अधिक कॉम्पॅक्ट, उत्तम कार्यप्रदर्शन करणारी उपकरणे तयार होऊ शकतात. टेस्ला निःसंशयपणे अशा संधीचा शोध घेईल, आणि ७५% चा आकडा बहुधा अशा अत्यंत एकात्मिक इन्व्हर्टर डिझाइनचा संदर्भ देत असेल, जे वापरल्या जाणाऱ्या डाईजची संख्या ४८ वरून १२ पर्यंत कमी करते. तथापि, जर असे असेल, तर ते सुचविल्याप्रमाणे SiC मटेरियलमध्ये इतक्या सकारात्मक कपातीच्या बरोबरीचे नाही.

दरम्यान, २०२३-२४ मध्ये ८००V वाहने बाजारात आणणारे इतर ओईएम (OEMs) अजूनही एसआयसी (SiC) वर अवलंबून राहतील, जे या विभागातील उच्च शक्ती आणि उच्च व्होल्टेज रेटेड उपकरणांसाठी सर्वोत्तम पर्याय आहे. परिणामी, ओईएमना एसआयसीच्या प्रसारावर अल्पावधीत कोणताही परिणाम दिसणार नाही.

ही परिस्थिती SiC ऑटोमोटिव्ह बाजाराचे लक्ष कच्च्या मालावरून उपकरणे आणि प्रणालींच्या एकत्रीकरणाकडे कसे वळले आहे, हे अधोरेखित करते. एकूण खर्च आणि कार्यक्षमता सुधारण्यात पॉवर मॉड्यूल्स आता एक महत्त्वाची भूमिका बजावतात, आणि SiC क्षेत्रातील सर्व प्रमुख कंपन्यांकडे त्यांच्या स्वतःच्या अंतर्गत पॅकेजिंग क्षमता असलेले पॉवर मॉड्यूल व्यवसाय आहेत – ज्यात ऑनसेमी, एसटीमायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि इन्फिनिऑन यांचा समावेश आहे. वुल्फस्पीड आता कच्च्या मालाच्या पलीकडे जाऊन उपकरणांच्या क्षेत्रात विस्तार करत आहे.

परिदृश्य २: कमी ऊर्जा आवश्यकता असलेली लहान वाहने

टेस्ला आपली वाहने वापरण्यास अधिक सोपी बनवण्यासाठी एका नवीन एंट्री-लेव्हल कारवर काम करत आहे. मॉडेल २ किंवा मॉडेल क्यू त्यांच्या सध्याच्या वाहनांपेक्षा स्वस्त आणि अधिक कॉम्पॅक्ट असतील, आणि कमी वैशिष्ट्ये असलेल्या लहान गाड्यांना ऊर्जा देण्यासाठी जास्त SiC क्षमतेची गरज भासणार नाही. तथापि, त्यांच्या सध्याच्या मॉडेल्सचे डिझाइन तेच राहण्याची शक्यता आहे आणि त्यांना एकूणच मोठ्या प्रमाणात SiC क्षमतेची आवश्यकता असेल.

त्याचे अनेक फायदे असूनही, एसआयसी (SiC) हे एक महागडे मटेरियल आहे आणि अनेक ओईएम्सनी (OEMs) खर्च कमी करण्याची इच्छा व्यक्त केली आहे. आता या क्षेत्रातील सर्वात मोठी ओईएम कंपनी असलेल्या टेस्लाने (Tesla) किमतींवर भाष्य केल्यामुळे, आयडीएम्सवर (IDMs) खर्च कमी करण्यासाठी दबाव येऊ शकतो. टेस्लाची ही घोषणा अधिक किफायतशीर उपाययोजनांना चालना देण्याची एक रणनीती असू शकते का? येत्या काही आठवड्यांत/महिन्यांत उद्योग यावर कशी प्रतिक्रिया देतो हे पाहणे मनोरंजक ठरेल…

आयडीएम (IDMs) खर्च कमी करण्यासाठी विविध धोरणे वापरत आहेत, जसे की वेगवेगळ्या पुरवठादारांकडून सबस्ट्रेट मिळवणे, क्षमता वाढवून उत्पादनाचा विस्तार करणे आणि मोठ्या व्यासाच्या वेफर्सकडे (६ इंच आणि ८ इंच) वळणे. या वाढत्या दबावामुळे पुरवठा साखळीतील सर्व घटकांसाठी या क्षेत्रातील शिकण्याची प्रक्रिया अधिक वेगवान होण्याची शक्यता आहे. याव्यतिरिक्त, वाढत्या खर्चामुळे एसआयसी (SiC) केवळ इतर वाहन उत्पादकांसाठीच नव्हे, तर इतर अनुप्रयोगांसाठीही अधिक परवडणारे ठरू शकते, ज्यामुळे त्याचा स्वीकार आणखी वाढू शकतो.

