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ON Semiconductor (ON): Carbeto de Silício Impulsionando a Eletrificação

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Impulsionando a Revolução da Eletrificação

When discussing the trend of electrification, both technical experts and investors tend to focus on new products, such as EVs and batteries, as they are the core of what drives the trend forward.

Ao discutir a tendência da eletrificação, tanto especialistas técnicos quanto investidores tendem a focar em novos produtos, como veículos elétricos e baterias, pois são o núcleo que impulsiona a tendência.

No entanto, à medida que mais processos se eletrificam, mais energia elétrica precisa ser medida, controlada e direcionada corretamente.

Esta é a tarefa de alimentar componentes eletrônicos. É diferente dos sistemas elétricos porque aqui falamos de cargas de energia muito intensas e muito variáveis, que precisam ser controladas com extrema precisão para evitar danos a pacotes de baterias, inversores solares e outros sistemas críticos.

Um material importante para essa tarefa é o carbeto de silício, um tipo de composto de silício e carbono usado em sistemas elétricos de alta energia. Portanto, o boom em veículos elétricos e energias renováveis também gerou um boom na demanda por carbeto de silício, com destaque para uma empresa que se beneficiou muito disso: ON Semiconductor.

(ON )

ON Semiconductor: Visão Geral da Empresa

ON Semiconductor é uma empresa de semicondutores especializada em eletrificação, incluindo o setor automotivo, mas também em outros setores como energia solar, baterias, aeroespacial, telecomunicações, data centers e medicina.

A maioria dos mercados da ON Semiconductor (Onsemi) está crescendo muito mais rápido que o resto da economia, criando um mercado total endereçável (TAM) em rápida expansão para a empresa, avaliado em US$ 44 bilhões e crescendo a uma taxa de CAGR de 18%.

A empresa foi inicialmente um spin‑off da Motorola em 1999, com IPO em 2000. Na época, a Motorola era pioneira em transistores e dispositivos lógicos.

Outra parte importante da empresa veio com a aquisição pela Onsemi da Fairchild Semiconductor em 2016, que foi pioneira em transistores de silício e circuitos integrados, mas também em carbeto de silício.

A empresa também adquiriu muitas outras pequenas empresas no campo de sensores e semicondutores nas últimas duas décadas, reunindo uma ampla gama de patentes e tecnologias relacionadas.

A sequência de aquisições da Onsemi e a consolidação do mercado de carbeto de silício da indústria continuam, notavelmente com a recente aquisição da tecnologia de Transistor de Efeito de Campo de Junção de Carbeto de Silício (SiC JFET) da Qorvo Inc.

Hoje, a tecnologia de carbeto de silício forma o núcleo da empresa. Ela é usada em eletrônica de potência para controladores e transferência de energia e também para muitos tipos de sensores que se integram aos componentes de eletrônica de potência.

“Nosso amplo portfólio de produtos nos permitiu tornar‑nos um balcão único para nossos clientes e a fonte das soluções mais otimizadas.”

Hassane El‑Khoury – CEO da ON Semiconductor

Métricas‑Chave & Posição de Mercado

Em 2024, a Onsemi registrou US$ 7,1 bilhões em receitas, empregando mais de 26 000 pessoas em 19 fábricas ao redor do mundo distribuídas em 9 países, 8 centros de engenharia em 5 países e 43 centros de design em 19 países.

Ela possui um catálogo muito extenso de componentes semicondutores, principalmente focado em carbeto de silício, com um portfólio total de mais de 37 000 itens.

Este extenso portfólio fez da Onsemi a número 1 em sensores de imagem para aplicações automotivas e industriais. Ela controla 68 % de participação de mercado em Sistemas Avançados de Assistência ao Condutor (ADAS) e 27 % em aplicações industriais.

A empresa está entre as 10 maiores fornecedoras globais de semicondutores para a indústria automotiva. O segmento automotivo representou 60 % das receitas da empresa, seguido por aplicações industriais (24 %).

Isso corresponde à estratégia da empresa de usar integração vertical, cadeia de suprimentos de ponta a ponta e amplo portfólio de carbeto de silício para alcançar controle de mais de 1/3 do mercado.

Tecnologia‑Núcleo: Carbeto de Silício

Carbeto de Silício: Vantagens & Aplicações

Carbeto de silício é único em sua capacidade de lidar com cargas de energia muito grandes, notavelmente graças a uma capacidade de campo elétrico 10 vezes maior.

Isso permite que os dispositivos de carbeto de silício sejam menores, tenham perdas muito menores e possam ligar e desligar mais rapidamente.

Ele também possui 3 vezes a condutividade térmica do silício “normal”, permitindo dissipação de calor muito mais rápida quando exposto a altas cargas.

É formado por uma rede entrelaçada de átomos de silício e carbono em forma cristalina.

O carbeto de silício é notavelmente duro e resistente. Pode ser usado para brocas e como abrasivo industrial. Também é quimicamente inerte, proporcionando grande resistência à corrosão.

