Conform unui raport publicat de TrendForce Consulting, având în vedere că Anson, Infineon și alte proiecte de cooperare cu producătorii de automobile și energie sunt clare, piața totală a componentelor de alimentare SiC va ajunge la 2,28 miliarde de dolari americani în 2023 (nota IT: aproximativ 15,869 miliarde de yuani), în creștere cu 41,4% față de anul precedent.
Conform raportului, semiconductorii de a treia generație includ carbura de siliciu (SiC) și nitrura de galiu (GaN), iar SiC reprezintă 80% din valoarea totală de producție. SiC este potrivit pentru scenarii de aplicații de înaltă tensiune și curenți mari, ceea ce poate îmbunătăți și mai mult eficiența vehiculelor electrice și a sistemelor de echipamente pentru energie regenerabilă.
Conform TrendForce, principalele două aplicații pentru componentele de alimentare SiC sunt vehiculele electrice și energia regenerabilă, care au atins 1,09 miliarde de dolari, respectiv 210 milioane de dolari în 2022 (în prezent aproximativ 7,586 miliarde RMB). Acestea reprezintă 67,4%, respectiv 13,1% din piața totală a componentelor de alimentare SiC.
Conform TrendForce Consulting, piața componentelor de alimentare SiC este estimată să ajungă la 5,33 miliarde de dolari până în 2026 (în prezent aproximativ 37,097 miliarde de yuani). Aplicațiile principale se bazează încă pe vehicule electrice și energie regenerabilă, valoarea producției vehiculelor electrice ajungând la 3,98 miliarde de dolari (în prezent aproximativ 27,701 miliarde de yuani), o rată anuală compusă de creștere (CAGR) de aproximativ 38%; energia regenerabilă a ajuns la 410 milioane de dolari americani (aproximativ 2,854 miliarde de yuani în prezent), o rată anuală compusă de creștere (CAGR) de aproximativ 19%.
Tesla nu i-a descurajat pe operatorii de SiC
Creșterea pieței de carbură de siliciu (SiC) în ultimii cinci ani a depins în mare măsură de Tesla, primul producător de echipamente originale care a utilizat materialul în vehiculele electrice și cel mai mare cumpărător în prezent. Așadar, atunci când a anunțat recent că a găsit o modalitate de a reduce cantitatea de SiC utilizată în viitoarele sale module de putere cu 75%, industria a intrat în panică, iar stocurile principalilor jucători au avut de suferit.
O reducere de 75% sună alarmantă, mai ales fără prea mult context, dar există o serie de scenarii potențiale în spatele anunțului - niciunul dintre acestea ne sugerând o reducere dramatică a cererii de materiale sau a pieței în ansamblu.
Scenariul 1: Mai puține dispozitive
Invertorul cu 48 de cipuri din Tesla Model 3 se bazează pe cea mai inovatoare tehnologie disponibilă la momentul dezvoltării (2017). Cu toate acestea, pe măsură ce ecosistemul SiC se maturizează, există o oportunitate de a extinde performanța substraturilor SiC prin designuri de sistem mai avansate, cu o integrare mai mare. Deși este puțin probabil ca o singură tehnologie să reducă SiC cu 75%, diverse progrese în domeniul ambalării, răcirii (de exemplu, răcire pe două fețe și cu lichid) și arhitecturii canalelor pot duce la dispozitive mai compacte și mai performante. Tesla va explora, fără îndoială, o astfel de oportunitate, iar cifra de 75% se referă probabil la un design de invertor extrem de integrat, care reduce numărul de matrițe pe care le utilizează de la 48 la 12. Cu toate acestea, dacă acesta este cazul, nu este echivalent cu o reducere atât de pozitivă a materialelor SiC, așa cum s-a sugerat.
Între timp, alți producători de echipamente originale (OEM) care vor lansa vehicule de 800V în perioada 2023-2024 se vor baza în continuare pe SiC, acesta fiind cel mai bun candidat pentru dispozitive de mare putere și înaltă tensiune în acest segment. Prin urmare, este posibil ca producătorii de echipamente originale să nu vadă un impact pe termen scurt asupra penetrării SiC.
