- Résumé
Marché des appareils électriques à large bande (WBG) Introduction :
Le marché des appareils électriques à large bande (WBG) devrait atteindre plus de 7 717,69 millions de dollars d'ici 2030, contre une valeur de 1 350,0 millions de dollars en 2022, soit une augmentation de 24,6 % entre 2023 et 2030.
Définition et aperçu du marché :
La puissance Wide Band Gap (WBG) est les dispositifs semi-conducteurs qui permettent des opérations à grande vitesse de commutation, à haute tension et à haute température. Les semi-conducteurs WBG, y compris les semi-conducteurs SiC, GaN et diamant, possèdent une bande passante d'énergie supérieure à 2 volts d'électrons (eV) permettant une production, une transmission et une consommation d'énergie plus efficaces. De plus, les matériaux à large bande ont des propriétés thermiques supérieures, leur permettant de fonctionner à des températures plus élevées. Par conséquent, les appareils d'alimentation WBG sont bien adaptés pour des applications telles que l'électrification des véhicules, l'alimentation ininterrompue et les communications 5G, et d'autres en fournissant des vitesses de commutation plus rapides pour soutenir les applications susmentionnées.
Dispositifs électriques à large bande (WBG) Aperçus du marché :
Dynamique du marché des appareils électriques à large bande (WBG) - (DRO) :
Pilotes clés :
Augmentation de la demande de semi-conducteurs à haute performance dans les centres de données
L'adoption croissante de semi-conducteurs à haute performance dans les centres de données en raison de la production d'une grande quantité de données est à l'origine de la croissance du marché des appareils électriques Wide Band Gap (WBG). La tendance croissante des plateformes de médias sociaux, des jeux en ligne et des applications de streaming génère de grands volumes de données, augmentant finalement la demande pour des appareils de haute puissance en carbure de silicium (SiC) et en nitride de Gallium (GaN). De plus, les appareils électriques WBG sont utilisés pour gérer les charges élevées de trafic dans l'utilisation des données en fournissant une bande passante appropriée pour les applications susmentionnées. Par exemple, en décembre 2021, Navitas Semiconductor a annoncé l'ouverture d'un nouveau centre de données pour mettre à niveau les dispositifs d'alimentation à base de silicium aux IC Gallium Nitride (GaN) afin de fournir des systèmes à haute efficacité et haute densité aux centres de données. Par conséquent, l'adoption croissante de dispositifs à haute performance pour gérer la grande quantité de données générées prolifère la croissance du marché.
Demande croissante d'appareils électriques à large bande dans l'industrie automobile
Le nombre croissant de véhicules électriques et hybrides en raison de l'efficacité énergétique et des faibles coûts de fonctionnement est à l'origine de la demande de semi-conducteurs à large bande dans l'industrie automobile. Les semi-conducteurs à large bande (WBG), y compris le carbure de silicium (SiC) et le nitride de Gallium (GaN), assurent une température de fonctionnement élevée, une tension et des performances supérieures pour les phases de conversion de puissance dans les véhicules électriques. Par exemple, en novembre 2021, Nexperia a lancé une nouvelle famille de diodes de carbure de silicium haute performance (SiC) pour la fabrication de pièces de qualité automobile dans les véhicules électriques. Ainsi, l'adoption de dispositifs semi-conducteurs de puissance WBG pour les systèmes électroniques de puissance EV pour améliorer l'efficacité, le kilométrage et la fiabilité des véhicules prolifère la croissance du marché.
Restrictions clés :
Procédés de fabrication complexes de dispositifs de puissance à large bande
Les processus de fabrication pour les appareils à large bande, en particulier pour SiC et Gallium Nitride (GaN) est assez complexe par rapport aux dispositifs traditionnels à base de silicium. Par conséquent, le développement de techniques de fabrication efficaces et rentables et une production fiable à l'échelle des wafers sont les principaux facteurs qui freinent la croissance du marché des dispositifs à large bande. En outre, l'emballage complexe de dispositifs de puissance à large bande sous forme de petit facteur entrave la croissance du marché.
