New energy vehicles + photovoltaic demand is about to rise, and the localization rate of silicon carbide substrates is expected to increase [Agency Review]

Đã xuất bản: Mar 4, 2022 09:43

SiC Silicon Carbide: the Golden Age of industrialization has come; substrate is the Core of industrialization Breakthrough

1) the performance is superior in high-voltage and high-power application scenarios, which is suitable for high-voltage scenarios above 600V. Compared with silicon-based MOSFET of the same specification, the size of silicon carbide-based MOSFET is reduced to 1max 10, the on-resistance is reduced to 1max 100, the total energy loss is reduced by 70%, and the energy conversion efficiency is improved. Downstream application of new energy vehicles, charging piles, photovoltaic, wind power, rail transit and other fields.

2) benefiting from the outbreak of new energy vehicles, the golden era of SiC industrialization will come. Yole predicts that the market size of SiC power devices will reach US $4.5 billion in 2026 and CAGR=36% in 2020-2026. New energy vehicles are the main growth driver of silicon carbide power devices market, application side: to solve the pain point of battery life. Cost side: bicycles can save $400-800 in battery costs. Client: Tesla and other car companies have layout. At present, Tesla is only used in the main inverter, and there is room for further application and improvement in the future.

3) the performance-to-price ratio is the key to the mass use of SiC devices, and the preparation of substrate is the core of improving the performance-to-price ratio of silicon carbide. The cost of silicon carbide devices accounts for 46%, 23% and 20%, respectively. The substrate is the core of silicon carbide cost reduction and the highest link of technical barrier, which is the core key of SiC cost reduction and large-scale industrialization in the future.

SiC substrate: new energy vehicles + photovoltaic demand potential; domestic and foreign gap is gradually narrowing

1) Market space: the market demand for new energy vehicles + photovoltaic inverters is expected to reach 26.1 billion yuan in 2025 and CAGR=79% in 2021-2025. New energy vehicles: at present, the annual demand of Tesla Model3/Y alone can consume the huge capacity of global SiC wafers. The agency's analysts estimate that if the penetration rate of SiC in new energy vehicles will reach 60% in 2025, it is estimated that the demand for 6-inch SiC substrates will reach 5.87 million pieces per year, and the market space will reach 23.1 billion yuan. Photovoltaic inverter: in the era of "large components, large inverters, large series", the voltage level of photovoltaic power station is raised from 1000V to more than 1500V, and silicon carbide power devices are expected to become standard. Analysts at the agency assume that the permeability of silicon carbide will increase to 50% in 2025, corresponding to 3 billion yuan in the market for SiC substrates. The core bottleneck of the industry is the shortage of supply side.

2) Competition pattern: the gap between home and abroad is gradually narrowing, and the localization rate is expected to increase. At present, overseas leaders (Wolfspeed, II-VI occupy more than 60% of the market share) have achieved 6-inch large-scale supply and marched into 8 inches. Domestic manufacturers (Tianyue Advanced, Tian Keheda, Jingsheng Mechatronics, Lou Xiao Technology, etc.) are mainly small in size and march to 6 inches. However, it can be observed that the gap at home and abroad is narrowing, and the overall gap is smaller than that of traditional silicon-based semiconductors. The gap between domestic and foreign countries has narrowed from the past 10-15 years (4 inches) to less than 5-10 years (6 inches). It is expected that the gap is expected to narrow further in the process of marching into 8 inches in the future.

3) production process: it is much more difficult than silicon-based semiconductors, and the long crystal link is the key. Silicon carbide substrate is a technology-intensive industry. The core difficulties are that the process of crystal growth is complex (only a few types such as 4H type are required), the growth rate is slow (only 0.2-0.3mm per hour, which is nearly 100 times slower than that of traditional silicon), and the yield is low (the hardness is close to that of diamond). It is difficult to cut, grind and polish. Industry-university-research application is an important driving force for the development of silicon carbide substrates in China. Domestic universities and scientific research institutions mainly include the Institute of Physics of the Chinese Academy of Sciences, Shandong University, Shanghai silicate Institute and so on.

4) Industry trend: cost reduction is the core of industrialization, extending to large size. The current price of a 6-inch SiC substrate is $1000 per wafer, several times higher than that of conventional silicon-based semiconductors. The ways to reduce costs in the future include: increasing material utilization (large size, extending from 4 inches to 6 inches, 8 inches), reducing manufacturing costs (improving yield), and improving production efficiency (more mature growth process).

