วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์

เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและสถานการณ์การใช้งานที่กว้างขึ้น. เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์, วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงมาหลายชั่วอายุคน. ด้วยความต้องการที่สูงขึ้นของสถานการณ์การใช้งาน, วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม, แทนด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์และแกลเลียมไนไตรด์, ได้ค่อยๆ เข้าสู่อุตสาหกรรมและระยะการปลดปล่อยอย่างรวดเร็ว. เมื่อเทียบกับสองรุ่นก่อนหน้านี้, ซิลิกอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเช่นความต้านทานไฟฟ้าแรงสูง, ทนต่ออุณหภูมิสูงและการสูญเสียต่ำ, และใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำให้อุณหภูมิสูง, ความถี่สูง, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและกันรังสี.

ซิลิคอนคาร์ไบด์ อุปกรณ์มีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย. เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนสูง, ความแรงของสนามไฟฟ้าพังทลายสูงและความหนาแน่นกระแสสูง, อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำจากวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น รถยนต์, อุปกรณ์ชาร์จ, อุปกรณ์จ่ายไฟแบบพกพา, อุปกรณ์สื่อสาร, แขนหุ่นยนต์, และเครื่องบิน. ขอบเขตของการใช้งานกำลังเป็นที่นิยมและลึกซึ้งยิ่งขึ้น, เป็นโอกาสในการสมัครที่หลากหลายมาก, วัสดุล้ำค่า.

การวิเคราะห์ข้อดีของซิลิกอนคาร์ไบด์

ความกว้างแถบห้ามของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามนั้นใหญ่กว่าสองรุ่นแรกมาก. เซมิคอนดักเตอร์รุ่นแรกและรุ่นที่สองคือเซมิคอนดักเตอร์ที่มีช่องว่างวงแคบ, ในขณะที่จากเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม, วงกว้าง (ช่องว่างวงมากกว่า 2.2eV) เริ่มมีการใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เป็นจำนวนมาก. ซิลิคอนคาร์ไบด์, เป็นตัวแทนทั่วไปของเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม, มีมากกว่า 200 โครงสร้างเชิงพื้นที่, และโครงสร้างที่แตกต่างกันสอดคล้องกับค่าช่องว่างของแถบที่แตกต่างกัน, โดยทั่วไประหว่าง 2.4eV และ 3.35eV. นอกจากวงกว้าง, วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ยังมีข้อดีของความแข็งแรงของสนามแตกตัวสูง, อัตราดริฟท์ความอิ่มตัวสูงและความเสถียรสูง, และกำลังสูงสุด.

วงกว้าง: ปรับปรุงความเสถียรของวัสดุและความแข็งแรงของสนามพัง

ความกว้างของแถบห้ามกำหนดคุณสมบัติของวัสดุ, วงห้ามกว้างเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพที่ดีขึ้น. ความกว้างของแถบกว้างเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของประสิทธิภาพของเซมิคอนดักเตอร์. วงกว้างหมายถึงความต้องการกระตุ้นที่สูงขึ้น, เช่น., การก่อตัวของอิเล็กตรอนและรูที่ยากขึ้น, ซึ่งส่งผลให้เซมิคอนดักเตอร์แบบ wide-bandgap รักษาคุณสมบัติเหมือนฉนวนเมื่อไม่ต้องการทำงาน, ซึ่งทำให้มีเสถียรภาพมากขึ้น, และแถบกว้างยังช่วยปรับปรุงความแรงของสนามไฟฟ้าที่พังทลาย, ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการทนต่อสภาพแวดล้อมการทำงาน, ดังสะท้อนในความร้อนที่ดีขึ้นและความต้านทานไฟฟ้าแรงสูง, ความต้านทานรังสี.

ความแตกต่างด้านพลังงานสูงระหว่างแถบการนำไฟฟ้าและแถบวาเลนซ์ในระบบแถบกว้างจะลดอัตราการผสมของอิเล็กตรอนและรูหลังการกระตุ้น, ซึ่งช่วยให้ใช้อิเล็กตรอนและรูมากขึ้นสำหรับการนำไฟฟ้าหรือการถ่ายเทความร้อน, ซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุของการนำความร้อนและไฟฟ้าที่แรงขึ้นของซิลิกอนคาร์ไบด์.