Possibilités futures :
Adoption de la technologie Cloud Computing pour la gestion des données
L'intégration de technologies de pointe comme l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique (ML) au cloud computing génère une grande quantité de données qui créent des possibilités de croissance du marché pendant la période de prévision. On s'attend à ce que la quantité de données générées augmente la demande de dispositifs à large bande, ce qui permettra de réduire la consommation d'énergie et d'améliorer les performances globales des applications susmentionnées. Par conséquent, l'énorme quantité de données provenant du stockage, des transactions et des dispositifs de connexion crée d'importantes possibilités de croissance du marché au cours de la période de prévision.
Mise en œuvre des systèmes de communication 5G et sans fil
Le déploiement des réseaux 5G et la demande croissante de systèmes de communication sans fil nécessitent des appareils de puissance à haute fréquence à vitesse de commutation rapide qui créent des possibilités de croissance du marché des appareils à large bande. Les appareils à large bande, tels que les appareils à nitrure de gallium (GaN) répondent aux exigences de fonctionnement à haute fréquence, permettant une amplification de puissance efficace, une meilleure intégrité des signaux et des systèmes de communication sans fil améliorés. Par conséquent, la prolifération des réseaux 5G et des systèmes de communication sans fil devrait stimuler la demande d'appareils électriques WBG dans l'infrastructure sans fil et les applications de communication de données.
Rapport sur le marché des appareils électriques à large bande :
| Attributs du rapport | Détails du rapport |
| Échéancier de l'étude | 2017-2030 |
| Taille du marché en 2030 | USD 7 717,69 Millions |
| TCAC (2023-2030) | 24,6% |
| Par matière | Carbure de silicium, substrat de diamant, nitride de gallium, oxyde de zinc et autres |
| Par demande | Énergie renouvelable, électrification des véhicules, moteurs industriels, alimentation électrique sans interruption, communications 5G, etc. |
| Par utilisateur final | Automobile, énergie et services publics, industrie, aérospatiale et défense, et autres |
| Par région | Asie-Pacifique, Europe, Amérique du Nord, Amérique latine, Moyen-Orient et Afrique |
| Acteurs clés | Navitas Semiconductor, Cree Inc., Infineon Technologies AG, Avago Technologies, Nexperia, ROHM Semiconductors, STMicroelectronics, Infineon Technologies AG, Transphorm Inc., Microchip Technology Inc. |
Analyse sectorielle des appareils électriques à large bande (WBG) :
Sur la base du matériau :
Sur la base de la matière, le marché est séparé en carbure de silicium, substrat de diamant, nitrure de gallium, oxyde de zinc et autres. Le segment du carbure de silicium a représenté la plus grande part du chiffre d'affaires de 30,86 % en 2022. SiC a un écart de bande plus large (environ 3,0 à 3,3 eV) par rapport aux appareils de puissance GaN, permettant aux appareils SiC de gérer des tensions de panne plus élevées et de fonctionner à des températures plus élevées. Par conséquent, l'application de dispositifs d'alimentation SiC dans des applications à haute puissance et à haute tension, telles que la transmission de puissance et la recharge des véhicules électriques, est à l'origine de la croissance du marché. Par exemple, en août 2022, Toshiba a lancé la 3e génération de MOSFET SiC qui offrent une faible résistance et une perte de commutation réduite pour les applications industrielles. En outre, la conductivité thermique élevée des appareils électriques SiC accélère la croissance du marché.
