சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) பவர் சாதன சந்தையின் எழுச்சி மற்றும் அவுட்லுக்

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) சக்தி சாதனங்கள் SiC எனப்படும் ஒரு உயர்ந்த குறைக்கடத்திப் பொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது வழக்கமான சிலிக்கான் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது பல முக்கிய நன்மைகளை வழங்குகிறது.

அதிக வெப்பநிலை மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் கீழ் வேலை செய்தல், மாறுதலின் போது ஆற்றல் நுகர்வு குறைத்தல் மற்றும் மின்னணு அமைப்புகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துதல் போன்ற அதன் முன்னேற்றமான தொழில்நுட்ப செயல்திறனிலிருந்து நன்மைகள் உருவாகின்றன. SiC இன் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மை, தீவிர நிலைகளில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, இது உயர்-சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.

SiC சாதனங்கள் பலதரப்பட்டவை மற்றும் பைபோலார் ஜங்ஷன் டிரான்சிஸ்டர்கள் (BJTகள்), ஃபீல்ட் எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர்கள் (FETகள்) மற்றும் டையோட்கள் ஆகியவை அடங்கும், இவை அனைத்தும் SiC மெட்டீரியலின் தனித்துவமான பண்புகளை அதிகரிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

SiC சாதனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல், ஆற்றல் மின்னணுவியல், வாகனம் மற்றும் தொலைத்தொடர்பு போன்ற துறைகளில் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, உயர் செயல்திறன் தீர்வுகளுக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது.குறிப்பாக வாகனத் துறையில், வாகனங்கள் அதிக அளவில் மின்மயமாக்கப்படுவதால், மின் ஆற்றலை நிர்வகிக்கும் SiC சாதனங்களின் தேவை அதிகரித்து வருகிறது. உதாரணமாக, மின்சார உந்துவிசை அமைப்புகளுடன் பொருத்தப்பட்ட வாகனங்களுக்கு ஓட்டுநர் வரம்புகளை மேம்படுத்தவும் வாகன செயல்திறனை அதிகரிக்கவும் மேம்பட்ட ஆற்றல் தீர்வுகள் தேவைப்படுகின்றன.

1. SiC சந்தை வளர்ச்சி இயக்கிகள்

சிலிக்கான் கார்பைடு சக்தி சாதன சந்தையின் வளர்ச்சியை பல்வேறு காரணிகள் உந்துகின்றன. முதலாவதாக, மேம்படுத்தப்பட்ட சுற்றுச்சூழல் விழிப்புணர்வு, சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைக்க மிகவும் திறமையான ஆற்றல் தீர்வுகளைத் தேடுவதற்குத் தூண்டுகிறது, ஆற்றல் திறன் கொண்ட SiC சாதனங்களை குறிப்பாக ஈர்க்கிறது.

கூடுதலாக, புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தித் துறையின் விரிவாக்கத்திற்கு, அதிக அளவு ஆற்றலைத் திறமையாகக் கையாளவும் மாற்றவும் முடியும், அதாவது சோலார் பேனல் செல்கள் மற்றும் காற்றாலை விசையாழிகள், SiC சாதனங்களின் மேம்பட்ட செயல்திறனிலிருந்து கணிசமாகப் பயனடையக்கூடிய ஆற்றல் சாதனங்கள் தேவைப்படுகின்றன.

எலெக்ட்ரிக் வாகனங்களின் அதிகரித்துவரும் பிரபலம், பவர் எலக்ட்ரானிக் பாகங்களுக்கான தேவையையும் தூண்டுகிறது. 2030 ஆம் ஆண்டில், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் SiC சந்தை இரண்டும் பரவலான வளர்ச்சியை அனுபவிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.2030 ஆம் ஆண்டு வரை மின்சார வாகன சந்தையானது கூட்டு வருடாந்திர வளர்ச்சி விகிதத்தால் (CAGR) உயரும் என்று தற்போதைய தரவு தெரிவிக்கிறது, விற்பனை அளவு 64 மில்லியன் யூனிட்களை எட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது 2022 ஐ விட நான்கு மடங்கு அதிகமாகும்..