 

ตามลักษณะเหล่านี้, อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถทำงานได้ที่ความเข้มสูงขึ้นและสามารถกระจายความร้อนได้เร็วยิ่งขึ้น, ด้วยอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่สูงขึ้น. ลักษณะการต้านทานอุณหภูมิสูงสามารถนำไปสู่การเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้อย่างมากในขณะที่ลดความต้องการสำหรับระบบกระจายความร้อน, ช่วยให้มีขั้วที่เบาและเล็กลง. ความกว้างแถบห้ามสูงของซิลิกอนคาร์ไบด์ยังช่วยให้อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์รั่วไหลน้อยกว่าอุปกรณ์ซิลิกอนอย่างมีนัยสำคัญ, จึงช่วยลดการสูญเสียพลังงาน; อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ไม่มีกระแสต่อระหว่างกระบวนการปิดเครื่อง, ส่งผลให้สูญเสียสวิตชิ่งต่ำและเพิ่มความถี่สวิตชิ่งของการใช้งานจริงเพิ่มขึ้นอย่างมาก.

แรงดันพังทลายสูง: นำช่วงการทำงานและช่วงกำลังที่มากขึ้น

ยิ่งแรงดันพังทลายสูงขึ้น, ยิ่งช่วงการทำงานและช่วงกำลังงานใหญ่ขึ้น. แรงดันพังทลายหมายถึงแรงดันไฟฟ้าที่อิเล็กทริกแตกตัว. สำหรับเซมิคอนดักเตอร์, เมื่อถึงแรงดันพังทลาย, เซมิคอนดักเตอร์สูญเสียคุณสมบัติของไดอิเล็กทริกและไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากการทำลายโครงสร้างภายใน, ซึ่งคล้ายกับตัวนำ. ดังนั้น, ฟิลด์รายละเอียดที่สูงขึ้นหมายถึงช่วงการทำงานและช่วงกำลังที่ใหญ่ขึ้น, เช่น., ฟิลด์รายละเอียดที่สูงขึ้น, ดีกว่า.

อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพมากกว่า, เล็กกว่า, และมีการสูญเสียพลังงานน้อยกว่า. เนื่องจากแรงดันพังทลายที่สูงขึ้น, ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมอุปกรณ์กำลังสูง, ข้อได้เปรียบที่ไม่สามารถแทนที่ด้วยเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ซิลิกอน. การสลายตัวของซิลิกอนคาร์ไบด์ที่สูงขึ้นทำให้อุปกรณ์พลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์มีชั้นกั้นที่บางลงและมีการเจือปนมากขึ้น, ซึ่งช่วยให้สามารถใช้วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์เพื่อทำให้อุปกรณ์บางลงสำหรับข้อกำหนดเดียวกัน, ซึ่งสามารถประหยัดพื้นที่และเพิ่มความหนาแน่นของหน่วยพลังงาน. นอกจากนี้, สนามที่มีการสลายตัวสูงยังช่วยให้ซิลิกอนคาร์ไบด์มีความต้านทานบนที่ต่ำกว่าในแรงดันไฟฟ้าภายนอก, และค่าความต้านทานที่ต่ำกว่าหมายถึงการสูญเสียพลังงานที่ลดลง.

อัตราดริฟท์ความอิ่มตัวสูง: สูญเสียพลังงานน้อยลง

ซิลิกอนคาร์ไบด์มีอัตราการเบี่ยงเบนของความอิ่มตัวสูงกว่าเนื่องจากโครงสร้างภายใน. ในทางทฤษฎี, ความเร็วของดริฟท์จะเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีกำหนดเมื่อสนามไฟฟ้าภายนอกเพิ่มขึ้น, แต่ในทางปฏิบัติ, เมื่อสนามไฟฟ้าประยุกต์เพิ่มขึ้น, การชนกันระหว่างตัวพาภายในวัสดุก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน, จึงมีความเร็วลอยตัวของความอิ่มตัว. ในกรณีของซิลิกอนคาร์ไบด์, โครงสร้างภายในสามารถกันการชนได้ดีมาก, ดังนั้นจึงมีอัตราการดริฟท์ความอิ่มตัวที่สูงขึ้น.

