Налет и изглед тржишта уређаја за напајање силицијум карбидом (СиЦ).

Уређаји за напајање од силицијум карбида (СиЦ) користе супериорни полупроводнички материјал познат као СиЦ, који нуди неколико истакнутих предности у поређењу са конвенционалним силицијумским материјалима.

Предности произилазе из његових револуционарних техничких перформанси, као што је рад на вишим температурама и напоном, смањење потрошње енергије током пребацивања и повећање укупне ефикасности електронских система. Одлична термичка стабилност СиЦ-а такође му омогућава да поуздано ради у екстремним условима, што га чини веома погодним за апликације велике снаге.

СиЦ уређаји су разноврсни и укључују транзисторе са биполарним спојем (БЈТ), транзисторе са ефектом поља (ФЕТ) и диоде, све дизајниране да максимизирају јединствене карактеристике СиЦ материјала.

СиЦ уређаји се све више примењују у секторима као што су обновљива енергија, енергетска електроника, аутомобилска индустрија и телекомуникације, са растућом потражњом за решењима високих перформанси.Нарочито у аутомобилској индустрији, како возила постају све електрифициранија, расте потреба за СиЦ уређајима који управљају електричном енергијом. На пример, возила опремљена електричним погонским системима захтевају напредна решења за напајање за оптимизацију домета вожње и побољшање перформанси возила.

1. Покретачи раста тржишта СиЦ

Различити фактори покрећу раст тржишта уређаја за напајање од силицијум карбида. Прво, повећана еколошка свест подстиче индустрије да траже ефикаснија енергетска решења како би минимизирали утицај на животну средину, чинећи енергетски ефикасне СиЦ уређаје посебно привлачним.

Поред тога, експанзија индустрије обновљиве енергије захтева више опреме за напајање која може ефикасно да управља и претвара велике количине енергије, као што су ћелије соларних панела и ветротурбине, које би могле имати значајне користи од побољшане ефикасности СиЦ уређаја.

Растућа популарност електричних возила такође покреће потражњу за енергетским електронским компонентама. Предвиђа се да ће до 2030. године и електрична возила и тржиште СиЦ доживети широк раст.Тренутни подаци сугеришу да ће тржиште електричних возила нагло скочити за комбиновану годишњу стопу раста (ЦАГР) до 2030. године, а очекује се да ће обим продаје достићи 64 милиона јединица, четири пута више од 2022..

У тако живахном тржишном окружењу, обезбеђивање снабдевања компонентама електричног погонског система које може да иде у корак са брзо растућом потражњом за електричним возилима је кључно. У поређењу са традиционалним производима на бази силицијума, СиЦ метал-оксид-полупроводнички транзистори са ефектом поља (МОСФЕТ) који се користе у системима за напајање електричних возила (посебно претварачима), ДЦ-ДЦ претварачима и уграђеним пуњачима могу понудити веће фреквенције пребацивања.

Ова разлика у перформансама доприноси повећању ефикасности, дужем домету возила и смањењу укупних трошкова у погледу капацитета батерије и управљања топлотом. Учесници у индустрији полупроводника, као што су произвођачи и дизајнери, и оператери у аутомобилској индустрији, сматрају се кључним силама у искориштавању растућих могућности на тржишту електричних возила за стварање вредности и добијање конкурентске предности, и они се суочавају са значајним изазовима у ери електрификације.

2.Возачи у домену електричних возила

Тренутно, светска индустрија уређаја од силицијум карбида представља тржиште од приближно две милијарде америчких долара. Очекује се да ће до 2030. ова цифра порасти на између 11 и 14 милијарди америчких долара, уз очекивани ЦАГР од 26%. Експлозивни раст продаје електричних возила, заједно са преференцијама инвертора за СиЦ материјале, сугерише да ће сектор електричних возила апсорбовати 70% потражње за СиЦ електричним уређајима у будућности. Очекује се да ће Кина, са својим јаким апетитом за електрична возила, покретати око 40% потражње за силицијум карбидом домаће индустрије производње електричних возила.

У области електричних возила (ЕВ), посебно, различити погонски системи, као што су електрична возила на батерије (БЕВ), хибридна електрична возила (ХЕВ) или плуг-ин хибридна електрична возила (ПХЕВ), као и напон нивоа од 400 волти или 800 волти, одређују предности и обим примене СиЦ. Системи за напајање чисто електричних возила који раде на 800 волти ће вероватно усвојити инверторе засноване на СиЦ-у због њихове тежње за максималном ефикасношћу.