परिदृश्य ३: एसआयसीच्या जागी इतर सामग्री वापरा

योल इंटेलिजन्सचे विश्लेषक इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये SiC शी स्पर्धा करू शकणाऱ्या इतर तंत्रज्ञानावर बारकाईने लक्ष ठेवून आहेत. उदाहरणार्थ, ग्रूव्ह्ड SiC उच्च पॉवर डेन्सिटी देते – भविष्यात ते फ्लॅट SiC ची जागा घेईल का?

२०२३ पर्यंत, Si IGBTs चा वापर EV इन्व्हर्टर्समध्ये केला जाईल आणि क्षमता व किमतीच्या बाबतीत ते उद्योगात चांगल्या स्थितीत आहेत. उत्पादक अजूनही कामगिरी सुधारत आहेत, आणि हे सबस्ट्रेट दुसऱ्या परिदृश्यात नमूद केलेल्या कमी-ऊर्जा मॉडेलची क्षमता दाखवू शकते, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन वाढवणे सोपे होते. कदाचित SiC हे टेस्लाच्या अधिक प्रगत, अधिक शक्तिशाली गाड्यांसाठी राखीव ठेवले जाईल.

ऑटोमोटिव्ह बाजारपेठेत GaN-on-Si मध्ये मोठी क्षमता दिसून येते, परंतु विश्लेषक याला एक दीर्घकालीन विचार मानतात (पारंपरिक जगात इन्व्हर्टर्ससाठी ५ वर्षांपेक्षा जास्त कालावधी). उद्योगात GaN बद्दल काही चर्चा झाली असली तरी, टेस्लाची खर्च कपात आणि मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन वाढवण्याची गरज पाहता, भविष्यात ते SiC पेक्षा खूपच नवीन आणि कमी विकसित असलेल्या मटेरियलकडे वळण्याची शक्यता कमी आहे. पण टेस्ला हे नाविन्यपूर्ण मटेरियल स्वीकारण्याचे धाडसी पाऊल सर्वप्रथम उचलू शकेल का? हे केवळ काळच ठरवेल.

वेफरच्या वितरणावर किंचित परिणाम झाला आहे, परंतु नवीन बाजारपेठा निर्माण होऊ शकतात.

अधिक एकात्मतेच्या प्रयत्नांचा डिव्हाइस बाजारावर फारसा परिणाम होणार नसला तरी, त्याचा वेफर शिपमेंट्सवर परिणाम होऊ शकतो. सुरुवातीला अनेकांना वाटले होते तितका हा परिणाम नाट्यमय नसला तरी, प्रत्येक परिदृश्यानुसार एसआयसी (SiC) मागणीत घट होण्याचा अंदाज आहे, ज्यामुळे सेमीकंडक्टर कंपन्यांवर परिणाम होऊ शकतो.

तथापि, यामुळे गेल्या पाच वर्षांत वाहन बाजारासोबत वाढलेल्या इतर बाजारपेठांना कच्च्या मालाचा पुरवठा वाढू शकतो. कमी झालेला खर्च आणि कच्च्या मालाची वाढलेली उपलब्धता यांमुळे, वाहन उद्योग येत्या काही वर्षांत सर्वच उद्योगांमध्ये लक्षणीय वाढ होण्याची अपेक्षा करत आहे.

टेस्लाच्या घोषणेने उद्योगक्षेत्रात खळबळ उडवून दिली, परंतु अधिक विचार केल्यावर, एसआयसी (SiC) चे भविष्य खूपच सकारात्मक असल्याचे दिसून येते. टेस्ला पुढे काय करणार आहे — आणि उद्योगक्षेत्र त्यावर कशी प्रतिक्रिया देईल व जुळवून घेईल? हे आपल्या लक्ष देण्यासारखे आहे.