La industria del carburo de silicio

El carburo de silicio (SiC) puede soportar las demandas de alta tensión de los sistemas de alimentación de los vehículos eléctricos. Wolfspeed ofrece soluciones de aislamiento diseñadas específicamente para soportar diseños de SiC para inversores de control de tracción.

Crecimiento del mercado del carburo de silicio El crecimiento de la industria del automóvil está impulsando el crecimiento del mercado del carburo de silicio, mientras que su resistencia a las altas temperaturas impulsa la demanda del sector de los refractarios.

Automoción

El crecimiento del mercado del carburo de silicio en el sector de la automoción está impulsado por la electrónica de potencia que utilizan los vehículos eléctricos e híbridos, ya que contribuye a garantizar la eficiencia. La demanda de productos que ahorren energía y los incentivos gubernamentales que fomentan la adopción de energías renovables impulsan el crecimiento de este mercado.

El carburo de silicio es un material extremadamente duradero con una gran resistencia a la corrosión, la oxidación y los choques térmicos, así como excelentes propiedades de desgaste y sinterización. Se produce fundiendo silicio y carbono en un horno calentado eléctricamente para formar pequeños cristales que pueden molerse en diversas formas para usos industriales.

En función de sus necesidades y aplicaciones, puede disponer de diversas formas de producto, como carburo de silicio sinterizado (SiC), carburo de wolframio (WC) y uretano cementado (CU). Este último material ofrece aplicaciones de alto rendimiento como herramientas de corte y camisas de cilindro en maquinaria de la industria petrolera/química, así como componentes resistentes al desgaste en trenes de laminación de acero.

El SiC se utiliza ampliamente como materia prima importante en aplicaciones refractarias debido a su excelente resistencia a la temperatura, lo que lo hace esencial para su uso en las industrias del acero, el hierro fundido y las industrias no ferrosas, como la fabricación de vidrio. Además, los espejos ligeros para la tecnología espacial recurren al SiC por su baja densidad y excelente rigidez; su buena reflectividad, estabilidad y resistencia al calor hacen que el SiC también sea adecuado para fabricar láseres de alta potencia.

Energía y potencia

Las industrias de la energía y la electricidad ofrecen diversos productos para que las personas puedan utilizar sus recursos energéticos de forma eficiente, como combustibles, productos derivados del petróleo y electricidad. Además, este sector incluye empresas dedicadas a su exploración, producción, refinado y transporte.

Debido a su dependencia de los combustibles fósiles, este sector se considera desde hace tiempo una de las principales fuentes de contaminación y calentamiento global. Sin embargo, en los últimos tiempos se están haciendo esfuerzos por encontrar soluciones más sostenibles, como los biocombustibles, las fuentes de energía renovables y la tecnología de baterías. Para trabajar con éxito en este sector se requiere experiencia con titulaciones en ciencias de la ingeniería geológica para el trabajo, así como conocimientos de los procesos implicados.

La industria energética es muy amplia y abarca todas las etapas, desde la extracción hasta el transporte y la distribución. La investigación y el desarrollo contribuyen a mejorar la eficiencia y la fiabilidad, algo especialmente crucial a medida que se reduce la dependencia de las fuentes fósiles y aumentan las energías renovables; las baterías de litio representarán más del 85% de las baterías de los vehículos eléctricos solo en 2030.

Telecomunicaciones

Los dispositivos semiconductores de carburo de silicio han ganado adeptos rápidamente en las aplicaciones de electrónica de potencia debido a su excelente rendimiento y fiabilidad a tensiones y frecuencias de conmutación más elevadas, sobre todo a tensiones y frecuencias de conmutación más elevadas. Además, su amplio intervalo de banda ayuda a reducir el tamaño y el peso para reducir los costes, y se espera que su uso cada vez mayor entre los fabricantes de inversores para vehículos eléctricos (VE) impulse un mayor crecimiento de esta industria con el tiempo.

Los LED y optoacopladores basados en carburo de silicio han contribuido significativamente al crecimiento de la industria optoelectrónica, y tanto II-VI Coherent Corporation como Wolfspeed, Inc. han declarado unos ingresos superiores a los 3.000 millones de dólares en sus ejercicios fiscales que finalizan en 2021.

El crecimiento del mercado del carburo de silicio también está impulsado por las aplicaciones relacionadas con la energía. El carburo de silicio puede encontrarse en aplicaciones como inversores solares, sistemas de alimentación ininterrumpida y turbinas eólicas, además de ser un componente clave de los convertidores de potencia de alta eficiencia que ayudan a reducir el coste total del sistema y las emisiones de CO2 de estas fuentes de energía.

Semiconductor

El carburo de silicio (SiC) es un compuesto cristalino de silicio y carbono extremadamente duro, producido sintéticamente con la fórmula química SiC. Desde finales del siglo XIX, el carburo de silicio se utiliza como material abrasivo en muelas y herramientas de corte, como revestimiento refractario en hornos industriales, como pieza resistente al desgaste en bombas y motores de cohetes y como sustrato semiconductor para diodos emisores de luz (LED).

El carburo de silicio experimentará un crecimiento significativo durante su periodo de previsión debido al aumento de la demanda de dispositivos electrónicos con mayor eficiencia energética y menor resistencia, como la misión de bepiColombo a Mercurio, que utiliza diodos de SiC capaces de soportar su duro entorno espacial.

Recientemente, Qorvo ha adquirido UnitedSiC para aumentar su cartera de semiconductores de potencia de carburo de silicio destinados a la protección de circuitos, vehículos eléctricos, generación de energías renovables y sistemas de alimentación de centros de datos.

Como ya se ha señalado, el crecimiento de la industria se ha visto en cierta medida obstaculizado por la pandemia de COVID-19. No obstante, los fabricantes están reanudando gradualmente sus actividades, lo que debería estimular la demanda reprimida de productos de carburo de silicio y aumentar los volúmenes de venta; en consecuencia, las ventas y la rentabilidad del carburo de silicio podrían experimentar pronto una mejora significativa en el plazo de uno o dos años.