2024-05-08
సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) పవర్ డివైజ్లు SiC అని పిలువబడే ఒక ఉన్నతమైన సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్ను ప్రభావితం చేస్తాయి, ఇది సాంప్రదాయ సిలికాన్ పదార్థాలతో పోలిస్తే అనేక ప్రముఖ ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.
అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు వోల్టేజ్ కింద పని చేయడం, మారే సమయంలో శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గించడం మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్స్ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యాన్ని పెంచడం వంటి దాని పురోగతి సాంకేతిక పనితీరు నుండి ప్రయోజనాలు ఉత్పన్నమవుతాయి. SiC యొక్క అద్భుతమైన థర్మల్ స్టెబిలిటీ కూడా ఇది తీవ్రమైన పరిస్థితుల్లో విశ్వసనీయంగా పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది అధిక-శక్తి అనువర్తనాలకు బాగా సరిపోతుంది.
SiC పరికరాలు విభిన్నమైనవి మరియు బైపోలార్ జంక్షన్ ట్రాన్సిస్టర్లు (BJTలు), ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లు (FETలు) మరియు డయోడ్లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవన్నీ SiC మెటీరియల్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలను పెంచడానికి రూపొందించబడ్డాయి.
పునరుత్పాదక శక్తి, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, ఆటోమోటివ్ మరియు టెలికమ్యూనికేషన్స్ వంటి రంగాలలో SiC పరికరాలు ఎక్కువగా వర్తింపజేయబడుతున్నాయి, అధిక-పనితీరు గల పరిష్కారాల కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్తో.ముఖ్యంగా ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో, వాహనాలు మరింత విద్యుదీకరించబడినందున, విద్యుత్ శక్తిని నిర్వహించే SiC పరికరాల అవసరం పెరుగుతోంది. ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రిక్ ప్రొపల్షన్ సిస్టమ్లతో కూడిన వాహనాలకు డ్రైవింగ్ పరిధులను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మరియు వాహన పనితీరును పెంచడానికి అధునాతన పవర్ సొల్యూషన్స్ అవసరం.
1. SiC మార్కెట్ గ్రోత్ డ్రైవర్లు
సిలికాన్ కార్బైడ్ పవర్ డివైజ్ మార్కెట్ వృద్ధికి వివిధ అంశాలు కారణమవుతున్నాయి. ముందుగా, మెరుగైన పర్యావరణ అవగాహన పరిశ్రమలను పర్యావరణ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి మరింత సమర్థవంతమైన శక్తి పరిష్కారాలను కోరేలా ప్రోత్సహిస్తుంది, శక్తి-సమర్థవంతమైన SiC పరికరాలను ప్రత్యేకంగా ఆకర్షణీయంగా చేస్తుంది.
అదనంగా, పునరుత్పాదక ఇంధన పరిశ్రమ విస్తరణకు సౌర ఫలక ఘటాలు మరియు విండ్ టర్బైన్ల వంటి పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని సమర్థవంతంగా నిర్వహించగల మరియు మార్చగల మరిన్ని శక్తి పరికరాలు అవసరం, ఇవి SiC పరికరాల మెరుగైన సామర్థ్యం నుండి గణనీయంగా ప్రయోజనం పొందగలవు.
ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు పెరుగుతున్న జనాదరణ కూడా పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలకు డిమాండ్ను పెంచుతుంది. 2030 నాటికి, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు SiC మార్కెట్ రెండూ విస్తృతంగా అభివృద్ధి చెందుతాయని అంచనా వేయబడింది.2030 వరకు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల మార్కెట్ సమ్మేళనం వార్షిక వృద్ధి రేటు (CAGR)తో ఆకాశాన్ని తాకుతుందని ప్రస్తుత డేటా సూచిస్తుంది, విక్రయాల పరిమాణం 2022 కంటే నాలుగు రెట్లు 64 మిలియన్ యూనిట్లకు చేరుకుంటుందని అంచనా..
