سلیکن کاربائیڈ (SiC) پاور ڈیوائس مارکیٹ کا اضافہ اور آؤٹ لک

سلیکون کاربائیڈ (SiC) پاور ڈیوائسز ایک اعلیٰ سیمی کنڈکٹر مواد کا فائدہ اٹھاتے ہیں جو SiC کے نام سے جانا جاتا ہے، جو روایتی سلکان مواد کے مقابلے میں کئی نمایاں فوائد پیش کرتا ہے۔

فوائد اس کی پیش رفت تکنیکی کارکردگی سے حاصل ہوتے ہیں، جیسے کہ زیادہ درجہ حرارت اور وولٹیج کے تحت کام کرنا، سوئچنگ کے دوران توانائی کی کھپت کو کم کرنا، اور الیکٹرانک سسٹمز کی مجموعی کارکردگی کو بڑھانا۔ SiC کی بہترین تھرمل استحکام بھی اسے انتہائی حالات میں قابل اعتماد طریقے سے کام کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس سے یہ ہائی پاور ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔

SiC ڈیوائسز متنوع ہیں اور ان میں Bipolar Junction Transistors (BJTs)، فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز (FETs)، اور diodes شامل ہیں، یہ سب SiC مواد کی منفرد خصوصیات کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

اعلی کارکردگی کے حل کی بڑھتی ہوئی مانگ کے ساتھ، قابل تجدید توانائی، پاور الیکٹرانکس، آٹوموٹیو، اور ٹیلی کمیونیکیشن جیسے شعبوں میں SiC آلات تیزی سے لاگو ہو رہے ہیں۔خاص طور پر آٹوموٹو انڈسٹری میں، جیسے جیسے گاڑیاں زیادہ برقی ہوتی ہیں، الیکٹریکل انرجی کا انتظام کرنے والے SiC آلات کی ضرورت بڑھ رہی ہے۔ مثال کے طور پر، الیکٹرک پروپلشن سسٹم سے لیس گاڑیوں کو ڈرائیونگ رینج کو بہتر بنانے اور گاڑی کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے جدید پاور سلوشنز کی ضرورت ہوتی ہے۔

1. SiC مارکیٹ گروتھ ڈرائیورز

مختلف عوامل سلیکن کاربائیڈ پاور ڈیوائس مارکیٹ کی ترقی کو آگے بڑھا رہے ہیں۔ سب سے پہلے، ماحولیاتی بیداری میں اضافہ صنعتوں کو ماحولیاتی اثرات کو کم سے کم کرنے کے لیے زیادہ موثر توانائی کے حل تلاش کرنے پر آمادہ کر رہا ہے، جس سے توانائی کی بچت کرنے والے SiC آلات خاص طور پر پرکشش ہیں۔

مزید برآں، قابل تجدید توانائی کی صنعت کی توسیع کے لیے مزید بجلی کے آلات کی ضرورت ہے جو بڑی مقدار میں توانائی کو موثر طریقے سے سنبھال سکیں اور تبدیل کر سکیں، جیسے سولر پینل سیلز اور ونڈ ٹربائن، جو SiC آلات کی بہتر کارکردگی سے نمایاں طور پر فائدہ اٹھا سکتے ہیں۔

الیکٹرک گاڑیوں کی بڑھتی ہوئی مقبولیت بھی پاور الیکٹرانک پرزوں کی مانگ کو بڑھاتی ہے۔ 2030 تک، الیکٹرک گاڑیاں اور SiC مارکیٹ دونوں میں بڑے پیمانے پر ترقی کا امکان ہے۔موجودہ اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ الیکٹرک گاڑیوں کی مارکیٹ 2030 تک کمپاؤنڈ سالانہ گروتھ ریٹ (CAGR) سے آسمان چھوئے گی، جس کی فروخت کا حجم 64 ملین یونٹس تک پہنچنے کی توقع ہے، جو 2022 کے مقابلے میں چار گنا زیادہ ہے۔.

مارکیٹ کے اس طرح کے متحرک ماحول میں، برقی گاڑیوں کی تیزی سے بڑھتی ہوئی طلب کے مطابق الیکٹرک پروپلشن سسٹم کے اجزاء کی فراہمی کو یقینی بنانا بہت ضروری ہے۔ روایتی سلکان پر مبنی مصنوعات کے مقابلے میں، الیکٹرک گاڑیوں کے پاور سسٹمز (خاص طور پر کنورٹرز)، DC-DC کنورٹرز، اور آن بورڈ چارجرز میں استعمال ہونے والے SiC میٹل-آکسائیڈ-سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز (MOSFETs) زیادہ سوئچنگ فریکوئنسی پیش کر سکتے ہیں۔