இத்தகைய துடிப்பான சந்தை சூழலில், மின்சார வாகனங்களுக்கான வேகமாக வளர்ந்து வரும் தேவைக்கு ஏற்ப மின்சார உந்துவிசை அமைப்பு கூறுகளை வழங்குவதை உறுதி செய்வது மிகவும் முக்கியமானது. பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான தயாரிப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மின்சார வாகன ஆற்றல் அமைப்புகள் (குறிப்பாக மாற்றிகள்), DC-DC மாற்றிகள் மற்றும் உள் சார்ஜர்கள் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படும் SiC உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (MOSFETகள்) அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்களை வழங்க முடியும்.

இந்த செயல்திறன் வேறுபாடு அதிகரித்த செயல்திறன், நீண்ட வாகன வரம்பு மற்றும் பேட்டரி திறன் மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை ஆகியவற்றில் ஒட்டுமொத்த செலவுகளைக் குறைக்க உதவுகிறது. உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் வடிவமைப்பாளர்கள் போன்ற குறைக்கடத்தி தொழிற்துறை பங்கேற்பாளர்கள் மற்றும் வாகனத் தொழில்துறை ஆபரேட்டர்கள் மின்சார வாகன சந்தையில் மதிப்பை உருவாக்குவதற்கும் போட்டித்தன்மையை பெறுவதற்கும் வளர்ந்து வரும் வாய்ப்புகளைப் பயன்படுத்துவதில் முக்கிய சக்திகளாகக் கருதப்படுகிறார்கள், மேலும் அவர்கள் மின்மயமாக்கல் சகாப்தத்தில் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை எதிர்கொள்கின்றனர்.

2.மின்சார வாகன களத்தில் உள்ள டிரைவர்கள்

தற்போது, ​​உலகளாவிய சிலிக்கான் கார்பைடு சாதனத் தொழில் சுமார் இரண்டு பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்கள் சந்தையைக் குறிக்கிறது. 2030 வாக்கில், இந்த எண்ணிக்கை 11 முதல் 14 பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்களுக்கு இடையில் உயரும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, எதிர்பார்க்கப்படும் CAGR 26%. எலெக்ட்ரிக் வாகன விற்பனையில் ஏற்பட்ட வெடிப்பு வளர்ச்சியும், அதன் இன்வெர்ட்டரின் SiC பொருட்களுக்கான விருப்பமும், எதிர்காலத்தில் SiC பவர் சாதனத் தேவையில் 70% மின்சார வாகனத் துறை உறிஞ்சும் என்று தெரிவிக்கிறது. சீனா, மின்சார வாகனங்களுக்கான அதன் வலுவான பசியுடன், உள்நாட்டு மின்சார வாகன உற்பத்தித் துறையின் சிலிக்கான் கார்பைடு தேவையில் சுமார் 40% ஐ இயக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

மின்சார வாகனங்கள் (EVகள்) துறையில் குறிப்பாக, பேட்டரி மின்சார வாகனங்கள் (BEVகள்), ஹைப்ரிட் எலக்ட்ரிக் வாகனங்கள் (HEVகள்) அல்லது பிளக்-இன் ஹைப்ரிட் எலக்ட்ரிக் வாகனங்கள் (PHEVs) போன்ற பல்வேறு உந்துவிசை அமைப்புகள், அத்துடன் மின்னழுத்தம் 400 வோல்ட் அல்லது 800 வோல்ட் அளவுகள், SiC பயன்பாட்டின் நன்மைகள் மற்றும் அளவை தீர்மானிக்கின்றன. 800 வோல்ட்களில் இயங்கும் தூய மின்சார வாகன சக்தி அமைப்புகள், அவற்றின் உச்ச செயல்திறனைப் பின்தொடர்வதன் காரணமாக SiC- அடிப்படையிலான இன்வெர்ட்டர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம்.