అటువంటి శక్తివంతమైన మార్కెట్ వాతావరణంలో, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు వేగంగా పెరుగుతున్న డిమాండ్కు అనుగుణంగా ఎలక్ట్రిక్ ప్రొపల్షన్ సిస్టమ్ భాగాల సరఫరాను నిర్ధారించడం చాలా కీలకం. సాంప్రదాయ సిలికాన్-ఆధారిత ఉత్పత్తులతో పోలిస్తే, ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ పవర్ సిస్టమ్స్ (ముఖ్యంగా కన్వర్టర్లు), DC-DC కన్వర్టర్లు మరియు ఆన్బోర్డ్ ఛార్జర్లలో ఉపయోగించే SiC మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లు (MOSFETలు) అధిక స్విచ్చింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలను అందించగలవు.
ఈ పనితీరు వ్యత్యాసం పెరిగిన సామర్థ్యం, సుదీర్ఘ వాహన శ్రేణి మరియు బ్యాటరీ సామర్థ్యం మరియు థర్మల్ నిర్వహణలో మొత్తం ఖర్చుల తగ్గింపుకు దోహదం చేస్తుంది. తయారీదారులు మరియు డిజైనర్లు మరియు ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమ ఆపరేటర్లు వంటి సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో పాల్గొనేవారు ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ మార్కెట్లో పెరుగుతున్న అవకాశాలను స్వాధీనం చేసుకోవడంలో విలువను సృష్టించేందుకు మరియు పోటీతత్వాన్ని పొందడంలో కీలక శక్తులుగా పరిగణించబడ్డారు మరియు విద్యుదీకరణ యుగంలో వారు గణనీయమైన సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్నారు.
2.ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ డొమైన్లోని డ్రైవర్లు
ప్రస్తుతం, గ్లోబల్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికర పరిశ్రమ సుమారు రెండు బిలియన్ US డాలర్ల మార్కెట్ను సూచిస్తుంది. 2030 నాటికి, ఈ సంఖ్య 11 మరియు 14 బిలియన్ US డాలర్ల మధ్య పెరుగుతుందని అంచనా వేయబడింది, CAGR అంచనా 26%. ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల అమ్మకాలలో పేలుడు వృద్ధి, దాని ఇన్వర్టర్ యొక్క SiC మెటీరియల్ల ప్రాధాన్యతతో పాటు, ఎలక్ట్రిక్ వాహన రంగం భవిష్యత్తులో SiC పవర్ డివైజ్ డిమాండ్లో 70% గ్రహిస్తుందని సూచిస్తుంది. చైనా, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం దాని బలమైన ఆకలితో, దేశీయ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల తయారీ పరిశ్రమ యొక్క సిలికాన్ కార్బైడ్ డిమాండ్లో 40% నడపగలదని భావిస్తున్నారు.
ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల (EVలు) రంగంలో ప్రత్యేకించి, బ్యాటరీ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (BEVలు), హైబ్రిడ్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (HEVలు) లేదా ప్లగ్-ఇన్ హైబ్రిడ్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (PHEVలు) వంటి వివిధ రకాల ప్రొపల్షన్ సిస్టమ్లు, అలాగే వోల్టేజ్ 400 వోల్ట్లు లేదా 800 వోల్ట్ల స్థాయిలు, SiC అప్లికేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు పరిధిని నిర్ణయిస్తాయి. 800 వోల్ట్ల వద్ద పనిచేసే స్వచ్ఛమైన ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ పవర్ సిస్టమ్లు వాటి గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని కొనసాగించడం వల్ల SiC-ఆధారిత ఇన్వర్టర్లను స్వీకరించే అవకాశం ఉంది.
2030 నాటికి, స్వచ్ఛమైన ఎలక్ట్రిక్ మోడల్స్ మొత్తం EV ఉత్పత్తిలో 75% వాటాను కలిగి ఉంటాయని అంచనా వేయబడింది, ఇది 2022లో 50% నుండి పెరిగింది.. HEVలు మరియు PHEVలు మార్కెట్ వాటాలో మిగిలిన 25%ని ఆక్రమిస్తాయని భావిస్తున్నారు. ఆ సమయంలో, 800-వోల్ట్ పవర్ సిస్టమ్ల మార్కెట్ చొచ్చుకుపోయే రేటు 50% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది, అయితే ఈ సంఖ్య 2022లో 5% కంటే తక్కువగా ఉంది.
