Markt für Verbindungshalbleiter

Marktgröße für Verbindungshalbleiter

Die globale Marktgröße für Verbindungshalbleiter wurde im Jahr 2023 auf 45,70 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich von 49,08 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 89,08 Milliarden US-Dollar im Jahr 2031 wachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,89 % im Prognosezeitraum entspricht. Der steigende Bedarf an energieeffizienten Energiemanagementsystemen in verschiedenen Branchen, darunter Rechenzentren, Unterhaltungselektronik und Industrieautomation, treibt die Expansion des Marktes für Verbindungshalbleiter voran.

Im Arbeitsumfang umfasst der Bericht Produkte von Unternehmen wie Broadcom Inc., NXP Semiconductors N.V., Qorvo Inc., Skyworks Solutions Inc., Wolfspeed Inc., Coherent Corporation, ON Semiconductor Corporation, Infineon, Technologies AG, Texas Instruments Incorporated, Nichia Corporation und andere.

Darüber hinaus ist das Wachstum der Halbleiterindustrie ein bedeutender globaler Faktor, der den technologischen Fortschritt und die wirtschaftliche Entwicklung vorantreibt. Dieses Wachstum wird durch die steigende Nachfrage nach fortschrittlichen Halbleitern in neuen Technologien wie 5G, künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge (IoT) angetrieben.

Mit der Weiterentwicklung der Halbleitertechnologien fördern sie Innovationen in verschiedenen Sektoren, darunter Telekommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobil und Industrieanwendungen.

• Im September 2023 gab die Semiconductor Industry Association (SIA) bekannt, dass sich der weltweite Umsatz der Halbleiterindustrie im Juli 2024 auf insgesamt 51,3 Milliarden US-Dollar belief. Diese Zahl stellt einen Anstieg von 18,7 % gegenüber 43,2 Milliarden US-Dollar im Juli 2023 und einen Anstieg von 2,7 % gegenüber 50,0 Milliarden US-Dollar im Juni dar 2024.

Ein Verbindungshalbleiter ist ein kristallines Material, das aus zwei oder mehr Elementen besteht, typischerweise aus verschiedenen Gruppen des Periodensystems, und unterschiedliche elektrische und optische Eigenschaften aufweist. Im Gegensatz zu elementaren Halbleitern wie Silizium werden Verbindungshalbleiter aus Elementen wie Gallium (aus Gruppe III) und Arsen (aus Gruppe V) oder Silizium und Kohlenstoff hergestellt.

Diese Materialien weisen einzigartige Eigenschaften wie hohe Elektronenmobilität, direkte Bandlücken und große Bandlücken auf, wodurch sie für spezielle Anwendungen in der Hochgeschwindigkeitselektronik, Optoelektronik und Leistungsbauelementen geeignet sind. Sie sind für Hochfrequenzkommunikation, LED-Beleuchtung und fortschrittliche Energiemanagementsysteme unerlässlich.

Analystenbewertung

Fortschritte in der Galliumnitrid (GaN)-Technologie revolutionieren dieLeistungshalbleitermarktund trägt wesentlich zum Wachstum des Marktes für Verbindungshalbleiter bei. GaN-Halbleiter ersetzen aufgrund ihrer überlegenen Leistung in Hochspannungs- und Hochfrequenzanwendungen schnell herkömmliche Leistungsgeräte auf Siliziumbasis.

Die einzigartigen Eigenschaften von GaN, wie höhere Elektronenmobilität, Durchschlagsfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit, ermöglichen schnellere Schaltgeschwindigkeiten, höhere Effizienz und geringere Energieverluste, was es in verschiedenen Branchen sehr gefragt macht.

Führende Unternehmen wie GaN Systems, Infineon und Transphorm stehen an der Spitze der GaN-Innovation und verbessern kontinuierlich die Geräteleistung und Skalierbarkeit. Darüber hinaus entwickelt sich das globale Forschungs- und Entwicklungsökosystem weiter, wobei neue Materialien und Herstellungstechniken die Produktionskosten senken und die Zugänglichkeit der GaN-Technologie verbessern.

• Im September 2024 stellte die Infineon Technologies AG die weltweit erste 300-mm-Power-Galliumnitrid-Wafer-Technologie (GaN) vor. Mit diesem Erfolg ist Infineon das erste Unternehmen weltweit, das diese fortschrittliche Technologie in einer skalierbaren Großserienfertigung implementiert.

