จากรายงานของ TrendForce Consulting ระบุว่า โครงการความร่วมมือระหว่าง Anson, Infineon และบริษัทอื่นๆ กับผู้ผลิตรถยนต์และพลังงาน จะช่วยกระตุ้นให้ตลาดส่วนประกอบพลังงาน SiC โดยรวมเติบโตขึ้นเป็น 2.28 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2023 (หมายเหตุสำหรับ IT Home: ประมาณ 15.869 พันล้านหยวน) เพิ่มขึ้น 41.4% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า
จากรายงานระบุว่า สารกึ่งตัวนำรุ่นที่สามประกอบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) และแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) โดย SiC มีสัดส่วนถึง 80% ของมูลค่าผลผลิตโดยรวม SiC เหมาะสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่มีแรงดันสูงและกระแสสูง ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของยานยนต์ไฟฟ้าและระบบอุปกรณ์พลังงานหมุนเวียนได้ดียิ่งขึ้น
จากข้อมูลของ TrendForce การใช้งานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลัง SiC ที่สำคัญที่สุดสองอันดับแรก ได้แก่ รถยนต์ไฟฟ้าและพลังงานหมุนเวียน ซึ่งมีมูลค่าถึง 1.09 พันล้านดอลลาร์สหรัฐและ 210 ล้านดอลลาร์สหรัฐตามลำดับในปี 2022 (ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 7.586 พันล้านหยวน) คิดเป็น 67.4% และ 13.1% ของตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลัง SiC โดยรวม
จากข้อมูลของ TrendForce Consulting คาดว่าตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลัง SiC จะมีมูลค่าถึง 5.33 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2026 (ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 37.097 พันล้านหยวน) โดยการใช้งานหลักยังคงพึ่งพายานยนต์ไฟฟ้าและพลังงานหมุนเวียน โดยมูลค่าการผลิตของยานยนต์ไฟฟ้าอยู่ที่ 3.98 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 27.701 พันล้านหยวน) มีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ประมาณ 38% ในขณะที่พลังงานหมุนเวียนมีมูลค่า 410 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 2.854 พันล้านหยวน) มีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ประมาณ 19%
เทสลาไม่ได้ขัดขวางผู้ประกอบการ SiC
การเติบโตของตลาดซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ในช่วงห้าปีที่ผ่านมาส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเทสลา ซึ่งเป็นผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิมรายแรกที่ใช้สารนี้ในรถยนต์ไฟฟ้า และเป็นผู้ซื้อรายใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน ดังนั้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เทสลาประกาศว่าได้ค้นพบวิธีลดปริมาณ SiC ที่ใช้ในโมดูลพลังงานในอนาคตลงได้ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ อุตสาหกรรมจึงตกอยู่ในภาวะตื่นตระหนก และสินค้าคงคลังของผู้เล่นรายใหญ่ก็ได้รับผลกระทบ
การลดลง 75 เปอร์เซ็นต์ฟังดูน่าตกใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีบริบทประกอบ แต่ก็มีหลายสถานการณ์ที่เป็นไปได้อยู่เบื้องหลังการประกาศดังกล่าว ซึ่งไม่มีสถานการณ์ใดบ่งชี้ถึงการลดลงอย่างมากของความต้องการวัสดุหรือตลาดโดยรวม
สถานการณ์ที่ 1: จำนวนอุปกรณ์น้อยลง