పోటీ మార్కెట్ నిర్మాణం పరంగా, SiC డొమైన్లోని ముఖ్య ఆటగాళ్లు నిలువుగా ఇంటిగ్రేటెడ్ మోడల్కు మొగ్గు చూపుతారు, ఈ ధోరణి ప్రస్తుత మార్కెట్ ఏకాగ్రతచే మద్దతు ఇస్తుంది.ప్రస్తుతం, మార్కెట్ వాటాలో దాదాపు 60%-65% కొన్ని ప్రముఖ కంపెనీల నియంత్రణలో ఉంది. 2030 నాటికి, చైనీస్ మార్కెట్ SiC సరఫరా డొమైన్లో దాని ప్రముఖ స్థానాన్ని కొనసాగించాలని భావిస్తున్నారు.
3.6-అంగుళాల నుండి 8-అంగుళాల యుగం వరకు
ప్రస్తుతం, చైనా యొక్క 80% SiC పొరలు మరియు 95% పైగా పరికరాలు విదేశీ తయారీదారులచే సరఫరా చేయబడుతున్నాయి. పొరల నుండి పరికరాలకు లంబ ఏకీకరణ 5%-10% ఉత్పత్తి పెరుగుదలను మరియు 10%-15% లాభాల మార్జిన్ మెరుగుదలను సాధించగలదు.
ప్రస్తుత పరివర్తన 6-అంగుళాల పొరల తయారీ నుండి 8-అంగుళాల వేఫర్లను ఉపయోగించుకునే స్థితికి మారడం. ఈ మెటీరియల్ని స్వీకరించడం దాదాపు 2024 లేదా 2025లో ప్రారంభమవుతుంది మరియు 2030 నాటికి 50% మార్కెట్ చొచ్చుకుపోయే రేటును సాధించగలదని అంచనా వేయబడింది. యునైటెడ్ స్టేట్స్ మార్కెట్ కూడా 2024 మరియు 2025 మధ్య 8-అంగుళాల వేఫర్ల భారీ ఉత్పత్తిని ప్రారంభిస్తుందని అంచనా వేయబడింది.
తక్కువ ఉత్పత్తి వాల్యూమ్ల కారణంగా ప్రారంభంలో అధిక ధరలు ఉన్నప్పటికీ, 8-అంగుళాల పొరలు తదుపరి దశాబ్దంలో ప్రధాన తయారీదారుల మధ్య అసమానతలు తగ్గుతాయని అంచనా వేయబడింది, తయారీ ప్రక్రియలలో పురోగతి మరియు కొత్త సాంకేతికతలను స్వీకరించినందుకు ధన్యవాదాలు. పర్యవసానంగా, 8-అంగుళాల పొరల ఉత్పత్తి వాల్యూమ్లు మార్కెట్ డిమాండ్ మరియు ధరల పోటీని తీర్చడానికి వేగంగా పెరుగుతాయని అంచనా వేయబడింది, అదే సమయంలో పెద్ద పొర పరిమాణాలకు అప్గ్రేడ్ చేయడం ద్వారా ఖర్చు ఆదా అవుతుంది.
అయినప్పటికీ, సిలికాన్ కార్బైడ్ పవర్ డివైజ్ మార్కెట్ యొక్క భవిష్యత్తు కోసం విస్తృత అవకాశాలు ఉన్నప్పటికీ, దాని వృద్ధి మార్గం సవాళ్లు మరియు అవకాశాలతో నిండి ఉంది. ఈ మార్కెట్ యొక్క వేగవంతమైన వృద్ధికి ప్రపంచ శక్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం, సాంకేతిక పురోగతి, అప్లికేషన్ పనితీరులో మెరుగుదల మరియు పర్యావరణ స్థిరత్వంపై పెరుగుతున్న ప్రాముఖ్యత కారణంగా చెప్పవచ్చు.
