Sic carbure de silicium: l’âge d’or de l’industrialisation est venu; Le substrat est au cœur de la percée industrielle
Les performances dans les scénarios d’application haute tension et haute puissance sont supérieures et conviennent aux scénarios haute tension de plus de 600V. Par rapport au MOSFET à base de silicium, le MOSFET à base de carbure de silicium de la même taille est réduit à 1 / 10, la résistance à la conduction est réduite à 1 / 100, la perte totale d’énergie est réduite de 70% et l’efficacité de conversion énergétique est améliorée. Les applications en aval comprennent les nouveaux véhicules énergétiques, les piles de chargement, le photovoltaïque, l’énergie éolienne, le transport ferroviaire, etc.
L’âge d’or de l’industrialisation de la SIC est proche lorsque de nouveaux véhicules énergétiques bénéficiant d’avantages éclatent. Yole s’attend à ce que la taille du marché des dispositifs d’alimentation SiC atteigne 4,5 milliards de dollars en 2026 et que le tcac = 36% en 2020 – 2026. Les nouveaux véhicules énergétiques sont le principal moteur de croissance du marché des dispositifs d’alimentation en carbure de silicium. Côté coût: Économisez de 400 $à 800 $sur la batterie d’un seul véhicule. Client: Tesla et d’autres entreprises automobiles ont été mises en place successivement. À l’heure actuelle, Tesla n’est utilisée que sur l’onduleur principal et il y aura d’autres applications pour améliorer l’espace à l’avenir.
Le rapport qualité – prix est la clé de l’utilisation à grande échelle des dispositifs SiC. La préparation du substrat est au cœur de l’amélioration du rapport qualité – prix du carbure de silicium. Parmi les coûts des dispositifs en carbure de silicium, 46%, 23% et 20% sont respectivement des substrats, des épitaxes et des dispositifs. Le substrat est le noyau de la réduction des coûts du carbure de silicium et le lien le plus élevé de la barrière technique. Il est également le noyau de la réduction des coûts du SIC et de l’industrialisation à grande échelle à l’avenir.
Substrat SiC: le potentiel de demande de nouveaux véhicules énergétiques + photovoltaïques est énorme; Réduction progressive de l’hétérodyne en Chine et délai de remplacement national
Espace de marché: on estime que la demande du marché des nouveaux véhicules énergétiques + onduleurs photovoltaïques atteindra 26,1 milliards de RMB en 2025 et que le tcac sera de 79% en 2021 – 2025. Nouveaux véhicules énergétiques: actuellement, la demande annuelle de Tesla Model 3 / y consomme la plus grande capacité de Wafers SiC dans le monde. Par exemple, en 2025, le taux de pénétration du SIC dans les nouveaux véhicules énergétiques atteindra 60%, la demande de substrats SiC de 6 pouces atteindra 5,87 millions de pièces par an et l’espace du marché atteindra 23,1 milliards de RMB. Onduleur photovoltaïque: le niveau de tension de la centrale photovoltaïque est passé de 1000v à plus de 1500v à l’ère des grands composants, des grands onduleurs et des grandes séries. Les dispositifs d’alimentation en carbure de silicium devraient être standard. Nous supposons que la perméabilité au carbure de silicium passera à 50% d’ici 2025, ce qui correspond à un marché de substrats SiC de 3 milliards de RMB. Le goulot d’étranglement central de l’industrie réside dans l’insuffisance de l’offre.
Structure de la concurrence: l’écart extérieur de la Chine diminue progressivement et la substitution nationale est possible. À l’heure actuelle, les principaux acteurs étrangers (wolfspeed, II – VI détenant plus de 60% du marché) ont réalisé un approvisionnement à grande échelle de 6 pouces et sont passés à 8 pouces. Les fabricants nationaux (Tianyue Advanced, tianke Heda, Zhejiang Jingsheng Mechanical & Electrical Co.Ltd(300316) , Roshow Technoiogy Co.Ltd(002617) Mais on peut observer que la distance hétérodyne diminue en Chine et que l’écart global est inférieur à celui des semi – conducteurs traditionnels à base de silicium. L’écart entre les deux pays est passé de 10 à 15 ans (4 pouces) à moins de 5 à 10 ans (6 pouces). On s’attend à ce que l’écart se rétrécisse davantage au cours des prochaines marches de 8 pouces.
Technologie de production: il est beaucoup plus difficile que les semi – conducteurs à base de silicium; Le lien long est la clé. Les substrats de carbure de silicium sont des industries à forte intensité technologique. Les principales difficultés sont les suivantes: la technologie des cristaux longs est complexe (seuls quelques cristaux tels que le type 4h sont nécessaires), la vitesse de croissance est lente (seulement 0,2 – 0,3mm peuvent croître par heure, près de 100 fois plus lentement que le silicium cristallin traditionnel), le rendement est faible (la dureté est proche du diamant, et il est difficile de couper et de polir). La production, l’apprentissage et la recherche sont des moteurs importants du développement des substrats de carbure de silicium en Chine. Les universités chinoises et les instituts de recherche scientifique comprennent principalement l’Institut de physique de l’Académie chinoise des sciences, l’Université Shandong, l’Institut de silicate de Shanghai, etc.
Tendance de l’industrie: la réduction des coûts est au cœur de l’industrialisation et s’étend à grande échelle. À l’heure actuelle, les substrats SiC de 6 pouces coûtent 1 000 $/ pièce, soit plusieurs fois plus que les semi – conducteurs traditionnels à base de silicium. Les méthodes futures de réduction des coûts comprennent l’amélioration de l’utilisation des matériaux (grande taille, s’étendant de 4 pouces à 6 pouces et 8 pouces), la réduction des coûts de fabrication (amélioration du rendement) et l’amélioration de la productivité (processus à cristaux longs plus matures).
Équipement de substrat SiC: faible différence par rapport au silicium cristallin traditionnel, avec l’ajustement du processus comme barrière centrale
Comprend principalement: four à cristaux longs, trancheur, broyeur, polisseur, équipement de nettoyage, etc. Avec l’équipement traditionnel en silicium cristallin a une certaine similitude, mais le processus est plus difficile. Il y a moins de fabricants d’équipements tiers sur substrat de carbure de silicium, et les entreprises sont plus axées sur la disposition intégrée de l’équipement + fabrication, ce qui est pratique pour garder les secrets de processus de base entre leurs mains. La recherche et le développement conjoints de l’équipement et du processus sont essentiels pour former un soutien mutuel.
Conseils en matière d’investissement
Principales recommandations: Zhejiang Jingsheng Mechanical & Electrical Co.Ltd(300316) . Focus on Listed Companies: Tianyue Advanced, Roshow Technoiogy Co.Ltd(002617) , Sanan Optoelectronics Co.Ltd(600703) , Zhejiang Tony Electronic Co.Ltd(603595) , Tdg Holding Co.Ltd(600330) , Phenix Optical Company Limited(600071) , China Resources Microelectronics Limited(688396) , Xinjiang Tianfu Energy Co.Ltd(600509) , etc. Focus on non – Listed Companies: tianke Heda, Hebei tongguang, Shandong scintillation, hantiancheng, Tianjin Semiconductor, Zhongke Energy Saving, taike Tianrun, etc.
Conseils sur les risques: les progrès de la recherche et du développement sont inférieurs aux risques prévus; Les différends commerciaux internationaux aggravent les risques.