کارکردگی کا یہ فرق کارکردگی میں اضافہ، گاڑی کی لمبی رینج، اور بیٹری کی صلاحیت اور تھرمل مینجمنٹ میں مجموعی لاگت میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے شرکاء، جیسے مینوفیکچررز اور ڈیزائنرز، اور آٹو موٹیو انڈسٹری آپریٹرز کو برقی گاڑیوں کی مارکیٹ میں قدر پیدا کرنے اور مسابقتی برتری حاصل کرنے کے بڑھتے ہوئے مواقع سے فائدہ اٹھانے میں کلیدی قوت کے طور پر دیکھا جاتا ہے، اور انہیں برقی کاری کے دور میں اہم چیلنجوں کا سامنا ہے۔

2.الیکٹرک وہیکل ڈومین میں ڈرائیور

فی الحال، عالمی سلکان کاربائیڈ ڈیوائس انڈسٹری تقریباً دو بلین امریکی ڈالر کی مارکیٹ کی نمائندگی کرتی ہے۔ 2030 تک، یہ اعداد و شمار 11 سے 14 بلین امریکی ڈالر کے درمیان بڑھنے کی توقع ہے، جس کی متوقع CAGR 26٪ ہے۔. الیکٹرک گاڑیوں کی فروخت میں دھماکہ خیز اضافہ، جس کے ساتھ اس کے انورٹر کی SiC مواد کی ترجیح ہے، یہ بتاتی ہے کہ الیکٹرک وہیکل سیکٹر مستقبل میں SiC پاور ڈیوائس کی طلب کا 70% جذب کر لے گا۔ چین، الیکٹرک گاڑیوں کے لیے اپنی شدید خواہش کے ساتھ، توقع ہے کہ گھریلو الیکٹرک گاڑیوں کی تیاری کی صنعت کی سلکان کاربائیڈ کی طلب کا تقریباً 40% حصہ لے گا۔

خاص طور پر الیکٹرک گاڑیوں (EVs) کے میدان میں، مختلف قسم کے پروپلشن سسٹمز، جیسے بیٹری الیکٹرک وہیکلز (BEVs)، ہائبرڈ الیکٹرک وہیکلز (HEVs)، یا پلگ ان ہائبرڈ الیکٹرک وہیکلز (PHEVs)، نیز وولٹیج 400 وولٹ یا 800 وولٹ کی سطح، فوائد اور SiC کی درخواست کی حد کا تعین کرتی ہے۔ 800 وولٹ پر چلنے والے خالص الیکٹرک گاڑیوں کے پاور سسٹمز اپنی اعلی کارکردگی کے حصول کی وجہ سے SiC پر مبنی انورٹرز کو اپنانے کا زیادہ امکان رکھتے ہیں۔

2030 تک، یہ متوقع ہے کہ خالص الیکٹرک ماڈلز EV کی کل پیداوار کا 75 فیصد حصہ لیں گے، جو کہ 2022 میں 50 فیصد سے زیادہ ہے۔. HEVs اور PHEVs کے بقیہ 25% مارکیٹ شیئر پر قبضہ کرنے کی امید ہے۔ اس وقت، 800 وولٹ پاور سسٹمز کی مارکیٹ میں رسائی کی شرح 50% سے تجاوز کرنے کا امکان ہے، جب کہ یہ تعداد 2022 میں 5% سے بھی کم تھی۔

مسابقتی مارکیٹ کے ڈھانچے کے لحاظ سے، SiC ڈومین کے اہم کھلاڑی عمودی طور پر مربوط ماڈل کی حمایت کرتے ہیں، جو کہ موجودہ مارکیٹ کے ارتکاز سے تعاون یافتہ رجحان ہے۔اس وقت، تقریباً 60%-65% مارکیٹ شیئر پر چند معروف کمپنیوں کا کنٹرول ہے۔ 2030 تک، چینی مارکیٹ سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ SiC سپلائی ڈومین میں اپنی اہم پوزیشن برقرار رکھے گی۔.

3۔6 انچ سے 8 انچ کا دور

فی الحال، چین کے تقریباً 80% SiC ویفرز اور 95% سے زیادہ ڈیوائسز غیر ملکی مینوفیکچررز فراہم کرتے ہیں۔ ویفرز سے آلات تک عمودی انضمام 5%-10% کی پیداوار میں اضافہ اور منافع کے مارجن میں 10%-15% کی بہتری حاصل کر سکتا ہے۔.