อินเวอร์เตอร์ 48 ชิปใน Tesla Model 3 นั้นใช้เทคโนโลยีที่ล้ำสมัยที่สุดที่มีอยู่ในขณะนั้น (ปี 2017) อย่างไรก็ตาม เมื่อระบบนิเวศของ SiC เติบโตขึ้น ก็มีโอกาสที่จะขยายประสิทธิภาพของวัสดุ SiC ผ่านการออกแบบระบบที่ทันสมัยยิ่งขึ้นด้วยการรวมวงจรที่สูงขึ้น แม้ว่าจะเป็นไปได้ยากที่เทคโนโลยีเดียวจะลดการใช้ SiC ลงได้ถึง 75% แต่ความก้าวหน้าต่างๆ ในด้านบรรจุภัณฑ์ การระบายความร้อน (เช่น การระบายความร้อนแบบสองด้านและแบบใช้ของเหลว) และสถาปัตยกรรมอุปกรณ์แบบมีช่องสัญญาณ สามารถนำไปสู่การสร้างอุปกรณ์ที่กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพดีขึ้นได้ Tesla จะสำรวจโอกาสดังกล่าวอย่างแน่นอน และตัวเลข 75% นั้นน่าจะหมายถึงการออกแบบอินเวอร์เตอร์ที่มีการรวมวงจรสูง ซึ่งช่วยลดจำนวนชิปที่ใช้จาก 48 เหลือ 12 อย่างไรก็ตาม หากเป็นเช่นนั้น ก็ไม่เท่ากับการลดการใช้วัสดุ SiC ลงอย่างเห็นได้ชัดตามที่ได้มีการกล่าวถึง
ในขณะเดียวกัน ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่น ๆ ที่จะเปิดตัวรถยนต์ 800V ในปี 2023-2024 ก็ยังคงพึ่งพา SiC ซึ่งเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์ที่มีกำลังสูงและแรงดันสูงในกลุ่มนี้ ดังนั้น ผู้ผลิตรถยนต์อาจไม่เห็นผลกระทบในระยะสั้นต่อการใช้งาน SiC มากนัก
สถานการณ์นี้เน้นให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของตลาด SiC สำหรับยานยนต์ จากวัตถุดิบไปสู่การประกอบอุปกรณ์และระบบ โมดูลกำลังไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงต้นทุนและประสิทธิภาพโดยรวม และผู้เล่นรายใหญ่ทั้งหมดในตลาด SiC ต่างก็มีธุรกิจโมดูลกำลังไฟฟ้าที่มีความสามารถในการบรรจุภัณฑ์ภายในของตนเอง รวมถึง onsemi, STMicroelectronics และ Infineon ปัจจุบัน Wolfspeed กำลังขยายธุรกิจจากวัตถุดิบไปสู่อุปกรณ์ต่างๆ
สถานการณ์ที่ 2: ยานพาหนะขนาดเล็กที่มีความต้องการพลังงานต่ำ
เทสลาได้พัฒนาเทคโนโลยีรถยนต์ระดับเริ่มต้นรุ่นใหม่เพื่อให้ใช้งานง่ายขึ้น รถยนต์รุ่น Model 2 หรือ Model Q จะมีราคาถูกกว่าและขนาดกะทัดรัดกว่ารถยนต์รุ่นปัจจุบัน และรถยนต์ขนาดเล็กที่มีฟังก์ชันการใช้งานน้อยกว่าจะไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (SiC) มากนักในการขับเคลื่อน อย่างไรก็ตาม รถยนต์รุ่นปัจจุบันน่าจะยังคงใช้ดีไซน์เดิมและยังคงต้องการแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปริมาณมากอยู่ดี
แม้ว่า SiC จะมีข้อดีมากมาย แต่ก็เป็นวัสดุที่มีราคาแพง และผู้ผลิต OEM หลายรายต่างแสดงความต้องการที่จะลดต้นทุน ตอนนี้ Tesla ซึ่งเป็น OEM รายใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรม ได้ออกมาแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับราคาแล้ว ซึ่งอาจสร้างแรงกดดันให้ผู้ผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบฝังตัว (IDM) ต้องลดต้นทุนลง การประกาศของ Tesla อาจเป็นกลยุทธ์ในการผลักดันโซลูชันที่มีต้นทุนแข่งขันได้มากขึ้นหรือไม่? คงต้องรอดูว่าอุตสาหกรรมจะตอบสนองอย่างไรในอีกไม่กี่สัปดาห์/เดือนข้างหน้า…
ผู้ผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลังใช้กลยุทธ์ที่หลากหลายเพื่อลดต้นทุน เช่น การจัดหาวัสดุตั้งต้นจากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกัน การขยายการผลิตโดยการเพิ่มกำลังการผลิต และการเปลี่ยนไปใช้เวเฟอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น (6 นิ้วและ 8 นิ้ว) แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นนี้มีแนวโน้มที่จะเร่งการเรียนรู้สำหรับผู้เล่นในห่วงโซ่อุปทานในด้านนี้ นอกจากนี้ ต้นทุนที่สูงขึ้นอาจทำให้ SiC มีราคาที่เข้าถึงได้มากขึ้นไม่เพียงแต่สำหรับผู้ผลิตรถยนต์รายอื่น ๆ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการใช้งานอื่น ๆ ด้วย ซึ่งอาจผลักดันให้มีการนำไปใช้มากขึ้น
สถานการณ์ที่ 3: แทนที่ SIC ด้วยวัสดุอื่น
นักวิเคราะห์จาก Yole Intelligence กำลังจับตาดูเทคโนโลยีอื่นๆ ที่อาจแข่งขันกับ SiC ในรถยนต์ไฟฟ้าอย่างใกล้ชิด ตัวอย่างเช่น SiC แบบมีร่องให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า – เราจะได้เห็นมันเข้ามาแทนที่ SiC แบบเรียบในอนาคตหรือไม่?
