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SiC功率器件市场预计将在五年内迅速增长到10亿美元以上

技术与市场分析师林鸿博士评论说:“SiC技术的附加值今天被电力电子行业广泛的理解和接受。我们正在逐渐从客户意识的学习阶段转向客户试用的采用阶段。这对于SiC-MOSFET尤其如此。”

除了一般的积极反馈外,其他多个信号也表明,SiC功率器件的市场应用将会加速。

功率因数校正(PFC)/电源组件仍然是领先的SiC应用。然而,由于SiC新应用的渗透,其市场份额预计将逐渐下降。

光伏(PV)应用似乎广泛采用了SiC产品。事实上,SiC解决方案在串联光伏逆变器的系统级别提供了更好的性价比。Yole已确认了正在使用SiC MOSFET和SBD的厂家。

未来,电动汽车(EV)相关应用,铁路等也有望为市场发展做出重要贡献。

领先的中国EV制造商比亚迪已经证实在其车载充电器中使用了SiC器件。 SiC应用现在正在路上,不是在等待出发。虽然车载充电器正在采用SiC技术,但这也将是在2020年前SiC器件在汽车应用的主要领域。

另一方面,对于EV主逆变器,情况与2016年类似:几乎所有的OEM和一级公司都在测试SiC器件。丰田,日产,本田等一些先驱者大概将在2020年左右推出基于SiC的解决方案的产品。2020年以后,由于主逆变器的高功率等级,即使是较低的采用率,也将在2020年后大幅度增加SiC器件收入。

随着EV市场的发展,充电基础设施市场正在出现。充电基础设施正在全球迅速部署在欧盟(EU),美国和日本,这将有助于SiC功率器件市场的增长。各厂家已经确认在EV充电基础设施中采用SiC器件。然而,中国的快速发展尤其令人印象深刻。

在这方面,自2014年以来,Yole第三次增加了对SiC功率器件市场的预测,特别是在2020年之后,是SiC应用的转折点。虽然2016年至2020年的市场年复合增长率为28%,但2020-2022年的复合年增长率将达到40%,市场将超过10亿美元。

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不断发展的SiC功率器件产业链:
回顾16年来第一个SiC功率器件商业化的开始,只有两家公司提供:英飞凌和Cree的Wolfspeed。由于SiC器件努力向业界证明自身,在接下来的10年里,器件市场状况并没有真正改观。

自2009-2010年以来,情况出现了急剧的变化,越来越多的器件厂商提供SiC-SBD。截至7月,SBD供应商总数达到23个。MOSFET供应商总数也在增加。特别值得强调的是,从2016年到2017年,SiC MOSFET供应商的数量翻了一番。Yole相信这个数字在未来几年无疑会进一步增加。

随着器件市场的发展,已经建立了从晶片到外延,芯片制造和模块封装的产业链,最终到达不同商业模式的系统终端用户,例如:


①Wolfspeed和Rohm Semiconductor从晶片到模块垂直整合;
②三菱电机和富士电机从芯片到终端系统垂直整合;

许多其他厂家占据供应链的一部分。
这个产业链不断发展,新来者和曾经行业者。尤其是2016-2017年,Yole注意到:
①在晶片层面上,道康宁在被陶氏收购后进行重组。陶氏与杜邦公司的合并现在对道康宁的SiC晶片业务(主要的SiC晶片供应商之一)的未来产生了质疑。另外值得注意的是中国资本收购了Norstel公司:该公司正在中国福建兴建新工厂,以扩大其产能。 
②尽管雷神公司在2017年停止了其SiC代工服务,但Power-America支持的X-Fab又推出了SiC代工服务,这正在帮助fabless/fablite的SiC公司推出其产品,并使SiC技术更易于被业界使用。Yole期待其他代工厂也尽快进入该市场。

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全SiC模块正到来:
2017年,SiC电力电子市场仍然由分立器件主导,包括分立SBD和MOSFET。 但是Yole估计这种情况会改变。混合模块已经渗透了一些应用,如PV,全SiC模块也正到来。

SiC-MOSFET对于高电压,高功率额定应用是特别有利的。将要开发的SiC市场包括轨道交通,电机驱动,EV和逆变器,这些都青睐模块。因此,Yole预计模块市场份额将逐渐上升。事实上,SiC功率半导体供应商正在采取行动,如2016-2017年期间的行动包括:
①半导体龙头制造商英飞凌已经开始大量生产全SiC模块;
②GE与丹佛斯合作开展SiC模块生产。

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模块厂家不仅是推出了产品,而且还在尽可能地推动市场的采用。例如,在新模块推出的同时,通常也会发布相应的驱动电路产品,帮助设计人员克服与驱动相关的困难。另外市场上也出现了一些“即插即用”集成解决方案(电源组,电源组件或电源模块),这些设计大大帮助了那些想在其产品中采用SiC模块但又没有内部设计资源或能力的终端用户。

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