Рынок силовых полупроводников

Размер рынка силовых полупроводников

Объем мирового рынка силовых полупроводников оценивался в 48,93 млрд долларов США в 2023 году, и, по прогнозам, он вырастет с 51,03 млрд долларов США в 2024 году до 76,57 млрд долларов США к 2031 году, демонстрируя среднегодовой темп роста 5,97% в течение прогнозируемого периода. Рынок быстро расширяется благодаря более широкому использованию возобновляемых источников энергии и достижениям в области высокоэффективных технологий.

Спрос на силовые полупроводники растет, поскольку отрасли ищут более эффективные решения по управлению питанием и повышению производительности системы. Инновации, такие как передовые технологии охлаждения и интеграция с цифровыми системами, расширяют возможности силовых полупроводников, способствуя устойчивому росту рынка.

В объем работ в отчет вошли решения, предлагаемые такими компаниями, как Infineon Technologies AG, Texas Instruments Inc., Qorvo Inc., STMicroelectronics, NXP Semiconductors., Semiconductor Components Industries, LLC, Renesas Electronics Corporation, Broadcom, Toshiba Corporation, Fuji. Electric Co. Ltd и другие.

Рынок силовых полупроводников переживает устойчивый рост, обусловленный растущим спросом в различных отраслях, таких как автомобилестроение, возобновляемые источники энергии и промышленные приложения. Рост популярности электромобилей наряду с глобальным переходом на возобновляемые источники энергии значительно повышает потребность в эффективных решениях по управлению энергопотреблением.

• Например, недавний отчет Международного энергетического агентства показал, что рынки электромобилей пережили устойчивый рост: продажи электромобилей достигли почти 14 миллионов в 2023 году. Доля рынка электромобилей выросла примерно с 4% в 2020 году до ошеломляющих 18% в 2023 году. , что отражает значительный сдвиг потребительских предпочтений в сторону более экологичных вариантов транспорта.

Передовые технологии, такие как широкая запрещенная зона (WBG)полупроводники, в том числе карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), произвели революцию в силовых полупроводниках, предлагая превосходные характеристики. Государственные стимулы для чистой энергии и строгие правила выбросов способствуют дальнейшему росту рынка.

Силовые полупроводники являются важнейшими компонентами управления и преобразования электроэнергии в различных приложениях. Они разработаны для эффективной работы с высокими напряжениями и токами, обеспечивая оптимальную производительность и энергоэффективность в источниках питания, приводах двигателей и системах возобновляемых источников энергии.

Ключевые устройства в этой категории включают диоды, транзисторы и тиристоры, каждый из которых предназначен для определенной роли в регулировании и преобразовании мощности. Повышая энергоэффективность и надежность систем, силовые полупроводники играют ключевую роль в современной электронике, влияя на секторы от бытовой электроники и промышленного оборудования до электромобилей .

Обзор аналитика

Стратегическое партнерство между крупными компаниями-производителями полупроводников и электроники способствует развитию силовых полупроводников. Объединив опыт и ресурсы, это сотрудничество направлено на разработку инновационных решений, таких как экономичные и высокопроизводительные бортовые зарядные устройства.

• Например, в июне 2024 года американская полупроводниковая компания Texas Instruments и тайваньская электронная фирма Delta Electronics заключили партнерское соглашение по продвижению силовых полупроводников для электромобилей. Их первоначальная попытка заключалась в разработке более легкого и экономичного бортового зарядного устройства мощностью 11 кВт. Это сотрудничество стало лишь началом следующего большого скачка: обе компании планировали использовать свою совместную инновационную лабораторию в Пинчжэне, Тайвань. Их долгосрочная цель — повысить удельную мощность, повысить производительность и уменьшить размер компонентов, стремясь ускорить выпуск более безопасных, эффективных и доступных электромобилей.

Такие инициативы направлены на повышение удельной мощности, уменьшение размера компонентов и улучшение общей производительности. Эти совместные усилия могут внести значительный вклад в рост рынка за счет революционной технологии и удовлетворения растущих потребностей сегмента электромобилей, тем самым способствуя росту рынка в ближайшие годы.

Факторы роста рынка силовых полупроводников

Рост популярности электромобилей (EV) стимулирует рынок силовых полупроводников. Поскольку электромобили становятся все более распространенными, растет потребность в современных силовых полупроводниковых устройствах для эффективного управления электроэнергетическими системами.

• По данным Международного энергетического агентства (МЭА), только в первом квартале 2024 года мировые продажи электромобилей превысили 3 миллиона, что на 25% больше, чем в 2023 году. Ожидается, что около 17 миллионов электромобилей будет продано конце 2024 года, что означает заметный рост по сравнению с предыдущим годом более чем на 20%. Ожидается, что этот рост еще больше ускорится во второй половине года.

Эти системы включают в себя критически важные компоненты, такие как инверторы, преобразователи и системы управления батареями, которые все чаще полагаются на силовые полупроводники для обеспечения оптимальной производительности. Глобальное стремление к устойчивому транспорту и введение строгих правил выбросов еще больше подогревают этот спрос.

