Yole：汽車晶片，SiC每年需求110萬片！
根據Yole報道，電氣化和高階駕駛員輔助系統 （ADAS） 將推動半導體晶片市場從 2021 年的441億美元增長到 2027 年的807億美元，複合年增長率 （CAGR） 達到 11。1%。
電氣化將需要SiC等新型襯底，預計2027年SiC晶圓需求量將達到110萬片。ADAS將使用微控制器單元（MCU），其尖端矽技術節點小至16nm/10nm。L4和 L5車輛自主性將推動對動態隨機存取儲存器 （DRAM） 和計算能力的需求。這些大的技術變革也深刻影響著當前的汽車供應鏈。
SiC業者積極湧入
首先看SiC方面，按照Yole 的化合物半導體團隊預測，到2027 ，SiC 器件市場將在達到 63 億美元。隨著過去幾年電動汽車的發展趨勢，更長的續航里程是客戶的主要需求之一。然而，這反過來又產生了對快速直流充電的需求，以減少在充電站的等待時間。800V EV 是滿足需求的解決方案，並已經從2021 年開始滲透市場。
Yole 化合物半導體與新興材料技術與市場分析師 Poshun Chiu評論道：“SiC 被認為是提供良好效率的推動因素，1200V 器件的供應是可行的。隨著更多 800V EV 的到來，SiC 有望快速增長。同時，充電基礎設施和光伏是支援電動汽車趨勢的兩個市場。需要更多的充電器來支援越來越多的電動汽車，而可再生能源與電動汽車有著相同的二氧化碳零排放目標。這些是 SiC 獲得更多動力的市場。”
面對這個巨大機遇，SiC 市場參與者正在努力在這個價值數十億美元的業務中創造更多收入。
例如，意法半導體、Wolfspeed、安森美和英飛凌科技等公司宣佈了他們的“十億美元收入”目標。儘管每個參與者選擇的路徑不同，但可以清楚地識別出它們之間商業模式的相似性。
IDM——整合裝置製造商——商業模式是領先廠商選擇的一種供應裝置，尤其是電源模組的模式。這種商業模式代表了更高的美元價值來增加收入。
STMicroelectronics 是領先的 SiC 公司，因為他們的模組已在 Tesla Model 3 中使用多年。他們的活動不僅在裝置級別；事實上，STMicroelectronics 在 2021 年展示了他們內部的 8 英寸 SiC 晶圓。
另一家領先的 SiC 公司 onsemi 在 2021 年邁出了重要一步，收購了 SiC 襯底供應商 GT Advanced Technologies。如今，onsemi 正致力於擴大其 SiC 晶圓產能。其目標是支援其快速增長的 SiC 業務。
說到全球電力電子領域的領先公司，英飛凌科技在 2021 年的 SiC 器件業務實現了令人印象深刻的 126% 的增長，超過了 57% 的平均增長率。Infineon Technologies 開發的 800V Hyundai Ioniq5 設計獲勝，憑藉其堅實的工業應用基礎將他們推入快車道。
Wolfspeed 還表明了將其活動重點放在 SiC 業務上的決心。該公司幾年前決定進行重大重組，出售其 LED 業務並擴大其功率器件業務。憑藉其在 SiC 晶圓方面的領先地位，Wolfspeed 現已透過其 8 英寸晶圓廠的認證。公司正在向前發展，並提高了增長速度。
與此同時，ROHM 在十年前收購 SiCrystal 以進行垂直整合後，正在擴大器件和晶圓的產能。II-VI 透過展示符合汽車標準的 1200V 裝置以及與通用電氣的擴充套件合作伙伴關係，分享了他們的長期觀點。
在過去幾年中，這些主要參與者重塑了 SiC 生態系統。據 Yole 稱，兩個主要趨勢影響其供應鏈：晶圓製造和模組封裝的垂直整合，以在未來幾年獲得更多收入。在此背景下，終端系統公司（例如汽車 OEM）正在更快、更靈活地採用 SiC 來管理市場上多個晶圓供應商的供應。
從技術發展的角度，提出了SiC晶圓的創新途徑。截至2022年，SiC晶圓仍佔SiC器件成本的主要部分。
System Plus Consulting的技術和成本分析師 Amine Allouche在2021 年 SiC 電晶體比較報告中表示：“SiC 原始晶圓成本佔 1200V SiC MOSFET 外延晶圓成本的 60% 以上。儘管 SiC 晶圓產能一直在擴大，但在質量、產量和成本方面仍有很強的創新動力。”
8英寸SiC晶圓被認為是擴大生產的關鍵步驟。目的顯然是為了提高產量，在下一輪競爭中獲得優勢。主要IDMs正在開發自己的8英寸SiC晶圓製造能力；截至 2022 年，一些晶圓供應商已經開始出貨樣品。在 Yole 的功率 SiC 預測中，6英寸仍將是未來五年的領先平臺。然而，2022 年開始首批 8 英寸，它將被市場參與者視為戰略資源。