2030 ஆம் ஆண்டில், மொத்த EV உற்பத்தியில் 75% தூய மின்சார மாதிரிகள் இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது 2022 இல் 50% ஆக இருந்தது.. HEVகள் மற்றும் PHEVகள் மீதமுள்ள 25% சந்தைப் பங்கை ஆக்கிரமிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. அந்த நேரத்தில், 800-வோல்ட் சக்தி அமைப்புகளின் சந்தை ஊடுருவல் விகிதம் 50% ஐ விட அதிகமாக இருக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது, அதேசமயம் இந்த எண்ணிக்கை 2022 இல் 5% க்கும் குறைவாக இருந்தது.

போட்டி சந்தை கட்டமைப்பின் அடிப்படையில், SiC டொமைனில் உள்ள முக்கிய வீரர்கள் செங்குத்தாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மாதிரியை ஆதரிக்கின்றனர், இது தற்போதைய சந்தை செறிவினால் ஆதரிக்கப்படுகிறது.தற்போது, ​​ஏறத்தாழ 60%-65% சந்தைப் பங்கு சில முன்னணி நிறுவனங்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. 2030 ஆம் ஆண்டளவில், சீன சந்தை SiC விநியோக களத்தில் அதன் முன்னணி நிலையை தக்கவைக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

3.6-இன்ச் முதல் 8-இன்ச் சகாப்தம் வரை

தற்போது, ​​சீனாவின் 80% SiC செதில்கள் மற்றும் 95% க்கும் அதிகமான சாதனங்கள் வெளிநாட்டு உற்பத்தியாளர்களால் வழங்கப்படுகின்றன. செதில்களிலிருந்து சாதனங்களுக்கு செங்குத்து ஒருங்கிணைப்பு 5%-10% உற்பத்தி அதிகரிப்பையும், 10%-15% லாப வரம்பு மேம்பாட்டையும் அடையலாம்..

தற்போதைய மாற்றம் 6 அங்குல செதில்களை தயாரிப்பதில் இருந்து 8 அங்குல செதில்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான மாற்றமாகும். 2024 அல்லது 2025 ஆம் ஆண்டு தொடங்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது மற்றும் 2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் 50% சந்தை ஊடுருவல் விகிதத்தை அடையும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. அமெரிக்க சந்தை 2024 மற்றும் 2025 க்கு இடையில் 8 அங்குல செதில்களின் வெகுஜன உற்பத்தியைத் தொடங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

குறைந்த உற்பத்தி அளவுகள் காரணமாக ஆரம்பத்தில் அதிக விலை இருந்தபோதிலும், 8-அங்குல செதில்கள் அடுத்த தசாப்தத்தில் முக்கிய உற்பத்தியாளர்களிடையே குறுகலான ஏற்றத்தாழ்வுகளைக் காணும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, உற்பத்தி செயல்முறைகளில் முன்னேற்றங்கள் மற்றும் புதிய தொழில்நுட்பங்களை ஏற்றுக்கொள்வதற்கு நன்றி. இதன் விளைவாக, 8-இன்ச் செதில்களின் உற்பத்தி அளவுகள் சந்தை தேவை மற்றும் விலைப் போட்டியை சந்திக்க விரைவாக அதிகரிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் பெரிய செதில் அளவுகளுக்கு மேம்படுத்துவதன் மூலம் செலவு சேமிப்புகளை அடைகிறது.

இருப்பினும், சிலிக்கான் கார்பைடு சக்தி சாதன சந்தையின் எதிர்காலத்திற்கான பரந்த வாய்ப்புகள் இருந்தபோதிலும், அதன் வளர்ச்சி பாதை சவால்கள் மற்றும் வாய்ப்புகளால் நிரப்பப்பட்டுள்ளது. இந்த சந்தையின் விரைவான வளர்ச்சியானது, ஆற்றல் திறன், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம், பயன்பாட்டு செயல்திறனில் மேம்பாடு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மைக்கு அளிக்கப்படும் அதிகரித்து வரும் முக்கியத்துவம் ஆகியவற்றில் உலகளாவிய முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகக் கருதப்படுகிறது.