อัตราการเบี่ยงเบนของความอิ่มตัวสูงส่งผลให้สูญเสียพลังงานน้อยลง. อัตราการลอยตัวของความอิ่มตัวสูงหมายถึงการย้ายตัวพาเร็วขึ้นและความต้านทานลดลง. นอกจากนี้ยังส่งผลให้วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์สูญเสียพลังงานน้อยลง. เมื่อเทียบกับซิลิกอน, MOSFET ที่ใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีขนาดเท่ากัน 1/200 ความต้านทานลดลงและ 1/10 ขนาดเล็กกว่า MOSFET ที่ใช้ซิลิกอน, และอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ MOSFET ที่ใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีขนาดเท่ากันจะมีค่าน้อยกว่า 1/4 ของการสูญเสียพลังงานทั้งหมดเมื่อเทียบกับ IGBT . ที่ใช้ซิลิกอน. ลักษณะเหล่านี้ให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับ การใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ วัสดุในอินเวอร์เตอร์ PV และอุปกรณ์ความถี่สูง.

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิคอนคาร์ไบด์

ผู้ผลิตต่างประเทศส่วนใหญ่อยู่ในโหมด IDM, ในขณะที่บริษัทในประเทศให้ความสำคัญกับการเชื่อมโยงแต่ละส่วน. ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถแบ่งออกเป็น: พื้นผิว, โรคลมบ้าหมู, อุปกรณ์, และการใช้งานปลายทาง. บริษัทต่างชาติส่วนใหญ่อยู่ในโหมด IDM, เช่น Wolfspeed, Rohm และ STMicroelectronics (เซนต์), ในขณะที่บริษัทในประเทศเน้นการผลิตแบบลิงค์เดียว, เช่น Tianke Heda และ Tianyue Advanced ในสาขาพื้นผิว, Hantian Tiancheng และ Dongguan Tiandian ในสนาม epitaxial, และ Starr Peninsula และ Tyco Tianrun ในด้านอุปกรณ์.

บัญชีพื้นผิวและ epitaxy สำหรับ 70% ของราคาอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์. เนื่องจากความยุ่งยากในการเตรียมวัตถุดิบ, อัตราผลตอบแทนต่ำและกำลังการผลิตขนาดเล็ก, มูลค่าของห่วงโซ่อุตสาหกรรมในปัจจุบันนั้นกระจุกตัวอยู่ที่ส่วนซับสเตรตและส่วนเอพิแทกเซียล, กับส่วนหน้าบัญชีสำหรับ 47% และ 23% ของราคาอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์, ในขณะที่การออกแบบส่วนหลัง, ส่วนการผลิตและบรรจุภัณฑ์คิดเป็นเพียง 30%.

การใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ปลายน้ำ

ยานยนต์พลังงานใหม่

ภาคยานยนต์พลังงานใหม่จะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้า SiC เพิ่มขึ้นอย่างมาก. ในรถยนต์พลังงานใหม่, อุปกรณ์ SiC ส่วนใหญ่จะใช้ในอินเวอร์เตอร์ไดรฟ์หลัก, OBC (ที่ชาร์จออนบอร์ด), ตัวแปลงไฟ DC-DC ออนบอร์ดและอุปกรณ์ชาร์จ DCDC กำลังสูง. ด้วยการเปิดตัวแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้า 800V โดยผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่, อินเวอร์เตอร์ไดรฟ์หลักของตัวควบคุมมอเตอร์จะถูกแทนที่ด้วย SiC-MOS ด้วย IGBT ที่ใช้ซิลิกอนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เพื่อตอบสนองความต้องการของกระแสสูงและแรงดันสูง, ซึ่งจะนำมาซึ่งพื้นที่การเติบโตขนาดใหญ่.

โมดูลพลังงานในตัวควบคุมมอเตอร์คิดเป็น 8% ของราคารถ. ทำหน้าที่แปลงไฟ DC แรงสูงจากแบตเตอรีเป็นไฟ AC สามเฟสที่มีความถี่และกระแสไฟแปรผัน, การจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ขับเคลื่อน, การเปลี่ยนความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์, และแก้ไขไฟ AC สามเฟสจากมอเตอร์เป็นไฟ DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่พลังงานระหว่างการกู้คืนพลังงาน. โมดูลพลังงานบัญชีสำหรับ 41% ของค่าใช้จ่าย, หรือ 8% ของค่ารถ.

