ID : CBI_1299 | 更新日 : | 著者 : CBI | カテゴリ : 半導体および電子機器
パワー半導体は、高電流・高電圧に耐えるように設計された高効率部品であり、機器内での電力損失を低減します。様々な種類があり、あらゆる電気・電子機器に搭載され、電力の流れを一定の範囲内で制御します。さらに、様々な機器間で調整された電気・電子機能を実行するように設計されています。さらに、主な用途としては、パワーアンプによる信号増幅、インバータやコンバータのコンポーネント、電気機器のオン/オフスイッチなどが挙げられます。
パワー半導体市場規模は、2023年の441.4億米ドルから2031年には608.6億米ドルを超えると予測されており、予測期間(2023~2031年)中に4.10%の年平均成長率(CAGR)で成長します。
太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー技術の導入拡大に伴い、電力・エネルギー分野におけるパワー半導体への需要は急速に高まっています。これらは主に、風力タービンコンバータ、太陽光発電インバータ、HVDC送電システムなど、電力・エネルギー分野の幅広い用途で使用されています。太陽光発電インバータは、太陽光パネルで発電された直流電力を交流電力に変換し、蓄電するか、電力網に直接送電して住宅や商業施設で利用します。
さらに、風力タービンコンバータは、風力タービンで発電された交流電力を直流電力に変換し、商業、住宅、産業用途向けに送電網に送電します。このように、電力とエネルギーの需要の高まりにより、これらの半導体は電気・電子部品の動作に不可欠なデバイスとなり、市場の成長を牽引しています。
さらに、太陽光や風力などの再生可能エネルギーの導入は、その環境面での利点からますます普及しています。さらに、SiCやGaNといったパワーエレクトロニクス技術の新たな発展は、従来のシリコンベースのパワー半導体に比べて、より高い効率、より高い電力密度、そして優れた熱性能を実現しています。
したがって、市場動向分析では、上記の要因に基づき、太陽光発電インバータ、風力タービンコンバータ、HVDC送電システムなど、より幅広い用途におけるこれらの新技術の採用が、パワー半導体市場の成長を牽引していることが示されています。
パワー半導体は、様々な業界でスイッチ制御に使用されています。スイッチ制御にこれらの半導体を利用している主要産業としては、産業オートメーション、パワーエレクトロニクス、通信などが挙げられます。パワーエレクトロニクスは、電気エネルギーの変換と制御を扱う工学分野です。
これらの半導体はパワーエレクトロニクスに不可欠な部品であり、太陽光発電インバータ、風力タービンコンバータなど、様々な用途で使用されています。さらに、産業オートメーションにおいて、パワー半導体はモーター制御、プロセス制御、ロボット工学など、幅広い産業オートメーションアプリケーションで使用されています。
さらに、民生用電子機器のアプリケーションでは、民生用電子機器製品に対する要件の高まりにより、これらの半導体の使用が急速に増加しています。テクノロジーの進歩により、個人の間では先端技術を駆使した製品への関心が高まり、パワー半導体市場の成長を牽引しています。
例えば、World Roboticsのデータによると、2021年には中国、日本、米国などの国で導入されたロボットの数が、従業員1万人あたりでそれぞれ268.2万台、47.2万台、35.0万台と大幅に増加しました。したがって、市場動向の分析では、産業オートメーションの需要の高まりとロボットへの関心の高まりが、市場の成長を牽引する要因となっていることが示されています。
パワー半導体市場は絶えず進化しており、革新的な新技術を開発するためには、研究開発への継続的な投資が必要です。企業、特に中小企業は、貿易戦争、為替変動、巨額の貿易赤字といった地政学的問題の高まりにより、研究開発費への投資が困難になっており、市場の成長が抑制される傾向があります。
例えば、NXP Semiconductors N.V.の研究開発費は、2021年の19億米ドルから2022年には21億米ドルに増加しました。市場動向の分析では、中小企業にとっての研究開発費の高騰により、パワー半導体市場の需要が抑制されていることが示されています。
成長を続ける自動車産業には、電気自動車の普及、先進運転支援システム(ADAS)の利用拡大、インフォテインメントシステムの活用拡大などが含まれます。電気自動車は、モーター、バッテリー、充電システムの制御にパワー半導体を使用しています。今後数年間で電気自動車市場が大幅に成長すると予想されているため、電気自動車市場におけるこれらの半導体への需要は急速に高まっています。例えば、ADASは、アダプティブクルーズコントロール、車線逸脱警報、自動緊急ブレーキなどの機能を制御するために半導体を使用する車両にますます採用されています。したがって、市場動向の分析によると、電気自動車の需要の高まりは、予測期間中にパワー半導体市場の機会を拡大するでしょう。
