SiC Marché des semi-conducteurs de puissance - Taille, part de l'industrie, tendances de croissance et prévisions (2025 - 2032)

Par type :

Le segment de type est classé en diodes RF, MOSFET, IGBT, Schottky Barrier Diodes (SBDS), Junction FET (JFET), modules de puissance, redresseurs, etc. Les MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) représentaient la plus grande part de marché en 2024, car les MOSFET SiC offrent une grande efficacité dans les applications de conversion de puissance. MOSFET a de faibles pertes de conduction et des capacités de commutation rapide, ce qui réduit la dissipation de puissance et augmente l'efficacité énergétique. De plus, les MOSFET SiC sont capables de gérer des tensions élevées et sont utilisés dans une large gamme de classes de tension, adaptées à diverses applications, y compris l'électronique à haute tension. En outre, l'adoption croissante de MOSFET dans les dispositifs de recharge rapide en raison de la faible résistance contribue également remarquablement à renforcer la croissance du marché. Par exemple, en mai 2023, Toshiba a lancé SSM14N956L, un MOSFET N-canal efficace pour offrir une protection dans les batteries lithium-ion (Li-ion), y compris les appareils mobiles. Les MOSFET sont responsables de fournir une faible résistance et de réduire la production de chaleur dans les batteries Li-ion, contribuant ainsi notamment à stimuler la croissance du marché mondial des semi-conducteurs électriques SiC.

Les modules de puissance devraient être témoins du TCAC le plus rapide sur le marché des semi-conducteurs de puissance SiC au cours de la période de prévision. Les modules de puissance intègrent plusieurs dispositifs semi-conducteurs de puissance SiC dans un seul paquet, comme les MOSFET SiC ou les diodes SiC. L'intégration simplifie le processus de conception et de montage, réduisant ainsi le besoin de composants externes et les interconnexions associées, ce qui réduit les coûts du système. En outre, les modules d'alimentation sont conçus avec des techniques de gestion thermique avancées, y compris des puits de chaleur améliorés et des matériaux d'emballage. Les appareils SiC fonctionnent à haute température, et les modules de puissance tirent parti de la capacité d'optimiser les performances thermiques, permettant une meilleure fiabilité et une durée de vie plus longue. En conclusion, l'intégration de multiples composants et l'amélioration de la gestion thermique sont les principaux facteurs responsables de la stimulation de la croissance des modules de puissance pendant la période de prévision.

Selon la taille du wafer :

Le segment de taille de la galette est divisé en 2 pouces, 3 pouces, 4 pouces, 6 pouces et plus de 6 pouces. Au-delà de 6 pouces, le wafer représentait la plus grande part du marché en 2024 et devrait également connaître le TCAC le plus rapide au cours de la période de prévision. La croissance est attribuée à la capacité des plus gros wafers à accroître la productivité du procédé de fabrication. Les grandes plaquettes permettent aux fabricants de semi-conducteurs de produire plus de dispositifs d'alimentation en SiC en moins de temps, ce qui augmente la production globale et conduit ainsi à l'adoption du segment des grandes plaquettes. De plus, les wafers de plus grande taille produisent moins de déchets de matières pendant le processus de fabrication, car plus d'appareils sont fabriqués à partir d'une seule wafer, réduisant ainsi la quantité de matières inutilisées ou éliminées. De plus, l'investissement croissant des principaux intervenants dans la construction de nouvelles installations de gaufrage comprenant des gaufres SiC de grand diamètre favorise également la croissance de ce segment de 6 pouces. Par exemple, en mars 2023, Mitsubishi Electric Corporation a investi 1 946,02 millions de dollars dans la construction d'une nouvelle usine de wafers pour augmenter la production de semi-conducteurs de carbure de silicium (SiC) d'ici 2026. La nouvelle usine produira des wafers SiC de 8 pouces de diamètre offrant une efficacité de production automatisée de haut niveau. En conclusion, l'accroissement de la productivité, la réduction du gaspillage de matières et les investissements importants des principaux acteurs contribuent de manière substantielle à stimuler la croissance du marché.

