Według raportu opublikowanego przez TrendForce Consulting, gdy Anson, Infineon i inne projekty współpracy z producentami samochodów i energii jasno wskazują, że całkowity rynek komponentów zasilających SiC wzrośnie do 2,28 miliarda dolarów amerykańskich w 2023 r. (przyp. IT Home: około 15,869 miliarda juanów), co oznacza wzrost o 41,4% rok do roku.
Według raportu, półprzewodniki trzeciej generacji obejmują węglik krzemu (SiC) i azotek galu (GaN), a SiC stanowi 80% całkowitej wartości wyjściowej. SiC nadaje się do scenariuszy zastosowań wysokiego napięcia i wysokiego prądu, co może dodatkowo poprawić wydajność pojazdów elektrycznych i systemów urządzeń energii odnawialnej.
Według TrendForce, dwa główne zastosowania komponentów zasilających SiC to pojazdy elektryczne i energia odnawialna, które osiągnęły odpowiednio 1,09 mld USD i 210 mln USD w 2022 r. (obecnie około 7,586 mld RMB). Stanowi to 67,4% i 13,1% całkowitego rynku komponentów zasilających SiC.
Według TrendForce Consulting, rynek komponentów zasilających SiC ma osiągnąć 5,33 mld USD do 2026 r. (obecnie około 37,097 mld juanów). Główne zastosowania nadal opierają się na pojazdach elektrycznych i energii odnawialnej, a wartość wyjściowa pojazdów elektrycznych osiągnęła 3,98 mld USD (obecnie około 27,701 mld juanów), CAGR (skumulowany roczny wskaźnik wzrostu) około 38%; Energia odnawialna osiągnęła 410 mln USD (obecnie około 2,854 mld juanów), CAGR około 19%.
Tesla nie zniechęciła operatorów SiC
Wzrost rynku węglika krzemu (SiC) w ciągu ostatnich pięciu lat w dużej mierze zależał od Tesli, pierwszego producenta oryginalnego sprzętu, który użył tego materiału w pojazdach elektrycznych i największego nabywcy na dzień dzisiejszy. Dlatego gdy niedawno ogłosiła, że znalazła sposób na zmniejszenie ilości SiC używanego w swoich przyszłych modułach mocy o 75 procent, branża wpadła w panikę, a zapasy głównych graczy ucierpiały.
Cięcie o 75 procent brzmi alarmująco, zwłaszcza bez szerszego kontekstu, ale za ogłoszeniem tym kryje się szereg potencjalnych scenariuszy – żaden z nich nie sugeruje drastycznego spadku popytu na materiały ani rynku jako całości.
Scenariusz 1: Mniej urządzeń
48-chipowy inwerter w modelu Tesla 3 opiera się na najbardziej innowacyjnej technologii dostępnej w momencie rozwoju (2017). Jednak w miarę dojrzewania ekosystemu SiC pojawia się możliwość rozszerzenia wydajności podłoży SiC poprzez bardziej zaawansowane projekty systemów o wyższej integracji. Chociaż mało prawdopodobne jest, aby pojedyncza technologia zmniejszyła SiC o 75%, różne postępy w zakresie pakowania, chłodzenia (tj. dwustronnego i chłodzonego cieczą) i architektury urządzeń kanałowych mogą prowadzić do bardziej kompaktowych, lepiej działających urządzeń. Tesla bez wątpienia zbada taką możliwość, a liczba 75% prawdopodobnie odnosi się do wysoce zintegrowanej konstrukcji inwertera, która zmniejsza liczbę używanych matryc z 48 do 12. Jednak jeśli tak jest, nie jest to równoważne z tak pozytywną redukcją materiałów SiC, jak sugerowano.
Tymczasem inni producenci OEM wprowadzający pojazdy 800 V w latach 2023–2024 nadal będą polegać na SiC, który jest najlepszym kandydatem do urządzeń o dużej mocy i wysokim napięciu znamionowym w tym segmencie. W rezultacie producenci OEM mogą nie zauważyć krótkoterminowego wpływu na penetrację SiC.
Ta sytuacja podkreśla zmianę w skupieniu rynku motoryzacyjnego SiC z surowców na integrację sprzętu i systemów. Moduły mocy odgrywają teraz kluczową rolę w poprawie ogólnych kosztów i wydajności, a wszyscy główni gracze w przestrzeni SiC mają firmy zajmujące się modułami mocy z własnymi wewnętrznymi możliwościami pakowania – w tym onsemi, STMicroelectronics i Infineon. Wolfspeed rozszerza się teraz poza surowce na urządzenia.