ประโยชน์ของการใช้อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ได้แก่:

1) อัตราเร่งดีขึ้น. การใช้อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ช่วยให้มอเตอร์ขับเคลื่อนสามารถทนต่อกำลังไฟฟ้าเข้าที่สูงขึ้นที่ความเร็วต่ำ, และเนื่องจากประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูง, ไม่กลัวผลกระทบจากความร้อนและการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากกระแสไฟที่มากเกินไป. สิ่งนี้ทำให้มอเตอร์ขับเคลื่อนสามารถส่งแรงบิดได้มากขึ้นเมื่อสตาร์ทรถ, ส่งผลให้มีอัตราเร่งที่มากขึ้น.

อุปกรณ์ SiC สามารถใช้เพื่อเพิ่มระยะของยานพาหนะไฟฟ้าโดยลดการสูญเสียทั้งในขนาดเปิด/ปิด. ตามข้อมูลการวิจัยของ Infineon, การสูญเสียการปิด SiC-MOS เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 20% ของ Si-IGBT ที่อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ 25°C, และ 10% ของ Si-IGBT ที่อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ 175°C. โดยรวม, การใช้อุปกรณ์ SiC ในรถยนต์พลังงานใหม่สามารถเพิ่มระยะได้ 5-10%.

3) น้ำหนักเบา. ด้วยประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของ SiC, อุปกรณ์ SiC สามารถลดขนาดได้ในด้านต่อไปนี้: 1) ขนาดบรรจุภัณฑ์ที่เล็กลง, 2) ตัวกรองน้อยและส่วนประกอบแบบพาสซีฟ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า, ตัวเก็บประจุ, ตัวเหนี่ยวนำ, เป็นต้น, 3) ขนาดอ่างความร้อนน้อยลง, และ 4) ความจุของแบตเตอรี่น้อยกว่าในช่วงเดียวกัน. อินเวอร์เตอร์ SiC ออกแบบโดย Rohm, ตัวอย่างเช่น, ลดขนาดของอินเวอร์เตอร์หลักโดย 43% และน้ำหนักโดย 6 กก. โดยใช้โมดูล SiC ทั้งหมด.

4) ลดต้นทุนระบบ. ปัจจุบัน, อุปกรณ์ SiC คือ 4-6 ราคาแพงกว่าอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนหลายเท่า, แต่การใช้อุปกรณ์ SiC ส่งผลให้ต้นทุนแบตเตอรี่ลดลงอย่างมากและระยะใช้งานเพิ่มขึ้น, ซึ่งทำให้ต้นทุนรถโดยรวมลดลง. ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นสำหรับอินเวอร์เตอร์ไดรฟ์ SiC-MOS อยู่ที่ประมาณ $75-$200, แต่ประหยัดค่าใช้จ่ายจากแบตเตอรี่, ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ, และระบบทำความเย็นคือ $525-$850, การลดต้นทุนของระบบอย่างมีนัยสำคัญ. ในระยะทางเดียวกัน, อินเวอร์เตอร์ SiC สามารถบันทึกได้อย่างน้อย $200 ต่อคัน.

อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

อุปกรณ์ไฟฟ้าซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์ PV และลดการสูญเสียพลังงาน. ในการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์, อินเวอร์เตอร์ทั่วไปที่ใช้อุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนคิดเป็นประมาณ 10% ของต้นทุนระบบ, แต่เป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักของการสูญเสียพลังงานของระบบ. โดยใช้ SiC-MOS เป็นวัสดุฐาน, ประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์ PV สามารถเพิ่มขึ้นได้จาก 96% มากกว่า 99%, การสูญเสียพลังงานสามารถลดลงได้มากกว่า 50%, และอายุวงจรของอุปกรณ์สามารถเพิ่มขึ้นได้ 50 ครั้ง, จึงลดขนาดระบบ, เพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน, ยืดอายุอุปกรณ์, และลดต้นทุนการผลิต. ประสิทธิภาพสูง, ความหนาแน่นของพลังงานสูง, ความน่าเชื่อถือสูงและต้นทุนต่ำคือแนวโน้มในอนาคตของอินเวอร์เตอร์ PV. ผลิตภัณฑ์ซิลิกอนคาร์ไบด์คาดว่าจะค่อย ๆ แทนที่อุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนในอินเวอร์เตอร์ PV แบบสตริงและแบบรวมศูนย์. ในปัจจุบัน, มีการใช้งานอินเวอร์เตอร์ PV ซิลิคอนคาร์ไบด์ในฟิลด์ PV ในประเทศไม่มากนัก, แต่มีบริษัทอินเวอร์เตอร์ PV อยู่แล้วทั่วโลกที่ใช้อินเวอร์เตอร์ PV ซิลิคอนคาร์ไบด์, เช่นซีรีส์ TLM จาก Ingeteam ในสเปน.

