सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) पावर डिवाइस मार्केट का उछाल और आउटलुक

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) बिजली उपकरण SiC नामक एक बेहतर अर्धचालक सामग्री का लाभ उठाते हैं, जो पारंपरिक सिलिकॉन सामग्री की तुलना में कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है।

लाभ इसके सफल तकनीकी प्रदर्शन से मिलते हैं, जैसे उच्च तापमान और वोल्टेज के तहत काम करना, स्विचिंग के दौरान ऊर्जा की खपत को कम करना और इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम की समग्र दक्षता को बढ़ाना। SiC की उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता इसे चरम स्थितियों में भी विश्वसनीय रूप से संचालित करने की अनुमति देती है, जिससे यह उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

SiC उपकरण विविध हैं और इसमें बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJTs), फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FETs), और डायोड शामिल हैं, सभी को SiC सामग्री की अनूठी विशेषताओं को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

उच्च-प्रदर्शन समाधानों की बढ़ती मांग के साथ, नवीकरणीय ऊर्जा, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और दूरसंचार जैसे क्षेत्रों में SiC उपकरणों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।विशेष रूप से ऑटोमोटिव उद्योग में, जैसे-जैसे वाहन अधिक विद्युतीकृत होते जा रहे हैं, विद्युत ऊर्जा का प्रबंधन करने वाले SiC उपकरणों की आवश्यकता बढ़ रही है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन सिस्टम से लैस वाहनों को ड्राइविंग रेंज को अनुकूलित करने और वाहन के प्रदर्शन को बढ़ावा देने के लिए उन्नत पावर समाधान की आवश्यकता होती है।

1. SiC मार्केट ग्रोथ ड्राइवर्स

विभिन्न कारक सिलिकॉन कार्बाइड बिजली उपकरण बाजार की वृद्धि को चला रहे हैं। सबसे पहले, बढ़ी हुई पर्यावरणीय जागरूकता उद्योगों को पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए अधिक कुशल ऊर्जा समाधान खोजने के लिए प्रेरित कर रही है, जिससे ऊर्जा-कुशल SiC उपकरण विशेष रूप से आकर्षक बन रहे हैं।

इसके अतिरिक्त, नवीकरणीय ऊर्जा उद्योग के विस्तार के लिए अधिक बिजली उपकरणों की आवश्यकता होती है जो बड़ी मात्रा में ऊर्जा को कुशलतापूर्वक संभाल और परिवर्तित कर सकें, जैसे कि सौर पैनल सेल और पवन टर्बाइन, जो SiC उपकरणों की बेहतर दक्षता से काफी लाभान्वित हो सकते हैं।

इलेक्ट्रिक वाहनों की बढ़ती लोकप्रियता भी बिजली इलेक्ट्रॉनिक घटकों की मांग को बढ़ाती है। 2030 तक, इलेक्ट्रिक वाहनों और SiC बाज़ार दोनों में व्यापक वृद्धि का अनुभव होने का अनुमान है।वर्तमान आंकड़ों से पता चलता है कि इलेक्ट्रिक वाहन बाजार 2030 तक चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (सीएजीआर) से आसमान छूएगा, बिक्री की मात्रा 64 मिलियन यूनिट तक पहुंचने की उम्मीद है, जो 2022 से चार गुना अधिक है।.

ऐसे जीवंत बाजार परिवेश में, इलेक्ट्रिक वाहनों की तेजी से बढ़ती मांग के साथ तालमेल बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रिक प्रणोदन प्रणाली घटकों की आपूर्ति सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है। पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित उत्पादों की तुलना में, इलेक्ट्रिक वाहन पावर सिस्टम (विशेष रूप से कन्वर्टर्स), डीसी-डीसी कन्वर्टर्स और ऑनबोर्ड चार्जर्स में उपयोग किए जाने वाले SiC मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFETs) उच्च स्विचिंग आवृत्तियों की पेशकश कर सकते हैं।

