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最新SiC市場預(yù)測:2030年8英寸滲透率達(dá)5成;中國汽車OEM SiC 6成本土供應(yīng)

來源:麥肯錫| 發(fā)布日期:2023-10-30 14:06

近日,著名咨詢公司麥肯錫發(fā)表了一份SiC市場的分析報告,其中電動汽車市場以及SiC市場的最新預(yù)測數(shù)據(jù)值得我們關(guān)注。

電動汽車以及SiC市場預(yù)測

麥肯錫從2018年到2022年之間的數(shù)據(jù)預(yù)測,到2030年電動汽車在全球輕型汽車市場中的份額將增長3.8倍,從大約1700萬輛增加至6400萬輛,市場份額從2022年的19%增長至2030年的67%。預(yù)計到2024年或2025年,多個國家的電動汽車總擁有成本將會與內(nèi)燃機(jī)汽車持平,這樣的預(yù)期也推動了電動汽車市場的增長。
SiC在電動汽車中主要被應(yīng)用于逆變器、DC-DC、OBC等核心部件上。相比以往的硅功率器件,SiC功率器件能夠提供更高的開關(guān)頻率、熱阻和擊穿電壓,從而有效提高電動汽車的工作效率并降低系統(tǒng)總成本。
因此,隨著電動汽車市場的增長,SiC也將迎來高增長階段。麥肯錫報告顯示,SiC器件市場在2022年的價值約為20億美元,預(yù)計到2023年將達(dá)到110億美元至140億美元,年均復(fù)合增長率預(yù)計達(dá)到26%。
麥肯錫預(yù)計,市場上70%的SiC需求將來自電動汽車,并認(rèn)為中國是電動汽車需求最高的國家,將占到電動汽車SiC總需求的40%左右。
由于對耐壓以及效率的需求,目前800V平臺的電動汽車上SiC器件的使用比例較高。報告分析稱,到2030年,純電動汽車(BEV)預(yù)計會占新能源汽車產(chǎn)量的75%,而混合動力(HEV)和插電混動(PHEV)汽車將占其余的25%。另外,到2030年,800V平臺的滲透率將超過50%。

SiC行業(yè)趨勢:走向IDM,8英寸晶圓滲透率提高

目前SiC市場高度集中,SiC襯底和器件市場上的前兩家公司就壟斷了大約60%到65%的SiC市場份額。

其中,SiC市場的主要玩家采用IDM模式。根據(jù)麥肯錫的分析,SiC襯底和器件制造中采用IDM模式,能夠?qū)a(chǎn)量提高5%至10%,利潤提高10%至15%。其中的原因包括更低的損耗率,同時還有在制造過程中的每個步驟中消除邊際堆疊。通過更好地控制設(shè)計,并與晶圓和器件制造之間的閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)更快的產(chǎn)量提升,可以實(shí)現(xiàn)更高的良率。
從戰(zhàn)略上看,IDM廠商能夠?yàn)槠嘜EM提供更穩(wěn)定的供應(yīng),這在供應(yīng)鏈中具備很大的優(yōu)勢。包括意法半導(dǎo)體收購Norstel、安森美收購GT Advanced Technologies (GTAT)和羅姆收購SiCrystal,都展示出SiC廠商布局IDM的趨勢。
在SiC晶圓方面,麥肯錫預(yù)計從6英寸晶圓向8英寸晶圓的轉(zhuǎn)變將在2024年或2025年左右開始,到2030年8英寸SiC晶圓的市場滲透率將達(dá)到50%。一旦制造商成功克服了技術(shù)挑戰(zhàn),8英寸晶圓將為他們帶來豐厚的利潤收益,同時減少邊緣損耗,提高生產(chǎn)效率,并能夠充分利用硅制造中的折舊資產(chǎn)。根據(jù)我們對垂直整合程度的不同估計,這種轉(zhuǎn)變所帶來的利潤增長幅度大約在5%至10%之間。
美國領(lǐng)先的制造商預(yù)計將于2024年和2025年開始批量生產(chǎn)8英寸晶圓,隨后這種生產(chǎn)將迅速增長。主要推動因素包括應(yīng)對需求和價格壓力(特別是來自中等規(guī)模電動汽車制造商),以及通過轉(zhuǎn)向8英寸碳化硅晶圓制造實(shí)現(xiàn)的成本節(jié)約。
分析結(jié)果顯示,由于產(chǎn)量較低,與6英寸晶片相比,目前8英寸晶片襯底的單位價格仍相對較高。然而,隨著工藝產(chǎn)量的提升和新晶片技術(shù)的引入,領(lǐng)先制造商在未來十年內(nèi)有望縮小這一差距。例如,麥肯錫發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)的多線鋸晶片切割技術(shù),激光切割技術(shù)有望將一個單晶毛坯生產(chǎn)的晶片數(shù)量提升一倍以上。此外,先進(jìn)的晶片技術(shù)如氫分裂等也有望進(jìn)一步提高產(chǎn)能。

中國本土供應(yīng)商未出現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先者

目前在中國SiC市場上,80%的襯底/晶圓以及95%以上的器件來自海外供應(yīng)商,不過由于考慮到地緣政治以及供應(yīng)穩(wěn)定,中國汽車OEM正在加速尋求本土供應(yīng)商。鑒于可見的產(chǎn)能擴(kuò)張和器件技術(shù)性能,預(yù)計到2030年,中國汽車OEM廠商將廣泛轉(zhuǎn)向本地供應(yīng)商采購,從目前的約15%提高到約60%。
在整個碳化硅價值鏈中,從設(shè)備供應(yīng)到晶圓和器件制造,再到系統(tǒng)集成,中國企業(yè)的崛起將推動中國向本地采購的轉(zhuǎn)變。中國的設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)覆蓋了所有主要的碳化硅制造步驟,并已宣布投資提升產(chǎn)能至2027年。不過,麥肯錫也認(rèn)為,在中國的SiC行業(yè)中尚未出現(xiàn)明確的供應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)者。


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