Silisiumkarbidindustrien

Silisiumkarbid (SiC) tåler de høye spenningskravene som stilles i kraftsystemer for elektriske kjøretøy. Wolfspeed tilbyr isolasjonsløsninger som er spesielt utviklet for å støtte SiC-design for traksjonskontrollomformere.

Vekst i silisiumkarbidmarkedet Vekst i bilindustrien driver markedsveksten av silisiumkarbid, mens dens høye temperaturbestandighet driver etterspørselen fra ildfast sektor.

Bilindustrien

Veksten i silisiumkarbidmarkedet i bilindustrien drives av kraftelektronikk som brukes i el- og hybridbiler (EV/HYV), ettersom disse bidrar til å sikre effektivitet. Etterspørselen etter energisparende produkter samt offentlige insentiver som oppmuntrer til bruk av fornybar energi, driver veksten i dette markedet.

Silisiumkarbid er et ekstremt slitesterkt materiale med sterk motstand mot korrosjon, oksidasjon og termisk sjokk samt fremragende slitasje- og sintringsegenskaper. Det produseres ved å smelte silisium og karbon i en elektrisk oppvarmet ovn, slik at det dannes små krystaller som deretter kan males til ulike former for industriell bruk.

Alt etter behov og bruksområde kan ulike produktformer som sintret silisiumkarbid (SiC), wolframkarbid (WC) og sementert uretan (CU) være tilgjengelige. Sistnevnte materiale gir høy ytelse i bruksområder som skjæreverktøy og sylinderforinger i maskiner i petroleums- og kjemisk industri, samt slitesterke komponenter i stålvalseverk.

SiC er et viktig råmateriale i ildfaste applikasjoner på grunn av sin utmerkede temperaturbestandighet, noe som gjør det viktig for bruk i stål-, støpejerns- og ikke-jernholdige industrier, som f.eks. glassproduksjon. I tillegg brukes SiC i lettvektsspeil for romfartsteknologi på grunn av sin lave tetthet og utmerkede stivhet, og den gode refleksjonsevnen, stabiliteten og varmebestandigheten gjør at SiC også egner seg til produksjon av høyeffektlasere.

Energi og kraft

Energi- og kraftindustrien tilbyr ulike produkter som gjør det mulig for folk å utnytte energiressursene sine effektivt, blant annet drivstoff, petroleumsprodukter og elektrisitet. Sektoren omfatter dessuten selskaper som er involvert i leting, produksjon, raffinering og transport.

På grunn av sin avhengighet av fossilt brensel har denne sektoren lenge blitt sett på som en av de største kildene til forurensning og global oppvarming. I den senere tid har det imidlertid blitt satset på å finne mer bærekraftige løsninger som biodrivstoff, fornybare energikilder og batteriteknologi. For å kunne jobbe i denne bransjen kreves det kompetanse innen geologi, ingeniørvitenskap og kunnskap om de involverte prosessene.

Energibransjen er enorm, og dekker alle trinn fra utvinning til transport og distribusjon. Forskning og utvikling bidrar til å øke effektiviteten og påliteligheten, noe som er spesielt viktig etter hvert som avhengigheten av fossile energikilder blir mindre og fornybar energi blir mer utbredt. Litiumbatterier vil utgjøre over 85 prosent av batteriene til elektriske biler bare innen 2030!

Telekommunikasjon

Halvlederkomponenter av silisiumkarbid har raskt vunnet innpass i kraftelektronikkapplikasjoner på grunn av sin enestående ytelse og pålitelighet ved høyere spenninger og koblingsfrekvenser, spesielt ved høyere spenninger og koblingsfrekvenser. Det brede båndgapet bidrar dessuten til å redusere størrelse og vekt, noe som gir lavere kostnader, og den økende bruken blant produsenter av vekselrettere til elbiler forventes å drive veksten i denne bransjen ytterligere over tid.

Silisiumkarbidbaserte lysdioder og optokoblere har bidratt betydelig til veksten i optoelektronikkindustrien, og II-VI Coherent Corporation og Wolfspeed, Inc. rapporterer begge om inntekter på over 3 milliarder USD for regnskapsårene som avsluttes i 2021.

Veksten i silisiumkarbidmarkedet drives også av energirelaterte anvendelser. Silisiumkarbid finnes i applikasjoner som solcelleomformere, avbruddsfri strømforsyning og vindturbiner - i tillegg til at det er en nøkkelkomponent i høyeffektive kraftomformere som bidrar til å senke de totale systemkostnadene og CO2-utslippene fra disse energikildene.

Halvleder

Silisiumkarbid (SiC) er en ekstremt hard, syntetisk fremstilt krystallinsk forbindelse av silisium og karbon med den kjemiske formelen SiC. Siden slutten av 1800-tallet har silisiumkarbid blitt brukt som slipemateriale i slipeskiver og skjæreverktøy, som ildfast foring i industriovner, som slitesterke deler i pumper og rakettmotorer samt som halvledende substrat for lysdioder (LED).

Silisiumkarbid vil oppleve betydelig vekst i prognoseperioden på grunn av økt etterspørsel etter elektroniske enheter med bedre strømeffektivitet og lavere motstand, for eksempel bepiColombos oppdrag til Merkur som bruker SiC-dioder som tåler det tøffe miljøet i verdensrommet.

En rekke ledende aktører investerer for å møte den økende etterspørselen etter halvlederkomponenter i silisiumkarbid, og Qorvo kjøpte nylig UnitedSiC for å utvide sin portefølje av halvledere i silisiumkarbid for kretsbeskyttelse, elbiler, fornybar energiproduksjon og kraftsystemer for datasentre.

Som tidligere nevnt har veksten i bransjen vært noe hemmet av covid-19-pandemien, men produsentene er gradvis i gang igjen, noe som bør stimulere den oppdemmede etterspørselen etter silisiumkarbidprodukter og øke salgsvolumene, slik at salget av silisiumkarbid og lønnsomheten kan komme til å øke betydelig i løpet av ett eller to år.