यह प्रदर्शन अंतर बढ़ी हुई दक्षता, लंबी वाहन दूरी और बैटरी क्षमता और थर्मल प्रबंधन में समग्र लागत में कमी में योगदान देता है। सेमीकंडक्टर उद्योग के प्रतिभागियों, जैसे निर्माताओं और डिजाइनरों, और ऑटोमोटिव उद्योग ऑपरेटरों को मूल्य बनाने और प्रतिस्पर्धी बढ़त हासिल करने के लिए इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में बढ़ते अवसरों को पकड़ने में प्रमुख ताकतों के रूप में देखा जाता है, और वे विद्युतीकरण के युग में महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना कर रहे हैं।

2.इलेक्ट्रिक वाहन डोमेन में ड्राइवर

वर्तमान में, वैश्विक सिलिकॉन कार्बाइड उपकरण उद्योग लगभग दो बिलियन अमेरिकी डॉलर के बाजार का प्रतिनिधित्व करता है। 2030 तक, यह आंकड़ा 26% की अनुमानित सीएजीआर के साथ 11 से 14 बिलियन अमेरिकी डॉलर के बीच बढ़ने की उम्मीद है।. इलेक्ट्रिक वाहन की बिक्री में विस्फोटक वृद्धि, इसके साथ ही SiC सामग्रियों के लिए इन्वर्टर की प्राथमिकता से पता चलता है कि इलेक्ट्रिक वाहन क्षेत्र भविष्य में SiC बिजली उपकरण की मांग का 70% अवशोषित कर लेगा। चीन, इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए अपनी मजबूत भूख के कारण, घरेलू इलेक्ट्रिक वाहन विनिर्माण उद्योग की सिलिकॉन कार्बाइड मांग का लगभग 40% पूरा करने की उम्मीद है।

विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) के क्षेत्र में, प्रणोदन प्रणालियों की विविधता, जैसे बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन (बीईवी), हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन (एचईवी), या प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन (पीएचईवी), साथ ही वोल्टेज 400 वोल्ट या 800 वोल्ट का स्तर, SiC अनुप्रयोग के फायदे और सीमा निर्धारित करता है। 800 वोल्ट पर चलने वाली शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन पावर प्रणालियाँ चरम दक्षता की खोज के कारण SiC-आधारित इनवर्टर को अपनाने की अधिक संभावना रखती हैं।

2030 तक, यह अनुमान लगाया गया है कि शुद्ध इलेक्ट्रिक मॉडल कुल ईवी उत्पादन का 75% हिस्सा लेंगे, जो 2022 में 50% से अधिक है।. एचईवी और पीएचईवी के बाजार हिस्सेदारी के शेष 25% हिस्से पर कब्जा करने की उम्मीद है। उस समय, 800-वोल्ट बिजली प्रणालियों की बाजार प्रवेश दर 50% से अधिक होने का अनुमान है, जबकि 2022 में यह आंकड़ा 5% से कम था।

प्रतिस्पर्धी बाजार संरचना के संदर्भ में, SiC डोमेन में प्रमुख खिलाड़ी एक लंबवत एकीकृत मॉडल का पक्ष लेते हैं, जो मौजूदा बाजार एकाग्रता द्वारा समर्थित प्रवृत्ति है।वर्तमान में, लगभग 60%-65% बाजार हिस्सेदारी कुछ प्रमुख कंपनियों द्वारा नियंत्रित है। 2030 तक, चीनी बाजार द्वारा SiC आपूर्ति क्षेत्र में अपनी अग्रणी स्थिति बनाए रखने की उम्मीद है.

3.6-इंच से 8-इंच युग तक

वर्तमान में, चीन के लगभग 80% SiC वेफर्स और 95% से अधिक उपकरणों की आपूर्ति विदेशी निर्माताओं द्वारा की जाती है। वेफर्स से उपकरणों तक लंबवत एकीकरण से उत्पादन में 5%-10% की वृद्धि और 10%-15% के लाभ मार्जिन में सुधार हो सकता है।.