Очекује се да ће до 2030. године чисто електрични модели чинити 75% укупне производње електричних возила, у односу на 50% у 2022.. Очекује се да ће ХЕВ и ПХЕВ возила заузети преосталих 25% тржишног удела. У то време се предвиђа да ће стопа продора на тржиште електроенергетских система од 800 волти премашити 50%, док је ова цифра била мања од 5% у 2022.

У смислу конкурентске тржишне структуре, кључни играчи у домену СиЦ-а имају тенденцију да фаворизују вертикално интегрисани модел, тренд који је подржан тренутном концентрацијом тржишта.Тренутно, отприлике 60%-65% тржишног удела контролише неколико водећих компанија. Очекује се да ће до 2030. кинеско тржиште задржати своју водећу позицију у домену снабдевања СиЦ-ом.

3.Од ере од 6 до 8 инча

Тренутно, око 80% кинеских СиЦ плочица и преко 95% уређаја испоручују страни произвођачи. Вертикална интеграција од плочица до уређаја може постићи повећање производње од 5%-10% и повећање профитне марже од 10%-15%.

Тренутни прелаз је прелазак са производње 6-инчних плочица на коришћење 8-инчних плочица. Предвиђено је да усвајање овог материјала почне око 2024. или 2025. године и очекује се да ће до 2030. године бити постигнута стопа продора на тржиште од 50%. Такође се предвиђа да ће тржиште Сједињених Држава почети масовну производњу 8-инчних плочица између 2024. и 2025. године.

Упркос почетно вишим ценама због мањег обима производње, очекује се да ће 8-инчне плочице у наредној деценији уочити смањење разлика међу главним произвођачима, захваљујући напретку у производним процесима и усвајању нових технологија. Сходно томе, предвиђа се да ће се обим производње 8-инчних плочица брзо повећати како би се задовољила потражња на тржишту и конкуренција ценама, док ће се истовремено постићи уштеде трошкова кроз надоградњу на веће величине плочица.

Међутим, упркос широким изгледима за будућност тржишта електричних уређаја од силицијум карбида, његов пут раста је испуњен изазовима и могућностима. Брзи раст овог тржишта се може приписати глобалном нагласку на побољшању енергетске ефикасности, технолошком напретку, побољшању перформанси апликација и све већем значају који се придаје одрживости животне средине.

4.Изазови и могућности

Путања раста СиЦ-а је подстакнута континуираним порастом потражње за електричним возилима, нудећи обиље могућности у целом ланцу вредности. Ова нова технологија постепено преобликује пејзаж индустрије енергетске електронике, хвалећи се значајним предностима у односу на традиционалне уређаје засноване на силикону.

Брза пролиферација електричних возила и кључна улога СиЦ-а на овом растућем тржишту дубоко су утицали на све учеснике у целом индустријском ланцу. За ове ентитете, њихово позиционирање на СиЦ тржишту које се стално развија захтева разматрање различитих фактора. Данашње тржиште полупроводника је зрелије, са способношћу брзог реаговања на динамику тржишта.

Под овим околностима, све фирме у индустрији могу имати користи од сталног праћења промена и флексибилног прилагођавања стратегије. Упркос експоненцијалном расту, СиЦ тржиште се и даље суочава са изазовима као што су високи трошкови производње и сложеност производње који ограничавају његов потенцијал за примену великих размера. Међутим, сталне иновације и улагања у истраживање и развој доприносе смањењу трошкова и повећању дистрибуције уређаја.

Ланац снабдевања представља још један изазов за СиЦ, од снабдевања уређаја до производње плочица, па до системске интеграције. Свака веза у овим фазама могла би, због геополитичких разлога или разлога безбедности снабдевања, да захтева редизајн прилагодљивијих стратегија набавке.

На фронту прилика, са напретком нових технологија као што су дигитализација, вештачка интелигенција и Интернет ствари, потражња на тржишту за напреднијим решењима за напајање континуирано расте, при чему СиЦ уређаји за напајање играју кључну улогу.Континуирано напредовање СиЦ технологије ће имати широк утицај у више сектора, обликујући будућност индустрије енергетске електронике. Истовремено, технолошке иновације и смањење трошкова ће СиЦ технологију учинити доступнијом, отварајући пут њеној широј примени на тржишту електронике.**