On s'attend à ce que les appareils électriques GaN enregistrent la croissance la plus rapide du TCAC au cours de la période de prévision. GaN a une mobilité électronique plus élevée qui permet aux appareils GaN d'obtenir des pertes de résistance et de conduction plus faibles. De plus, les appareils GaN sont fabriqués sur de plus petites tailles de wafer, ce qui se traduit par des tailles plus petites et plus compactes. En conséquence, les appareils d'alimentation GaN sont adaptés pour l'application dans l'électronique portable, les systèmes automobiles et les centres de données, ce qui entraîne la croissance du marché.
Sur la base de la demande :
Sur la base de l'application, le marché est segmenté en énergies renouvelables, électrification des véhicules, moteurs industriels, alimentation sans interruption, communications 5G, etc. Le segment de l'automobile a représenté la plus grande part des revenus en 2022. Les appareils à large bande offrent une plus grande efficacité et des vitesses de commutation plus rapides, permettant une meilleure conversion de puissance et une plus grande densité de puissance. En conséquence, des dispositifs à large bande sont déployés dans les véhicules électriques et hybrides pour une production d'énergie efficace. De plus, les convertisseurs DC-DC utilisent des appareils à large bande pour la distribution de puissance et la conversion de tension dans les véhicules électriques. Par exemple, en août 2022, Renesas Electronics Corporation a lancé une nouvelle génération de Si-IGBT offrant de faibles pertes d'énergie dans les inverteurs de véhicules électriques. En outre, l'utilisation de dispositifs à large bande pour le stockage efficace de la transmission et du stockage de l'énergie prolifère la croissance du marché.
Le segment des énergies renouvelables devrait connaître la croissance la plus rapide du TCAC au cours de la période de prévision. Des dispositifs à large bande, tels que les dispositifs de carbure de silicium (SiC) et de nitrure de gallium (GaN), sont utilisés dans les onduleurs solaires pour convertir le courant direct (DC) généré par les panneaux solaires en courant alternatif (AC) adapté au raccordement du réseau. En outre, les dispositifs à large bande jouent un rôle crucial dans les systèmes de stockage d'énergie, tels que les batteries et les supercondensateurs.
Basé sur l'utilisateur final :
Basé sur l'utilisateur final, le marché est divisé en automobile, énergie et utilitaire, industriel, aérospatiale et défense, et autres. L'industrie automobile a représenté la plus grande part des revenus en 2022. De plus, les dispositifs WBG offrent un avantage de performance suffisant en matière de conversion de puissance pour augmenter la portée du véhicule, ce qui propulse la croissance des véhicules électriques. Par exemple, en décembre 2022, STMicroelectronics a introduit des modules de haute puissance pour les véhicules électriques afin d'améliorer les performances et la portée de conduite. De plus, les dispositifs sont déployés pour les systèmes d'infodivertissement embarqués pour les applications radio, multimédia, navigation et connectivité, contribuant ainsi à la croissance du marché.
On s'attend à ce que l'industrie de l'énergie et des services publics devienne l'industrie qui connaît la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision. L'application de dispositifs à large bande pour la conversion de l'énergie solaire est à l'origine de la croissance de ce segment. Les dispositifs d'alimentation à large bande SiC transfèrent l'énergie des rayons photovoltaïques (PV) vers un réseau électrique, favorisant ainsi une conversion efficace de l'énergie. En outre, le déploiement de dispositifs à large bande dans les systèmes de stockage d'énergie en raison des vitesses de commutation élevées contribue davantage à 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.
La région Asie-Pacifique a représenté la plus grande part des revenus en 2022, évaluée à 475,34 millions de dollars, et devrait atteindre 2 777,60 millions de dollars, avec une augmentation du TCAC de 25 % au cours de la période de prévision (2023-2030). De plus, dans la région, la Chine a représenté la part maximale des revenus de 28,9 % la même année. Le nombre croissant de centres de données dans des pays comme l'Inde, la Chine et le Japon est à l'origine de la demande d'appareils électriques WBG, car ces centres ont besoin d'équipements de haute efficacité pour répondre à leurs besoins de manière efficace et rentable. De plus, la demande croissante de dispositifs de haute puissance dans l'industrie automobile pour alimenter les véhicules électriques est à l'origine de la croissance du marché régional.
