Markt-Trends von Siliziumkarbid-Leistungshalbleiter Industrie
Für die Automobilindustrie wird ein deutliches Wachstum erwartet
- Derzeit werden Forschungsaktivitäten zur Verwendung von Siliziumkarbid (SiC)-Geräten in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen durchgeführt. Aufgrund der jüngsten Fortschritte wird es jedoch allmählich zu einer praktikablen Lösung. Beispielsweise verwendet Tesla, das eine Schnellladelösung nutzt, bereits SiC in seinen Fahrzeugarchitekturen. Darüber hinaus sind Elektroautos heutzutage immer häufiger auf der Straße unterwegs, da die Preise sinken und die Reichweite steigt. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur erreichten die weltweiten Verkäufe von Plug-in-Elektro-Leichtfahrzeugen im Jahr 2021 rund 6,6 Millionen.
- SiC-Halbleiter eignen sich ideal für Anwendungen wie Bordladegeräte und Wechselrichter, die in Plug-in-Hybriden (PHEV) und vollelektrischen Fahrzeugen (EVs) eingesetzt werden. Denn ihre Energieeffizienz ist im Vergleich zu herkömmlichem Silizium deutlich höher.
- Um sicherzustellen, dass Elektrofahrzeuge über große Entfernungen fahren und innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens aufgeladen werden können, muss die Leistungselektronik des Fahrzeugs außerdem hohen Temperaturen standhalten können. SiC-Halbleiter profitieren von einer Energieeffizienz von über 95 %. Bei der Stromumwandlung, beispielsweise beim Aufladen des Fahrzeugs mit einem Hochleistungs-Schnellladegerät, gehen nur 5 % der Energie als Wärme verloren.
- In Japan arbeitet die Universität Tokio mit der Mitsubishi Electric Corporation zusammen, um die Zuverlässigkeit von SiC-Halbleiterbauelementen zu verbessern. Zuvor hatte Mitsubishi Electric einen neuen ultrakompakten SiC-Wechselrichter für Hybridfahrzeuge vorgestellt, dessen Massenvermarktung für etwa 2021 geplant ist.
- Darüber hinaus haben Delphi Technologies und Cree eine Partnerschaft geschlossen, um die Wechselrichter des ersteren in Kombination mit den SiC-MOSFETs von Cree zu entwickeln. Es hat die Gesamttemperatur des Leistungsmoduls erheblich reduziert und gleichzeitig höhere Leistungsabgaben ermöglicht, um eine größere Reichweite für Hybrid- und vollelektrische Automobile zu unterstützen. Diese Wechselrichter sind außerdem 40 % leichter und 30 % kompakter als Konkurrenzmodelle.
- Darüber hinaus brachte Infineon Technologies im Mai 2021 ein neues Leistungsmodul mit CoolSiC MOSFET-Technologie für Automobilanwendungen auf den Markt. Der Einsatz von SiC anstelle von Si sorgt für einen höheren Wirkungsgrad bei Wandlern in Elektrofahrzeugen. Beispielsweise berichtete die Hyundai Motor Group, dass sie die Reichweite ihrer Fahrzeuge aufgrund der Effizienzgewinne, die sich aus den geringeren Verlusten dieser SiC-Lösung im Vergleich zur Si-basierten Lösung ergeben, mit Hilfe der Traktion um mehr als 5 % steigern konnte Wechselrichter auf Basis des CoolSiC-Leistungsmoduls von Infineon.
- Darüber hinaus vergab die britische Regierung im März 2021 im Rahmen des von UK Research and Innovation geleiteten Industrial Strategy Challenge Fund 4,8 Mio. GBP an die Swansea University, um Leistungshalbleiterbauelemente aus Siliziumkarbid (SiC) herzustellen und effizientere Leistungselektronik für den Transport zu entwickeln , Haushalte und Industrie, und helfen Sie der Nation, ihre Netto-Null-Ziele zu erreichen.
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Der asiatisch-pazifische Raum wird das schnellste Wachstum verzeichnen
- Der asiatisch-pazifische Raum dominiert den globalen Markt für SiC-Leistungshalbleiter, was das globale Wachstum des Halbleitermarktes betrifft, das auch durch die Regierungspolitik unterstützt wird. Darüber hinaus wird die Halbleiterindustrie der Region von China, Taiwan, Japan und Südkorea vorangetrieben, die zusammen rund 65 % des globalen Marktes für diskrete Halbleiter ausmachen. Im Gegensatz dazu tragen auch andere Länder wie Thailand, Vietnam, Singapur und Malaysia erheblich zur Marktbeherrschung der Region bei.
- Laut der Indian Electronics and Semiconductor Association wird Indiens Markt für Halbleiterkomponenten bis 2025 voraussichtlich einen Wert von 32,35 Milliarden US-Dollar haben, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 10,1 % (2018–2025) entspricht. Das Land ist ein lukratives Ziel für weltweite Forschungs- und Entwicklungszentren. Daher wird erwartet, dass die laufende Make In India-Initiative der Regierung zu Investitionen in den Halbleitermarkt führen wird.
- Darüber hinaus ist die Region ein Elektronikzentrum, das jedes Jahr Millionen elektronischer Geräte für den Export in andere Länder und den Verbrauch in der Region produziert. Diese hohe Produktion elektronischer Komponenten und Geräte trägt maßgeblich zum Marktanteil des untersuchten Marktes bei. Beispielsweise hat die steigende Nachfrage nach Unterhaltungselektronik in Indien auch das Wachstum des regionalen Marktes begünstigt. Laut IBEF wird die Nachfrage nach Elektronikhardware in Indien bis zum Geschäftsjahr 2024 voraussichtlich 400 Milliarden US-Dollar erreichen, was das Marktwachstum weiter vorantreiben wird.
- China ist der weltweit größte Stromproduzent. Der Energiebedarf des Landes wird voraussichtlich steigen, was zu einem Wachstum der Energieproduktion führen wird. Laut IEA haben sich beispielsweise in China die Verkäufe von Elektrofahrzeugen mehr als verdoppelt; Darüber hinaus wurden im Jahr 2021 rund 3,3 Millionen Elektroautos mehr verkauft als in anderen Ländern.
- Die Automobilindustrie in China wächst und das Land spielt eine immer wichtigere Rolle auf dem globalen Automobilmarkt. Die chinesische Regierung betrachtet die Automobilindustrie, einschließlich der Autoteilebranche, als eine ihrer Stützpfeiler. Die Regierung geht davon aus, dass Chinas Automobilproduktion bis 2020 30 Millionen Einheiten und bis 2025 35 Millionen Einheiten erreichen wird.
- Darüber hinaus gewinnt der Elektrofahrzeugmarkt in Indien aufgrund der ehrgeizigen Pläne und Initiativen der Regierung an Dynamik. Öffentliche Behörden in Indien haben in den letzten Jahren mehrere politische Ankündigungen im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen gemacht und dabei großes Engagement, konkrete Maßnahmen und große Ambitionen für den Einsatz von Elektrofahrzeugen im Land gezeigt.
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