ภายในปี 2023 ทรานซิสเตอร์ IGBT ที่ทำจากซิลิคอนจะถูกนำมาใช้ในอินเวอร์เตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้า และมีสถานะที่ดีในอุตสาหกรรมทั้งในแง่ของกำลังการผลิตและต้นทุน ผู้ผลิตยังคงพัฒนาประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง และวัสดุพื้นฐานนี้อาจแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของโมเดลพลังงานต่ำที่กล่าวถึงในสถานการณ์ที่สอง ซึ่งทำให้การขยายขนาดการผลิตในปริมาณมากทำได้ง่ายขึ้น บางทีซิลิคอนคาร์ไบด์อาจถูกสงวนไว้สำหรับรถยนต์ที่ล้ำสมัยและทรงพลังกว่าของเทสลา
GaN-on-Si แสดงศักยภาพที่ดีเยี่ยมในตลาดรถยนต์ แต่ผู้เชี่ยวชาญมองว่านี่เป็นเรื่องที่ต้องพิจารณาในระยะยาว (มากกว่า 5 ปีในอินเวอร์เตอร์ในอุตสาหกรรมดั้งเดิม) แม้ว่าจะมีการพูดคุยกันบ้างในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับ GaN แต่ความต้องการลดต้นทุนและขยายการผลิตในปริมาณมากของ Tesla ทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่บริษัทจะเปลี่ยนไปใช้วัสดุที่ใหม่กว่าและยังไม่พัฒนาเท่า SiC ในอนาคต แต่ Tesla จะกล้าตัดสินใจนำวัสดุที่เป็นนวัตกรรมนี้มาใช้ก่อนหรือไม่? มีเพียงเวลาเท่านั้นที่จะบอกได้
การจัดส่งเวเฟอร์ได้รับผลกระทบเล็กน้อย แต่ก็อาจมีตลาดใหม่เกิดขึ้น
แม้ว่าการผลักดันให้เกิดการบูรณาการที่มากขึ้นจะมีผลกระทบต่อตลาดอุปกรณ์เพียงเล็กน้อย แต่ก็อาจส่งผลกระทบต่อการจัดส่งแผ่นเวเฟอร์ได้ แม้จะไม่รุนแรงอย่างที่หลายคนคาดการณ์ไว้ในตอนแรก แต่ทุกสถานการณ์ก็คาดการณ์ว่าความต้องการ SiC จะลดลง ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อบริษัทผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ได้
อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้อาจเพิ่มปริมาณวัสดุให้กับตลาดอื่นๆ ที่เติบโตควบคู่ไปกับตลาดรถยนต์ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมรถยนต์คาดการณ์ว่าทุกอุตสาหกรรมจะเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากต้นทุนที่ลดลงและการเข้าถึงวัสดุที่เพิ่มมากขึ้น
การประกาศของเทสลาสร้างความตกตะลึงให้กับอุตสาหกรรม แต่เมื่อพิจารณาอย่างถี่ถ้วนแล้ว แนวโน้มของ SiC ยังคงสดใสมาก เทสลาจะก้าวไปในทิศทางใดต่อไป และอุตสาหกรรมจะตอบสนองและปรับตัวอย่างไร เป็นเรื่องที่น่าจับตามอง
วันที่โพสต์: 27 มีนาคม 2023