Une avancée majeure pour l’adoption du SiC dans les véhicules électriques, selon IDTechEx
Le carbure de silicium (SiC) est sans aucun doute l’une des technologies clés de la prochaine décennie pour l’électronique de puissance des véhicules électriques. Ce matériau améliore l’efficacité du groupe motopropulseur (autonomie des VE), fonctionne à des tensions plus élevées pour une recharge plus rapide et ouvre de nouvelles opportunités en termes de matériaux, comme l’argent ou le cuivre frittés, à mesure que les densités de puissance et les températures de fonctionnement augmentent.
Le rapport d’IDTechEx intitulé « Power Electronics for Electric Vehicles 2023-2033 » offre une analyse approfondie de l’électronique de puissance des VE, avec des informations technologiques sur l’évolution des matériaux des semi-conducteurs et des boîtiers, notamment les semi-conducteurs en Si, SiC et GaN, les matériaux de connexion des puces, le câblage par fils, la gestion thermique, et bien plus encore. IDTechEx présente des prévisions détaillées sur les ventes unitaires, la demande en gigawatts (GW) et en dollars américains pour les onduleurs, les chargeurs embarqués (OBC) et les convertisseurs DC-DC, segmentés par tension (600V, 1200V) et type de semi-conducteur (Si, SiC, GaN).
Infineon et ST Microelectronics, leaders du marché des semi-conducteurs de puissance pour l’automobile
Infineon et ST Microelectronics sont les leaders du marché des semi-conducteurs de puissance pour l’automobile, avec tous deux en train d’étendre leurs partenariats avec les principaux constructeurs automobiles. Infineon a conclu un accord pour fournir les partenaires de premier rang de Stellantis à partir de 2025, un contrat potentiellement d’une valeur de plus d’un milliard d’euros. Infineon a également signé un contrat d’approvisionnement de dix ans avec Volkswagen, fournit la plateforme E-GMP 800V de Hyundai, et entretient une relation historique avec BMW pour la première génération de la BMW i3, ainsi qu’avec Renault.
De son côté, STMicroelectronics (STMicro) entretient une relation de fournisseur majeur avec le premier constructeur de véhicules électriques, Tesla, qui détenait une part de marché d’environ 14 % de tous les VÉ hybrides rechargeables et électriques vendus dans le monde en 2022, selon le rapport « Electric Cars 2023-2043 » d’IDTechEx. Récemment, STMicro a développé de nouveaux modules SiC baptisés ACEPACK, une solution de module plug-and-play similaire à d’autres conceptions courantes, ce qui permettra d’élargir sa base de clients. L’entreprise est en train d’accroître sa capacité de production en Italie pour répondre à la demande, et Hyundai a déjà choisi d’utiliser ces modules dans ses futurs modèles E-GMP.
L’annonce de Tesla ne devrait pas avoir d’impact négatif sur l’adoption du SiC
Alors que l’adoption du SiC gagne en popularité, Tesla a récemment annoncé lors de sa journée investisseurs qu’il visait à réduire de 75% l’utilisation du SiC pour le Cybertruck et les futurs modèles. Quelles sont les conséquences pour les fournisseurs ? Bien que cette annonce soit quelque peu floue, IDTechEx estime que tous les véhicules de Tesla continueront à utiliser des MOSFETs en SiC dans la plupart de leurs systèmes électroniques de puissance.
Il convient de rappeler que les MOSFETs en SiC ont été introduits à grande échelle dans le secteur automobile avec le lancement de la Tesla Model 3 en 2018. Le design actuellement utilisé dans la gamme de Tesla est similaire à celui de cet inverter d’origine. IDTechEx estime que cette réduction annoncée est due à l’avènement de puces en SiC plus petites et plus avancées qui ont atteint le stade de la commercialisation, combiné à cinq années d’expérience réelle et de compréhension de la gestion thermique des puces en SiC. Il est également probable que le design initial de l’onduleur SiC de Tesla était optimisé pour la redondance – avec des puces supplémentaires – et que le design actuel est maintenant optimisé pour le coût et l’efficacité.
Dans l’ensemble, l’annonce de Tesla n’aura pas d’impact négatif sur les prévisions d’IDTechEx concernant l’adoption des onduleurs en SiC pour les véhicules électriques au cours de la prochaine décennie. IDTechEx prévoit un TCAC (taux de croissance annuel composé) de 27% pour la période 2023-2033 pour les MOSFETs en SiC de 600V à 1200V dans les onduleurs, ce qui permettra à cette technologie de capturer plus de la moitié du marché.
Cette recherche s’inscrit dans le cadre du portefeuille plus large d’IDTechEx sur les véhicules électriques et le stockage d’énergie. IDTechEx suit les marchés et les technologies des véhicules électriques sur terre, mer et air, vous aidant à naviguer dans l’avenir. Pour en savoir plus, visitez le site www.IDTechEx.com/Research/EV.
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