Правительства и потребители все чаще отдают приоритет экологически чистым альтернативам, что приводит к существенному росту рынка силовых полупроводников. Серьезной проблемой на рынке силовых полупроводников является высокая стоимость современных полупроводниковых материалов и производственных процессов.

Сложность и стоимость производства передовых материалов, таких как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), могут ограничить широкое внедрение силовых полупроводников, особенно среди небольших компаний и в чувствительных к затратам приложениях. Этот барьер высокой стоимости препятствует росту рынка, ограничивая доступность и масштабируемость этих технологий. Чтобы решить эту проблему, ключевые игроки инвестируют в исследования и разработки, чтобы повысить эффективность производства и снизить затраты.

• Например, в июне 2024 года компания Infineon Technologies AG представила семейство продуктов CoolGaN Transistor 700 V G4, которые обеспечивают повышение производительности на 20 % по сравнению с другими продуктами GaN, снижают потери мощности и предоставляют экономически эффективные решения.

Компании изучают возможности снижения производственных затрат и повышения доступности передовых силовых полупроводников, концентрируясь на технологических достижениях, формируя стратегические партнерства и оптимизируя производственные процессы, тем самым ускоряя внедрение на рынке.

Тенденции в отрасли силовых полупроводников

Глобальный переход к возобновляемым источникам энергии, таким как энергия ветра и солнца, стимулирует спрос на силовые полупроводники. Эти устройства имеют решающее значение для преобразования и управления энергией в системах возобновляемой энергии, обеспечивая эффективное производство и распределение энергии.

Поскольку возобновляемые источники энергии становятся все более распространенными, потребность в надежных и эффективных силовых полупроводниках растет. Государственные стимулы и политика, продвигающая чистую энергетику, еще больше расширяют внедрение этих полупроводников, делая их важными компонентами в различных приложениях возобновляемой энергетики и тем самым способствуя расширению рынка.

Существует растущая тенденция к разработке и внедрению широкозонных полупроводников (WBG), таких как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN). Эти передовые материалы предлагают значительно более высокие характеристики по сравнению с традиционными полупроводниками на основе кремния, включая более высокую скорость переключения, более высокий КПД и лучшую теплопроводность.

В результате полупроводники WBG все чаще используются в мощных и высокочастотных приложениях, производя революцию в области силовых полупроводников. Их способность выдерживать более высокие напряжения и температуры с большей эффективностью делает их идеальным выбором для использования в электромобилях, системах возобновляемых источников энергии и промышленном оборудовании. Этот сдвиг в сторону полупроводников WBG стимулирует инновации и рост в отрасли силовых полупроводников.

Анализ сегментации

Мировой рынок сегментирован по продуктам, компонентам, приложениям и географическому положению.

По продукту

В зависимости от продукта рынок силовых полупроводников был разделен на карбид кремния, нитрид галлия и другие. Сегмент карбида кремния получил самый высокий доход в 18,26 млрд долларов США в 2023 году, чему способствовали его превосходящие показатели по сравнению с традиционными кремниевыми полупроводниками. Высокая эффективность SiC при повышенных температурах, напряжениях и частотах делает его идеальным для применения в электромобилях (EV) и системах возобновляемых источников энергии.

Автомобильная промышленность стимулирует спрос на SiC благодаря его преимуществам в силовых агрегатах и ​​системах зарядки, в то время как сектор возобновляемых источников энергии ценит его эффективность при преобразовании энергии. Технологические достижения снижают затраты и повышают производительность, в то время как поддерживающая государственная политика ускоряет внедрение, тем самым способствуя сегментарному росту в зависимости от продукта.

По компоненту

В зависимости от компонентов рынок был разделен на дискретные, модульные и силовые интегральные схемы. В 2023 году дискретный сегмент занял наибольшую долю рынка силовых полупроводников — 53,40%. В этот сегмент входят такие компоненты, как диоды, транзисторы и тиристоры, которые имеют решающее значение для регулирования мощности в бытовой электронике, автомобильных системах и промышленном оборудовании.

Растущий спрос на эффективные и надежные энергетические решения в электронных устройствах, электромобилях и системах автоматизации стимулирует дальнейшее расширение рынка. Технологические достижения повышают производительность и эффективность дискретных компонентов, а их экономическая эффективность обеспечивает широкое распространение в различных приложениях.

По применению

В зависимости от области применения рынок был разделен на ИТ и телекоммуникации, бытовую электронику, автомобилестроение, аэрокосмическую и оборонную промышленность, транспорт и другие. Ожидается, что к 2031 году сегмент бытовой электроники получит самый высокий доход в размере 26,80 млрд долларов США, что в основном обусловлено растущим спросом на современные электронные устройства, такие как смартфоны, планшеты, ноутбуки и бытовую технику.

Силовые полупроводники играют решающую роль в этих устройствах, обеспечивая эффективное управление питанием и надежную работу. Распространение умных гаджетов, растущее предпочтение потребителей к высокопроизводительной электронике и переход к энергоэффективным технологиям способствуют расширению рынка.