موجودہ منتقلی 6 انچ ویفرز کی تیاری سے 8 انچ ویفرز کے استعمال کی طرف تبدیلی ہے۔ اس مواد کو اپنانا 2024 یا 2025 کے آس پاس شروع ہونے کی توقع ہے اور 2030 تک مارکیٹ میں رسائی کی شرح 50% حاصل کرنے کی توقع ہے۔ ریاستہائے متحدہ کی مارکیٹ میں 2024 اور 2025 کے درمیان 8 انچ ویفرز کی بڑے پیمانے پر پیداوار شروع کرنے کا بھی امکان ہے۔

پیداوار کے کم حجم کی وجہ سے ابتدائی طور پر زیادہ قیمتوں کے باوجود، مینوفیکچرنگ کے عمل میں پیشرفت اور نئی ٹیکنالوجیز کو اپنانے کی بدولت 8 انچ ویفرز میں اگلی دہائی کے دوران بڑے مینوفیکچررز کے درمیان کم تفاوت دیکھنے کی امید ہے۔ نتیجتاً، مارکیٹ کی طلب اور قیمت کے مقابلے کو پورا کرنے کے لیے 8 انچ کے ویفرز کی پیداوار کے حجم میں تیزی سے اضافہ متوقع ہے، جبکہ بڑے ویفر سائز میں اپ گریڈ کرنے کے ذریعے لاگت کی بچت بھی حاصل کی جا سکتی ہے۔

تاہم، سلکان کاربائیڈ پاور ڈیوائس مارکیٹ کے مستقبل کے وسیع امکانات کے باوجود، اس کی ترقی کا راستہ چیلنجوں اور مواقع سے بھرا ہوا ہے۔ اس مارکیٹ کی تیز رفتار ترقی توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے، تکنیکی ترقی، ایپلی کیشن کی کارکردگی میں اضافہ، اور ماحولیاتی پائیداری پر دی جانے والی بڑھتی ہوئی اہمیت پر عالمی زور دینے سے منسوب ہے۔

4.چیلنجز اور مواقع

الیکٹرک گاڑیوں کی مانگ میں مسلسل اضافے سے SiC کی ترقی کی رفتار کو تقویت ملتی ہے، جو پوری ویلیو چین میں بہت سارے مواقع کی پیشکش کرتی ہے۔ یہ ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجی بتدریج پاور الیکٹرانکس انڈسٹری کے منظر نامے کو نئی شکل دے رہی ہے، جو روایتی سلیکون پر مبنی آلات کے مقابلے میں نمایاں فوائد پر فخر کر رہی ہے۔

الیکٹرک گاڑیوں کے تیزی سے پھیلاؤ اور اس بڑھتے ہوئے بازار میں SiC کے اہم کردار نے پوری انڈسٹری چین کے تمام شرکاء کو گہرا متاثر کیا ہے۔ ان اداروں کے لیے، ہمیشہ سے ابھرتی ہوئی SiC مارکیٹ میں ان کی پوزیشننگ مختلف عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ آج کی سیمی کنڈکٹر مارکیٹ زیادہ پختہ ہے، مارکیٹ کی حرکیات کے لیے تیز رفتار ردعمل کی صلاحیت کے ساتھ.

ان حالات میں، صنعت کے اندر تمام فرمیں تبدیلیوں کی مسلسل نگرانی اور لچکدار حکمت عملی کی ایڈجسٹمنٹ سے فائدہ اٹھا سکتی ہیں۔ غیرمعمولی ترقی کے باوجود، SiC مارکیٹ کو اب بھی چیلنجز کا سامنا ہے جیسے کہ اعلی پیداواری لاگت اور مینوفیکچرنگ پیچیدگیاں جو اس کے بڑے پیمانے پر استعمال کی صلاحیت کو محدود کرتی ہیں۔ تاہم، تحقیق اور ترقی میں جاری جدت اور سرمایہ کاری لاگت میں کمی اور ڈیوائس کی تقسیم میں اضافے میں معاون ہے۔

سپلائی چین SIC کے لیے ایک اور چیلنج پیش کرتا ہے، ڈیوائس سپلائی سے لے کر ویفر پروڈکشن تک، اور سسٹم انٹیگریشن تک۔ ان مراحل میں کوئی بھی لنک، جغرافیائی سیاسی یا سپلائی سیکورٹی کے تحفظات کی وجہ سے، مزید موافقت پذیر خریداری کی حکمت عملیوں کو دوبارہ ڈیزائن کرنے کی ضرورت پیش کر سکتا ہے۔

مواقع کے محاذ پر، ڈیجیٹلائزیشن، مصنوعی ذہانت، اور انٹرنیٹ آف تھنگز جیسی ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ، مزید جدید پاور سلوشنز کی مارکیٹ کی مانگ مسلسل بڑھ رہی ہے، جس میں SiC پاور ڈیوائسز ایک اہم کردار ادا کر رہے ہیں۔SiC ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی متعدد شعبوں میں وسیع پیمانے پر اثر و رسوخ پیدا کرے گی، جو پاور الیکٹرانکس کی صنعت کے مستقبل کو تشکیل دے گی۔ اس کے ساتھ ساتھ، تکنیکی جدت اور لاگت میں کمی SiC ٹیکنالوجی کو مزید قابل رسائی بنائے گی، جس سے الیکٹرانکس مارکیٹ میں اس کے وسیع تر اطلاق کی راہ ہموار ہوگی۔.**