การขนส่งทางรถไฟ

ในการขนส่งทางราง, อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์พลังงานใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะราง, รวมถึงตัวแปลงแรงฉุด, ตัวแปลงเสริม, ตัวแปลงหลักและตัวเสริม, หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง, และที่ชาร์ตไฟ. ในหมู่พวกเขา, traction converter เป็นอุปกรณ์หลักของระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับกำลังสูงของหัวรถจักร. การใช้อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ในเครื่องแปลงแรงดึงสำหรับขนส่งทางรถไฟสามารถทำให้เกิดอุณหภูมิสูงได้อย่างมาก, ความถี่สูงและลักษณะการสูญเสียต่ำของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์, ปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์แปลงแรงฉุด, ตอบสนองความต้องการความจุสูง, อุปกรณ์แปลงแรงฉุดน้ำหนักเบาและประหยัดพลังงานสำหรับการขนส่งทางรถไฟ, และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ.

สมาร์ทกริด

ในสมาร์ทกริด, เมื่อเทียบกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังอื่นๆ, ระบบไฟฟ้าต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูง, ความจุพลังงานที่สูงขึ้นและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น. เกียร์ DC, ระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรงแรงสูงและระบบจำหน่ายไฟฟ้าเพื่อส่งเสริมการพัฒนาและการเปลี่ยนแปลงของสมาร์ทกริด.

สนาม RF

ในอุปกรณ์ RF, อุปกรณ์ GaN RF ที่ใช้ซับสเตรตซิลิกอนคาร์ไบด์มีข้อได้เปรียบด้านการนำความร้อนสูงของซิลิกอนคาร์ไบด์ และเอาต์พุต RF กำลังสูงของ GaN ในย่านความถี่สูง, และทำลายข้อบกพร่องโดยกำเนิดของอุปกรณ์ GaAs และอุปกรณ์ LDMOS ที่ใช้ซิลิกอนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการสื่อสาร 5G เพื่อประสิทธิภาพความถี่สูงและความสามารถในการประมวลผลพลังงานสูง. อุปกรณ์ RF ที่ใช้ GaN ได้กลายเป็นเส้นทางเทคโนโลยีกระแสหลักสำหรับเครื่องขยายสัญญาณ 5G, โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องขยายกำลังสถานีฐานมาโคร.

การคำนวณพื้นที่ตลาดโลกของสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์

พื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์มีความจำเป็นสำหรับการเตรียมอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ และปัจจุบันเป็นส่วนที่แพงที่สุดของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์. ที่นี่, เราประเมินพื้นที่ตลาดโลกและความต้องการวัสดุพิมพ์สำหรับวัสดุพิมพ์ซิลิกอนคาร์ไบด์จาก 2021 ถึง 2025 ในด้านยานยนต์พลังงานใหม่และเซลล์แสงอาทิตย์, และคาดการณ์พื้นที่ตลาดทั้งหมดและความต้องการวัสดุพิมพ์สำหรับวัสดุพิมพ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ด้วยข้อมูลอ้างอิงนี้.

