海峽研究(Straits Research)が発表した報告書によると、2020年の世界のパワー半導(dǎo)體業(yè)界の推定値は400億ドルに達した。2030年までに、この価値は550億ドルに達する可能性があり、2022-2030年の予測期間では、複合年成長率(CAGR)は3.3%になる見通しだ。
「パワー半導(dǎo)體市場の動向、2022-2030年まで成長」研究では、異なるタイプのパワー半導(dǎo)體(ディスクリートデバイス、パワーモジュール、パワー集積回路を含む)と異なるタイプの材料(シリコン、ゲルマニウム、炭化ケイ素、窒化ガリウム)を考察した。
パワー半導(dǎo)體は、高電流および/または高電圧を管理するための特殊な電子部品である。多くの電子システムでは、電気エネルギーの流れを管理し、誘導(dǎo)する上で重要な役割を果たしています。パワー半導(dǎo)體は、通常の半導(dǎo)體裝置よりも大きな電圧と電流に耐えることができるので、高パワーレベルの用途に適しています。
広帯域ギャップ半導(dǎo)體材料SICとGaNは、その獨特な特性から電力電子分野で広く注目されている。SiCとGaNは、従來のシリコン系デバイスに比べて効率が高く、電力密度が高く、動作周波數(shù)が高いため、電力電子の発展において重要な構(gòu)成要素である。これらのエンティティの獨自の特性により、複數(shù)の業(yè)界にまたがるさまざまなアプリケーションに最適化されます。
市場拡大が見込まれる主な駆動力(図1)は、材料性能(特にワイドバンドギャップ材料)の向上を目指した研究開発力の強化である。
駆動要因とリスク
研究によると、市場の成長は消費電子製品の増加に対する世界的な需要によって推進されている。現(xiàn)在、さまざまな消費財は、通信機器(スマートフォン、タブレット、スマートウォッチなど)、コンピュータ(パソコンや商用パソコン)、エンターテインメントシステム、家電製品など、半導(dǎo)體に依存しています。
スマートフォン業(yè)界は同市場の半導(dǎo)體の主要消費者であり、近年は競爭が激しい。また、攜帯電話の使用量の急増は、世界市場を前進させると予想されている。例えば、エリクソンは世界のスマートフォンのデータトラフィックが大幅に増加し、2019年の32 EBから2026年の毎月221 EBに増加すると予測している。
インドブランド資産基金によると、インドの家電製品と消費電子製品市場は9%の複合年成長率で成長し、2022年には3兆1500億インドルピー(約483億7000萬ドル)に達する見通しだ。この予想される成長は、予測可能な未來において市場の拡大をさらに促進するだろう。
消費者向け電子製品や無線通信の需要が増加するにつれ、他の要因、例えば省エネ電池に電力を供給する攜帯機器の需要が増加しており、需要を刺激し、市場拡大に積極的な影響を與えることも予想される。
リチウムイオンは依然として消費設(shè)備に電力を供給する主要な技術(shù)であるが、いくつかの制限はこれらの現(xiàn)代電池に挑戦している。バッテリ壽命の延長は業(yè)界の一般的な傾向となっており、より省エネなバッテリソリューションの開発に向けた世界的な取り組みが促進されています。この分野の市場成長は、メーカーが製品の電池容量を高めることによって推進され、消費者のより速い充電時間に対する需要を満たしている。省エネ電池技術(shù)の日増しな増加に対する需要は、予測期間內(nèi)の市場拡大を推進するだろう。
市場拡大を阻害する可能性がある主なリスクとしては、世界的なシリコンウェハ不足とSiCパワーデバイスを駆動するための課題が挙げられる。研究によると、SiCベースデバイスの主な目標はIGBTの置換である。しかし、この2つのデバイスの駆動前提條件は大きく異なる。トランジスタは通常、対稱電源レール、例えば179 5 Vを使用する必要がある駆動要件を示している。一方、SiCデバイスは完全な停止を保証するために低負電圧が必要なため、非対稱電源レール(?1 Vから?20 Vの範囲)を必要とする。これらのデバイスのポータブルデバイスでの使用は、追加のDC/DCドライブまたは3つのコネクタ(+、0 V、および-)を備えた特定のバッテリが必要なために妨げられる可能性があります。そのため、これらの障害は市場の拡大を阻害している。
