다들 아시다시피, 테슬라 모델 3의 메인 드라이브는 실리콘 카바이드 모듈을 사용하여 실리콘 카바이드의 대량 생산 가능성을 열었습니다. 모델 3는 전 세계적으로 거의 100만 대가 판매되었고 3년 연속 세계 판매 1위를 기록했는데, 이는 실리콘 카바이드가 자동차에 사용될 때 기술, 산업, 시장 측면에서 문제가 없음을 입증하기에 충분합니다. 실리콘 카바이드 모듈의 우수한 성능은 차량의 주행 거리를 5~10% 증가시키고, 가속력을 높이며, 충전 속도를 향상시키고, 전력 소비를 줄여줍니다(동일한 구조의 실리콘 카바이드 OBC를 장착했을 경우). 하지만 가격 또한 더 비쌉니다. (위 내용은 모두 실리콘 소자와의 비교입니다.)

실리콘 카바이드의 '차량 탑재'은 독점적인 기술이나 응용 분야가 아닙니다. 이미 자동차 분야에는 '실리콘'이라는 성숙한 기술이 존재하기 때문입니다. 따라서 실리콘 카바이드의 '차량 탑재'는 필연적으로 '실리콘'의 강력한 시장 선점을 초래할 것입니다. 구체적인 경쟁 영역은 메인 인버터, OBC(온보드 컨버터), DC/DC 컨버터 등이 있습니다. 물론 MCU(전자 제어 모듈), AI(인공지능 칩), CMOS 이미지 센서 등 자동차에 사용되는 다른 정보, 지능, 제어 칩 영역 역시 여전히 '실리콘'의 독점 영역이며, 그 누구도 이들을 따라잡을 수 없습니다. 실리콘 카바이드가 위에서 언급한 우수한 특성을 가지고 있음에도 불구하고, 이러한 특성이 소비자의 필수적인 요구 사항인지, 혹은 소비자가 불편함을 느끼는 부분인지에 따라 모든 기업이 기꺼이 비용을 지불할 의향이 있는지가 결정될 것입니다. 이는 매우 민감한 시장 문제이며, 시장의 판단에 맡겨야 할 문제입니다.

게다가 자동차 산업은 전통 산업이며, 자동차 안전은 '생명'이 걸린 문제입니다. 따라서 공급망 시스템은 항상 매우 엄격하고 보수적이어서 OEM의 인증 공급업체 목록에 진입하기가 매우 어렵습니다. 관련 기술, 신뢰성 및 공급 능력에 대한 문턱이 매우 높고 인증 주기 또한 매우 깁니다. 전기 자동차는 전통 자동차 산업에서 탄생했습니다. 신흥 산업의 특징을 가지고 있지만, 높은 진입 장벽과 긴 인증 주기라는 특징은 그대로 유지됩니다. 우리가 흔히 듣는 AEC-Q101 제품 인증과 IATF16949 시스템 인증은 자동차 분야 진출을 위한 디딤돌, 즉 필요한 최소 요건일 뿐입니다. 훨씬 더 엄격한 것은 고객이 요구하는 인증입니다.

오늘날 테슬라의 한 모델에 실리콘 카바이드가 사용된 것 외에도, BYD는 BYD Han 모델에 실리콘 카바이드 모듈로 제작된 메인 인버터를 통째로 사용하고 있습니다. 아마도 수십 개의 자동차 회사들이 OBC(온보드 배터리)에 실리콘 카바이드 기술을 적용하고 있을 것입니다. 그러나 자동차 전력 소자 시장에서 실리콘 카바이드의 보급률은 약 5%에 불과합니다. 물론 현재 울프스피드, 인피니언, 롬, 온 세미컨덕터와 같은 많은 소자 제조업체들이 1차 협력업체 또는 OEM 업체들과 협력하여 실리콘 카바이드를 자동차에 적용하기 위한 철저한 준비를 하고 있습니다. 왜냐하면 이 시장은 매년 수백억 달러 규모의 거대한 시장이며, 어느 누구도 이 기회를 놓치고 싶어하지 않기 때문입니다.

위와 같은 이유로 탄화규소의 시장 진출은 장기적인 과정이 될 것입니다. 시장 침투율은 탄화규소 가격 하락(핵심은 탄화규소 기판 가격 하락)에 달려 있습니다. 탄화규소는 2030년 또는 2035년경 자동차 전력 소자 시장을 주도할 것으로 예상되며, 시장 침투율은 약 50%에 달할 것으로 전망됩니다. 따라서 탄화규소와 실리콘은 자동차 산업에서 오랫동안 공존할 것입니다. 탄화규소는 가격에 민감하지 않은 중고가 모델에 먼저 빠르게 보급된 후, 가격이 일정 수준 이하로 하락하면 시장 규모가 가장 큰 중저가 자동차 시장으로 진출할 것입니다. 이러한 긴 시장 침투 주기는 오히려 긍정적인 요소입니다. 산업이 성장할 시간을 더 많이 확보할 수 있을 뿐 아니라, 후발 주자들이 선구자들을 따라잡을 수 있는 기회도 제공하기 때문입니다. 이는 국내 탄화규소 대체재 개발에 있어 최적의 상황입니다.

이 일반 승용차 트랙에서 누가 최종 승자가 될까요? 저는 경쟁의 주요 요소는 다음과 같다고 생각합니다.

기술이 왕이다. 왕이 되는 기술은 가장 발전된 기술이 아니라 가장 잘 활용되는 기술이다. 특히 결정 성장 기술이나 패키징 기술과 같은 저비용 고성능 기술은 획기적인 발전이 필요하다. 전자는 경제성 문제이고, 후자는 기술을 잘 활용하는 문제이다.

경영은 기본입니다. OEM 공급망에 진입하면 수요가 상당해지므로, 대규모의 신뢰할 수 있고 안정적이며 안전한 생산 능력이 뒷받침되어야 합니다. 엄격하고 선진적이며 성숙한 관리 시스템 없이는 경쟁력을 유지하기 어려울 수 있습니다.

협력은 핵심이며, 차량 규제 적용은 진입 장벽이 높고 주기가 길다. 핵심은 공급과 수요 간에 강력하고 신뢰할 수 있는 신뢰 관계를 구축하는 것이다. 그래야만 효율적인 소통, 신속한 문제 해결, 효율적인 기술 반복, 그리고 안전하고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 전기차를 고객에게 제공할 수 있다. 따라서 기판 에피택시-소자 모듈-Tier1-OEM 공급망 협력 연합을 처음부터 구축하여 심도 있는 실질적인 협력을 수행하고 점진적으로 완전한 상호 신뢰 관계를 형성해야 한다.

탄화규소가 "버스에 올라타는" 길은 멀고도 험합니다. 누가 마지막에 웃을지 두고 보십시오.

면책 조항: 본 기사는 "복합 반도체 연합(Compound Semiconductor Alliance)"에서 발췌한 내용입니다. 본 기사는 전적으로 저자의 개인적인 견해이며, 사코마이크로(Sacco Micro) 및 업계의 공식적인 입장을 대변하는 것은 아닙니다. 본 기사는 지적 재산권 보호를 위한 목적으로만 재인쇄 및 공유되었습니다. 재인쇄 시 원문 출처와 저자를 반드시 명시해 주시기 바랍니다. 저작권 침해 사항이 있을 경우, 삭제를 위해 당사에 연락해 주십시오.

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