Es wird erwartet, dass diese Innovation die Nachfrage nach GaN-basierten Leistungshalbleitern steigern und neue Möglichkeiten für verbesserte Effizienz und Leistung in verschiedenen Anwendungen bieten wird.

Wachstumsfaktoren für den Markt für Verbindungshalbleiter

Die rasante Expansion des Optoelektroniksektors, vorangetrieben durch Anwendungen in den Bereichen LED-Beleuchtung, Displays und Lasertechnologien, treibt die Expansion des Marktes für Verbindungshalbleiter erheblich voran. Indiumgalliumnitrid (InGaN) und GaN sind wesentliche Materialien in Hochleistungs-LEDs, die zunehmend in der Automobilbeleuchtung, der Unterhaltungselektronik für Elektrofahrzeuge und energieeffizienten Gebäudesystemen eingesetzt werden.

• Im August 2023 ging GaN Systems, ein weltweit führender Anbieter von GaN-Leistungshalbleitern, eine strategische Partnerschaft mit ACEpower ein, einem führenden chinesischen Hersteller von Netzteilen, Lademodulen für Elektrofahrzeuge und On-Board-Ladegeräten (OBC). Ziel der Zusammenarbeit ist es, die Einführung der GaN-Technologie in Elektrofahrzeugen zu fördern und die Einführung des GaN-basierten Elektrofahrzeugantriebs in China voranzutreiben.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die Nachfrage nach Verbindungshalbleitern in Laserdioden und Fotodetektoren steigt, da LiDAR-Technologien integraler Bestandteil autonomer Fahrzeuge und 3D-Sensoranwendungen werden. Die energieeffizienten Eigenschaften dieser Materialien sind entscheidend für die Erzielung hoher Helligkeit und längerer Lebensdauer optoelektronischer Geräte und fördern so die Expansion des Marktes für Verbindungshalbleiter.

Die Entwicklung des Verbindungshalbleitermarktes wird jedoch durch die begrenzte Verfügbarkeit wichtiger Rohstoffe behindert,wie Gallium, Indium und Seltenerdelemente. Dies führt zu erhöhten Materialkosten und Produktionsverzögerungen, was das Marktwachstum behindert. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, diversifizieren Unternehmen ihre Lieferketten, indem sie mehrere Lieferantenvereinbarungen abschließen und alternative Rohstoffquellen erkunden.

Darüber hinaus ermöglichen Investitionen in Recyclingtechnologien die Rückgewinnung wertvoller Materialien aus Elektroschrott und verringern so die Abhängigkeit von neu geförderten Ressourcen. Unternehmen forschen und entwickeln weiterhin an Ersatzmaterialien, um die Abhängigkeit von knappen Ressourcen zu verringern und das Marktwachstum aufrechtzuerhalten.

Markttrends für Verbindungshalbleiter

Der weltweite Ausbau der Internetnetze, insbesondere 5G, hat maßgeblich zum Wachstum des Marktes für Verbindungshalbleiter beigetragen. Verbindungshalbleiter, insbesondere Materialien wie Galliumnitrid (GaN) und Galliumarsenid (GaAs), sind für die Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitskommunikation von entscheidender Bedeutung.

• Nach Angaben der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) waren im Jahr 2023 etwa 67 % der Weltbevölkerung, was 5,4 Milliarden Menschen entspricht, Internetnutzer. Dies entspricht einem Wachstum von 4,7 % ab 2022 und übertrifft damit den zwischen 2021 und 2022 verzeichneten Anstieg von 3,5 % .

Darüber hinaus führt die steigende Nachfrage nach Millimeterwellentechnologien und Satellitenkommunikation, angetrieben durch Trends wie Smart Cities und IoT (Verbindungshalbleiter), zur Integration von Verbindungshalbleitern in fortschrittliche Kommunikationsinfrastrukturen. Ihre Effizienz bei höheren Frequenzen ist für die Weiterentwicklung der drahtlosen Kommunikation von entscheidender Bedeutung6GEntwicklung und sorgt so für ein nachhaltiges Wachstum in diesem Sektor.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die zunehmende Integration von LiDAR-Technologien in autonome Fahrzeuge und 3D-Sensoranwendungen die Nachfrage nach Verbindungshalbleitern in Laserdioden und Fotodetektoren steigern wird. Die energieeffizienten Eigenschaften dieser Materialien machen sie unverzichtbar für die Erhöhung der Helligkeit und die Verlängerung der Lebensdauer optoelektronischer Geräte und fördern so das Wachstum des Marktes für Verbindungshalbleiter.