वर्तमान परिवर्तन 6-इंच वेफर्स के निर्माण से 8-इंच वेफर्स के उपयोग की ओर बदलाव है। इस सामग्री को अपनाना 2024 या 2025 के आसपास शुरू होने का अनुमान है और 2030 तक 50% बाजार में प्रवेश दर हासिल करने की उम्मीद है। संयुक्त राज्य अमेरिका के बाजार में 2024 और 2025 के बीच 8-इंच वेफर्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू होने का भी अनुमान है।

कम उत्पादन मात्रा के कारण शुरू में ऊंची कीमतों के बावजूद, विनिर्माण प्रक्रियाओं में प्रगति और नई प्रौद्योगिकियों को अपनाने के कारण अगले दशक में 8-इंच वेफर्स के प्रमुख निर्माताओं के बीच असमानताएं कम होने की उम्मीद है। नतीजतन, बाजार की मांग और मूल्य प्रतिस्पर्धा को पूरा करने के लिए 8-इंच वेफर्स का उत्पादन मात्रा तेजी से बढ़ने का अनुमान है, साथ ही बड़े वेफर आकारों में अपग्रेड के माध्यम से लागत बचत भी प्राप्त होगी।

हालाँकि, सिलिकॉन कार्बाइड बिजली उपकरण बाजार के भविष्य की व्यापक संभावनाओं के बावजूद, इसका विकास पथ चुनौतियों और अवसरों से भरा है। इस बाजार की तीव्र वृद्धि ऊर्जा दक्षता में सुधार, तकनीकी प्रगति, अनुप्रयोग प्रदर्शन में वृद्धि और पर्यावरणीय स्थिरता पर बढ़ते महत्व पर वैश्विक जोर के कारण है।

4.चुनौतियाँ और अवसर

SiC के विकास पथ को इलेक्ट्रिक वाहनों की मांग में निरंतर वृद्धि से बढ़ावा मिला है, जो संपूर्ण मूल्य श्रृंखला में अवसरों की प्रचुरता प्रदान करता है। यह उभरती हुई तकनीक धीरे-धीरे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के परिदृश्य को नया आकार दे रही है, जो पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित उपकरणों पर महत्वपूर्ण फायदे का दावा कर रही है।

इलेक्ट्रिक वाहनों के तेजी से प्रसार और इस बढ़ते बाजार में SiC की महत्वपूर्ण भूमिका ने संपूर्ण उद्योग श्रृंखला के सभी प्रतिभागियों को गहराई से प्रभावित किया है। इन संस्थाओं के लिए, लगातार विकसित हो रहे SiC बाज़ार में उनकी स्थिति के लिए विभिन्न कारकों पर विचार करना आवश्यक है। आज का सेमीकंडक्टर बाजार अधिक परिपक्व है, जिसमें बाजार की गतिशीलता के प्रति तीव्र प्रतिक्रिया क्षमता है.

इन परिस्थितियों में, उद्योग की सभी कंपनियां परिवर्तनों की निरंतर निगरानी और लचीली रणनीति समायोजन से लाभान्वित हो सकती हैं। तेजी से वृद्धि के बावजूद, SiC बाजार अभी भी उच्च उत्पादन लागत और विनिर्माण जटिलताओं जैसी चुनौतियों का सामना कर रहा है जो बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के लिए इसकी क्षमता को सीमित करते हैं। हालाँकि, अनुसंधान और विकास में चल रहे नवाचार और निवेश लागत में कमी और डिवाइस वितरण में वृद्धि में योगदान करते हैं।

आपूर्ति श्रृंखला डिवाइस आपूर्ति से लेकर वेफर उत्पादन और सिस्टम एकीकरण तक SiC के लिए एक और चुनौती पेश करती है। इन चरणों में कोई भी लिंक, भू-राजनीतिक या आपूर्ति सुरक्षा विचारों के कारण, अधिक अनुकूलनीय खरीद रणनीतियों के पुन: डिज़ाइन की आवश्यकता कर सकता है।

अवसर के मोर्चे पर, डिजिटलीकरण, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी उभरती प्रौद्योगिकियों की प्रगति के साथ, अधिक उन्नत बिजली समाधानों की बाजार मांग लगातार बढ़ रही है, जिसमें SiC बिजली उपकरण महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं।SiC प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति कई क्षेत्रों में व्यापक प्रभाव डालेगी, जिससे बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का भविष्य आकार लेगा। इसके साथ ही, तकनीकी नवाचार और लागत में कमी से SiC तकनीक अधिक सुलभ हो जाएगी, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार में इसके व्यापक अनुप्रयोग का मार्ग प्रशस्त होगा।.**