L'Amérique du Nord devrait enregistrer un TCAC le plus rapide (25,5 %) au cours de la période de prévision en raison de l'adoption rapide de dispositifs à large bande dans la région. En conséquence, les fabricants prennent plusieurs initiatives pour accroître la production d'appareils électriques à large bande. Par exemple, en juin 2021, le U.S. Naval Research Laboratory a introduit un semi-conducteur à large bande Gallium Nitride (GaN) permettant des commutateurs de 1200V et au-delà pour la production de microélectronique. Par conséquent, les initiatives croissantes des principaux intervenants en Amérique du Nord sont à l'origine de la croissance du marché.
Principaux acteurs et parts de marché :
Le marché des dispositifs électriques à large bande est très concurrentiel avec les principaux acteurs fournissant des solutions de conversion et de stockage d'énergie à haute puissance sur les marchés nationaux et internationaux. De plus, les principaux intervenants prennent plusieurs initiatives dans les domaines de l'innovation des produits, de la recherche-développement (R-D) et de diverses stratégies commerciales, et les lancements d'applications ont accéléré la croissance du marché des appareils électriques à large bande. Les principaux acteurs du marché des dispositifs électriques à large bande incluent -
- Navitas Semiconductor
- Wolfspeed Inc.
- Infineon Technologies AG
- Avago Technologies
- Nexperia
- ROHM Semiconductors
- STMicroélectronique
- Infineon Technologies AG
- Transphorm Inc.
- Microchip Technology Inc.
Développements récents de l'industrie :
- En mars 2023, Navitas Semiconductor a lancé des IC de contrôle GaNSense pour fournir des niveaux élevés de performance et d'intégration.
- En août 2020, Leapers Semiconductor a lancé un nouveau package de haute densité appelé ED3S pour construire des systèmes fiables, très efficaces et compacts.
Questions Clés Répondues dans le Rapport
Que sont les dispositifs d’alimentation à large bande interdite ? +
Les dispositifs de puissance à large bande interdite sont des semi-conducteurs possédant une large bande interdite entre la bande de conduction et la bande de valence. Ils jouent un rôle crucial dans l'obtention de performances et d'un rendement élevés dans les dispositifs à forte densité de puissance.
Quels détails de segmentation spécifiques sont couverts dans le rapport sur le marché des dispositifs d'alimentation à large bande interdite, et comment le segment dominant impacte-t-il la croissance du marché ? +
Le rapport se compose de segments tels que les matériaux, les applications et les utilisateurs finaux. Chaque segment possède un sous-segment dominant, influencé par les tendances du secteur et la dynamique du marché. Par exemple, en termes de matériaux, le carbure de silicium (SiC) s'est imposé comme le segment dominant en 2022, en raison de sa bande interdite élevée et de sa conductivité thermique supérieure à celle des composants de puissance GaN.
Quels détails de segmentation spécifiques sont couverts dans le rapport sur le marché des dispositifs d'alimentation à large bande interdite, et comment le segment le plus rapide devrait-il avoir un impact sur la croissance du marché ? +
Le rapport se compose de segments tels que les matériaux, les applications et les utilisateurs finaux. Chaque segment devrait connaître la croissance la plus rapide, alimentée par les tendances et les moteurs du secteur. Par exemple, par segment d'application, les énergies renouvelables ont connu la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision, grâce à leur utilisation dans les convertisseurs d'énergie solaire pour une production d'électricité efficace.
Quelle région/pays devrait connaître le TCAC le plus élevé au cours de la période de prévision 2023-2030 ? +
L'Amérique du Nord devrait enregistrer la croissance du TCAC la plus rapide au cours de la période de prévision en raison des initiatives croissantes des fabricants visant à produire des dispositifs semi-conducteurs à large bande interdite dans la région.