パワー半導体市場は競争が激しく、主要プレーヤーが国内外の市場に半導体を提供しています。主要企業は、パワー半導体市場で強固な地位を維持するために、研究開発 (R&D)、製品イノベーション、最終用途の発売においていくつかの戦略を採用しています。パワー半導体業界の主要プレーヤーは以下のとおりです。
タイプ別に見ると、市場はダイオード、トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)、ゲートターンオフサイリスタ(GTO)、MOSFETに分類されます。MOSFETは、2022年には世界のパワー半導体市場で最大のシェアを占めると予測されています。自動車、電力・エネルギー、通信などの分野における技術の進歩により、市場は急速に成長しています。パワーMOSFETは、太陽光発電インバータ、風力タービンコンバータ、電気自動車など、幅広い用途に使用されているため、市場で最も広く使用されている半導体デバイスです。さらに、再生可能エネルギー技術の普及と電気自動車市場の拡大により、今後数年間は需要が拡大し続けると予想されています。例えば、インフィニオンテクノロジーズなどの企業は、OptiMOS 7をはじめとする車載用パワーMOSFETを提供しています。これらの製品は、高い電力効率、大電流アプリケーションにおけるSOA(動作状態オブザーバ)の向上、スイッチング損失の低減などを実現しています。
材料別に見ると、市場はシリコン、炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)に分類されます。2022年には、窒化ガリウム(GaN)が最大の市場シェアを占めると予測されています。パワー半導体市場全体における窒化ガリウム(GaN)のシェア拡大の主な要因は、その広いバンドギャップと電力損失の低減です。さらに、GaNはRFアプリケーションを含む電子機器において高い効率と最高の性能を提供し、この分野の市場成長を促進しています。さらに、セグメント別トレンド分析によると、このセグメントの成長を牽引する主な要因としては、GaNのスイッチング速度の向上、耐圧の向上、オン抵抗の低減などが挙げられ、これらはパワー半導体市場の需要拡大につながっています。
さらに、パワーコンバータやRFパワーアンプなど、幅広いアプリケーションにおいて、SiCやSiと比較してGaNの需要が高まっているため、このセグメントは予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想されています。例えば、RFパワーアンプは、5Gワイヤレスネットワーク、レーダーシステム、衛星通信など、様々なアプリケーションで無線周波数信号を増幅するために使用されます。例えば、インフィニオンテクノロジーズはGaNベースのトランジスタ、特にCoolGaNを供給しており、これらの半導体にとって魅力的な選択肢となっています。
エンドユーザー別に見ると、市場は民生用電子機器、自動車、IT・通信、電気・電子、電力・エネルギー、航空宇宙・防衛に分類されます。 2022年のパワー半導体市場全体において、民生用電子機器セグメントが33.7%と最大のシェアを占めました。スマートフォン、ノートパソコン、テレビなどの高性能民生用電子機器の設計・製造におけるこれらの半導体の需要の高さが、市場を牽引しています。
さらに、スマートフォンのディスプレイユニット、電源、カメラ操作といったデバイスにおける半導体技術の応用拡大が、パワー半導体市場のトレンドを牽引すると予測されており、このセグメントは予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予測されています。
レポートの属性 | レポートの詳細 |
調査タイムライン | 2017年~2031年 |
2031年の市場規模 | 608.6億米ドル |
CAGR (2023~2031年) | 4.10% |
タイプ別 | ダイオード、トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)、ゲートターンオフサイリスタ(GTO)、MOSFET |
材料別 | シリコン、シリコンカーバイド(SiC)、窒化ガリウム(GaN) |
用途別 | 民生用電子機器、自動車、IT・通信、電気・電子、電力・エネルギー、航空宇宙・防衛防衛 |
