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O email:Info@Y-IC.com
O novo material semicondutor mais importante para a geração 5G: SiC
Na geração 5G, os produtos 5G têm principalmente alta potência, alta pressão, alta temperatura e outras características. Como as matérias-primas tradicionais de silício (Si) não conseguem superar as perdas em alta tensão e alta frequência, elas não podem mais atender às necessidades tecnológicas da nova geração. Isso faz com que o carboneto de silício (SiC) esteja começando a deixar sua marca.
As vantagens dos componentes eletrônicos feitos de SiC sobre Si vêm principalmente de três aspectos: redução da perda de energia no processo de conversão de energia elétrica, miniaturização mais fácil e maior resistência à temperatura e pressão.
De acordo com o relatório da Yole Développement, o tamanho do mercado de semicondutores de potência SiC aumentará para US $ 2 bilhões até 2024, com um CAGR de aproximadamente 30% entre 2018 e 2024. Entre eles, o mercado automotivo é sem dúvida o fator de condução mais importante, e sua proporção no mercado de semicondutores de potência SiC deverá atingir 50% até 2024.
O maior mercado de aplicações da SiC: eletrônica automotiva
Como o SiC pode fornecer maior densidade de corrente, é frequentemente usado para produzir componentes de semicondutores de potência. Segundo Yole, o maior mercado de aplicações para o SiC vem dos automóveis. Comparadas às soluções tradicionais, as soluções que usam SiC podem tornar o sistema mais eficiente, mais leve e mais compacto.
Atualmente, as aplicações dos componentes SiC em veículos de energia nova são principalmente unidades de controle de potência (PCUs), inversores e carregadores de veículos.
Unidade de controle de energia: este é o nervo central do sistema elétrico do veículo, que gerencia a direção do fluxo e a velocidade de transmissão entre a energia elétrica na bateria e no motor. As PCUs tradicionais são feitas de silício e a perda de energia quando correntes fortes e altas tensões passam pelos transistores e diodos de silício é a principal fonte de perda de energia para veículos híbridos. Quanto ao uso de matérias-primas SiC, a perda de energia nesse processo pode ser bastante reduzida em cerca de 10%.
Inversor: o SiC é usado em inversores automotivos, o que pode reduzir bastante o tamanho e o peso do inversor, além de proporcionar economia de energia e leveza. No mesmo nível de potência, o tamanho da embalagem do módulo SiC completo é significativamente menor que o do módulo Si, cerca de 43%, e a perda de comutação pode ser reduzida em 75%.
O Tesla Model 3 é um inversor de SiC produzido pela ST e Infineon. É a primeira fábrica de automóveis a integrar todos os módulos de potência SiC no inversor principal.
Carregadores de carro: os componentes SiC estão acelerando sua penetração no campo de carregadores de carro. De acordo com as estatísticas da Yole, a partir de 2018, mais de 20 montadoras adotaram componentes SiC SBD ou SiC MOSFET em seus carregadores de carros, e este mercado deverá manter um crescimento de 44% até 2023.
Cadeia da indústria SiC
O padrão global da indústria de SiC mostra as três posições fortes dos Estados Unidos, Europa e Japão. Entre eles, é dominado pelos Estados Unidos, representando cerca de 70% a 80% do valor global da produção de SiC. As principais empresas são Cree, Transphorm, II-VI, Dow Corning.
Na Europa, possui uma cadeia industrial completa de SiC, incluindo cadeias de substratos, epitaxia, componentes e aplicações. As principais empresas são: Siltronic, ST, IQE, Infineon, etc.
O Japão é líder no desenvolvimento de equipamentos e módulos SiC. As principais empresas são: Panasonic, ROHM Semiconductor, Sumitomo Electric, Mitsubishi Chemical, Renesas, Fuji Electric, etc.
