Напливот и изгледот на пазарот на електрични уреди со силикон карбид (SiC).

Енергетските уреди од силициум карбид (SiC) користат супериорен полупроводнички материјал познат како SiC, кој нуди неколку истакнати предности во споредба со конвенционалните силиконски материјали.

Придобивките произлегуваат од неговите пробивни технички перформанси, како што се работа под повисоки температури и напон, намалување на потрошувачката на енергија при префрлување и подобрување на севкупната ефикасност на електронските системи. Одличната термичка стабилност на SiC, исто така, му овозможува да работи сигурно во екстремни услови, што го прави добро прилагоден за апликации со висока моќност.

SiC уредите се разновидни и вклучуваат биполарни спојни транзистори (BJT), транзистори со ефект на поле (FET) и диоди, сите дизајнирани да ги максимизираат уникатните карактеристики на материјалот SiC.

Уредите SiC се повеќе се применуваат во секторите како што се обновливите извори на енергија, електрониката за електрична енергија, автомобилската индустрија и телекомуникациите, со зголемена побарувачка за решенија со високи перформанси.Особено во автомобилската индустрија, како што возилата стануваат се повеќе електрифицирани, потребата за SiC уреди кои управуваат со електричната енергија се зголемува. На пример, возилата опремени со електрични погонски системи бараат напредни решенија за моќ за да се оптимизираат опсегот на возење и да се подобрат перформансите на возилото.

1. Двигатели за раст на пазарот на SiC

Различни фактори го поттикнуваат растот на пазарот на електрични уреди со силициум карбид. Прво, зголемената еколошка свест ги поттикнува индустриите да бараат поефикасни енергетски решенија за да го минимизираат влијанието врз животната средина, што ги прави енергетски ефикасните SiC уреди особено привлечни.

Дополнително, проширувањето на индустријата за обновливи извори на енергија бара повеќе енергетска опрема што може ефикасно да ракува и да конвертира големи количини на енергија, како што се ќелии од соларни панели и турбини на ветер, што би можело значително да има корист од подобрената ефикасност на уредите SiC.

Зголемената популарност на електричните возила, исто така, ја поттикнува побарувачката за енергетски електронски компоненти. До 2030 година, и електричните возила и пазарот на SiC се предвидува да доживеат широк раст.Тековните податоци сугерираат дека пазарот на електрични возила вртоглаво ќе се зголеми со сложена годишна стапка на раст (CAGR) до 2030 година, при што обемот на продажба се очекува да достигне 64 милиони единици, четири пати повеќе од 2022 година.

Во такво енергично пазарно опкружување, од клучно значење е да се обезбеди дека снабдувањето со компоненти на системот за електричен погон може да биде во чекор со брзорастечката побарувачка за електрични возила. Во споредба со традиционалните производи базирани на силикон, SiC метал-оксид-полупроводнички транзистори со ефект на поле (MOSFET) што се користат во системи за напојување на електрични возила (особено конвертори), DC-DC конвертори и вградени полначи можат да понудат повисоки фреквенции на префрлување.

Оваа разлика во перформансите придонесува за зголемена ефикасност, подолг опсег на возилото и намалување на вкупните трошоци за капацитетот на батеријата и термичкото управување. Учесниците во индустријата за полупроводници, како што се производителите и дизајнерите, и операторите во автомобилската индустрија се сметаат за клучни сили во искористувањето на растечките можности на пазарот на електрични возила за создавање вредност и стекнување конкурентна предност, а тие се соочуваат со значителни предизвици во ерата на електрификација.

2.Возачи во доменот на електрични возила

Во моментов, глобалната индустрија за уреди со силициум карбид претставува пазар од приближно две милијарди американски долари. До 2030 година, оваа бројка се очекува да се искачи на помеѓу 11 и 14 милијарди американски долари, со очекуваниот CAGR од 26%. Експлозивниот раст на продажбата на електрични возила, заедно со претпочитањето на неговите инвертер за материјалите на SiC, сугерира дека секторот на електрични возила ќе апсорбира 70% од побарувачката на уреди за моќност на SiC во иднина. Кина, со својот силен апетит за електрични возила, се очекува да управува со околу 40% од побарувачката на силициум карбид на домашната индустрија за производство на електрични возила.

Особено во областа на електричните возила (EVs), разновидноста на погонските системи, како што се електрични возила со батерии (BEV), хибридни електрични возила (HEVs) или Plug-in хибридни електрични возила (PHEVs), како и напонот нивоа од 400 волти или 800 волти, ги одредуваат предностите и степенот на примена на SiC. Енергетските системи за чисто електрични возила кои работат на 800 волти имаат поголема веројатност да прифатат инвертери базирани на SiC поради нивната стремеж кон максимална ефикасност.