SiC substrate equipment: less different from traditional crystal silicon, process adjustment as the core barrier

Mainly include: Crystal furnace, slicer, grinder, polishing machine, cleaning equipment and so on. It has certain commonality with traditional crystal silicon equipment, but the process is more difficult. There are fewer third-party equipment manufacturers on silicon carbide substrate, and more enterprises focus on the integrated layout of equipment and manufacturing, so it is easy to keep the core process secret in their own hands. The joint research and development of equipment and technology and the formation of mutual feeding is the key.

Key recommendation: Jingsheng Mechatronics. Focus on listed companies: Tianyue Advanced, Lou Xiao Technology, San'an Optoelectronics, Tony Electronics, Tiantong shares, Phoenix Optics, Huarun Micro, Tianfu Energy and so on. Pay attention to unlisted companies: Tianke Heda, Hebei Tongguang, Shandong Scintillation, Hantiancheng, Skyfield Semiconductor, Zhongke Energy Saving, Tyco Tianrun and so on.

Tuyên bố về Nguồn Dữ liệu: Ngoại trừ thông tin công khai, tất cả dữ liệu khác được SMM xử lý dựa trên thông tin công khai, giao tiếp thị trường và dựa trên mô hình cơ sở dữ liệu nội bộ của SMM. Chúng chỉ mang tính chất tham khảo và không cấu thành khuyến nghị ra quyết định.

