A Silicon Carbide Company Could Be a Major Player in the Energy and Sustainability Sectors

O carbeto de silício (SiC) é um semicondutor inerte com propriedades de amplo intervalo de banda. Descoberto pela primeira vez no final do século XIX como um abrasivo, o SiC também tem sido utilizado para fabricar componentes cerâmicos de longa duração, como pastilhas de freio e embreagens para automóveis.

Os fabricantes de SiC, como a Wolfspeed, atraíram investimentos devido à sua ênfase em aplicações de energia verde. A parceria com programas de carreira como o Real Life Rosies e o VET STEP para recrutar mulheres e veteranos militares para a manufatura está ajudando a atrair investimentos para eles.

Sobre semicondutores

A tecnologia revolucionou muitos setores. Ela permite conexões mais rápidas e mais fortes, abrindo oportunidades para as empresas. Mas a tecnologia não vem sem suas desvantagens: por exemplo, a escassez de semicondutores atingiu duramente os fabricantes de automóveis; os especialistas preveem que ela pode durar até 2021, levando à diminuição da produção e dos números de vendas das montadoras.

O mercado de semicondutores é um setor em expansão, e as empresas que produzem chips servem como indicadores de sua saúde geral. Mesmo em meio a problemas na cadeia de suprimentos relacionados à pandemia, empresas como a Onsemi continuam a observar um crescimento constante da receita e do lucro, ao mesmo tempo em que investem pesadamente em atividades de pesquisa e desenvolvimento para se manterem à frente da concorrência.

A On Semiconductors oferece soluções inovadoras de energia e sensores para dispositivos industriais, de computação, automotivos e móveis. A empresa fabrica produtos semicondutores analógicos, discretos e modulares. Seus CIs de gerenciamento de energia apresentam funções de comutação/conversão de energia, recursos de condicionamento de sinal/proteção de circuito, recursos de amplificação de sinal/regulação de tensão. Além disso, a On Semiconductors projeta e desenvolve chips de interface de sensores analógicos de sinal misto e de gerenciamento de energia voltados para os mercados automotivo, industrial e de computação.

O carbeto de silício (comumente chamado de carborundum) é um composto químico inorgânico composto de silício e carbono que tem muitos usos como abrasivo. Além disso, suas aplicações variam de placas de cerâmica em coletes à prova de balas a placas de abrasão de coletes à prova de balas. O carbeto de silício pode ser produzido na forma de pó ou de grandes cristais individuais que podem ser cortados em gemas chamadas moissanita.

Recentemente, o carbeto de silício ganhou amplo uso como substituto ideal do carbeto de tungstênio em aplicações de alta temperatura, como fornos de cerâmica e freios, devido às suas excelentes propriedades de resistência à temperatura. O carbeto de silício oferece excepcional tolerância à expansão térmica, bem como proteção contra corrosão em temperaturas de até 1800 graus Celsius - muito mais altas do que seu ponto de fusão!

A expansão das instalações da onsemi em Bucheon ressalta sua dedicação à confiabilidade do cliente e à garantia de fornecimento. Sua cadeia de suprimentos verticalmente integrada permite o fornecimento consistente de carbeto de silício, que é crucial para o desempenho da eletrônica automotiva; especialmente importante quando usado em dispositivos de conversão de energia para veículos elétricos, onde qualquer variação nas perdas parasitas pode diminuir drasticamente a autonomia e a eficiência do veículo.

Wolfspeed

À medida que o mundo muda para soluções de energia mais limpa e eletrônicos mais eficientes em termos de energia, empresas como a Wolfspeed podem obter vantagens significativas. A Wolfspeed (antiga Cree) é líder em tecnologia de semicondutores de banda larga, especializada em carbeto de silício (SiC) e nitreto de gálio (GaN), atendendo a dispositivos de energia e de radiofrequência (RF) em vários setores.

A Wolfspeed vê uma de suas principais oportunidades de crescimento na crescente demanda por veículos elétricos (EVs). Esses veículos usam chips SiC que oferecem maior eficiência e alcance do que os semicondutores comuns; a Wolfspeed produz componentes para esses EVs para permitir tempos de carregamento mais rápidos e maiores densidades de energia; isso pode ser inestimável, dada a rápida expansão da adoção esperada para a próxima década.

A empresa obteve ganhos impressionantes no mercado de veículos elétricos e foi aceita pelos fabricantes de automóveis. Infelizmente, porém, as dificuldades operacionais causaram frustração aos investidores que esperavam um crescimento mais consistente da receita da empresa. Sua nova fábrica em Mohawk Valley, no estado de Nova York, sofreu atrasos, levantando dúvidas quanto à sua capacidade de atender às demandas dos clientes.

Embora a empresa tenha revisado para baixo suas metas de receita e ajustado os objetivos de acordo com isso, ela ainda parece ter algum impulso nos mercados de EV e 5G, o que pode proporcionar um impulso suficiente quando a produção alcançar a demanda.

Os investidores deverão monitorar os relatórios de lucros à medida que a empresa passa a produzir chips avançados de carbeto de silício. Se a empresa conseguir demonstrar lucratividade e crescimento consistentes, o investimento poderá valer a pena para os detentores de ações de longo prazo; caso contrário, eles deverão esperar e procurar oportunidades em outro lugar. Até lá, provavelmente seria benéfico para eles concentrar suas energias nas operações principais para atingir os objetivos de crescimento - apenas certifique-se disso antes de tomar sua decisão final de investimento! Como sempre, não deixe de fazer sua lição de casa.