Par type de Wafer :

Le segment de type wafer est bifurqué en wafers épitaxiaux SiC et en wafers SiC Blank. Les wafers blancs SiC représentaient la plus grande part du marché en 2024, car des wafers sont utilisés dans la fabrication d'appareils radiofréquences (RF) et de micro-ondes, y compris des amplificateurs de grande puissance et des transistors à haute fréquence. De plus, des wafers épitaxiaux SiC sont utilisés dans la production d'appareils optoélectroniques, y compris les LED UV et bleues et les diodes laser. La large bande de SiC permet une émission efficace de lumière à courte longueur d'onde, devenant ainsi idéale pour les applications optoélectroniques. Par la suite, l'adoption croissante de wafers SiC vierges en électronique RF et micro-ondes et en optoélectronique contribue notamment à propulser la croissance du segment.

On prévoit que les plaquettes épitaxiales SiC enregistreront le TCAC le plus rapide sur le marché des semi-conducteurs SiC pendant la période de prévision. Les couches épitaxiales SiC sont conçues avec précision pour améliorer les performances des appareils électriques SiC. La croissance épitaxiale permet la création de structures de couches spécifiques qui conduisent à de meilleures caractéristiques électriques, y compris une résistance réduite (Rds(on) pour les MOSFET SiC), une tension de panne améliorée et des vitesses de commutation plus élevées. De plus, les wafers épitaxiaux SiC réduisent la perte de puissance et émettent moins de chaleur que les semi-conducteurs de puissance classiques à base de silicium-wafer, préservant ainsi l'énergie. Par exemple, en mars 2023, Resonac Holdings Corporation a mis au point et commencé la production en masse de la troisième génération de wafer épitaxial de carbure de silicium de haute qualité (SiC) (HGE-3G). Le wafer avancé est conçu pour réduire la perte de puissance et émettre moins de chaleur, contribuant ainsi remarquablement à alimenter la demande de wafers épitaxiaux en carbure de silicium (SiC) dans les années à venir.

Par demande :

Le segment d'application est classé en charge EV, systèmes d'énergie solaire, UPS, moteurs industriels, photovoltaïques, etc. La photovoltaïque a représenté la plus grande part de marché de 28,81 % en 2024, car les onduleurs photovoltaïques ont besoin de semi-conducteurs électriques qui sont très efficaces pour maximiser la conversion énergétique des panneaux solaires au réseau électrique. Les dispositifs de puissance SiC sont connus pour la faible conduction et les pertes de commutation, ce qui entraîne une plus grande efficacité globale de l'onduleur. De plus, les systèmes d'énergie solaire, y compris les photovoltaïques, sont exposés à des conditions environnementales difficiles. Les appareils d'alimentation SiC sont plus durables et plus fiables, avec de meilleures performances thermiques, et conviennent aux installations extérieures avec des températures variables. En outre, les semi-conducteurs d'énergie SiC contribuent à réduire la taille et la perte de puissance des convertisseurs d'énergie, en particulier pour les onduleurs utilisés dans les applications d'énergies renouvelables, à savoir la production photovoltaïque et éolienne, ce qui favorise davantage la croissance du marché. Par exemple, en août 2020, Mitsubishi Electric Corporation a lancé un module de transistor bipolaire (IGBT) de la série T afin de réduire la perte d'énergie dans le photovoltaïque. Le module avancé est conçu avec des capacités d'économie d'énergie et est largement utilisé dans le photovoltaïque, contribuant ainsi de manière substantielle à la croissance du segment.

On s'attend à ce que les moteurs industriels soient témoins du TCAC le plus rapide sur le marché des semi-conducteurs de puissance SiC (Silicon Carbide). Les entraînements industriels, à savoir les entraînements à moteur et les entraînements à fréquence variable (VFD), exigent des semi-conducteurs de puissance qui offrent une grande efficacité. Les dispositifs d'alimentation SiC sont connus pour la faible conduction et les pertes de commutation, ce qui entraîne une plus grande efficacité dans les applications de commande et d'entraînement. De plus, les appareils d'alimentation SiC présentent de meilleures performances thermiques, permettant aux moteurs industriels de fonctionner à des températures plus élevées sans compromettre la fiabilité. Par conséquent, les facteurs susmentionnés, y compris les exigences à haut rendement et l'amélioration des performances thermiques, devraient stimuler la croissance du segment des moteurs industriels au cours de la période de prévision.

