- Résumé
SiC et GaN Marché des appareils électriques Introduction :
SiC et GaN Power Device Market devraient atteindre plus de 5 727,78 millions de dollars d'ici 2030 sur une valeur de 879,31 millions de dollars en 2022, en croissance à un TCAC de 27,3% entre 2023 et 2030.
Définition et aperçu du marché des appareils électriques SiC et GaN :
SiC (Silicon Carbide) et GaN (Gallium Nitride), également appelés matériaux semi-conducteurs à large bande, sont utilisés pour la fabrication d'appareils électriques. Les appareils électriques à base de SiC peuvent fonctionner à des températures plus élevées et sont bien adaptés aux procédés industriels à haute température. D'autre part, les appareils électriques à base de GaN sont idéaux pour les appareils à haute puissance, y compris l'imagerie et la détection en raison de sa densité de puissance élevée, de sa fréquence de commutation élevée et de ses coûts énergétiques réduits.
SiC et GaN Power Device Perspectives du marché :
Dynamique du marché des appareils électriques SiC et GaN - (DRO) :
Pilotes clés :
La demande croissante de véhicules électriques chez les consommateurs est à l'origine de la croissance du marché
L'adoption croissante des véhicules électriques parmi les consommateurs conduit à la demande de dispositifs d'alimentation SiC et GaN, car ils offrent une plus grande efficacité et une plus grande densité de puissance, ce qui entraîne des distances de conduite plus longues et des temps de charge plus rapides. Les dispositifs d'alimentation SiC et GaN sont utilisés dans les systèmes de conversion de puissance des véhicules électriques, y compris les convertisseurs et les onduleurs DC/DC. De plus, les appareils électriques SiC et GaN fonctionnent à haute température et à haute tension, ce qui conduit à la construction de systèmes électroniques de puissance compacts et efficaces dans les véhicules électriques. Par exemple, en décembre 2022, STMicroelectronics a lancé des modules de haute puissance pour les véhicules électriques qui améliorent les performances et la portée de conduite. Par conséquent, l'application de dispositifs d'alimentation SiC et GaN pour améliorer l'efficacité, la densité et la performance des véhicules électriques est à l'origine de la croissance du marché.
L'adoption croissante de dispositifs électriques dans les systèmes d'énergies renouvelables propulse la croissance du marché
L'adoption croissante de dispositifs électriques dans les systèmes d'énergie renouvelable pour la production d'électricité accélère la croissance du marché. Les appareils électriques SiC et GaN sont utilisés dans les onduleurs solaires pour convertir l'électricité à courant continu (DC) produite par des panneaux photovoltaïques solaires (PV) en électricité à courant alternatif (AC) destinée à être utilisée dans le réseau électrique. De plus, les appareils électriques jouent un rôle crucial dans les systèmes de stockage de l'énergie, y compris les systèmes de gestion des batteries et les onduleurs de stockage de l'énergie à l'échelle du réseau. Par exemple, en janvier 2023, Semiconductor Components Industries, LLC. a lancé des dispositifs d'alimentation au carbure de silicium (SiC) appelés EliteSiC avec des MOSFET et diodes SiC haute performance conçus pour des applications de haute puissance, y compris les systèmes d'énergie renouvelable, et les moteurs industriels. Ainsi, la transition vers des systèmes énergétiques plus propres accélère la croissance du marché.
Restrictions clés :
L'emballage complexe de dispositifs électriques à base de SiC entrave la croissance du marché
L'emballage de l'électronique de puissance et des onduleurs à base de SiC est assez complexe par rapport aux conceptions traditionnelles à base de silicium. La chaleur générée par le fonctionnement continu des dispositifs SiC entraîne des dommages à la machine. En conséquence, les appareils SiC nécessitent un emballage robuste et spécialisé pour gérer des tensions et des courants plus élevés. Par conséquent, l'emballage complexe des dispositifs d'alimentation limite la croissance du marché.
Possibilités futures :
L'application des appareils électriques dans les centres de données présente des opportunités de croissance pour le marché
L'application de dispositifs électriques dans les centres de données pour réduire la consommation d'énergie et améliorer l'efficacité devrait offrir des possibilités de croissance du marché des dispositifs électriques SiC et GaN pendant la période de prévision. Les centres de données sont équipés de plusieurs éléments de flux d'énergie, y compris générateur d'énergie, UPS, unité de distribution d'énergie (PDU), panneau d'alimentation et fouets d'alimentation. Par conséquent, l'application de dispositifs à haute performance dans les centres de données pour une distribution uniforme de l'énergie et la réduction des coûts d'exploitation globaux devraient être à l'origine de la croissance du marché au cours de la période de prévision. Par exemple, en novembre 2021, Fuji Electric Co., Ltd. a introduit une série de SMD discrète de 2e génération Conducteurs de puissance SiC pour la conservation de l'énergie dans les centres de données et les stations de base de communication.
