ID : CBI_1299 | Aktualisiert am : | Autor : CBI Kategorie : Halbleiter und Elektronik
Leistungshalbleiter sind effiziente Bauelemente, die hohen Strömen und Spannungen standhalten und so Leistungsverluste in Geräten minimieren. Es gibt verschiedene Typen von Leistungshalbleitern, die in allen elektrischen und elektronischen Geräten eingesetzt werden, um den Leistungsfluss innerhalb bestimmter Grenzen zu regeln. Darüber hinaus erfüllen sie spezielle elektrische und elektronische Funktionen in verschiedenen Geräten. Zu den wichtigsten Anwendungen zählen außerdem die Verstärkung von Signalen mittels Leistungsverstärkern, die Verwendung als Komponente in Wechselrichtern und Wandlern sowie als Schalter zum Ein- und Ausschalten von Elektrogeräten.
Der Markt für Leistungshalbleiter wird voraussichtlich bis 2031 ein Volumen von über 60,86 Milliarden US-Dollar erreichen und von 44,14 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 auf 4,10 Milliarden US-Dollar wachsen. Im Prognosezeitraum (2023–2031) wird eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 4,10 % erwartet.
Der Bedarf an Leistungshalbleitern im Energiesektor steigt rasant, angetrieben durch die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien, einschließlich Solar- und Windenergie. Sie kommen hauptsächlich in einer Vielzahl von Anwendungen im Energiesektor zum Einsatz, unter anderem in Windkraftanlagen, Solarwechselrichtern und HGÜ-Systemen. Solarwechselrichter wandeln den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der gespeichert oder direkt in die Stromnetze eingespeist wird, um ihn in Wohn- und Gewerbegebieten weiter zu nutzen.
Darüber hinaus wandeln Windkraftanlagen den von Windkraftanlagen erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um, der für gewerbliche, private und industrielle Anwendungen ins Netz eingespeist wird. Aufgrund des steigenden Strom- und Energiebedarfs sind diese Halbleiter zu einem unverzichtbaren Bauelement für den Betrieb elektrischer und elektronischer Komponenten geworden und treiben so das Marktwachstum voran.
Darüber hinaus erfreut sich die Nutzung erneuerbarer Energien, einschließlich Solar- und Windenergie, aufgrund ihrer Umweltvorteile zunehmender Beliebtheit. Darüber hinaus bieten neue Entwicklungen in der Leistungselektronik, darunter SiC und GaN, höhere Effizienz, höhere Leistungsdichte und ein besseres Wärmeverhalten als herkömmliche siliziumbasierte Leistungshalbleiter.
Die Markttrendanalyse zeigt daher, dass die oben genannten Faktoren den Einsatz dieser neuen Technologien in einem breiteren Anwendungsspektrum wie Solarwechselrichtern, Windkraftanlagen und HGÜ-Systemen vorantreiben und so das Marktwachstum von Leistungshalbleitern vorantreiben.
Leistungshalbleiter werden in einer Vielzahl von Branchen zur Steuerung von Schaltern eingesetzt. Zu den wichtigsten Branchen, die diese Halbleiter zur Steuerung von Schaltern nutzen, zählen unter anderem die industrielle Automatisierung, die Leistungselektronik und die Telekommunikation. Die Leistungselektronik ist das Ingenieurwesen, das sich mit der Umwandlung und Steuerung elektrischer Energie befasst.
Diese Halbleiter sind wesentliche Komponenten der Leistungselektronik und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Solarwechselrichtern und Windkraftanlagen. Darüber hinaus werden Leistungshalbleiter in der industriellen Automatisierung in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in der Motorsteuerung, Prozesssteuerung und Robotik.
Auch in der Unterhaltungselektronik nimmt der Einsatz dieser Halbleiter aufgrund der steigenden Anforderungen an Unterhaltungselektronikprodukte rasant zu. Der technologische Fortschritt hat das Interesse der Menschen an technologisch fortschrittlichen Produkten geweckt und damit das Wachstum des Marktes für Leistungshalbleiter vorangetrieben.
Beispielsweise stieg laut Daten von World Robotics die Anzahl der eingesetzten Roboter in Ländern wie China, Japan und den USA im Jahr 2021 deutlich um 268,2, 47,2 bzw. 35,0 Tausend Einheiten pro 10.000 Beschäftigte. Die Analyse der Markttrends zeigt daher, dass die steigende Nachfrage nach industrieller Automatisierung und die zunehmende Präferenz für Roboter als treibende Faktoren für den Markt gelten.
Der Markt für Leistungshalbleiter entwickelt sich ständig weiter. Daher sind kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung erforderlich, um neue und innovative Technologien zu entwickeln. Unternehmen, insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU), haben aufgrund zunehmender geopolitischer Herausforderungen wie Handelskriegen, Währungsschwankungen und einem hohen Handelsdefizit Schwierigkeiten, in Forschung und Entwicklung zu investieren. Dies hemmt das Marktwachstum.
