Composants SiC : un marché de 6,3 milliards de dollars en 2027 ?
Selon Yole Développement et System Plus Consulting, le marché mondial des dispositifs SiC atteindra 6,3 milliards de dollars en 2027.
Avec la tendance vers les véhicules électriques ces dernières années, une autonomie plus longue est l’une des principales demandes des clients. Cependant, cela crée à son tour un besoin de charge rapide pour réduire le temps d’attente aux stations de charge. Selon le cabinet d’études, le 800V EV est la solution pour répondre à la demande, et il a commencé à pénétrer le marché en 2021.
« Le SiC est considéré comme le catalyseur pour fournir une bon rendement, et une alimentation de dispositifs 1200V est faisable. Avec plus de véhicules électriques 800V à venir, le SiC devrait se développer rapidement. Pendant ce temps, les infrastructures de recharge et le photovoltaïque sont deux marchés qui soutiennent la tendance des véhicules électriques. Plus de chargeurs sont nécessaires pour prendre en charge le volume croissant de véhicules électriques, et les énergies renouvelables partagent le même objectif de zéro émission de CO2 avec les véhicules électriques. Ce sont les marchés pour que le SiC gagne en dynamisme », commente Poshun Chiu, analyste de la technologie et du marché des semiconducteurs composés et matériaux émergents chez Yole.
Des entreprises telles que STMicroelectronics, Wolfspeed, Onsemi et Infineon Technologies, par exemple, ont annoncé leurs objectifs de « milliards de dollars de revenus » dans la filière SiC. Malgré les différentes voies choisies par chaque acteur, la similarité de business model entre eux peut être clairement identifiée, souligne le cabinet d’études. Le modèle économique IDM – fabricant de semiconducteurs verticalement intégrés – est celui choisi par les principaux acteurs pour fournir des modules de puissance. Ce modèle d’affaires représente une valeur monétaire plus élevée pour accroître les revenus, estime Yole.
STMicroelectronics est le leader du SiC, car ses modules sont utilisés dans le Tesla Model 3 depuis quelques années. Une autre entreprise leader du SiC, Onsemi, a franchi une étape importante en 2021 en acquérant GT Advanced Technologies, un fournisseur de matériaux SiC. Aujourd’hui, Onsemi travaille à l’extension de sa capacité de production dans la filière SiC. Leader mondial de l’électronique de puissance, Infineon Technologies a enregistré une croissance de 126% de son activité de dispositifs SiC en 2021, dépassant le taux de croissance moyen de 57% de la filière. Wolfspeed a également montré sa volonté de concentrer ses activités sur la filière SiC. L’entreprise a décidé il y a quelques années de procéder à une importante réorganisation en vendant son activité LED. Avec son leadership dans les tranches de SiC, Wolfspeed a désormais qualifié sa fab sur tranches de 200 mm (voir notre article dans cette édition). Dans le même temps, le Japonais Rohm étend à la fois sa capacité dans les composants et dans tranches SiC suite à son acquisition de SiCrystal il y a dix ans pour s’intégrer verticalement. De son côté, l’Américain II-VI a partagé sa vision à long terme en démontrant un composant 1200V qualifié pour l’automobile et un partenariat étendu avec General Electric.
Selon Yole, deux tendances principales ont un impact sur sa chaîne d’approvisionnement : l’intégration verticale de la fabrication de tranches et du packaging des modules pour gagner plus de revenus dans les années à venir. Dans ce contexte, les entreprises de systèmes finaux, par exemple les équipementiers automobiles, adoptent le SiC plus rapidement et de manière plus flexible
Du point de vue du développement technologique, des approches innovantes de tranches SiC sont proposées. La tranche SiC représente toujours une part importante du coût d’un dispositif SiC. Selon Amine Allouche, analyste des technologies et des coûts chez System Plus Consulting, le coût des tranches brutes SiC représente plus de 60% du coût des tranches épitaxiées pour les MOSFET SiC 1200 V.
Les tranches de SiC de 200 mm de diamètre sont considérées comme l’étape critique pour augmenter la production. L’objectif est clairement d’augmenter le rendement. Les principaux IDM développent leur propre capacité de fabrication de tranches SiC de 200 mm ; certains fournisseurs échantillonneront des tranches 200 mm à partir de 2022. Même si selon les prévisions de Yole, les tranches de 150 mm resteront toujours la principale plateforme au cours des cinq prochaines années. Cependant, les premiers volumes de tranches 200 mm démarrent en 2022.
Optimiser le procédé pour produire plus de tranches à partir d’un seul lingot de SiC est une autre approche. Les fournisseurs de solutions, tels que Disco, ont développé le système de découpe laser pour augmenter le débit. Et Infineon Technologies a qualifié sa technologie Cold Split. Autre approche, Soitec a appliqué sa technologie SmartCut pour produire une tranche de SiC avec une couche mince avec un taux de défauts plus faible sur une tranche avec une résistivité plus faible.
Avec une perspective de plusieurs milliards de dollars dans les cinq prochaines années sur un marché principalement tiré par les applications du véhicule électrique, le SiC devrait entrer dans de plus en plus d’applications. Les analystes de Yole en sont convaincus, le SiC est un marché en forte croissance.
Yole et System Plus Consulting présenteront un webcast sur le SiC jeudi prochain 28 avril.