4.சவால்கள் மற்றும் வாய்ப்புகள்

SiC இன் வளர்ச்சிப் பாதையானது மின்சார வாகனங்களுக்கான தேவையின் தொடர்ச்சியான எழுச்சியால் தூண்டப்படுகிறது, இது முழு மதிப்புச் சங்கிலியிலும் ஏராளமான வாய்ப்புகளை வழங்குகிறது. இந்த வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பம், பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையின் நிலப்பரப்பை படிப்படியாக மறுவடிவமைத்து, பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சாதனங்களைக் காட்டிலும் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைப் பெருமைப்படுத்துகிறது.

எலெக்ட்ரிக் வாகனங்களின் விரைவான பெருக்கம் மற்றும் வளர்ந்து வரும் இந்த சந்தையில் SiC இன் முக்கிய பங்கு ஆகியவை முழு தொழில் சங்கிலியில் உள்ள அனைத்து பங்கேற்பாளர்களையும் ஆழமாக பாதித்துள்ளன. இந்த நிறுவனங்களுக்கு, எப்போதும் வளரும் SiC சந்தையில் அவற்றின் நிலைப்பாடு பல்வேறு காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இன்றைய குறைக்கடத்தி சந்தை மிகவும் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது, சந்தை இயக்கவியலுக்கு விரைவான பதில் திறன் கொண்டது.

இந்த சூழ்நிலையில், தொழில்துறையில் உள்ள அனைத்து நிறுவனங்களும் மாற்றங்கள் மற்றும் நெகிழ்வான மூலோபாய சரிசெய்தல்களின் தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பு மூலம் பயனடையலாம். அதிவேக வளர்ச்சி இருந்தபோதிலும், SiC சந்தை இன்னும் அதிக உற்பத்தி செலவுகள் மற்றும் பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டிற்கான அதன் திறனைக் கட்டுப்படுத்தும் உற்பத்தி சிக்கல்கள் போன்ற சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. இருப்பினும், ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு மற்றும் முதலீடு ஆகியவை செலவுக் குறைப்பு மற்றும் சாதன விநியோகத்தை அதிகரிக்க பங்களிக்கின்றன.

சப்ளை சங்கிலி SiC க்கு மற்றொரு சவாலை அளிக்கிறது, சாதனம் வழங்கல் முதல் செதில் உற்பத்தி வரை மற்றும் கணினி ஒருங்கிணைப்பு வரை. இந்த நிலைகளில் உள்ள எந்தவொரு இணைப்பும், புவிசார் அரசியல் அல்லது வழங்கல் பாதுகாப்புக் கருத்தாய்வுகளின் காரணமாக, மேலும் மாற்றியமைக்கக்கூடிய கொள்முதல் உத்திகளை மறுவடிவமைப்பு செய்ய வேண்டியிருக்கும்.

டிஜிட்டல் மயமாக்கல், செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் போன்ற வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்களின் முன்னேற்றத்துடன் வாய்ப்புக்களில், மேலும் மேம்பட்ட ஆற்றல் தீர்வுகளுக்கான சந்தை தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது, SiC சக்தி சாதனங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.SiC தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம் பல துறைகளில் பரவலான செல்வாக்கை செலுத்தி, மின் மின்னணுவியல் துறையின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும். அதே நேரத்தில், தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்பு மற்றும் செலவு குறைப்பு SiC தொழில்நுட்பத்தை இன்னும் அணுகக்கூடியதாக மாற்றும், மின்னணு சந்தையில் அதன் பரந்த பயன்பாட்டிற்கு வழி வகுக்கும்..**