รถยนต์พลังงานใหม่: 25 ปีความต้องการอาจถึง 3 ล้านชิ้น, พื้นที่ตลาดกว่า 10 พันล้านหยวน

สำหรับการคาดการณ์ตลาดรถยนต์พลังงานใหม่, เราตั้งสมมติฐานต่อไปนี้เกี่ยวกับพารามิเตอร์หลัก:

ราคาเฉลี่ยปัจจุบันของซิลิกอนคาร์ไบด์ขนาด 6 นิ้วคือ 1000 เรา. ดอลลาร์, เกี่ยวกับ 6400 หยวน / ชิ้นส่วน, เนื่องจากการพัฒนาเส้นทางทางเทคนิคในอนาคตบนขนาด 6 นิ้วและการก่อตัวของการประหยัดต่อขนาด, ราคาซิลิกอนคาร์ไบด์คาดว่าจะมีแนวโน้มลดลงโดยทั่วไป, สำหรับแนวโน้มราคาเฉพาะ, เรา 2021-2025 ราคาพื้นผิวที่ลดลงในสามสมมติฐานต่อไปนี้:

• 1) 10% การลดน้อยลง;
• 2) 15% การลดน้อยลง;
• 3) 20% การลดน้อยลง.

จำนวนวัสดุพิมพ์ที่ใช้ต่อยานพาหนะ: เมื่อพิจารณาถึงการลดลงของราคาในอนาคตจะค่อยๆ เพิ่มการใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ในรถยนต์พลังงานใหม่, ขึ้นอยู่กับรุ่นปัจจุบัน 3 คันเดียวกับ 48 ชิปมอสเฟตซิลิคอนคาร์ไบด์, จำนวนของวัสดุพิมพ์ขนาด 6 นิ้วที่ใช้ในรถยนต์คันหนึ่งประมาณ 0.16 ชิ้นส่วน, แล้วค่อยๆเติบโตเป็น 0.4 ชิ้นใน 2025.

อัตราการเจาะ: อัตราการเจาะหมายถึงเปอร์เซ็นต์ของยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ที่ใช้อุปกรณ์ SiC ในยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ทั้งหมด. 14% อัตราการเจาะเข้า 2021 และ 6% อัตราการเจาะคาดว่าเติบโตจาก 2021-2025.

ประกอบกับข้อมูลและสมมติฐานข้างต้น, ใน 10%/15%/20% คาดว่าจะลดราคา, ตลาดของพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์ในด้านของรถยนต์พลังงานใหม่อาจไปถึง 12.8/10.2/80 พันล้านหยวน, และความต้องการพื้นผิวที่สอดคล้องกันจะถึง 3.04 ล้านชิ้น.

สนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: 25 ปีความต้องการหรือมากกว่า 500,000 ชิ้นส่วน, พื้นที่ตลาดของ 2 พันล้านหยวน

กำลังการผลิตติดตั้งใหม่ทั่วโลก: พื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์ส่วนใหญ่จะใช้ในอินเวอร์เตอร์ PV ในอุตสาหกรรม PV, ด้วยกำลังการผลิตติดตั้งทั่วโลกที่ 137GW in 2020 และคาดว่าจะเกิน 400GW เข้าไป 2025, ขึ้นอยู่กับ 400GW เป็นข้อมูลอ้างอิง. 2021 ข้อมูลจะถูกแปลงจากข้อมูลที่เกี่ยวข้องในรายงานประจำปีของ Sunshine Power, ซึ่งประมาณ 156GW.

อัตราส่วนต้นทุน IGBT: ตามข้อมูลที่เปิดเผยในหนังสือชี้ชวน, อัตราส่วนต้นทุนของ IGBT ที่ใช้ซิลิกอนนั้นประมาณ 10% ของต้นทุนรวมของอินเวอร์เตอร์ PV, และสันนิษฐานว่าอัตราส่วนต้นทุนของ IGBT ที่ใช้ซิลิกอนจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า.

ราคาอินเวอร์เตอร์: ใน 2021, วัสดุของอินเวอร์เตอร์ PV ของ Sunshine Power นั้นเป็นวัสดุที่มีส่วนประกอบของซิลิกอนเป็นหลัก, ด้วยปริมาณการขาย 47GW และรายได้จากธุรกิจ RMB 9.05 พันล้าน, ดังนั้นราคาของอินเวอร์เตอร์ PV ที่ใช้ซิลิคอนจึงอยู่ที่ประมาณ 0.19 หยวน/วัตต์. ตามข้อมูลการเปลี่ยนแปลงราคาอินเวอร์เตอร์ของ Sunshine Power จาก 2017 ถึง 2021, ราคาเฉลี่ยต่อปีลดลงประมาณ RMB 0.02/W. ดังนั้น, คาดว่าราคาจะค่อยๆลดลงในอนาคต. ดังนั้น, คาดว่าราคาจะค่อยๆลดลงในอนาคต, สมมติว่าราคาจะลดลงในอัตรา 0.02 หยวน/วัตต์ ต่อปี ถึง 0.13 หยวน/ว.