L'adoption d'appareils électriques SiC et GaN dans les applications médicales offre des opportunités de croissance pour le marché
L'adoption de hautes performances semi-conducteur On s'attend à ce que la croissance du marché au cours de la période de prévision soit importante dans les dispositifs médicaux implantables permettant des applications biomédicales de pointe. SiC est à la fois bio et hémocompatible et convient parfaitement aux applications médicales, y compris les implants dentaires, aux applications diagnostiques à court terme impliquant des implants et des capteurs neuraux. Ainsi, l'application de dispositifs électriques SiC et GaN dans les applications de diagnostic médical devrait stimuler la croissance du marché au cours de la période de prévision.
SiC et GaN Power Device Market Report Insights :
| Attributs du rapport | Détails du rapport |
| Échéancier de l'étude | 2017-2030 |
| Taille du marché en 2030 | USD 5 727,78 Millions |
| TCAC (2023-2030) | 27,3% |
| Par matière | SiC et GaN |
| Par produit | Power MOSFET, Thyristor, Power Diode, IGBT et autres |
| Par type | Module d'alimentation GaN, module d'alimentation SiC, SiC discret et GaN discret |
| Par demande | Fournitures électriques, stockage d'électricité, recharge sans fil, composants hybrides et électriques, moteurs, onduleurs photovoltaïques, matériel de recharge HEV, etc. |
| Par utilisateur final | Automobile, Aérospatiale et Défense, Industriel, Électronique de consommation, Santé, Énergie et Puissance, et autres |
| Par région | Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Amérique latine, Moyen-Orient et Afrique |
| Acteurs clés | ALPHA & OMEGA Semiconductor, Broadcom Limited, Cambridge Electronics, Cree, Inc., Mitsubishi Electric Corporation, GaN Systems, Microsemi, Qorvo, Denso Corporation, Navitas Semiconductor |
Analyse sectorielle du marché des appareils électriques SiC et GaN :
Sur la base du matériau :
Basé sur le matériau, le marché est bifurqué jusqu'à SiC et GaN. En 2022, c'est le segment SiC qui représentait la plus grande part des revenus. SiC a un bandgap de 3.26e V qui fournit un fonctionnement à haute température et des capacités à haute tension. De plus, les appareils électriques SiC offrent des pertes de conduction plus faibles, des fréquences de commutation élevées et une meilleure efficacité par rapport aux appareils en silicium. Par exemple, en août 2022, Toshiba a lancé de nouveaux MOSFET SiC de 3e génération appelés série TWxxNxxxC avec des produits 1200V et 650V pour offrir une faible résistance et des pertes de commutation réduites. Par la suite, l'application de dispositifs de puissance SiC dans les véhicules électriques pour augmenter la densité de puissance des véhicules propulse la croissance du marché.
On prévoit que le segment GaN deviendra le segment qui connaîtra la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision. GaN a un bandgap plus large allant de 3.4 à 3.6e V qui assure le fonctionnement à haute fréquence des appareils électriques. De plus, les appareils d'alimentation GaN fournissent une plus grande densité de puissance pour les applications dans les centres de données, les systèmes de communication sans fil et l'électronique automobile. De plus, les appareils d'alimentation GaN sont facilement intégrés aux appareils d'alimentation SiC existants, ce qui explique la rentabilité de GaN.
Basé sur le Produit :
Basé sur le produit, le marché est séparé en puissance MOSFET, thyristor, diode de puissance, IGBT, et autres. Le segment de la puissance MOSFET a représenté la plus grande part des revenus en 2022. La faible puissance d'entraînement, la vitesse de commutation rapide et la capacité de parallélisation avancée des MOSFET de puissance sont à l'origine de la croissance du marché. Les MOSFET de puissance ont la capacité de gérer les cotes haute tension. Par exemple, en juin 2023, Mitsubishi Electric Corporation a introduit un nouveau SiC-MOSFET intégré avec tension 3.3 kV pour les gros équipements industriels, y compris les chemins de fer et les systèmes d'alimentation en courant continu. Ainsi, les MOSFET de puissance sont déployés pour un large éventail d'applications, y compris la plupart des alimentations, convertisseurs DC à DC, contrôleurs de moteur à basse tension, et de nombreuses autres applications, ce qui entraîne une croissance du marché.
Le segment de l'IBBT devrait connaître la croissance la plus rapide du TCAC au cours de la période de prévision. Les IGBT sont des appareils à tension qui assurent une fiabilité élevée et une grande efficacité dans les applications industrielles. De plus, les IGBT ont une tolérance élevée aux courts-circuits (TSC) et sont bien adaptés aux appareils ménagers. De plus, le rapport coût-efficacité des IGBT par rapport aux MOSFET devrait stimuler la croissance du marché au cours de la période de prévision.