Par utilisateur final :

Le segment de l'utilisateur final est classé dans les secteurs de l'industrie, de l'automobile, de l'énergie et de l'électricité, de l'informatique et des télécommunications, du transport, de l'aérospatiale et de la défense, entre autres. Le secteur industriel a représenté la plus grande part du marché des semi-conducteurs de puissance SiC en 2024, les semi-conducteurs de puissance SiC étant utilisés dans les systèmes d'entraînement à moteur pour l'automatisation industrielle et la robotique. La tolérance à haute température et les capacités de commutation rapide permettent un contrôle plus efficace et plus précis des moteurs électriques, ce qui améliore les processus industriels. En outre, les semi-conducteurs de puissance SiC sont également utilisés dans les systèmes UPS pour assurer une sauvegarde de puissance continue et fiable pour les équipements industriels critiques. Les appareils SiC offrent une efficacité supérieure et des facteurs de forme plus petits, réduisant la taille et le poids des unités UPS. Par conséquent, l'adoption croissante de semi-conducteurs de puissance SiC dans les moteurs et les systèmes UPS contribue remarquablement à alimenter la croissance du secteur industriel.

Le segment de l'automobile devrait enregistrer le TCAC le plus rapide étant donné que les dispositifs d'alimentation SiC sont utilisés dans les systèmes de recharge des véhicules électriques pour fournir des temps de recharge plus rapides. De plus, les appareils électriques SiC fonctionnent à des températures plus élevées que les appareils traditionnels à base de silicium. La résilience thermique est avantageuse dans les applications automobiles, où les composants sont exposés à des conditions de température fluctuantes. De plus, les semi-conducteurs de puissance SiC génèrent moins de chaleur pendant le fonctionnement, ce qui améliore la gestion thermique des véhicules électriques et réduit les pertes de puissance. Par exemple, en mai 2022, Hitachi Energy Ltd. a introduit RoadPak, un semi-conducteur de puissance efficace avec la technologie du carbure de silicium (SiC) pour fournir des capacités de recharge plus rapides pour les véhicules électriques. Le système avancé est responsable de la réduction des pertes de puissance et fonctionne efficacement à des températures plus élevées, contribuant ainsi remarquablement à propulser la croissance du marché des semi-conducteurs de puissance SiC.

Par région :

Le segment régional comprend l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Asie-Pacifique, le Moyen-Orient et l'Afrique, et l'Amérique latine.

L'Amérique du Nord devrait atteindre plus de 3 030,12 millions de dollars d'ici 2032 sur une valeur de 498,83 millions de dollars en 2024 et devrait augmenter de 616,76 millions de dollars en 2025. La croissance est attribuée à l'expansion du secteur de l'automobile et des énergies renouvelables, ce qui accroît le besoin d'électronique électrique efficace et performante. De plus, les dispositifs d'alimentation SiC sont largement utilisés dans les véhicules électriques pour améliorer l'efficacité, la portée et la vitesse de charge des véhicules électriques. De plus, l'Amérique du Nord connaît une expansion dans le secteur des énergies renouvelables, y compris l'énergie solaire et éolienne. Les appareils électriques SiC sont essentiels pour les systèmes d'énergie renouvelable raccordés au réseau et distribués, ce qui alimente les tendances du marché des semi-conducteurs SiC dans la région.

L'Asie-Pacifique a représenté 442,89 millions de dollars en 2024 et 550,19 dollars. Un million de dollars en 2025 et devrait atteindre 2 846,88 dollars en 2032 sur le marché des semi-conducteurs de puissance SiC. En outre, la Chine a représenté la part maximale des revenus de 28,5 % dans la région en 2024. La croissance est attribuée à l'expansion de l'industrie de l'électronique grand public et les semi-conducteurs de puissance SiC sont utilisés dans les alimentations, les adaptateurs et les systèmes de gestion des batteries pour améliorer l'efficacité énergétique. De plus, les appareils électriques SiC génèrent moins de chaleur pendant leur fonctionnement que les appareils traditionnels à base de silicium. Dans l'électronique grand public, où les conceptions compactes et minces sont très souhaitables, la production de chaleur réduite aide les fabricants à concevoir des appareils plus minces et plus légers avec une meilleure gestion thermique. En conclusion, l'expansion du secteur de l'électronique grand public contribue notamment à stimuler la croissance du marché des semi-conducteurs électriques SiC dans les pays de l'Asie-Pacifique au cours de la période de prévision. Par exemple, en mai 2023, selon l'Inde Brand Equity Foundation (IBEF), le marché indien de l'électronique et des appareils électroménagers devrait être au cinquième rang mondial d'ici 2025 et devrait atteindre 17,93 milliards de dollars.