Embora a China esteja envolvida, seu desenvolvimento ainda está em sua infância e sua escala é muito menor que a dos três países mencionados acima. Atualmente, a planta chinesa possui layouts em substratos, epitaxia e componentes. As principais empresas são: CLP, Tianke Heda, Tyco Tianrun, Shandong Tianyue, Dongguan Tianyu, Shenzhen Basic Semiconductor, Shanghai Junxin Electronics, Sanan Integration, etc.
As vantagens dos componentes eletrônicos feitos de SiC sobre Si vêm principalmente de três aspectos: redução da perda de energia no processo de conversão de energia elétrica, miniaturização mais fácil e maior resistência à temperatura e pressão.
De acordo com o relatório da Yole Développement, o tamanho do mercado de semicondutores de potência SiC aumentará para US $ 2 bilhões até 2024, com um CAGR de aproximadamente 30% entre 2018 e 2024. Entre eles, o mercado automotivo é sem dúvida o fator de condução mais importante, e sua proporção no mercado de semicondutores de potência SiC deverá atingir 50% até 2024.
O maior mercado de aplicações da SiC: eletrônica automotiva
Como o SiC pode fornecer maior densidade de corrente, é frequentemente usado para produzir componentes de semicondutores de potência. Segundo Yole, o maior mercado de aplicações para o SiC vem dos automóveis. Comparadas às soluções tradicionais, as soluções que usam SiC podem tornar o sistema mais eficiente, mais leve e mais compacto.
Atualmente, as aplicações dos componentes SiC em veículos de energia nova são principalmente unidades de controle de potência (PCUs), inversores e carregadores de veículos.
Unidade de controle de energia: este é o nervo central do sistema elétrico do veículo, que gerencia a direção do fluxo e a velocidade de transmissão entre a energia elétrica na bateria e no motor. As PCUs tradicionais são feitas de silício e a perda de energia quando correntes fortes e altas tensões passam pelos transistores e diodos de silício é a principal fonte de perda de energia para veículos híbridos. Quanto ao uso de matérias-primas SiC, a perda de energia nesse processo pode ser bastante reduzida em cerca de 10%.
Inversor: o SiC é usado em inversores automotivos, o que pode reduzir bastante o tamanho e o peso do inversor, além de proporcionar economia de energia e leveza. No mesmo nível de potência, o tamanho da embalagem do módulo SiC completo é significativamente menor que o do módulo Si, cerca de 43%, e a perda de comutação pode ser reduzida em 75%.
O Tesla Model 3 é um inversor de SiC produzido pela ST e Infineon. É a primeira fábrica de automóveis a integrar todos os módulos de potência SiC no inversor principal.
Carregadores de carro: os componentes SiC estão acelerando sua penetração no campo de carregadores de carro. De acordo com as estatísticas da Yole, a partir de 2018, mais de 20 montadoras adotaram componentes SiC SBD ou SiC MOSFET em seus carregadores de carros, e este mercado deverá manter um crescimento de 44% até 2023.
Cadeia da indústria SiC
O padrão global da indústria de SiC mostra as três posições fortes dos Estados Unidos, Europa e Japão. Entre eles, é dominado pelos Estados Unidos, representando cerca de 70% a 80% do valor global da produção de SiC. As principais empresas são Cree, Transphorm, II-VI, Dow Corning.
Na Europa, possui uma cadeia industrial completa de SiC, incluindo cadeias de substratos, epitaxia, componentes e aplicações. As principais empresas são: Siltronic, ST, IQE, Infineon, etc.
O Japão é líder no desenvolvimento de equipamentos e módulos SiC. As principais empresas são: Panasonic, ROHM Semiconductor, Sumitomo Electric, Mitsubishi Chemical, Renesas, Fuji Electric, etc.
Embora a China esteja envolvida, seu desenvolvimento ainda está em sua infância e sua escala é muito menor que a dos três países mencionados acima. Atualmente, a planta chinesa possui layouts em substratos, epitaxia e componentes. As principais empresas são: CLP, Tianke Heda, Tyco Tianrun, Shandong Tianyue, Dongguan Tianyu, Shenzhen Basic Semiconductor, Shanghai Junxin Electronics, Sanan Integration, etc.