Để biết thêm thông tin hoặc có thắc mắc gì, vui lòng liên hệ: lemonzhao@smm.cn
Để biết thêm thông tin về cách truy cập báo cáo nghiên cứu, vui lòng liên hệ:service.en@smm.cn
Tin Liên Quan
[Tin nhanh | Imacec tháng 7 của Chile giảm 1,5% so với cùng kỳ năm ngoái, mức giảm theo tháng mạnh nhất kể từ năm 2022 khi ngành khai khoáng sụt giảm 9,3%]
3 giờ trước
[Tin nhanh | Imacec tháng 7 của Chile giảm 1,5% so với cùng kỳ năm ngoái, mức giảm theo tháng mạnh nhất kể từ năm 2022 khi ngành khai khoáng sụt giảm 9,3%]
Đọc thêm
[Tin nhanh | Imacec tháng 7 của Chile giảm 1,5% so với cùng kỳ năm ngoái, mức giảm theo tháng mạnh nhất kể từ năm 2022 khi ngành khai khoáng sụt giảm 9,3%]
[Tin nhanh | Imacec tháng 7 của Chile giảm 1,5% so với cùng kỳ năm ngoái, mức giảm theo tháng mạnh nhất kể từ năm 2022 khi ngành khai khoáng sụt giảm 9,3%]
Ngân hàng trung ương Chile ngày 1/9 cho biết chỉ số hoạt động kinh tế Imacec tháng 7 giảm 1,5% so với cùng kỳ năm ngoái theo số liệu chưa điều chỉnh. Theo số liệu đã điều chỉnh theo mùa, chỉ số này giảm 2,1% so với cùng kỳ và giảm 1,7% so với tháng trước, đánh dấu mức giảm hàng tháng mạnh nhất kể từ năm 2022. Ngân hàng này cho rằng sự sụt giảm chủ yếu đến từ ngành khai khoáng, vốn giảm mạnh 9,3%, chủ yếu do điều kiện thời tiết, tiếp đến là hàm lượng quặng thấp hơn và hoạt động bảo trì thiết bị làm gián đoạn hoạt động sản xuất bình thường. Nhiều mỏ bị ảnh hưởng là các mỏ liên quan đến đồng-molypden. Vì tinh quặng molypden được thu hồi dưới dạng sản phẩm phụ của quá trình tuyển nổi dùng để xử lý quặng đồng sunfua, nên sự gián đoạn tại các nhà máy chế biến cũng làm giảm sản lượng molypden.
3 giờ trước
[SMM Tin nhanh Crom] Thỏa thuận tiềm năng Valterra-Northam có thể định hình lại cục diện tinh quặng crom Nam Phi
15 giờ trước
[SMM Tin nhanh Crom] Thỏa thuận tiềm năng Valterra-Northam có thể định hình lại cục diện tinh quặng crom Nam Phi
Đọc thêm
[SMM Tin nhanh Crom] Thỏa thuận tiềm năng Valterra-Northam có thể định hình lại cục diện tinh quặng crom Nam Phi
[SMM Tin nhanh Crom] Thỏa thuận tiềm năng Valterra-Northam có thể định hình lại cục diện tinh quặng crom Nam Phi
Northam Platinum cho biết vào ngày 25 tháng 8 rằng họ đã nhận được một đề nghị không được yêu cầu, mang tính thăm dò và không ràng buộc từ một nhà sản xuất kim loại nhóm bạch kim (PGM) lớn của Nam Phi và sau đó đã khởi động một quy trình cạnh tranh chiến lược để thu hút các đề xuất từ các bên quan tâm. Valterra Platinum được cho là bên mua tiềm năng, trong khi Impala Platinum và Sibanye-Stillwater đã cho biết họ không quan tâm. Northam đã đặt ngày 1 tháng 12 là hạn chót để các bên quan tâm nộp đề xuất, với bất kỳ giao dịch tiềm năng nào có thể diễn ra dưới hình thức giao dịch cấp tài sản hoặc giao dịch cấp công ty. Thương vụ tiềm năng này cũng có tác động đến thị trường tinh quặng crôm của Nam Phi, vì Northam đã nhanh chóng mở rộng sản lượng crôm từ quá trình chế biến UG2. Sản lượng tinh quặng crôm trong năm tài chính 2026 của Northam đạt mức kỷ lục 1,69 triệu tấn, trong khi chiến lược Tầm nhìn 2031 của họ đặt mục tiêu bán hơn 2 triệu tấn tinh quặng crôm trong 5 năm tới. Valterra cũng đặt mục tiêu bán hơn 2 triệu tấn tinh quặng crôm theo chiến lược tăng trưởng của mình. Do đó, một giao dịch giữa hai công ty có thể làm tăng đáng kể tầm quan trọng chiến lược và quy mô của crôm trong danh mục PGM kết hợp, mặc dù cấu trúc cuối cùng và bất kỳ tác động nào đến sản xuất, chế biến và bán crôm sẽ phụ thuộc vào kết quả của quy trình cạnh tranh.
15 giờ trước
Lợi ích từ việc cắt giảm sản lượng hiện thực hóa khi xu hướng giá tương lai và giá giao ngay phân kỳ; giá silicon kim loại vẫn giằng co [Báo cáo tuần ngành silicon SMM]
18 giờ trước
Lợi ích từ việc cắt giảm sản lượng hiện thực hóa khi xu hướng giá tương lai và giá giao ngay phân kỳ; giá silicon kim loại vẫn giằng co [Báo cáo tuần ngành silicon SMM]
Đọc thêm
Lợi ích từ việc cắt giảm sản lượng hiện thực hóa khi xu hướng giá tương lai và giá giao ngay phân kỳ; giá silicon kim loại vẫn giằng co [Báo cáo tuần ngành silicon SMM]
Lợi ích từ việc cắt giảm sản lượng hiện thực hóa khi xu hướng giá tương lai và giá giao ngay phân kỳ; giá silicon kim loại vẫn giằng co [Báo cáo tuần ngành silicon SMM]
[Lợi ích từ cắt giảm sản lượng hiện thực hóa, giá giao ngay và kỳ hạn phân hóa, giá silicon kim loại giằng co]: Tuần này, giá silicon kim loại giao ngay củng cố ở mức cao. Tính đến ngày 3/9, silicon #553 thổi oxy SMM tại miền Đông Trung Quốc ở mức 9.400-9.500 nhân dân tệ/tấn, tăng 50 nhân dân tệ/tấn so với tuần trước, silicon #441 ở mức 9.500-9.700 nhân dân tệ/tấn, tăng 50 nhân dân tệ/tấn so với tuần trước, và silicon #3303 ở mức 10.100-10.300 nhân dân tệ/tấn, tăng 50 nhân dân tệ/tấn so với tuần trước. Trên thị trường kỳ hạn, hợp đồng SI2611 dao động ngang trong khoảng 8.650-8.865 nhân dân tệ/tấn tuần này, đầu tuần tăng vọt lên 8.865 nhân dân tệ/tấn trước khi thoái lui, và đóng cửa ở mức 8.735 nhân dân tệ/tấn vào thứ Năm, giảm 70 nhân dân tệ/tấn so với tuần trước. Về báo giá và giao dịch trên thị trường, sau khi cắt giảm sản lượng tại các nhà máy lớn ở Tân Cương được thực hiện, các doanh nghiệp silicon tăng cường nỗ lực giữ giá, hàng giá thấp trên thị trường giảm bớt, các doanh nghiệp silicon báo giá cứng, và một số nhà cung cấp tăng nhẹ báo giá. Chịu ảnh hưởng từ việc chốt lời của các vị thế mua và tâm lý vĩ mô, giá kỳ hạn silicon kim loại thoái lui yếu, tâm lý chờ đợi trên thị trường gia tăng, giao dịch thị trường vẫn dựa trên nhu cầu, và trung tâm giá củng cố ở mức cao.
18 giờ trước