Theo báo cáo do TrendForce Consulting công bố, khi Anson, Infineon và các dự án hợp tác khác với các nhà sản xuất ô tô và năng lượng trở nên rõ ràng, thị trường linh kiện điện SiC nói chung sẽ được thúc đẩy lên 2,28 tỷ đô la Mỹ vào năm 2023 (ghi chú của IT home: khoảng 15,869 tỷ nhân dân tệ), tăng 41,4% so với cùng kỳ năm ngoái.
Theo báo cáo, chất bán dẫn thế hệ thứ ba bao gồm silicon carbide (SiC) và gali nitride (GaN), và SiC chiếm 80% tổng giá trị đầu ra. SiC phù hợp với các tình huống ứng dụng điện áp cao và dòng điện cao, có thể cải thiện hơn nữa hiệu quả của xe điện và hệ thống thiết bị năng lượng tái tạo.
Theo TrendForce, hai ứng dụng hàng đầu cho các thành phần nguồn SiC là xe điện và năng lượng tái tạo, lần lượt đạt 1,09 tỷ đô la và 210 triệu đô la vào năm 2022 (hiện tại khoảng 7,586 tỷ nhân dân tệ). Nó chiếm 67,4% và 13,1% tổng thị trường thành phần nguồn SiC.
Theo TrendForce Consulting, thị trường linh kiện điện SiC dự kiến sẽ đạt 5,33 tỷ đô la vào năm 2026 (hiện tại khoảng 37,097 tỷ nhân dân tệ). Các ứng dụng chính thống vẫn dựa vào xe điện và năng lượng tái tạo, với giá trị sản lượng của xe điện đạt 3,98 tỷ đô la (hiện tại khoảng 27,701 tỷ nhân dân tệ), CAGR (tốc độ tăng trưởng kép hàng năm) khoảng 38%; Năng lượng tái tạo đạt 410 triệu đô la Mỹ (hiện tại khoảng 2,854 tỷ nhân dân tệ), CAGR khoảng 19%.
Tesla không ngăn cản các nhà điều hành SiC
Sự tăng trưởng của thị trường silicon carbide (SiC) trong năm năm qua phần lớn phụ thuộc vào Tesla, nhà sản xuất thiết bị gốc đầu tiên sử dụng vật liệu này trong xe điện và là người mua lớn nhất hiện nay. Vì vậy, khi gần đây công ty này thông báo rằng họ đã tìm ra cách giảm 75% lượng SiC được sử dụng trong các mô-đun nguồn điện trong tương lai, ngành công nghiệp này đã rơi vào tình trạng hoảng loạn và hàng tồn kho của các công ty lớn đã bị ảnh hưởng.
Việc cắt giảm 75 phần trăm nghe có vẻ đáng báo động, đặc biệt là khi không có nhiều bối cảnh, nhưng có một số kịch bản tiềm ẩn đằng sau thông báo này – không có kịch bản nào cho thấy nhu cầu về vật liệu hoặc thị trường nói chung sẽ giảm mạnh.
Kịch bản 1: Ít thiết bị hơn
Bộ biến tần 48 chip trong Tesla Model 3 dựa trên công nghệ tiên tiến nhất hiện có tại thời điểm phát triển (2017). Tuy nhiên, khi hệ sinh thái SiC trưởng thành, sẽ có cơ hội mở rộng hiệu suất của chất nền SiC thông qua các thiết kế hệ thống tiên tiến hơn với mức tích hợp cao hơn. Mặc dù không có khả năng một công nghệ duy nhất sẽ giảm SiC tới 75%, nhưng nhiều tiến bộ khác nhau trong đóng gói, làm mát (tức là làm mát bằng chất lỏng và hai mặt) và kiến trúc thiết bị có kênh có thể tạo ra các thiết bị nhỏ gọn hơn, hiệu suất tốt hơn. Tesla chắc chắn sẽ khám phá cơ hội như vậy và con số 75% có thể đề cập đến thiết kế bộ biến tần tích hợp cao giúp giảm số lượng khuôn mà công ty sử dụng từ 48 xuống còn 12. Tuy nhiên, nếu đúng như vậy, thì nó không tương đương với việc giảm tích cực vật liệu SiC như đã đề xuất.
Trong khi đó, các OEM khác ra mắt xe 800V vào năm 2023-24 vẫn sẽ dựa vào SiC, đây là ứng cử viên tốt nhất cho các thiết bị có công suất cao và điện áp cao trong phân khúc này. Do đó, các OEM có thể không thấy tác động ngắn hạn đến sự thâm nhập của SiC.
Tình hình này làm nổi bật sự thay đổi trong trọng tâm của thị trường ô tô SiC từ nguyên liệu thô sang tích hợp thiết bị và hệ thống. Các mô-đun nguồn hiện đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chi phí và hiệu suất chung, và tất cả các công ty lớn trong không gian SiC đều có các doanh nghiệp mô-đun nguồn với khả năng đóng gói nội bộ của riêng họ - bao gồm onsemi, STMicroelectronics và Infineon. Wolfspeed hiện đang mở rộng từ nguyên liệu thô sang thiết bị.
