Power-SiC-Markt wächst zweistellig SiC-Transistoren werden die Wachstumstreiber

Der Markt für SiC-Komponenten wird über die kommenden Jahre rasant znehmen.
Der Markt für SiC-Komponenten wird über die kommenden Jahre rasant zunehmen.

Der Umsatz mit SiC-Transistoren wächst zwischen 2017 und 2023 mit durchschnittlich 50 Prozent pro Jahr, insgesamt werden SiC-Komponenten auf einen Umsatz von 1,4 Mrd. Dollar kommen.

Damit erreichen sie laut Yole Développement zwischen 2017 und 2023 eine CAGR von 29 Prozent. Insbesondere die SiC-Transistoren stünden jetzt vor dem Durchbruch, weil die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit der Transistoren steigt und ihre Vorteile in den verschiedenen Einsatzgebieten nun voll durchschlagen, wie die Analysten von Yole in ihrer neusten Studie »Power SiC 2018: Materials, Devices and Applications« aufzeigen.  

Zu den Einsatzgebieten zählen E-Autos, Ladestationen für E-Autos, Stromversorgungen und Power Factor Correction (PFC), Photovoltaik,  unabhängige Stromversorgungen, Motorsteuerungen in der Windkraft und in Schienenfahrzeugen, von den Materialien bis zu den Systemen. Die Marktstudie analysiert die SiC-basierten Komponenten von den Halbleitern über die Module bis zu den Power-Stacks. Neben den Märkten für den Einsatz von SiC-Komponenten analysiert der Report auch das gesamte SiC-Umfeld. Ist die Lieferkette inzwischen so vollständig, dass der wachsende Markt bedient werden kann? Der Report stellt die gegenwärtige Situation dar und wirft einen Blick auf die Entwicklung der kommenden Jahre.

Im Moment sind die Marktreiber noch die SiC-Dioden, die vor allem in PV-Anlagen und in der Power Factor Correction (PFC) zum Einsatz kommen. Bis in fünf Jahren werden die Transistoren die Rolle der Markttreiber übernommen haben.

Besonders profitieren werden davon die Automobilhersteller. »Die Transistoren finden in den Hauptinvertern, in On-Board-Chargers (OBC) und in den DC/DC-Konvertern Einsatz und werden allein auf diesen Gebieten um durchschnittlich 44 Prozent pro Jahr zulegen«, sagt Dr. Hong Lin, Technology und Market Analyst Compound Semiconductors von Yole. In einibgen Haupütkonvertern prognostiziert er die CAGR gar auf 108 Prozent von 2017 bis 2023. Denn bei fast alle Automobilhersteller liefen entsprechende Projekte, insbesondere die chinesischen Hersteller arbeiteten mit Hochdruck an SiC-Invertern.

Ein gutes Beispiel für den Einsatz sei das von STMicroelectronics, die sich eingehend mit der Entwicklung von SiC-Modulen und den entsprechenden Gehäusetechniken beschäftigt. Tesla setzt es im Model 3 ein. Der Inverter besteht nach der Analyse durch System Plus Consulting, dem Schwesterunternehmen von Yole,  aus 24 1-in-1-Power-Modulen. Jedes Power-Modul enthält zwei SiC-MOSFETs. Die Wärme wird über speziell ausgelegte Pin-Fin-Heat-Sinks abgeleitet. »Der Aufbau der Module führt zu reduzierten Leitungs- und Schaltverlusten«, sagt Dr. Elena Barbarini, Head of Department Devices von System Plus Consulting.

Für den PV-Markt sieht Yole kurzfristig einen Rückgang des Wachstums voraus, und hat auch die ursprüngliche Wachstumsvorhersage für sie SiC-Durchdringung dieses Marktes herabgestuft. Die Hersteller von PV-Systemen setzten vor allem kostengünstige und zuverlässige Systeme ein, unabhängig davon, ob es sich um Silizium- oder SiC-Komponenten handele. Auch wenn die Leistungsdaten von SiC-Komponenten besser sind, so zögerten die Systemhersteller doch, sie einzusetzen, weil Fragen zur Langzeitzuverlässigkeit und der Gesamtkosten noch offen blieben, wie Ana Villamor, Technology und Market Analyst Power Electronics & Compound Semiconductors von Yole erläutert.