パワー半導(dǎo)體はITや消費電子、自動車、配電、鉄道輸送など各業(yè)界で使用量が増加しており、代替エネルギーの持続的な増加に後押しされる見通しだ。自動車業(yè)界の採用は、主に消費者の電源管理と新しいセキュリティ機能の強化に対する需要が高まっていることに起因している。一部の電気自動車用途には、バッテリ充電器、補助DC/DCコンバータ、ソリッドステートブレーカなどの機能に使用されるSiC技術(shù)が統(tǒng)合されています。SiCパワーデバイスに基づくより効率的な伝動システムにより、エンジニアはコスト効率の高い方法で高電圧とパワー要件を満たすことができる。
地域別市場
世界のパワー半導(dǎo)體市場は、歐州、ラテンアメリカ、アジア太平洋、北米、中東、アフリカの5つの主要地域に分かれている。
アジア太平洋地域の予測期間全體の複合年間成長率は3.6%と予想され、市場を主導(dǎo)し続ける。この地域は世界の半導(dǎo)體業(yè)界で主導(dǎo)的な地位を占めており、政府法の支援もあるため、パワー半導(dǎo)體の売上高はアジア太平洋地域で最も高い可能性が高い。世界のディスクリート半導(dǎo)體市場の約65%のシェアは、中國、日本、臺灣、韓國の4カ國だけが占めている。ベトナム、タイ、マレーシア、シンガポールなどの他の國の存在は、この地域の市場の主導(dǎo)的な地位を大幅に強化した。
インド電子?半導(dǎo)體協(xié)會によると、インドは多國籍研究開発センターの理想的な場所だという。このため、半導(dǎo)體業(yè)界は政府が推進し続けている「インド製造」計畫から恩恵を受けることが期待されている。また、この地域は電子製造業(yè)の主要な參加者であり、毎年國內(nèi)と國際市場のために數(shù)百萬點の製品を生産している。電子製品と部品の生産量の増加は研究業(yè)界の市場シェアに重大な影響を與えた。
北米は半導(dǎo)體業(yè)界で2番目に大きい地域だ。2030年までに市場規(guī)模は約85億ドルに達し、複合年成長率は2.6%に達する見通しだ。北米は製造、設(shè)計、研究に新技術(shù)を採用した先駆者として知られ、半導(dǎo)體イノベーションにおいてリードしている。この地域のパワー半導(dǎo)體市場の成長は、自動車、IT、電気通信、軍事、航空宇宙、消費電子などのキーエンドユーザー業(yè)界の進歩と密接に関連している。
2021年1月、半導(dǎo)體業(yè)界協(xié)會(SIA)は直接売上高を400億ドルと報告し、2020年1月の353億ドルから13.2%大幅に増加した。SIAは米國の半導(dǎo)體業(yè)界の収入の98%と非米國チップ會社の相當(dāng)部分を代表し、同業(yè)界で重要な役割を果たしている。また、米國の半導(dǎo)體供給に影響を與える政策転換は、國內(nèi)製造や設(shè)備投資を促進する見通しだ。
ヨーロッパは世界第3位の地域であり、世界で最も重要なテクノロジーセンターをいくつか持ち、現(xiàn)代のテクノロジーを推進し、抱擁する上で重要な役割を果たしています。市場の成長は、現(xiàn)代技術(shù)の拡大の融合と異業(yè)種における半導(dǎo)體使用率の上昇に後押しされている。地方政府はますます促進研究計畫に參加しており、半導(dǎo)體に専念する多くの業(yè)界の発展を促進しており、強力な技術(shù)インフラの存在がこの傾向をさらに促進している。ドイツ政府は2020年までに研究企業(yè)數(shù)を20000社、革新企業(yè)數(shù)を140000社に増やすことを約束した。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計とSIAによると、2019年の歐州半導(dǎo)體売上高は6.4%増加した。これらの進歩は業(yè)界の拡大を促進した。
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