Estratégia de Integração Vertical

Um foco chave da empresa tem sido integrar verticalmente todas as etapas da produção de carbeto de silício, que são longe de ser simples. Desde a produção de matéria‑prima de lingotes até a produção de wafers, design de chips, produção dos componentes e embalagem, a Onsemi mantém um controle rígido de cada etapa.

Isso torna a empresa muito diferente de outras empresas de semicondutores na indústria baseada em silício, onde cada fornecedor geralmente se especializa apenas em uma etapa específica, criando uma cadeia de suprimentos muito complexa.

A integração vertical da fabricação de chips SiC para o mercado de veículos elétricos capacita os fabricantes a reduzir custos, aprimorar o controle de qualidade, impulsionar a inovação e oferecer produtos mais econômicos.

Esse nível de integração vertical também reduz o risco de interrupções na cadeia de suprimentos e acelera o desenvolvimento de novos produtos.

Aplicações Automotivas & de Carregamento de VE

O maior segmento de atividade da empresa são os automóveis, que começaram a integrar mais carbeto de silício com a transição para híbridos e soluções de veículos elétricos. Os produtos da Onsemi agora estão integrados em mais de 500 modelos diferentes de carros.

As soluções de carregamento e armazenamento de energia são outros segmentos adjacentes onde a Onsemi está ativa, especialmente os carregadores rápidos de alta potência para veículos elétricos. Ela pode oferecer uma ampla gama de soluções, desde plataformas de baixo custo para veículos baratos até desempenho ultra‑alto para modelos de carros de luxo.

Além da fonte de energia, a Onsemi possui uma base instalada de mais de 450 milhões de sensores automotivos. Isso provavelmente continuará crescendo, já que sensores de carbeto de silício são mais eficientes energeticamente e apresentam melhor desempenho em ambientes com pouca luz, o que será crucial para construir carros autônomos seguros.

Data Centers: Energia & Crescimento da IA

Componentes de carbeto de silício são vitais para os data centers, especialmente para os racks de energia, mas também para os racks de computação com controladores de energia em múltiplos níveis.

À medida que o volume de data centers construídos ou atualizados cresce, também cresce o mercado de eletrônica de potência para suprimi‑los.

No total, a Onsemi pode esperar até US$ 5 milhões por data center em vendas potenciais em uma nova instalação. Como a IA está impulsionando radicalmente a construção de data centers, isso pode provar ser um segmento que cresce ainda mais rápido que o automotivo para a empresa, com vendas crescendo 100 % ano a ano no Q1 de 2025.

Industrial, Solar & Setores Emergentes

Uma aplicação importante para o carbeto de silício e outras eletrônicas de potência fora da computação e dos veículos elétricos é a energia solar. A Onsemi pode fornecer componentes para todos os níveis de potência, desde instalações residenciais até enormes usinas solares de utilidade.

Embora o discurso de vendas da empresa se concentre inicialmente em escalabilidade, velocidade de entrega e preço, ela também oferece alto desempenho e tamanho & peso reduzidos através de uma mistura otimizada de tecnologias de silício e carbeto de silício.

Outro setor importante é a imagiologia industrial e sensores. Isso inclui sensores de imagem e luz de todos os tipos, bem como sensores ultrassônicos, sensores eletroquímicos e sensores indutivos (detecção de objetos metálicos).

O sensor eletroquímico pode ser um novo campo para a empresa a longo prazo, como seu novo CEM102, um sensor de monitoramento contínuo de glicose (CGM) e de gases sanguíneos.

CEM102 pode ser combinado ao RSL15 – o MCU de menor consumo de energia com Bluetooth Low Energy da indústria – para formar uma solução completa que permite biossensores e sensores ambientais de muito baixo consumo medirem com precisão correntes geradas quimicamente.

A empresa também produz MOSFET, ou Transistor de Efeito de Campo Metal‑Óxido‑Semicondutor.

Eles são usados para otimizar o uso de energia, estabilidade e confiabilidade dos componentes elétricos de carros, ferramentas elétricas, drones e dispositivos de telecomunicações.

Mitigando Riscos de Terras‑Raras com SiC

À medida que guerras comerciais, tarifas e sanções perturbam as relações comerciais entre EUA e China, a indústria automotiva enfrenta o sério problema de potencial escassez de materiais de terras‑raras fabricados na China.

Este é um campo onde a Onsemi pode ajudar, graças ao seu carbeto de silício que permite motores síncronos excitados separadamente, eliminando a necessidade de ímãs permanentes que requerem terras‑raras.

Portanto, por um lado, o negócio da Onsemi poderia sofrer se a cadeia de suprimentos de VEs fosse severamente interrompida; por outro lado, suas soluções poderiam ser mais amplamente adotadas em novos designs de VEs no futuro, a fim de reduzir a dependência de suprimentos estrangeiros de terras‑raras.

Parcerias Estratégicas & Principais Clientes

A empresa faz parte dos índices S&P 500 e Nasdaq 100. Seus produtos são vendidos a um diversificado conjunto de clientes empresariais, com mais de 600+ clientes de carbeto de silício. Os 20 principais clientes representam aproximadamente 40 % das vendas totais, e compram em média 600 produtos diferentes cada.