Технологические достижения повышают эффективность и миниатюризацию полупроводников, удовлетворяя растущую потребность в компактных и высокофункциональных устройствах. Этот рост дополнительно поддерживается инновациями в решениях по управлению питанием и растущей интеграцией электроники в повседневные потребительские товары.

Региональный анализ рынка силовых полупроводников

В зависимости от региона мировой рынок подразделяется на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африка и Латинскую Америку.

В 2023 году доля рынка силовых полупроводников Азиатско-Тихоокеанского региона на мировом рынке составила около 40,44% при оценке в 19,79 млрд долларов США. Ключевые факторы, способствующие этому росту, включают бурно развивающуюся автомобильную промышленность, растущее внедрение возобновляемых источников энергии и расширение рынков бытовой электроники.

В регионе также наблюдаются значительные инвестиции в интеллектуальные технологии и развитие инфраструктуры, что еще больше стимулирует спрос на передовые решения по управлению электропитанием. В Китае рынок силовых полупроводников переживает заметный рост, чему способствует его статус крупнейшего в мире автомобильного рынка, лидирующего по годовым продажам и объему производства.

• По данным Ассоциации глобальной системы мобильной связи, к 2025 году Китай будет производить около 35 миллионов автомобилей внутри страны. Амбициозная цель страны по достижению углеродной нейтральности к 2060 году стимулирует спрос на силовые полупроводники, особенно в секторе электромобилей (EV). Ожидается, что такой активный подход в сочетании с сильным стремлением к устойчивым энергетическим решениям будет способствовать росту рынка в регионе.

Ожидается, что в Северной Америке в течение прогнозируемого периода произойдет значительный рост, среднегодовой темп которого составит 6,20%. Заметные инвестиции вумная сетьтехнологии и инфраструктура возобновляемых источников энергии еще больше повышают потребность в эффективных силовых полупроводниках. Кроме того, внимание Северной Америки к исследованиям и разработкам способствует развитию инноваций в полупроводниковых технологиях.

• По данным Бюджетного управления Конгресса США, расходы на оборону в США, по оценкам, будут расти ежегодно до 2033 года, при этом расходы вырастут с 746 миллиардов долларов США в 2023 году до примерно 1,1 триллиона долларов США к 2033 году. Ожидается, что на эти расходы будет приходиться 6% общего бюджета США. ВВП страны в 2024 году увеличится с 3,9% в 2023 году и 2,7% в 2021 году.

Таким образом, ожидается, что растущие оборонные бюджеты предоставят значительные возможности для роста рынка силовых полупроводников, поскольку увеличение расходов на оборону стимулирует спрос на передовые электронные системы и компоненты.

Конкурентная среда

Отчет о мировом рынке силовых полупроводников предоставит ценную информацию с акцентом на фрагментированный характер отрасли. Выдающиеся игроки сосредотачивают внимание на нескольких ключевых бизнес-стратегиях, таких как партнерство, слияния и поглощения, инновации продуктов и совместные предприятия, чтобы расширить портфель своих продуктов и увеличить свою долю рынка в различных регионах.

Компании реализуют эффективные стратегические инициативы, такие как расширение услуг, инвестиции в исследования и разработки (НИОКР), создание новых центров предоставления услуг и оптимизация процессов предоставления услуг, которые, вероятно, создадут новые возможности для роста рынка.

Список ключевых компаний на рынке силовых полупроводников

• Инфинеон Технологии АГ
• Техас Инструментс Инк.
• Корво Инк.
• СТМикроэлектроника
• НХП Полупроводники.
• Полупроводниковые Компоненты Индастриз, ООО
• Корпорация Ренесас Электроникс
• Бродком
• Корпорация Тошиба
• Фудзи Электрик Ко. Лтд.

Ключевое развитие отрасли

• Апрель 2024 г. (Партнерство):Infineon Technologies AG заключила партнерское соглашение с FOXESS, ведущей компанией в секторе «зеленой» энергетики, для поставок силовых полупроводниковых устройств. Infineon предоставила FOXESS МОП-транзисторы CoolSiC 1200 В для использования с драйверами затворов EiceDRIVER в промышленных приложениях хранения энергии. Кроме того, в ленточных фотоэлектрических инверторах FOXESS используются силовые полупроводниковые устройства Infineon IGBT7 H7 на 1200 В. Это сотрудничество было направлено на содействие развитию решений в области зеленой энергетики.

Мировой рынок силовых полупроводников сегментирован:

По продукту

• Карбид кремния
• Нитрид галлия
• Другие

По компоненту

• Дискретный
• Модуль
• Силовые интегральные схемы

По применению

• ИТ и телекоммуникации
• Бытовая электроника
• Автомобильная промышленность
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность
• Транспорт
• Другие

По регионам

• Северная Америка
  • НАС.
  • Канада
  • Мексика
• Европа
  • Франция
  • Великобритания
  • Испания
  • Германия
  • Италия
  • Россия
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Япония
  • Индия
  • Южная Корея
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Ближний Восток и Африка
  • GCC
  • Северная Африка
  • ЮАР
  • Остальная часть Ближнего Востока и Африки
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Аргентина
  • Остальная часть Латинской Америки