До 2030 година, се очекува дека чисто електричните модели ќе учествуваат со 75% од вкупното производство на ЕВ, што е повеќе од 50% во 2022 година.. Се очекува HEV и PHEV да ги заземат преостанатите 25% од пазарниот удел. Во тоа време, стапката на пенетрација на пазарот на електроенергетските системи од 800 волти се предвидува да надмине 50%, додека оваа бројка беше помала од 5% во 2022 година.

Во однос на конкурентната пазарна структура, клучните играчи во доменот SiC имаат тенденција да фаворизираат вертикално интегриран модел, тренд поддржан од моменталната пазарна концентрација.Во моментов, приближно 60%-65% од уделот на пазарот е контролиран од неколку водечки компании. До 2030 година се очекува кинескиот пазар да ја задржи водечката позиција во доменот на снабдување со SiC.

3.Од 6-инчен до 8-инчен ера

Во моментов, околу 80% од кинеските наполитанки SiC и над 95% од уредите се испорачуваат од странски производители. Вертикалната интеграција од наполитанки до уреди може да постигне зголемување на производството од 5%-10% и подобрување на профитната маржа од 10%-15%.

Сегашната транзиција е промената од производство на 6-инчни наполитанки кон користење на 8-инчни наполитанки. Усвојувањето на овој материјал се очекува да започне околу 2024 или 2025 година и се очекува да постигне стапка на пенетрација на пазарот од 50% до 2030 година. Се предвидува и пазарот на САД да започне масовно производство на наполитанки од 8 инчи помеѓу 2024 и 2025 година.

И покрај првично повисоките цени поради помалиот обем на производство, се очекува наполитанките од 8 инчи да забележат стеснување на разликите меѓу главните производители во следната деценија, благодарение на напредокот во производните процеси и усвојувањето на новите технологии. Следствено, обемот на производство на наполитанки од 8 инчи се предвидува брзо да се зголеми за да се задоволи побарувачката на пазарот и конкуренцијата во цените, а истовремено да се постигнат заштеди на трошоците преку надградба на поголеми големини на нафора.

Сепак, и покрај широките перспективи за иднината на пазарот на електрични уреди со силициум карбид, неговиот пат на раст е исполнет со предизвици и можности. Брзиот раст на овој пазар се должи на глобалниот акцент на подобрување на енергетската ефикасност, технолошкиот напредок, подобрувањето на перформансите на апликациите и зголемената важност што се става на одржливоста на животната средина.

4.Предизвици и можности

Траекторијата на раст на SiC е поттикната од континуираниот пораст на побарувачката за електрични возила, нудејќи многу можности низ целиот синџир на вредност. Оваа нова технологија постепено го преобликува пејзажот на индустријата за енергетска електроника, со значајни предности во однос на традиционалните уреди базирани на силикон.

Брзото ширење на електричните возила и клучната улога на SiC на овој пазар кој расте длабоко влијаеше на сите учесници во целиот синџир на индустријата. За овие ентитети, нивното позиционирање на пазарот на SiC што постојано се развива бара да се земат предвид различни фактори. Денешниот пазар на полупроводници е позрел, со капацитет за брз одговор на динамиката на пазарот.

Под овие околности, сите фирми во индустријата можат да имаат корист од континуираното следење на промените и флексибилните прилагодувања на стратегијата. И покрај експоненцијалниот раст, пазарот на SiC сè уште се соочува со предизвици како што се високите трошоци за производство и сложеноста на производството што го ограничува неговиот потенцијал за примена во големи размери. Сепак, тековните иновации и инвестициите во истражување и развој придонесуваат за намалување на трошоците и зголемена дистрибуција на уреди.

Синџирот на снабдување претставува уште еден предизвик за SiC, од снабдување со уреди до производство на нафора и до системска интеграција. Секоја врска во овие фази би можела, поради геополитички или безбедносни размислувања за снабдување, да бара редизајн на поприлагодливи стратегии за набавки.

На фронтот на можностите, со напредокот на новите технологии како што се дигитализацијата, вештачката интелигенција и Интернетот на нештата, побарувачката на пазарот за понапредни решенија за напојување континуирано расте, при што клучна улога играат уредите за напојување SiC.Континуираната прогресија на технологијата SiC ќе има широко распространето влијание низ повеќе сектори, обликувајќи ја иднината на индустријата за енергетска електроника. Истовремено, технолошките иновации и намалувањето на трошоците ќе ја направат SiC технологијата подостапна, отворајќи го патот за нејзина поширока примена на пазарот на електроника.**