Entre as recentes relações comerciais interessantes estabelecidas nos últimos anos, podem ser mencionadas:

  • Colaboração estratégica com o Grupo Volkswagen para veículos elétricos de próxima geração.
  • Integração do carbeto de silício da Onsemi em carros da BMW, Hyundai, Mercedes e Nio.
  • Sistema avançado de imagiologia para ARRI, Ridevision, ZEEKR e SensiML.
  • Colaboração com a Ampt para fornecedores de energia solar em escala de utilidade.

Em última análise, a lista de clientes existentes é tão grande que inclui a maioria dos fabricantes mundiais de VEs, computadores, eletrodomésticos, baterias, equipamentos de telecomunicações, data centers, instrumentos científicos, etc.

Desempenho Financeiro & Estratégia de Fluxo de Caixa

Ao alcançar a escala necessária, a Onsemi viu seu fluxo de caixa livre crescer muito rapidamente desde 2019, com objetivo de alcançar até US$ 3,5‑4 bilhões até 2027. A empresa tem redistribuído até 66 % do fluxo de caixa livre aos acionistas por meio de recompra de ações no Q1 de 2025.

Espera‑se que isso seja alcançável graças ao crescimento contínuo das margens brutas (atualmente 49 %) com a ampliação da produção de carbeto de silício, novos produtos em aplicações automotivas e industriais, e otimização das fundições de semicondutores da empresa, incluindo a expansão da única fábrica de semicondutores de potência de 300 mm baseada nos EUA.

P&D & Inovações Futuras

Em grande parte, os produtos da ON Semiconductor são resultado de uma constante sequência de inovação e aprimoramento sobre designs e processos de fabricação anteriores. Isso não significa que a empresa não tenha revolucionado o campo várias vezes, mas tem se concentrado principalmente em melhorar produtos existentes e encontrar novas aplicações para o carbeto de silício em indústrias novas.

Por exemplo, sensores baseados em carbeto de silício para monitoramento de glicose e sangue poderiam entrar em competição com sensores legados em dispositivos médicos graças ao baixo consumo de energia.

Um sensor de profundidade avançado para aplicações industriais também é um novo campo explorado pela Onsemi com o lançamento do sensor Hyperlux, capaz de realizar detecção de profundidade até 30 metros, ou quatro vezes mais longe que sensores padrão de tempo de voo indireto (iToF). Isso poderia abrir novos mercados para a Onsemi em robótica, logística, drones, agricultura e cultivo.

Outro mercado potencial poderia, por exemplo, incluir a aeronáutica, com carbeto de silício usado pela GE em sistemas de energia elétrica e aviônicos (eletrônica e computadores de aeronaves).

A longo prazo, inovações mais radicais podem se tornar importantes, já que o carbeto de silício tem sido recentemente usado por pesquisadores para desenvolver semicondutores de grafeno.

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Conclusão: Sustentando a Liderança em SiC

A ON Semiconductor é uma empresa de fabricação de semicondutores muito importante e avançada que se especializou cedo em fabricação de semicondutores não‑silício, especialmente carbeto de silício.

Isso lhe deu uma vantagem, já que o setor era relativamente pequeno até o boom dos VEs. Assim, a Onsemi conseguiu consolidar em uma empresa verticalmente integrada todas as tecnologias chave relacionadas ao carbeto de silício antes que os VEs criassem um mercado muito maior e em rápido crescimento.

Isso resultou em uma empresa que, em seu nicho, poderia ser comparada à fusão em uma única empresa do equivalente na indústria de chips de silício de toda a cadeia de suprimentos, como a fusão de Nvidia (NVDA ), TSMC (TSM ), ASML (ASML ), Applied Material (AMAT ), LAM Research (LRCX ), etc.

À medida que a tecnologia de carbeto de silício encontra novas aplicações em setores igualmente em expansão, como energia solar e data centers, ou até robótica e monitoramento de saúde, isso confere à ON Semiconductor um enorme potencial de crescimento, mesmo que nunca aumente sua participação de mercado. O que parece improvável considerando o histórico da empresa na última década.

Portanto, enquanto a eletrificação e sensores mais conectados permanecerem uma tendência dominante, um fenômeno que provavelmente durará até bem além da década de 2050, a trajetória de crescimento da ON Semiconductor parece relativamente segura.

A presença de instalações de fabricação exclusivas da Onsemi em território dos EUA também deve ajudar a protegê‑la da maioria das consequências das tarifas. Em vez disso, as tarifas podem se tornar uma ajuda potencial para as vendas da empresa, já que empresas industriais e automotivas nos EUA buscam alternativas locais mais seguras aos fornecedores chineses.

(Você também pode conferir nosso Top 10 Ações de Equipamentos de Semicondutores para mais ideias sobre empresas do setor.)

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Jonathan é um ex-pesquisador bioquímico que trabalhou em análise genética e ensaios clínicos. Ele agora é um analista de ações e escritor de finanças com foco em inovação, ciclos de mercado e geopolítica em sua publicação The Eurasian Century.