地域別 | 北米、欧州、アジア太平洋、中南米、中東・アフリカ |
主要プレーヤー | NXP Semiconductors N.V.、三菱電機株式会社、株式会社東芝、オン・セミコンダクター株式会社、日立パワーデバイス株式会社、テキサス・インスツルメンツ株式会社、インフィニオン・テクノロジーズAG、Beneq、STMicroelectronics N.V.、ルネサス エレクトロニクス株式会社、QORVO Inc. |
対象地域 | |
北米 | 米国 カナダ メキシコ |
ヨーロッパ | 英国 ドイツ フランス スペイン イタリア ロシア ベネルクス その他ヨーロッパ |
アジア太平洋地域 | 中国 韓国 日本 インド オーストラリア ASEAN その他アジア太平洋地域 |
中東・アフリカ | GCC諸国 トルコ 南アフリカ その他中東・アフリカ地域 |
中南米 | ブラジル アルゼンチン チリ その他中南米 |
レポートの対象範囲 | 収益予測、競合状況、成長要因、制約または課題、機会、環境および規制状況、PESTLE分析、PORTER分析、主要技術状況、バリューチェーン分析、コスト分析、地域別動向予測 |
地域セグメントには、北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカが含まれます。
北米は2022年に157億7000万米ドルと最大の収益シェアを占め、2031年には223億4000万米ドルに達し、年平均成長率(CAGR)4.2%で成長すると予測されています。また、2023年には161億2000万米ドルに達すると予測されています。さらに、この地域では、米国が同年に最大の収益シェア(72.35%)を占めました。パワー半導体市場分析によると、北米におけるこれらの半導体の採用は、NXP Semiconductors N.V.、Infineon Technologies AG、Texas Instrumentsといった半導体・エレクトロニクス業界の強力なプレゼンスによって主に推進されています。さらに、北米は太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギー技術の導入において先進的な地域です。これらの半導体は、これらのエネルギー源からの電力の変換・伝送に不可欠であり、この地域におけるパワー半導体市場の急速な拡大を促しています。
さらに、この地域には、従来のシリコンベースのパワー半導体よりも高い効率と電力密度を提供する、炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)といった新しいパワーエレクトロニクス技術があります。そのため、地域別の動向分析では、太陽光発電インバータ、風力発電コンバータ、電気自動車など、より幅広い用途における上記の新技術の導入が、パワー半導体市場の機会を牽引していることが示されています。
パワー半導体市場分析によると、アジア太平洋地域は予測期間中に4.3%という最も高い年平均成長率(CAGR)を記録すると予想されています。アジア太平洋地域のパワー半導体市場は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。この成長は、再生可能エネルギーの急速な普及、電気自動車市場の開拓、そして三菱電機株式会社、株式会社東芝、日立パワーデバイス株式会社といった半導体企業の存在など、いくつかの要因に起因しており、これらの企業が予測期間中のパワー半導体市場の動向を牽引すると考えられます。アジア太平洋地域は、世界で最も急速に成長している再生可能エネルギー市場のいくつかに拠点を置いています。太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギー技術の導入拡大に伴い、電力の変換・伝送用半導体の需要が高まっています。
パワー半導体は、高電流・高電圧に耐えるように設計された高効率デバイスであり、機器内での電力損失を低減します。パワー半導体には様々な種類があり、あらゆる電気・電子機器に使用され、電力の流れを一定の制限内で制御します。
たとえば、タイプ別セグメントでは、高効率など MOSFET パワー半導体の利点により、2022 年には MOSFET が主要なセグメントとなることが予想されます。
例えば、最終用途セグメント別に見ると、予測期間中、民生用電子機器セグメントが最も高い成長率を示すでしょう。スマートフォンや携帯機器などにおけるパワー半導体の用途拡大により、需要は増加すると予想されます。
アジア太平洋地域は、急速な工業化と通信および半導体インフラの需要の高まりにより、予測期間中に最も速い CAGR 成長を記録すると予想されています。