Bei Elektrofahrzeugen drängen Zulieferer auf Lieferungen von Siliziumkarbid-Chips

Jun 06, 2023

REUTLINGEN, Deutschland – Zulieferer auf der ganzen Welt investieren stark in Siliziumkarbid-Mikrochips, um Autoherstellern dabei zu helfen, ihre ehrgeizigen Ziele für Elektrofahrzeuge zu erreichen, und geben Milliarden von Dollar aus, um sich einen Bestand davon zu sichern oder sogar ihre eigenen herzustellen.

Der deutsche Zulieferriese Robert Bosch ist dabei, seine Halbleiter-„Waferfabrik“ hier in Reutlingen, etwa 25 Meilen südlich von Stuttgart, um 274,5 Millionen US-Dollar zu erweitern. Seit den 1970er Jahren ist die Anlage ein Knotenpunkt für das Mikrochip-Geschäft von Bosch. Aber jetzt bereitet man sich darauf vor, dem weltgrößten Zulieferer dabei zu helfen, mehr Siliziumkarbid-Chips für die Verwendung in seinen Komponenten herzustellen.

Wie andere Automobilunternehmen geht Bosch davon aus, dass der Markt für Siliziumkarbid-Chips in den kommenden Jahren explodieren wird und jährlich um 30 Prozent wächst, da die Elektrifizierung der Fahrzeuge voranschreitet und die Automobilhersteller ehrgeizige Verkaufs- und Produktionsziele für Elektrofahrzeuge anstreben.

„Ich habe in der Halbleiterbranche angefangen, als [mikroelektromechanische Systeme] boomten“, sagte Patrick Leinenbach, Bosch Senior Vice President Semiconductor Operations, bei einem Rundgang durch das Reutlinger Werk. „Es hat mehr als 20 Jahre gedauert, bis es wieder zu einem solchen Boom kam, aber genau das erleben wir bei Siliziumkarbid.“

Diese steigende Nachfrage ist der Grund, warum das Unternehmen im April auch den Chiphersteller TSI Semiconductors in Roseville, Kalifornien, übernommen hat. Bosch sagte, es werde 1,5 Milliarden US-Dollar ausgeben, um die Anlage zu modernisieren und sie bis 2026 zu einem Zentrum für die Produktion von Siliziumkarbid-Chips in den USA zu machen möchte der steigenden Nachfrage in der Region nach aus diesem Material hergestellten Bauteilen gerecht werden.

„Wir investieren stark in Stellflächen und Maschinen, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden, die weltweit sind, weil jeder elektrifizieren möchte“, sagte Leinenbach. „Und wenn man das ernsthaft machen will, muss man Siliziumkarbid-Chips verwenden.“

Das Material ist nicht neu, aber es ist in den letzten Jahren in den Fokus der Automobilindustrie gerückt, da Hersteller nach Möglichkeiten suchen, Elektrofahrzeuge effizienter zu machen und die Ladezeiten zu verkürzen, wodurch zwei große Bedenken vieler potenzieller Käufer von Elektrofahrzeugen ausgeräumt werden.

Siliziumkarbid-Chips bieten beim Einsatz in Elektrofahrzeug-Wechselrichtern viele Vorteile gegenüber typischen Silizium-Chips. Sie ermöglichen ein schnelleres Laden, da sie bei hohen Spannungen stabiler sind, weniger Platz beanspruchen als Siliziumchips und effizienter sind, was Automobilherstellern hilft, Platz zu sparen, die Ladezeiten zu verlängern und die Reichweite um bis zu 6 Prozent zu erhöhen.

„An Siliziumkarbid führt kein Weg vorbei“, sagte Leinenbach. „Wenn Sie Strom laden wollen, brauchen Sie Siliziumkarbid. Ich möchte ein Elektroauto nicht drei Stunden lang abseits der Autobahn aufladen. Ich möchte einen Superlader, der das in 10 bis 15 Minuten schafft.“

Diese Ansicht wird von den Führungskräften vieler Wettbewerber von Bosch sowie der führenden großen Halbleiterhersteller weltweit geteilt.

„Mit Siliziumkarbid können Sie im Vergleich zu Silizium Ihre Effizienz um einen erheblichen Faktor steigern“, sagte Frederic Lissalde, CEO von BorgWarner, gegenüber Automotive News Europe.