So stiegen beispielsweise die Forschungs- und Entwicklungskosten von NXP Semiconductors N.V. im Jahr 2022 auf 2,1 Milliarden US-Dollar gegenüber 1,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021. Die Analyse der Markttrends zeigt daher, dass die hohen Forschungs- und Entwicklungskosten für KMU sehr hoch erscheinen und die Nachfrage nach Leistungshalbleitern bremsen.
Die wachsende Automobilindustrie umfasst die zunehmende Nutzung von Elektrofahrzeuge, die zunehmende Nutzung fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und die zunehmende Nutzung von Infotainmentsystemen. Elektrofahrzeuge nutzen Leistungshalbleiter zur Steuerung von Motoren, Batterien und Ladesystemen. Der Bedarf an diesen Halbleitern im Elektrofahrzeugmarkt steigt rasant, da für den Markt für Elektrofahrzeuge in den kommenden Jahren ein deutliches Wachstum erwartet wird. Beispielsweise werden ADAS zunehmend in Fahrzeugen eingesetzt, die Halbleiter zur Steuerung von Funktionen wie adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Spurverlassenswarnung und automatischer Notbremsung nutzen. Die Analyse der Markttrends zeigt dementsprechend, dass der steigende Bedarf an Elektrofahrzeugen im Prognosezeitraum größere Marktchancen für Leistungshalbleiter bieten wird.
Der Markt für Leistungshalbleiter ist hart umkämpft. Wichtige Akteure beliefern den nationalen und internationalen Markt mit Halbleitern. Wichtige Akteure verfolgen verschiedene Strategien in Forschung und Entwicklung (F&E), Produktinnovation und Markteinführungen, um ihre Position im Markt für Leistungshalbleiter zu behaupten. Zu den wichtigsten Akteuren der Leistungshalbleiterbranche zählen:
Der Markt unterteilt sich nach Typ in Dioden, Transistoren, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), GTOs (Gate Turn-Off Thyristors) und MOSFETs. MOSFETs werden voraussichtlich im Jahr 2022 den größten Marktanteil am globalen Markt für Leistungshalbleiter haben. Der technologische Fortschritt in den Bereichen Automobil, Energie, Telekommunikation und anderen Bereichen hat den Markt stark wachsen lassen. Leistungs-MOSFETs sind aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, darunter Solarwechselrichter, Windkraftanlagen und Elektrofahrzeuge, die am häufigsten eingesetzten Halbleiterbauelemente auf dem Markt. Der Bedarf dürfte in den kommenden Jahren aufgrund der zunehmenden Nutzung erneuerbarer Energien und des wachsenden Marktes für Elektrofahrzeuge weiter steigen. Beispielsweise bieten Unternehmen wie Infineon Technologies eine Reihe von Leistungs-MOSFETs für die Automobilindustrie an, darunter OptiMOS 7, die unter anderem eine höhere Energieeffizienz, einen verbesserten SOA für Hochstromanwendungen und geringere Schaltverluste bieten.
Der Markt unterteilt sich nach Materialien in Silizium, Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN). Galliumnitrid (GaN) wird voraussichtlich im Jahr 2022 den größten Marktanteil haben. Die Hauptfaktoren für das Wachstum von Galliumnitrid (GaN) am Gesamtmarkt für Leistungshalbleiter sind die größere Bandlücke und die geringere Verlustleistung. Darüber hinaus bietet GaN eine höhere Effizienz und beste Leistung in elektronischen Geräten, einschließlich HF-Anwendungen, und fördert so das Marktwachstum dieses Segments. Laut der Segmenttrendanalyse zählen die höhere Schaltgeschwindigkeit von GaN, die höhere Durchbruchspannung und der niedrigere On-Widerstand zu den wichtigsten Wachstumsfaktoren des Segments. Diese Faktoren begünstigen unter anderem die steigende Nachfrage nach Leistungshalbleitern.
Darüber hinaus wird erwartet, dass das Segment im Prognosezeitraum aufgrund des steigenden Bedarfs an GaN im Vergleich zu SiC und Si für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Stromrichter und HF-Leistungsverstärker, die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) erreicht. HF-Leistungsverstärker werden beispielsweise zur Verstärkung von Hochfrequenzsignalen für verschiedene Anwendungen eingesetzt, darunter 5G-Mobilfunknetze, Radarsysteme und Satellitenkommunikation. Beispielsweise bietet Infineon Technologies GaN-basierte Transistoren an, insbesondere CoolGaN-Transistoren, die eine attraktive Option für diese Halbleiter darstellen.
Basierend auf der Endanwendung ist der Markt in die Bereiche Unterhaltungselektronik, Automobil, IT & Telekommunikation, Elektrotechnik & Elektronik, Energie & Strom sowie Luft- und Raumfahrt & Verteidigung segmentiert. Das Segment Unterhaltungselektronik hatte im Jahr 2022 mit 33,7 % den größten Marktanteil am gesamten Markt für Leistungshalbleiter. Der hohe Bedarf an diesen Halbleitern für die Entwicklung und Herstellung leistungsstarker Unterhaltungselektronikprodukte wie Smartphones, Laptops und Fernseher treibt den Markt an.