Această situație evidențiază schimbarea concentrării pieței auto SiC de la materiile prime la integrarea echipamentelor și sistemelor. Modulele de putere joacă acum un rol vital în îmbunătățirea costurilor și performanței generale, iar toți jucătorii majori din spațiul SiC au afaceri cu module de putere cu propriile capacități interne de ambalare - inclusiv onsemi, STMicroelectronics și Infineon. Wolfspeed se extinde acum dincolo de materiile prime la dispozitive.
Scenariul 2: Vehicule mici cu cerințe reduse de putere
Tesla lucrează la o nouă mașină entry-level pentru a face vehiculele sale mai ușor de utilizat. Modelul 2 sau Modelul Q vor fi mai ieftine și mai compacte decât vehiculele actuale, iar mașinile mai mici, cu mai puține caracteristici, nu vor avea nevoie de la fel de mult conținut de SiC pentru a fi alimentate. Cu toate acestea, modelele existente vor păstra probabil același design și vor necesita în continuare cantități mari de SiC în general.
În ciuda tuturor virtuților sale, SiC este un material scump, iar mulți producători de echipamente originale (OEM) și-au exprimat dorința de a reduce costurile. Acum, că Tesla, cel mai mare producător de echipamente originale din domeniu, a comentat prețurile, acest lucru ar putea pune presiune pe producătorii de echipamente independente (IDM) să reducă costurile. Ar putea fi anunțul Tesla o strategie de a promova soluții mai competitive din punct de vedere al costurilor? Va fi interesant de văzut cum va reacționa industria în următoarele săptămâni/luni...
Companiile de producție digitală (IDM) utilizează diferite strategii pentru a reduce costurile, cum ar fi aprovizionarea cu substrat de la diferiți furnizori, extinderea producției prin creșterea capacității și trecerea la napolitane cu diametru mai mare (6” și 8”). Presiunea crescută va accelera probabil curba de învățare pentru actorii din întregul lanț de aprovizionare din acest domeniu. În plus, creșterea costurilor ar putea face SiC mai accesibil nu numai pentru alți producători auto, ci și pentru alte aplicații, ceea ce ar putea stimula și mai mult adoptarea sa.
Scenariul 3: Înlocuirea SIC cu alte materiale
Analiștii de la Yole Intelligence urmăresc îndeaproape alte tehnologii care ar putea concura cu SiC în vehiculele electrice. De exemplu, SiC-ul canelat oferă o densitate de putere mai mare - îl vom vedea înlocuind SiC-ul plat în viitor?
Până în 2023, IGBT-urile din Si vor fi utilizate în invertoarele vehiculelor electrice și sunt bine poziționate în industrie în ceea ce privește capacitatea și costul. Producătorii continuă să îmbunătățească performanța, iar acest substrat ar putea demonstra potențialul modelului de consum redus menționat în scenariul doi, ceea ce facilitează extinderea în cantități mari. Poate că SiC va fi rezervat pentru mașinile mai avansate și mai puternice ale Tesla.
GaN-on-Si prezintă un potențial imens pe piața auto, dar analiștii văd acest lucru ca pe o considerație pe termen lung (peste 5 ani în invertoare în lumea tradițională). Deși au existat unele discuții în industrie pe tema GaN, nevoia Tesla de reducere a costurilor și de extindere în masă face puțin probabil ca aceasta să treacă la un material mult mai nou și mai puțin matur decât SiC în viitor. Dar poate Tesla să facă pasul îndrăzneț de a adopta mai întâi acest material inovator? Doar timpul va spune.
Livrările de napolitane au fost ușor afectate, dar pot exista piețe noi
Deși efortul pentru o mai mare integrare va avea un impact redus asupra pieței dispozitivelor, ar putea avea un impact asupra livrărilor de napolitane. Deși nu este atât de dramatic pe cât au crezut mulți inițial, fiecare scenariu prezice o scădere a cererii de SiC, ceea ce ar putea afecta companiile de semiconductori.
Totuși, ar putea crește aprovizionarea cu materiale către alte piețe care au crescut odată cu piața auto în ultimii cinci ani. Industria auto se așteaptă ca toate industriile să crească semnificativ în următorii ani - aproape datorită costurilor mai mici și accesului sporit la materiale.
Anunțul Tesla a trimis unde de șoc în întreaga industrie, dar la o analiză mai atentă, perspectivele pentru SiC rămân foarte pozitive. Încotro se îndreaptă Tesla în continuare - și cum va reacționa și se va adapta industria? Merită atenția noastră.
Data publicării: 27 martie 2023