ซิลิคอนคาร์ไบด์ / อัตราส่วนราคาซิลิกอน: อัตราส่วนราคาปัจจุบันของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์และอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนอยู่ที่ประมาณ 4, และในอนาคตคาดว่าอัตราส่วนการทดแทนต้นทุนจะลดลง, สัดส่วนของการลดลงควรสัมพันธ์เชิงบวกกับการเปลี่ยนแปลงของราคา, จึงถือว่าอัตราส่วนการทดแทนต้นทุนลดลงทุกปี.

อัตราส่วนต้นทุนพื้นผิว: อัตราส่วนพื้นผิวปัจจุบันคือ 46%, และคาดว่าอัตราส่วนจะลดลงในอัตรา 3% ต่อปี.

อัตราการเจาะ: อัตราการเจาะในที่นี้หมายถึงเปอร์เซ็นต์ของอินเวอร์เตอร์ PV ซิลิคอนคาร์ไบด์ในอินเวอร์เตอร์ทั้งหมด. อ้างถึงข้อมูล CASA, อัตราการเจาะคือ 10% ใน 2021, และคาดว่าจะเติบโตในอัตรา 10% ต่อปี. โดย 2025, อัตราการเจาะจะไปถึง 50%.

รวมข้อมูลและสมมติฐานข้างต้น, ตารางต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ตลาดจะเติบโตที่ CAGR ที่ 39% และความต้องการจะเพิ่มขึ้นที่ CAGR ของ 58%. โดย 2025, พื้นที่ตลาดจะถึง 2 พันล้านหยวนและความต้องการวัสดุพิมพ์จะเกิน 500,000 ชิ้นส่วน.

การประมาณตลาดรวม

ตามรายงานของนักลงทุน Wolfspeed, ส่วนแบ่งของรถยนต์พลังงานใหม่ + เซลล์แสงอาทิตย์ในตลาดรวมของซิลิคอนคาร์ไบด์คือ 77% ใน 2021, และคาดว่าจะไปถึง 86% ใน 2027. ดังนั้น, ส่วนแบ่งการตลาดในส่วนนี้ของการประมาณการคือ 77% ใน 2021, และคาดว่าจะไปถึง 85% ใน 2025, ขึ้นอยู่กับ 2% อัตราการเติบโตประจำปี. ตามข้อมูลข้างต้น, ขนาดตลาดรวมของสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์ทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นจาก 1.9 พันล้านหยวนถึง 14.3 พันล้านหยวนจาก 2021 ถึง 2025, และความต้องการจะเพิ่มขึ้นจาก 300,000 ชิ้นไป 4.2 ล้านชิ้น.

ซัพพลายเออร์ต้นน้ำของซิลิคอนคาร์ไบด์

ในฐานะผู้จัดจำหน่ายวัตถุดิบซิลิกอนคาร์ไบด์ชั้นนำในประเทศจีน, Henan Superior Abrasives นำเข้า & บริษัทส่งออก, จำกัด. มีคุณภาพสูงอย่างต่อเนื่อง ซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ และ ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว ให้กับบริษัทซิลิกอนคาร์ไบด์หลายแห่งทั่วโลก, และตลาดของเราครอบคลุมสหรัฐอเมริกา, แคนาดา, เม็กซิโก, เปรู, ชิลี, ยูเออี, ซาอุดิอาราเบีย, รัสเซีย, สเปน, แอฟริกาใต้, เอเชียตะวันออกเฉียงใต้, ฯลฯ. หากคุณมีข้อเรียกร้องใดๆ ผงไมโครซิลิกอนคาร์ไบด์, กรวดมาโครซิลิคอนคาร์ไบด์, โปรดติดต่อเราเพื่อรับข้อเสนอล่าสุดของซิลิคอนคาร์ไบด์ 2022.