D'après le type :
Basé sur le type, le marché est divisé en module d'alimentation GaN, module d'alimentation SiC, SiC discret et GaN discret. Le segment du module d'alimentation de SiC a représenté la plus grande part des revenus de 45,3% en 2022. Les modules d'alimentation SiC combinent plusieurs dispositifs d'alimentation SiC dans le module, ainsi que le conducteur et les circuits de protection. Les modules d'alimentation SiC présentent une conductivité électrothermique élevée et un changement extrêmement rapide pour une application dans les systèmes d'énergie renouvelable et l'automatisation industrielle. Par exemple, en mai 2023, Navitas Semiconductor a lancé des produits d'alimentation en carbure de silicium pour des modules SiCPAK avec une tension allant de 650 V à 6 500 V pour des systèmes de stockage d'énergie (ESS), des onduleurs solaires, des mouvements industriels et des véhicules électriques (EV). De plus, la faible capacité de sortie des modules SiC dans les alimentations numériques, les onduleurs triphasés et les convertisseurs électroniques (AC à DC et DC à DC) contribue à la croissance du marché.
Le segment du module d'alimentation GaN devrait enregistrer la croissance CAGR la plus rapide au cours de la période de prévision. Les modules de puissance GaN offrent des vitesses de commutation élevées avec des pertes d'énergie réduites en raison de la charge et de la capacité de sortie extrêmement faibles. De plus, l'emballage de protection avancé des modules d'alimentation GaN contribue à la croissance du marché. Ainsi, l'application des modules d'alimentation GaN dans les amplificateurs audio et les convertisseurs pour les serveurs de communications de données et de télécommunications accélère la croissance du marché.
Sur la base de la demande :
Basé sur l'application, le marché est segmenté en alimentations, stockage de puissance, recharge sans fil, composants hybrides et EV, moteurs, onduleur PV, équipement de recharge HEV, etc. Les composantes hybrides et EV ont représenté la plus grande part des revenus en 2022. Les appareils électriques SiC et GaN jouent un rôle crucial dans les véhicules électriques et hybrides afin d'améliorer l'efficacité énergétique, d'augmenter la densité de puissance et d'étendre la gamme de véhicules électriques. Les appareils d'alimentation ont des applications dans les chargeurs embarqués, les convertisseurs DC-DC, les moteurs et les onduleurs pour une alimentation efficace du véhicule.
Le segment des onduleurs PV devrait connaître la croissance la plus rapide du TCAC au cours de la période de prévision. Les appareils électriques SiC et GaN sont largement utilisés dans les onduleurs photovoltaïques des systèmes solaires. Les appareils électriques des systèmes d'énergies renouvelables permettent une grande efficacité de conversion de l'énergie et une meilleure fiabilité pour une production efficace d'électricité. Par conséquent, la demande croissante d'électricité chez les consommateurs est à l'origine de la demande de systèmes d'énergie renouvelable, ce qui entraîne la croissance du marché des appareils électriques SiC et GaN.
Basé sur l'utilisateur final :
Basé sur l'utilisateur final, le marché est fragmenté en automobile, aérospatiale & défense, industriel, électronique grand public, soins de santé, énergie & puissance, et d'autres. Le segment de l'automobile a représenté la plus grande part des revenus en 2022. L'adoption croissante des véhicules électriques et hybrides parmi les consommateurs est à l'origine de la croissance du marché. SiC et GaN jouent un rôle vital dans les moteurs et les systèmes de gestion de l'énergie dans les véhicules électriques. Les appareils électriques sont utilisés pour la charge conductrice et sans fil des VE offrant flexibilité et commodité à l'utilisateur. En conséquence, l'application de l'écart de semi-conducteur les matériaux dans l'industrie automobile propulsent la croissance du marché.
Le segment de l'énergie et de l'énergie devrait apparaître comme le segment qui connaît la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision. Les dispositifs semi-conducteurs haute performance sont essentiels dans les systèmes d'énergie renouvelable pour la production d'énergie, le stockage d'énergie et les applications de distribution d'énergie. Les appareils électriques SiC et GaN sont déployés dans des onduleurs solaires et éoliens pour une production efficace d'électricité. La vitesse de commutation plus rapide et la stabilité thermique élevée des appareils contribuent à son application dans l'industrie de l'énergie et de l'électricité. Ainsi, la demande croissante d'énergie renouvelable accélère la croissance du marché.
Basé sur la Région :
Le segment régional comprend l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Asie-Pacifique, le Moyen-Orient et l'Afrique, et l'Amérique latine.