Im November investierte BorgWarner 500 Millionen US-Dollar in den Chiphersteller Wolfspeed Inc. aus North Carolina im Rahmen einer Vereinbarung, die dem Zulieferer aus Michigan jährlich Zugang zu Siliziumkarbid-Chips im Wert von bis zu 650 Millionen US-Dollar verschafft, während er seine EV-Komponenten ausbaut.

Es ist nicht der einzige große Zulieferer, der in Wolfspeed investiert. Der deutsche Zulieferer ZF Group und Wolfspeed beabsichtigen, bei einer 3-Milliarden-Dollar-Anlage in Deutschland zusammenzuarbeiten, die nach Angaben der Unternehmen der weltweit größte Hersteller von Siliziumkarbid-Chips sein wird.

„Für uns ist klar, dass die Chancen in der Siliziumkarbid-Technologie generationsübergreifend sind, wenn man die Geschwindigkeit der Einführung bedenkt, die wir in den letzten Quartalen erlebt haben“, sagte Gregg Lowe, CEO von Wolfspeed, in einem Telefonat mit Analysten in diesem Jahr.

Aber die Herstellung von Siliziumkarbid „kann unterwegs Herausforderungen mit sich bringen“, sagte Lowe, vor allem aufgrund der Schwierigkeit und der Kosten, es synthetisch herzustellen.

Die Nachfrage übersteigt das Angebot für das Material bei weitem. Der Kristallzuchtbetrieb von Wolfspeed, der nach Angaben des Unternehmens die größte Siliziumkarbid-Anlage der Welt ist, kann nicht „genug produzieren, um die massiv steigende Nachfrage“ nach dem Material zu decken, sagte Lowe.

Dies ist ein Faktor für die Eile der Unternehmen, sich jetzt die zukünftige Versorgung zu sichern.

Im Juli unterzeichnete Magna International einen langfristigen Liefervertrag für Siliziumkarbid-Chips mit dem Halbleiterhersteller Onsemi aus Phoenix. Magna wird außerdem 40 Millionen US-Dollar für neue Ausrüstung ausgeben, die Onsemi für die Produktion von Siliziumkarbid-Chips in Anlagen in New Hampshire und der Tschechischen Republik einsetzen soll, um „den Zugang zu zukünftiger Versorgung sicherzustellen“, so die Unternehmen.

Dieser Deal kam nur wenige Tage, nachdem Onsemi einen früheren Deal mit BorgWarner im Wert von 1 Milliarde US-Dollar ausgeweitet hatte.

Im Juni unterzeichnete Vitesco Technologies einen Liefervertrag über 1 Milliarde US-Dollar mit dem japanischen Mikrochip-Hersteller Rohm Co., der Vitesco bis 2030 mit Siliziumkarbid beliefern wird.

Der Nachfrageschub beschert den Herstellern von Siliziumkarbid-Mikrochips einen enormen Geschäftsschub. CEO Hassane El-Khoury sagte bei einem Telefonat mit Analysten, um die Gewinnergebnisse von Onsemi für das zweite Quartal zu besprechen, dass das Unternehmen „auf dem richtigen Weg“ sei, erstmals einen Jahresumsatz von 1 Milliarde US-Dollar zu erzielen. Sein Siliziumkarbid-Geschäft hatte im Zeitraum bis zum 30. Juni sein erstes profitables Quartal überhaupt, teilte das Unternehmen mit.

Da sich der Wettbewerb um Chips verschärft, werden Automobilhersteller und Zulieferer mehr Vereinbarungen treffen, um die Versorgung sicherzustellen, insbesondere nachdem sie während der Halbleiterknappheit der letzten Jahre harte Lehren über die Versorgung mit Mikrochips gezogen haben. Und die Hersteller von Siliziumkarbid-Chips werden mit Sicherheit weiterhin große Investitionen in ihre Produktionskapazitäten tätigen.

„Wir wollen unsere Lieferkette sichern“, sagte Leinenbach von Bosch. „Wir sind in der Lage, unsere eigenen Siliziumkarbid-Chips zu produzieren, unsere eigenen internen Kunden zu bedienen und Teile zu liefern, wenn Wettbewerber diese Teile manchmal nicht auf dem Markt kaufen können.“ Markt."

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