CREE

A Wolfspeed, anteriormente conhecida como Cree, é especializada no uso de carbeto de silício para produzir wafers semicondutores para dispositivos eletrônicos de potência. Seu novo campus de fabricação no condado de Chatham se tornará uma das maiores operações desse tipo em todo o mundo e criará 1.800 novos empregos. Seus produtos podem ser encontrados em várias aplicações, desde veículos elétricos e eletrônicos conectados à rede de energia até aplicações de direção autônoma. Jed Dorsheimer, chefe global de energia e sustentabilidade da empresa de investimentos William Blair, tem acompanhado a CREE de perto desde sua transformação em outubro de 2021, quando abandonou seu antigo nome e a divisão de lâmpadas LED para se concentrar no desenvolvimento de tecnologia de ponta de semicondutores de carbeto de silício (SiC) e nitreto de gálio (GaN) de ampla faixa de banda para uso em trens de força de veículos elétricos e aplicações industriais. A CREE, sediada em Durham, agora é uma empresa pioneira que desenvolve tecnologias de dispositivos de energia de alta tensão usadas em trens de força de veículos elétricos e em aplicações industriais, tornando a CREE uma inovadora entre as empresas de tecnologia de dispositivos de energia de alta tensão em todo o mundo.

Em maio de 2019, a empresa revelou um investimento de $1 bilhão para criar uma instalação de fabricação automatizada de SiC de 200 mm e uma megafábrica de materiais em seu campus nos EUA, em Durham, NC. Esse projeto resultará em um aumento sem precedentes de 30 vezes na capacidade de produção de wafer e material de SiC e, assim, permitirá que a empresa acompanhe o ritmo do rápido avanço da tecnologia nos mercados automotivo, de infraestrutura de comunicações e industrial.

O mercado de semicondutores de carbeto de silício é impulsionado por iniciativas e colaborações governamentais O mercado de semicondutores de carbeto de silício tem um enorme potencial de crescimento; além disso, ele também é impulsionado por iniciativas governamentais que promovem a neutralidade de carbono e soluções de energia sustentável, levando à adoção de dispositivos de energia baseados em semicondutores de carbeto de silício em projetos de energia renovável, sistemas de rede inteligente e aplicações de automação industrial, bem como por colaborações entre empresas de semicondutores e agências governamentais para pesquisa e desenvolvimento desses dispositivos avançados.

A pandemia da COVID-19 causou atrasos nos investimentos e na implantação de projetos, impactando a demanda por semicondutores de carbeto de silício. Agora que as atividades econômicas voltaram, as empresas começaram a aumentar a produção para atender à demanda reprimida, além de melhorar as operações da cadeia de suprimentos para restaurar as operações - isso deve resultar em um aumento nas vendas de semicondutores de carbeto de silício até 2024.

A Cree foi fundada durante um almoço em um restaurante perto da NC State por seus fundadores originais, que estouraram o limite de seus cartões de crédito para contratar Edmond Lowe como seu primeiro funcionário. Como as luzes LED vermelhas e verdes já estavam disponíveis naquela época, a solução encontrada foi o nitreto de gálio sobre carbeto de silício, que permitiu a produção de LEDs azuis - essa inovação revolucionou o setor de LEDs!

ROHM

Os compostos de moldagem especiais da Rohm podem ser encontrados em aplicações tão variadas quanto componentes automotivos de alto desempenho. Recentemente, sua fábrica em Wallingford foi ampliada em resposta ao aumento da demanda e, ao mesmo tempo, aprimorou os métodos de produção com eficiência energética e ambientalmente sustentáveis, ajudando a Rohm a reduzir sua pegada de carbono e a obter a certificação internacional de sustentabilidade.

A ROHM projeta e fabrica semicondutores e circuitos integrados para uso em aplicações eletrônicas de consumo, como celulares, computadores, automóveis, áudio/vídeo e aparelhos de consumo. A ROHM desenvolveu produtos como EEPROMs, geradores de relógio, CIs de reinicialização, drivers de motor, dispositivos de gerenciamento de energia, drivers de LED/LCD, CIs de sensores e amplificadores operacionais, além de oferecer serviços personalizados de engenharia e tecnologia para fornecer soluções sob medida para seus clientes.

O SiC é um material semicondutor eficiente com maior densidade de energia do que o silício e a capacidade de suportar temperaturas mais altas, o que o torna a escolha ideal de material para semicondutores de potência comumente encontrados em veículos elétricos, ferramentas elétricas e equipamentos industriais.

Os chips SiC MOSFET da Rohm foram integrados aos inversores de três modelos do ZEEKR EV do Geely Holding Group da China - um dos dez maiores fabricantes de automóveis do mundo - como parte de seus inversores de tração, além de ter acordos de fornecimento na Europa com a Vitesco e a Semikron para dispositivos de energia para carros elétricos.

A SiCrystal, uma subsidiária de produção da STMicroelectronics (NYSE: STM), e a STMicroelectronics assinaram um contrato de fornecimento exclusivo e plurianual para atender à crescente demanda por dispositivos de SiC, com a SiCrystal fornecendo wafers avançados de carbeto de silício de 150 mm da SiCrystal diretamente para a STMicroelectronics como parte desse acordo. Isso aumentará a participação de ambas as empresas no mercado de tecnologia avançada de carbeto de silício.

A ROHM oferece componentes de energia SiC de alta qualidade com prazos de entrega curtos por meio de suas avançadas instalações de fabricação em Worms e Wesseling, na Alemanha. Seus produtos têm como objetivo reduzir as emissões de carbono e, ao mesmo tempo, oferecer soluções com eficiência energética para várias aplicações eletrônicas. Sua equipe de engenheiros complementa essa tecnologia avançada, enquanto a ROHM também oferece serviços avançados de testes de caracterização para seus clientes.