Segmentierungsanalyse

Der globale Markt wurde nach Produkt, Endverbrauchsindustrie und Geografie segmentiert.

Nach Produkt

Je nach Produkt wurde der Markt in Galliumnitrid, Galliumarsenid, Siliziumkarbid, Indiumphosphid und andere unterteilt. Das Galliumnitrid-Segment führte im Jahr 2023 den Markt für Verbindungshalbleiter an und erreichte eine Bewertung von 15,82 Milliarden US-Dollar. Diese Erweiterung ist größtenteils auf seine außergewöhnlichen elektrischen Eigenschaften zurückzuführen, darunter eine höhere Energieeffizienz, schnellere Schaltgeschwindigkeiten und eine überlegene thermische Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumhalbleitern.

Diese Vorteile machen GaN ideal für Anwendungen mit hoher Nachfrage in 5G-Netzwerken, Elektrofahrzeugen (EVs) und Unterhaltungselektronik, bei denen Leistung und Energieeinsparungen von entscheidender Bedeutung sind. Die Fähigkeit von GaN, bei höheren Frequenzen und Spannungen zu arbeiten, hat zu seiner weit verbreiteten Verwendung in Leistungswandlern, Wechselrichtern und Schnellladesystemen geführt, insbesondere in den wachsenden Bereichen Elektrofahrzeuge und Telekommunikation.

Nach Endverbrauchsindustrie

Basierend auf der Endverbrauchsindustrie wurde der Markt in Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Automobil, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Gesundheitswesen und andere unterteilt. Das Telekommunikationssegment sicherte sich im Jahr 2023 den größten Umsatzanteil von 36,88 %. Verbindungshalbleiter wie Galliumnitrid (GaN) und Galliumarsenid (GaAs) sind aufgrund ihrer höheren Frequenzen, schnelleren Datenübertragung und verbesserten Energieeffizienz für die 5G-Infrastruktur unverzichtbar.

Da die Nachfrage nach 5G-, IoT- und Anwendungen mit hoher Bandbreite wächst, verlassen sich Telekommunikationsanbieter zunehmend auf diese Halbleiter, um die Netzwerkleistung zu optimieren. Darüber hinaus unterstreicht ihr Einsatz in Satelliten, Radarsystemen und der Mikrowellenkommunikation ihre Bedeutung in der Telekommunikation und treibt so das Wachstum des Segments voran.

Regionale Analyse des Marktes für Verbindungshalbleiter

Basierend auf der Region wurde der globale Markt in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, MEA und Lateinamerika unterteilt.

Der Markt für Verbindungshalbleiter im asiatisch-pazifischen Raum hatte im Jahr 2023 einen erheblichen Anteil von rund 46,14 %, mit einer Bewertung von 21,08 Mio. USD. Die steigende Produktion und der Verkauf von Elektrofahrzeugen (EVs) im asiatisch-pazifischen Raum befeuern dieses Wachstum. Der asiatisch-pazifische Raum entwickelt sich zu einem zentralen Zentrum für die Elektrofahrzeugindustrie (EV), was zu einer erhöhten Nachfrage nach fortschrittlicher Leistungselektronik führt, die für EV-Systeme von entscheidender Bedeutung ist.

• Laut dem Bericht der Internationalen Energieagentur aus dem Jahr 2024 registrierte China im Jahr 2023 8,1 Millionen neue Elektroautos, ein Anstieg von 35 % gegenüber 2022. Darüber hinaus exportierte China im Jahr 2023 über 4 Millionen Autos und wurde zum weltweit größten Autoexporteur. Davon waren 1,2 Millionen Elektrofahrzeuge (EVs), was einen deutlichen Anstieg gegenüber dem Vorjahr darstellt. Insgesamt stiegen die Autoexporte im Vergleich zu 2022 um fast 65 %, während die Exporte von Elektrofahrzeugen um 80 % zunahmen.