En 2022, l'Amérique du Nord a représenté la plus grande part de ses revenus, soit 338,97 millions de dollars, et devrait atteindre 2 210,92 millions de dollars en 2030, soit un TCAC de 27,4 % au cours de la période de prévision. De plus, dans la région, les États-Unis représentaient la plus grande part des revenus, soit 62,45 % en 2022. L'expansion rapide des systèmes d'énergies renouvelables dans la région est à l'origine de la croissance du marché. Le gouvernement des États-Unis prend plusieurs initiatives pour promouvoir l'adoption de systèmes d'énergie renouvelable. Par conséquent, l'adoption croissante de l'énergie solaire et éolienne est à l'origine de la demande de dispositifs électriques SiC et GaN pour une production efficace d'électricité. De plus, des acteurs clés de la région participent à des activités de recherche et développement pour la production de dispositifs semi-conducteurs à haute performance. Par exemple, en juin 2022, les systèmes GaN ont lancé un transistor à faible coût de haute performance appelé GS-065-018-2-L pour améliorer l'efficacité, la densité de puissance et la gestion thermique, dans les applications industrielles et les datacenters. Par conséquent, la présence d'un grand nombre de fabricants tels que Broadcom Limited, GaN Systems et Microsemi dans la région propulse la croissance du marché.
La région Asie-Pacifique devrait enregistrer la croissance la plus rapide du TCAC de 27,6 % au cours de la période de prévision. L'expansion rapide de l'industrie automobile est à l'origine de la croissance du marché des appareils électriques SiC et GaN. Les consommateurs adoptent de plus en plus de véhicules électriques en raison de leur faible entretien et de leur faible efficacité énergétique. Par conséquent, l'application de dispositifs à large bande dans les véhicules électriques et hybrides est à l'origine de la croissance du marché. En outre, l'adoption croissante de dispositifs électroniques de consommation tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes est à l'origine de la demande pour les appareils électriques SiC et GaN. Le petit facteur de forme des dispositifs semi-conducteurs contribue à la croissance du marché régional.
Les principaux acteurs et parts de marché Insights :
Le marché des appareils électriques SiC et GaN est très concurrentiel avec les principaux acteurs qui fournissent des MOSFET, des IGBT et des diodes aux marchés nationaux et internationaux. Les principaux intervenants adoptent plusieurs stratégies en matière d'innovation, de recherche et de développement (R-D), ainsi que diverses stratégies commerciales et lancements d'applications qui accélèrent la croissance du marché des appareils électriques SiC et GaN. Les principaux acteurs du marché sont notamment :
- ALPHA & OMEGA Semiconductor
- Broadcom Limited
- Qorvo
- Société Denso
- Navitas Semiconductor
- Cambridge Electronics
- Crie, Inc.
- Mitsubishi Electric Corporation
- Systèmes GaN
- Microsemi
Développements récents de l'industrie :
- En mars 2023, Infineon Technologies AG a signé un accord pour l'acquisition de GaN Systems pour un montant de 830 millions de dollars US afin d'élargir son portefeuille de produits d'appareils semi-conducteurs haute performance.
- En mars 2023, Denso Corporation a lancé un nouvel onduleur avec semi-conducteurs de carbure de silicium (SiC) pour réduire la perte de puissance des véhicules électriques.
Questions Clés Répondues dans le Rapport
Que sont les dispositifs de puissance SiC et GaN ? +
Les dispositifs de puissance SiC et GaN sont des semi-conducteurs hautes performances qui fonctionnent à des températures plus élevées et sont bien adaptés aux processus industriels.
Quels détails de segmentation spécifiques sont couverts dans le rapport sur les dispositifs d'alimentation SiC et GaN, et comment le segment dominant impacte-t-il la croissance du marché ? +
Par segment de matériaux, le SiC est devenu le segment dominant en 2022, en raison de sa capacité à offrir des pertes de conduction plus faibles, des fréquences de commutation élevées et une meilleure efficacité par rapport aux dispositifs en silicium.
Quels détails de segmentation spécifiques sont couverts dans le rapport sur le marché des dispositifs d'alimentation SiC et GaN, et comment le segment le plus rapide devrait-il avoir un impact sur la croissance du marché ? +
En termes d'utilisateurs finaux, le secteur de l'énergie et de l'électricité a connu la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision en raison de la demande croissante d'énergie solaire et éolienne parmi les consommateurs.
Quelle région/pays devrait connaître le TCAC le plus élevé au cours de la période de prévision 2023-2030 ? +
L'Asie-Pacifique devrait enregistrer la croissance du TCAC la plus rapide au cours de la période de prévision en raison de l'adoption croissante de véhicules électriques et hybrides dans la région.