Darüber hinaus wird für dieses Segment im Prognosezeitraum ein durchschnittliches jährliches Wachstum (CAGR) erwartet. Der zunehmende Einsatz von Halbleitertechnologie in Geräten wie Smartphones für Displays, Stromversorgung und Kamerasteuerung dürfte die Markttrends für Leistungshalbleiter vorantreiben.
Berichtsattribute | Berichtsdetails |
Zeitplan der Studie | 2017–2031 |
Marktgröße 2031 | 60,86 Milliarden USD |
CAGR (2023–2031) | 4,10 % |
Nach Typ | Dioden, Transistoren, Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs), Gate-Turn-Off-Thyristoren (GTOs) und MOSFET |
Nach Material | Silizium, Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) |
Nach Endverwendung | Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie, IT & Telekommunikation, Elektrotechnik & Elektronik, Energie & Energie sowie Luft- und Raumfahrt & Verteidigung |
Nach Regionen | Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika |
Wichtige Akteure | NXP Semiconductors N.V., Mitsubishi Electric Corporation, Toshiba Corporation, On Semiconductor Corporation, Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd., Texas Instruments Incorporated, Infineon Technologies AG, Beneq, STMicroelectronics N. V., Renesas Electronics Corporation, QORVO Inc. |
Abgedeckte Regionen | |
Nordamerika | USA Kanada Mexiko |
Europa | Großbritannien Deutschland Frankreich Spanien Italien Russland Benelux Rest Europa |
APAC | China Südkorea Japan Indien Australien ASEAN Restlicher Asien-Pazifik-Raum |
Naher Osten und Afrika | GCC Türkei Südafrika Restlicher Naher Osten |
LATAM | Brasilien Argentinien Chile Rest von Lateinamerika |
Berichtsumfang | Umsatzprognose, Wettbewerbsumfeld, Wachstumsfaktoren, Einschränkungen oder Herausforderungen, Chancen, Umfeld und regulatorisches Umfeld, PESTLE-Analyse, PORTER-Analyse, Schlüsseltechnologielandschaft, Wertschöpfungskettenanalyse, Kostenanalyse sowie regionale Trends und Prognose |
Das regionale Segment umfasst Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, den Nahen Osten und Afrika sowie Lateinamerika.
Nordamerika erzielte 2022 mit 15,77 Milliarden US-Dollar den größten Umsatzanteil und wird bis 2031 voraussichtlich 22,34 Milliarden US-Dollar erreichen, was einem jährlichen Wachstum von 4,2 % entspricht. Für 2023 wird ein Marktumsatz von 16,12 Milliarden US-Dollar prognostiziert. Die USA erzielten im selben Jahr mit 72,35 % den höchsten Umsatzanteil in der Region. Laut der Marktanalyse für Leistungshalbleiter ist die Verbreitung dieser Halbleiter in Nordamerika vor allem auf die starke Präsenz von Unternehmen der Halbleiter- und Elektronikindustrie wie NXP Semiconductors N.V., Infineon Technologies AG und Texas Instruments zurückzuführen. Nordamerika ist zudem eine führende Region bei der Nutzung erneuerbarer Energien wie Solar- und Windenergie. Diese Halbleiter sind für die Umwandlung und Übertragung von Strom aus den genannten Quellen unerlässlich und fördern so das Wachstum des Leistungshalbleitermarktes in der Region.
Darüber hinaus verfügt die Region über neue Leistungselektroniktechnologien wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN), die eine höhere Effizienz und Leistungsdichte als herkömmliche siliziumbasierte Leistungshalbleiter bieten. Die Analyse regionaler Trends zeigt daher, dass die Einführung der genannten neuen Technologien in einem breiteren Anwendungsspektrum, darunter Solarwechselrichter, Windkraftanlagen und Elektrofahrzeuge, die Marktchancen für Leistungshalbleiter vorantreibt.
Die Marktanalyse für Leistungshalbleiter zeigt, dass die Region Asien-Pazifik im Prognosezeitraum voraussichtlich die höchste durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 4,3 % verzeichnen wird. Der Markt für Leistungshalbleiter im asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich deutlich wachsen. Das Wachstum ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, darunter die rasant zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien, die Öffnung des Marktes für Elektrofahrzeuge und die Präsenz von Halbleiterunternehmen wie Mitsubishi Electric Corporation, Toshiba Corporation, Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd., die die Markttrends für Leistungshalbleiter im Prognosezeitraum vorantreiben werden. Im asiatisch-pazifischen Raum sind einige der am schnellsten wachsenden Märkte für erneuerbare Energien weltweit angesiedelt. Die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien wie Solar- und Windenergie treibt die Nachfrage nach diesen Halbleitern für die Umwandlung und Übertragung von Strom an.