Nordamerika dürfte im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum mit einer robusten jährlichen Wachstumsrate von 9,58 % verzeichnen. Die steigende Verbrauchernachfrage nach Hochleistungselektronik wie Smartphones, Wearables und Smart-Home-Geräten fördert die Einführung von Verbindungshalbleitern. Optoelektronische Komponenten, darunter LEDs, Laserdioden und Fotodetektoren, sind integraler Bestandteil dieser Geräte und werden üblicherweise aus Materialien wie Indium-Gallium-Nitrid (InGaN) hergestellt.

• Laut einem Bericht des US-Energieministeriums aus dem Jahr 2023 wird die weit verbreitete Einführung von LED-Beleuchtung voraussichtlich erhebliche Auswirkungen auf Energieeinsparungen in den gesamten Vereinigten Staaten haben. Bis 2035 wird die LED-Technologie Prognosen zufolge die Beleuchtungsinstallation dominieren und potenzielle Energieeinsparungen von über 569 TWh pro Jahr ermöglichen. Diese Menge entspricht der jährlichen Energieproduktion von mehr als 92 Kraftwerken mit einer Leistung von jeweils 1.000 MW.

Die Führungsrolle Nordamerikas bei technologischer Innovation und Entwicklung steigert die Nachfrage nach fortschrittlichen Materialien und treibt die Expansion des nordamerikanischen Marktes voran.

Wettbewerbslandschaft

Der globale Marktbericht für Verbindungshalbleiter wird wertvolle Erkenntnisse liefern, wobei der Schwerpunkt auf der Fragmentierung der Branche liegt. Prominente Akteure konzentrieren sich auf mehrere wichtige Geschäftsstrategien wie Partnerschaften, Fusionen und Übernahmen, Produktinnovationen und Joint Ventures, um ihr Produktportfolio zu erweitern und ihre Marktanteile in verschiedenen Regionen zu erhöhen.

Strategische Initiativen, darunter Investitionen in F&E-Aktivitäten, die Errichtung neuer Produktionsanlagen und die Optimierung der Lieferkette, könnten neue Möglichkeiten für das Marktwachstum schaffen.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für Verbindungshalbleiter

• Broadcom Inc.
• NXP Semiconductors N.V.
• Qorvo Inc.
• Skyworks Solutions Inc.
• Wolfspeed Inc.
• Kohärente Corporation
• ON Semiconductor Corporation
• Infineon Technologies AG
• Texas Instruments Incorporated
• Nichia Corporation

Wichtige Branchenentwicklungen

• Juni 2024 (Produkteinführung): Qorvo hat drei neue RF-Multi-Chip-Module (MCMs) für fortschrittliche Radaranwendungen auf den Markt gebracht und damit seine Führungsposition in diesem Sektor gestärkt. Diese Module nutzen fortschrittliche Verpackungs- und Prozesstechnologie und bieten kompakte Größe, überlegene Leistung, geringeres Rauschen und reduzierten Stromverbrauch, was sie ideal für moderne Multifunktionsradarsysteme macht.
• Januar 2024 (Markterweiterung): Nichia kündigte die Kommerzialisierung seiner Chip-LED NFSWL11A-D6 an, die über eine horizontale Lichtverteilung verfügt. Diese Innovation behebt häufige Probleme, die mit herkömmlichen LEDs einhergehen, wie z. B. ungleichmäßige Beleuchtungsmuster und die Notwendigkeit dickerer Leuchten zur Reduzierung der Blendung.

Der globale Markt für Verbindungshalbleiter wurde wie folgt segmentiert:

Nach Produkt

• Galliumnitrid
• Galliumarsenid
• Siliziumkarbid
• Indiumphosphid
• Andere

Nach Endverbrauchsindustrie

• Unterhaltungselektronik
• Telekommunikation
• Automobil
• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
• Gesundheitspflege
• Andere

Nach Region

• Nordamerika
  • UNS.
  • Kanada
  • Mexiko
• Europa
  • Frankreich
  • VEREINIGTES KÖNIGREICH.
  • Spanien
  • Deutschland
  • Italien
  • Russland
  • Restliches Europa
• Asien-Pazifik
  • China
  • Japan
  • Indien
  • Südkorea
  • Rest der Asien-Pazifik-Region
• Naher Osten und Afrika
  • GCC
  • Nordafrika
  • Südafrika
  • Rest des Nahen Ostens und Afrikas
• Lateinamerika
  • Brasilien
  • Argentinien
  • Rest Lateinamerikas