يدفع نقص الرقائق صانعي السيارات الكهربائية إلى دعم إمدادات كربيد الكربون

يتعامل مصنعو السيارات مع موردي أجهزة الطاقة من كربيد السيليكون (SiC) لتأمين عمليات التسليم لأنهم يتطلعون إلى تجنب أزمة الإمداد المماثلة للنقص العالمي المستمر في أشباه الموصلات.

تستخدم المركبات الكهربائية (EVs) عددًا متزايدًا من أجهزة إدارة الطاقة ، بما في ذلك الترانزستورات ذات التأثير الميداني لأشباه الموصلات المعدنية (Mosfets) والترانزستورات ثنائية القطب المعزولة بالبوابة (IGBTs). يتم استخدام IGBTs لتبديل التيار في مجموعة القيادة ويتم استخدام Mosfets في مجموعة القيادة ونظام إدارة البطارية ومحولات الجهد.

يتحول المصنعون بشكل متزايد من استخدام السيليكون إلى كربيد السيليكون وفي بعض الحالات نيتريد الغاليوم (GaN) في هذه الأجهزة. تعد أسعار أجهزة SiC أعلى من أسعار أجهزة السيليكون ، ولكن من خلال التشغيل في درجات حرارة وترددات أعلى ، فإنها تجعل بطاريات EV أكثر كفاءة وتقلل من تكاليف النظام الإجمالية.

تشجع وفورات التكلفة شركات صناعة السيارات على دمج SiC في تصميمات السيارات الكهربائية الجديدة ، وفقًا لجريج لوي ، الرئيس التنفيذي لشركة Cree ومقرها الولايات المتحدة ، والتي تنتج أجهزة الطاقة SiC و GaN. قال لوي إن السيارات تمثل حوالي نصف خط أنابيب الشركة الذي تبلغ قيمته 10 مليارات دولار.

دفعت قيود الإنتاج التي نتجت عن نقص إمدادات أشباه الموصلات شركات صناعة السيارات ومصنعي المعدات الأصلية (OEMs) إلى النظر في سلاسل التوريد الخاصة بهم للمكونات الأخرى ، بما في ذلك Mosfets و IGBTs.

وبالمثل ، لاحظت شركة ON Semiconductor ومقرها الولايات المتحدة طلبًا قويًا على منتجات SiC و IGBT للمركبات الكهربائية من المستوى 1 وشركات تصنيع المعدات الأصلية العالمية ، والتي أطلق عدد قليل منها مؤخرًا منصات جديدة وتطبيقات شحن. تلاحظ الشركة أيضًا تحولًا في الطريقة التي يتعامل بها صانعو السيارات مع سلسلة التوريد.

وقال حسان الخوري ، رئيس الشركة ورئيسها التنفيذي ومديرها ، إن الحقبة في الوقت المناسب لن تكون مستدامة”. “الإلغاء قصير المدى ، أعتقد أن كل هذا سيكون شيئًا من الماضي.

تتوقع شركة Infineon Technologies الألمانية المصنعة لأشباه الموصلات أن تتضاعف أعمالها مع كربيد السيليكون إلى 170 مليون يورو في السنة المالية الحالية المنتهية في سبتمبر ، مدفوعة بنمو الطلب على السيارات ، بعد أن توقعت في السابق زيادة بنسبة 70٪.

تسريع توسعات القدرات

تعمل الشركات على زيادة توسعات طاقتها الإنتاجية أو تقديم بدء المصنع لتلبية الطلب المتزايد.

Cree ، التي أطلقت أربعة أجهزة SiC جديدة في مارس ، تنفق 550 مليون دولار في هذه السنة المالية لتوسيع إنتاجها من مواد SIC والرقائق بنسبة 30 مرة. يشمل الاستثمار ، الذي يعد جزءًا من ميزانية الإنفاق الرأسمالي البالغة 720 مليون دولار لمدة خمس سنوات ، بناء مصنع لتصنيع الرقائق في ولاية نيويورك في الولايات المتحدة ، والذي من المقرر أن يبدأ عملياته في عام 2022. كما تعمل شركة Cree على توسيع الطاقة الإنتاجية في مصنع المواد التابع لها في شمال كارولينا.

تتوقع Cree زيادة الطلب على SiC في عام 2024 وما بعده بناءً على جداول إنتاج شركات صناعة السيارات. قال لوي: لم نكن نتوقع هذا. لكن السعة القادمة على الخط وفي فترة قصيرة نسبيًا هي بالتأكيد ضوء جميل في نهاية النفق بالنسبة لبعض هؤلاء الرجال عندما يبدأون في المراهنة على كربيد السيليكون.

بدأت Infineon في تكثيف تصنيعها لمنتجات كربيد السيليكون لمحولات السيارات. وقال بلوس إنها بدأت في تركيب معدات في مصنع جديد في النمسا في مارس . تعمل الشركة على تقديم بدء الإنتاج في المصنع إلى الربع الأخير من السنة المالية المنتهية في سبتمبر. وهي تعمل على زيادة الاستثمارات في السعة ، بعد تعديلها بشكل أقل في عام 2019 عندما كان الطلب أضعف.