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Los semiconductores SiC impulsan la revolución de los vehículos eléctricos

En el panorama en constante evolución de la industria automovilística, se está produciendo un cambio transformador a medida que los vehículos eléctricos (VE) adquieren protagonismo. A medida que los gobiernos de todo el mundo impulsan normativas más estrictas contra el cambio climático y se dispara la demanda de soluciones de movilidad sostenible por parte de los consumidores, los fabricantes de automóviles se preparan para la mayor transición de su historia: la revolución de la electrificación. En la vanguardia de esta revolución se encuentra una tecnología de vanguardia: los semiconductores de carburo de silicio (SiC).

Aunque los semiconductores de carburo de silicio existen desde hace décadas, su verdadero potencial no se ha hecho realidad hasta hace poco. A medida que el mercado automovilístico se prepara para el futuro eléctrico, la tecnología SiC ha surgido como un elemento de cambio. Estos semiconductores ofrecen una eficiencia superior, una mayor densidad de potencia y la capacidad de funcionar a temperaturas más elevadas que sus homólogos tradicionales basados en silicio. Este avance ha convertido a los semiconductores de SiC en la opción preferida de los fabricantes de equipos originales de automoción para alimentar sus motores eléctricos y sistemas de a bordo.

TechInsights, una prestigiosa empresa de estudios de mercado, prevé un aumento exponencial de la demanda de semiconductores de SiC para la producción de vehículos eléctricos. Se espera que el mercado del SiC genere unos impresionantes ingresos de 9.600 millones de dólares en 2030, con una asombrosa tasa de crecimiento anual compuesto del 37% hasta 2027. Este aumento de la demanda es un testimonio del papel crucial que desempeñan los semiconductores de SiC para cumplir los objetivos de electrificación establecidos por los gobiernos y satisfacer las preferencias cambiantes de los consumidores.

Aunque el SiC está llamado a dominar el panorama de la electrónica de potencia en los vehículos eléctricos, cabe señalar que los componentes tradicionales basados en el silicio, como los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT), los transistores semiconductores de óxido metálico de efecto de campo (MOSFET) y los diodos, seguirán manteniendo una cuota de mercado significativa. El Director Ejecutivo de Automoción de TechInsights, Asif Anwar, afirma que estas tecnologías establecidas seguirán representando el 50% de la demanda global del mercado en un futuro previsible.

Las previsiones de ingresos para el mercado de potencia de automoción, que comprende los MOSFET de potencia, los IGBT y los semiconductores SiC, son igualmente impresionantes. Para 2030, el mercado alcanzará los 26.600 millones de dólares, casi el doble de sus ingresos actuales de 12.600 millones. Esta expansión está impulsada por la creciente adopción de vehículos eléctricos y la necesidad cada vez mayor de soluciones avanzadas de semiconductores de potencia para satisfacer sus necesidades específicas.

Los semiconductores de SiC encuentran su aplicación óptima en varios tipos de vehículos eléctricos. Los híbridos suaves, por ejemplo, utilizan principalmente MOSFET de silicio, con la posibilidad de integrar la tecnología de nitruro de galio (GaN) si su rentabilidad se equipara a la de los MOSFET existentes. En cambio, los híbridos completos y los híbridos enchufables prefieren los IGBT y MOSFET de silicio convencionales por su rentabilidad. Sin embargo, los semiconductores de SiC y GaN brillan con luz propia en los vehículos eléctricos con batería completa, sobre todo en el inversor principal, ya que ofrecen ventajas como la reducción del tamaño y el peso, la mejora del rendimiento del sistema y el aumento de la vida útil de la batería. A pesar de su mayor coste, estas ventajas están impulsando una mayor penetración de los VE a largo plazo.

La creciente demanda de semiconductores de SiC ha impulsado a los principales actores del sector a realizar movimientos estratégicos para hacerse con una cuota de mercado significativa. ST Microelectronics, que representa aproximadamente el 50% del mercado global de SiC para automoción, anunció recientemente la creación de una empresa conjunta con Sanan Optoelectronics para establecer una planta de fabricación de SiC de 200 mm en Chongqing (China). OnSemi firmó un acuerdo de SiC de una década de duración con el fabricante de equipos eléctricos para automóviles Vitesco Technologies y se comprometió a ampliar su producción de SiC.

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