Kịch bản 2: Xe nhỏ có nhu cầu công suất thấp
Tesla đã và đang nghiên cứu một mẫu xe mới để giúp xe của hãng dễ sử dụng hơn. Model 2 hoặc Model Q sẽ rẻ hơn và nhỏ gọn hơn so với các xe hiện tại của họ, và những chiếc xe nhỏ hơn với ít tính năng hơn sẽ không cần nhiều nội dung SiC để cung cấp năng lượng cho chúng. Tuy nhiên, các mẫu xe hiện tại của hãng có khả năng sẽ giữ nguyên thiết kế và vẫn cần một lượng lớn SiC nói chung.
Với tất cả những ưu điểm của mình, SiC là một vật liệu đắt tiền và nhiều OEM đã bày tỏ mong muốn giảm chi phí. Bây giờ Tesla, OEM lớn nhất trong lĩnh vực này, đã bình luận về giá cả, điều này có thể gây áp lực lên IDM để giảm chi phí. Liệu thông báo của Tesla có phải là một chiến lược thúc đẩy các giải pháp cạnh tranh hơn về chi phí không? Sẽ rất thú vị khi xem ngành công nghiệp phản ứng như thế nào trong những tuần/tháng tới…
IDM đang sử dụng các chiến lược khác nhau để giảm chi phí, chẳng hạn như bằng cách tìm nguồn cung ứng chất nền từ các nhà cung cấp khác nhau, mở rộng sản xuất bằng cách tăng công suất và chuyển sang các tấm wafer có đường kính lớn hơn (6 "và 8"). Áp lực gia tăng có thể sẽ đẩy nhanh quá trình học hỏi cho những người chơi trên toàn chuỗi cung ứng trong lĩnh vực này. Ngoài ra, chi phí tăng có thể khiến SiC trở nên hợp túi tiền hơn không chỉ đối với các nhà sản xuất ô tô khác mà còn đối với các ứng dụng khác, điều này có thể thúc đẩy hơn nữa việc áp dụng nó.
Kịch bản 3: Thay thế SIC bằng vật liệu khác
Các nhà phân tích tại Yole Intelligence đang theo dõi chặt chẽ các công nghệ khác có thể cạnh tranh với SiC trong xe điện. Ví dụ, SiC rãnh cung cấp mật độ công suất cao hơn – liệu chúng ta có thấy nó thay thế SiC phẳng trong tương lai không?
Đến năm 2023, Si IGBT sẽ được sử dụng trong các bộ biến tần EV và có vị thế tốt trong ngành về mặt công suất và chi phí. Các nhà sản xuất vẫn đang cải thiện hiệu suất và chất nền này có thể cho thấy tiềm năng của mô hình công suất thấp được đề cập trong kịch bản thứ hai, giúp dễ dàng mở rộng quy mô với số lượng lớn. Có thể SiC sẽ được dành riêng cho những chiếc xe tiên tiến hơn, mạnh mẽ hơn của Tesla.
GaN-on-Si cho thấy tiềm năng lớn trên thị trường ô tô, nhưng các nhà phân tích coi đây là một cân nhắc dài hạn (hơn 5 năm trong các bộ biến tần trong thế giới truyền thống). Mặc dù đã có một số cuộc thảo luận trong ngành về GaN, nhu cầu giảm chi phí và mở rộng quy mô lớn của Tesla khiến công ty khó có thể chuyển sang một vật liệu mới hơn và kém hoàn thiện hơn nhiều so với SiC trong tương lai. Nhưng liệu Tesla có thể thực hiện bước đi táo bạo là áp dụng vật liệu cải tiến này trước không? Chỉ có thời gian mới trả lời được.
Các lô hàng wafer bị ảnh hưởng nhẹ, nhưng có thể có thị trường mới
Trong khi việc thúc đẩy tích hợp lớn hơn sẽ có ít tác động đến thị trường thiết bị, nó có thể tác động đến các lô hàng wafer. Mặc dù không quá lớn như nhiều người nghĩ ban đầu, mỗi kịch bản đều dự đoán nhu cầu SiC sẽ giảm, điều này có thể ảnh hưởng đến các công ty bán dẫn.
Tuy nhiên, nó có thể làm tăng nguồn cung vật liệu cho các thị trường khác đã phát triển cùng với thị trường ô tô trong năm năm qua. Auto dự kiến tất cả các ngành công nghiệp sẽ tăng trưởng đáng kể trong những năm tới — hầu hết là nhờ chi phí thấp hơn và khả năng tiếp cận vật liệu tăng lên.
Thông báo của Tesla đã gây chấn động toàn ngành, nhưng khi suy nghĩ kỹ hơn, triển vọng của SiC vẫn rất tích cực. Tesla sẽ đi đâu tiếp theo — và ngành sẽ phản ứng và thích nghi như thế nào? Điều này đáng để chúng ta chú ý.
Thời gian đăng: 27-03-2023