EV’lerden yüksek talep
2 Mart’ta, birden fazla otomotiv çip şirketi, New York Menkul Kıymetler Borsasında hisse fiyatlarının düştüğünü gördü. STMicroelectronics ve Wolfspeed, fiyatlarının sırasıyla %2,43 ve %6,98 düştüğünü gördü. Bunun nedeni, önceki gün maliyetleri düşürmek için kullandığı silikon karbür (SiC) güç yönetimi IC’lerinin sayısını önemli ölçüde azaltmayı planladığını açıklayan Tesla idi.
Bu aksiliğe ve Tesla’nın duyurusuna rağmen, SiC yongalarına olan talebin, yalnızca daha fazla elektrikli araç piyasaya çıktıkça ve daha fazla şarj istasyonu inşa edildikçe ileriye dönük olarak artması bekleniyor. Peki SiC çipleriyle ilgili önemli olan nedir?
SiC yarı iletkenleri 40 yıl önce fark edildi. 1980’lerde SiC, daha yüksek sıcaklıklara ve daha yüksek voltajlara dayanabildiği için silikonun özellik sınırlarını aşabilen malzeme olarak konuşuldu. Tek kristal gofretler ve epitaksi yapmak için yeterli teknoloji olmadığı için araştırmalar ciddi olarak 1990’larda başladı.
Ticarileşme, 2000’li yılların başında, SiC gofret üreten giderek daha fazla şirketin ortaya çıkmasıyla başladı. 2002’de 2 inçlik bir SiC levha piyasaya sürüldü; 2011’de 4 inçlik bir SiC levha piyasaya sürüldü ve 2016’da şu anda ana akım olan 6 inçlik SiC levhalar piyasaya sürüldü.
SiC, silikona (Si) kıyasla üç kat daha fazla 3.26eV’lik bant aralığına sahiptir ve bu da yüksek sıcaklıklarda çalışmasına izin verir. İnce film kırılma noktası, Si’den on kat daha yüksektir ve ultra yüksek voltajda çalışmasına izin verir. Isı iletkenliği açısından Si’den dört kat daha üstündür, yani soğutmak için eskisi kadar güç gerektirmez. Bu nedenlerden dolayı, SiC yarı iletkenleri EV’ler, havacılık ve diğer gelişmiş endüstrilerden yüksek talep görmektedir.
EV pazarının hızlı büyümesi şu anda SiC pazarının büyümesinin ana itici gücü. Bunun nedeni, EV’lerin pil sistemlerinin 400V’tan 800V’a kaymasıdır. Daha yüksek voltaj, piller için daha hızlı şarj süreleri anlamına gelir, ancak aynı zamanda kusurlara karşı daha savunmasız hale getirir. SiC çiplerinin devreye girdiği yer burasıdır.
EV’lerde, SiC yongaları, motoru çalıştırmak için pil takımından DC’yi AC’ye dönüştüren ana invertörlerde kullanım için özellikle yüksek talep görmektedir. SiC, Si’ye kıyasla daha az anahtarlama kaybına sahiptir. Bu nedenle Tesla, invertör sistemlerinde şu anda STMicroelectronics’in SiC güç yönetimi IC’lerini kullanıyor.
Ama sorun fiyat. 6 inçlik bir SiC gofret şu anda 8 inçlik bir SiC gofretten on kat daha pahalı.
Bu nedenle Mart ayında Tesla, SiC güç yönetimi IC’lerinin kullanımını %75 oranında azaltacağını duyururken, pek çok kişi şirketin düşük seviyeli araba modellerinde daha ucuz Si yalıtım kapısı IGBT kullanmaya başlamasını bekliyor.
Ancak bu kısa gerilemeye rağmen, SiC güç yönetimi IC’lerine olan talebin yalnızca uzun vadede artması bekleniyor. Analist firması TrendForce’a göre, çip pazarının bu yıl 2,275 milyar ABD doları değerinde olması bekleniyor, bu 2022’ye göre %41,4’lük bir büyüme. TrendForce, pazarın 2026 yılına kadar yılda ortalama %32,9 büyümesini bekliyor. 5.328 milyar ABD doları değerinde olacak.