4.సవాళ్లు మరియు అవకాశాలు
SiC యొక్క వృద్ధి పథం ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం డిమాండ్లో నిరంతర పెరుగుదలకు ఆజ్యం పోసింది, మొత్తం విలువ గొలుసు అంతటా అవకాశాల సంపదను అందిస్తుంది. ఈ అభివృద్ధి చెందుతున్న సాంకేతికత శక్తి ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ యొక్క ప్రకృతి దృశ్యాన్ని క్రమంగా పునర్నిర్మిస్తోంది, సాంప్రదాయ సిలికాన్-ఆధారిత పరికరాలపై గణనీయమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.
ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వేగవంతమైన విస్తరణ మరియు ఈ అభివృద్ధి చెందుతున్న మార్కెట్లో SiC యొక్క కీలక పాత్ర మొత్తం పరిశ్రమ గొలుసులో పాల్గొనే వారందరినీ తీవ్రంగా ప్రభావితం చేసింది. ఈ ఎంటిటీల కోసం, ఎప్పటికప్పుడు అభివృద్ధి చెందుతున్న SiC మార్కెట్లో వాటి స్థానాలు వివిధ అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. నేటి సెమీకండక్టర్ మార్కెట్ మరింత పరిణతి చెందినది, మార్కెట్ డైనమిక్స్కు వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన సామర్థ్యంతో.
ఈ పరిస్థితులలో, పరిశ్రమలోని అన్ని సంస్థలు మార్పులు మరియు అనువైన వ్యూహ సర్దుబాట్ల నిరంతర పర్యవేక్షణ నుండి ప్రయోజనం పొందవచ్చు. ఘాతాంక వృద్ధి ఉన్నప్పటికీ, SiC మార్కెట్ ఇప్పటికీ అధిక ఉత్పత్తి వ్యయాలు మరియు భారీ-స్థాయి అప్లికేషన్ కోసం దాని సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేసే తయారీ సంక్లిష్టత వంటి సవాళ్లను ఎదుర్కొంటోంది. అయినప్పటికీ, పరిశోధన మరియు అభివృద్ధిలో కొనసాగుతున్న ఆవిష్కరణలు మరియు పెట్టుబడి ఖర్చు తగ్గింపుకు మరియు పరికర పంపిణీని పెంచడానికి దోహదం చేస్తాయి.
పరికర సరఫరా నుండి పొర ఉత్పత్తి వరకు మరియు సిస్టమ్ ఇంటిగ్రేషన్ వరకు సరఫరా గొలుసు SiC కోసం మరొక సవాలును అందిస్తుంది. ఈ దశల్లోని ఏదైనా లింక్, భౌగోళిక రాజకీయ లేదా సరఫరా భద్రతా పరిశీలనల కారణంగా, మరింత అనుకూలమైన సేకరణ వ్యూహాల పునఃరూపకల్పన అవసరం.
అవకాశాల దృష్ట్యా, డిజిటలైజేషన్, ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న సాంకేతికతల అభివృద్ధితో, మరింత అధునాతన పవర్ సొల్యూషన్ల కోసం మార్కెట్ డిమాండ్ నిరంతరం పెరుగుతోంది, SiC పవర్ పరికరాలు కీలక పాత్ర పోషిస్తున్నాయి.SiC సాంకేతికత యొక్క నిరంతర పురోగతి బహుళ రంగాలలో విస్తృత ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, ఇది పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ యొక్క భవిష్యత్తును రూపొందిస్తుంది. అదే సమయంలో, సాంకేతిక ఆవిష్కరణ మరియు ఖర్చు తగ్గింపు SiC సాంకేతికతను మరింత అందుబాటులోకి తెచ్చి, ఎలక్ట్రానిక్స్ మార్కెట్లో దాని విస్తృత అనువర్తనానికి మార్గం సుగమం చేస్తుంది..**