Scenariusz 2: Małe pojazdy o niskim zapotrzebowaniu na energię
Tesla pracuje nad nowym samochodem klasy podstawowej, aby ułatwić korzystanie z pojazdów. Model 2 lub Model Q będą tańsze i bardziej kompaktowe niż ich obecne pojazdy, a mniejsze samochody z mniejszą liczbą funkcji nie będą wymagały tak dużej zawartości SiC do zasilania. Jednak jej obecne modele prawdopodobnie zachowają tę samą konstrukcję i nadal będą wymagały dużych ilości SiC.
Mimo wszystkich zalet SiC jest drogim materiałem, a wielu producentów OEM wyraziło chęć obniżenia kosztów. Teraz, gdy Tesla, największy producent OEM w branży, skomentował ceny, może to wywrzeć presję na producentów IDM, aby obniżyli koszty. Czy ogłoszenie Tesli może być strategią mającą na celu wprowadzenie bardziej konkurencyjnych cenowo rozwiązań? Będzie ciekawie zobaczyć, jak branża zareaguje w nadchodzących tygodniach/miesiącach…
Idms stosują różne strategie w celu obniżenia kosztów, takie jak pozyskiwanie substratów od różnych dostawców, rozszerzanie produkcji poprzez zwiększanie mocy produkcyjnych i przechodzenie na wafle o większej średnicy (6” i 8”). Zwiększone ciśnienie prawdopodobnie przyspieszy krzywą uczenia się dla graczy w całym łańcuchu dostaw w tym obszarze. Ponadto rosnące koszty mogą sprawić, że SiC stanie się bardziej przystępny cenowo nie tylko dla innych producentów samochodów, ale także dla innych zastosowań, co może dodatkowo zwiększyć jego adopcję.
Scenariusz 3: Zastąpienie SIC innymi materiałami
Analitycy z Yole Intelligence uważnie obserwują inne technologie, które mogłyby konkurować z SiC w pojazdach elektrycznych. Na przykład rowkowany SiC oferuje większą gęstość mocy – czy zobaczymy, jak w przyszłości zastąpi płaski SiC?
Do 2023 r. Si IGBT będą używane w falownikach EV i są dobrze pozycjonowane w branży pod względem pojemności i kosztów. Producenci nadal poprawiają wydajność, a ten substrat może wykazywać potencjał modelu o niskim poborze mocy, o którym mowa w scenariuszu drugim, co ułatwia skalowanie w dużych ilościach. Być może SiC będzie zarezerwowany dla bardziej zaawansowanych, mocniejszych samochodów Tesli.
GaN-on-Si wykazuje duży potencjał na rynku motoryzacyjnym, ale analitycy widzą to jako długoterminowe rozważanie (ponad 5 lat w falownikach w tradycyjnym świecie). Podczas gdy w branży toczyły się pewne dyskusje na temat GaN, potrzeba Tesli w zakresie redukcji kosztów i masowego skalowania sprawia, że mało prawdopodobne jest, aby w przyszłości przeszła na znacznie nowszy i mniej dojrzały materiał niż SiC. Ale czy Tesla podejmie odważny krok i jako pierwsza przyjmie ten innowacyjny materiał? Tylko czas pokaże.
Dostawy płytek nieznacznie zakłócone, ale mogą pojawić się nowe rynki
Chociaż nacisk na większą integrację będzie miał niewielki wpływ na rynek urządzeń, może mieć wpływ na dostawy płytek. Chociaż nie jest to tak dramatyczne, jak początkowo sądzono, każdy scenariusz przewiduje spadek popytu na SiC, co może mieć wpływ na firmy produkujące półprzewodniki.
Jednakże może zwiększyć podaż materiałów na innych rynkach, które rosły wraz z rynkiem motoryzacyjnym w ciągu ostatnich pięciu lat. Motoryzacja przewiduje, że wszystkie branże znacząco wzrosną w nadchodzących latach — niemal dzięki niższym kosztom i zwiększonemu dostępowi do materiałów.
Ogłoszenie Tesli wywołało szok w branży, ale po głębszym zastanowieniu perspektywy dla SiC pozostają bardzo pozytywne. Gdzie pójdzie Tesla — i jak zareaguje i dostosuje się branża? Warto zwrócić na to uwagę.
Czas publikacji: 27-03-2023