另一種方法是最佳化晶圓加工工藝，從而從一個 SiC 晶錠中生產出更多晶圓。解決方案供應商，例如 DISCO，開發了鐳射切割系統以提高產量。Infineon Technologies 正在驗證他們的 Cold Split 技術。一些公司提出了“跳出框框”的想法，提出了非常不同的製造 SiC 晶圓的方法。Soitec 應用他們的 SmartCut™ 技術來生產具有較低缺陷率的薄層 SiC 晶圓和具有較低電阻率的處理晶圓。一家日本公司 Sumitomo Metal Mining 計劃在未來幾年擴大其工程 SiC 晶圓。瑞典初創公司 KISAB 提供基於晶圓的方法來提供高質量的 SiC 晶圓。這些創新可能會在未來幾年加速 SiC 的全球發展。
當討論焦點集中在電動汽車、投資和不斷增長的市場上時，關注中國的生態系統是非常重要的的。中國大規模的碳化矽投資基於三個主要動機：國家政策、強勁的市場需求和國內供應的需要。
超過50家中國企業宣佈以不同的層次和不同的戰略進入碳化矽業務。一些晶圓供應商正在增加大量熔爐，而一些玩家則從其他背景進入。
中國市場仍然需要來自歐洲、北美和日本的主要碳化矽公司的裝置。隨著電動汽車的強勁需求，加上可再生能源和工業應用的發展，中國企業從長遠的角度看到了機遇，並相應地調整了戰略。
未來五年，在主要由 EV 應用拉動的強勁市場中，SiC 有望達到數十億美元的規模，因此有望進入越來越多的應用領域。為了實現這一目標，生態系統的演變和創新是最關鍵的觀察因素。IDM是SiC的主要商業模式。此外，主要的 SiC 廠商正在沿著供應鏈向模組級別移動。戰略是創造價值。
與此同時，創新永無止境。因此，新進入者正在採用新方法來提高規模、吞吐量、質量或成本。
Yole 的分析師深信，SiC 是一個快速增長的市場。
Yole：汽車廠商將主導MCU市場
據Yole統計顯示，到 2022 年，一些依賴消費者支出的MCU市場即使尚未受到影響，也會出現超額消費的現象，這將在短期內推動定價的變化。然而，高可靠性和安全的MCU ASP預計將保持高位，需求受到的影響不會那麼嚴重。持續的供應鏈中斷不會讓價格整體大幅下跌。
在 2024 年及以後，仍然存在過度建設、壓低價格的風險，但這不太可能出現在MCU身上，因為新晶圓廠不會針對傳統的 MCU 製造技術，而是針對尖端的 MPU、GPU 和加速器。製造商更有可能將價格保持在高位，以收回他們對新產能的部分投資。這需要一家或多家制造商認為他們可以透過削弱 ASP 下降的競爭來增加他們的份額。
儘管如此，無論市場份額如何，MCU平均售價的逐步下降都可能使大多數供應商受益。材料短缺，無論是真實的還是虛假的，都可能阻止 2027 年之前平均售價的迅速下降。
汽車引領 MCU 市場增長
在過去十年中，汽車 OEM 採用了嘗試重新設計汽車主控制網路的策略，以減少由日益負擔過重的控制器區域網 （CAN） 連線的不同電子控制單元 （ECU） 的數量，從而實現更加集中的和 CAN-FD（靈活資料速率）或乙太網連線的域控制器 （DC）。更快的網路和資料中心有助於開發更先進的成像和感測器平臺、更先進的駕駛員輔助、改進的網路安全性以及顯著增強的駕駛員和乘客體驗。最近，域控制器更傾向於區域控制，允許更多的分散式智慧，而電子控制單元比經典的離散 ECU 略少。
影響更大的是電氣化戰略。憑藉一套完全不同的監控單元，以及能量儲存、再生、充電和安全性，動力總成對 MCU 的要求越來越高。對於混合動力電動汽車尤其如此，它需要同時控制內燃機和電力傳動系統。
最終，電氣化可能會允許更統一的動力總成控制，但就目前而言，它是一個增長動力。電氣化也是一個增長動力，在駕駛艙功能升級方面具有協同效應，以突出電動汽車。購買電動汽車的消費者將期望整個車輛實現電氣化：電動車窗、車門、座椅、數字顯示器和其他電子功能預計將在電動汽車中增加，
為此Yole預測，到 2027 年，MCU 產業預計將達到約 270 億美元。其中，汽車將成為最大的細分市場，其在2022 年佔微控制器收入的 32%，預計到2027 年，這個市佔率將提升到 37%。而按照Yole統計，排名前 5 位的 MCU 供應商是 NXP、Renesas、Infineon Technologies、STMicroelectronics 和 Microchip。
