ワイドバンドギャップ（WBG）パワーデバイス市場規模と業界シェア - 成長動向と予測（2023年～2030年）

材質別：

材質別に見ると、市場は炭化ケイ素（SiC）、ダイヤモンド基板、窒化ガリウム（GaN）、酸化亜鉛（ZnO）、その他に分類されます。2022年には、炭化ケイ素（SiC）セグメントが30.86%と最大の売上高シェアを占めました。SiCはGaNパワーデバイスと比較してバンドギャップが広く（約3.0～3.3 eV）、より高いブレークダウン電圧に対応し、高温でも動作可能です。そのため、送電や電気自動車の充電といった高電力・高電圧アプリケーションにおけるSiCパワーデバイスの応用が、市場の成長を牽引しています。例えば、東芝は2022年8月に、産業用途向けに低オン抵抗と低スイッチング損失を実現する第3世代SiC MOSFETを発売しました。さらに、SiCパワーデバイスの高い熱伝導性が市場の成長を加速させています。

GaNパワーデバイスは、予測期間中に最も高いCAGR成長率を記録すると予想されています。GaNは電子移動度が高いため、オン抵抗と導通損失を低減できます。さらに、GaNデバイスはより小さなウェーハサイズで製造されるため、デバイスサイズはより小型化・コンパクト化されます。その結果、GaNパワーデバイスはポータブル電子機器、車載システム、データセンターなどの用途に適しており、市場の成長につながっています。

用途別：

用途別では、市場は以下のようにセグメント化されています。再生可能エネルギー、車両の電動化、産業用モーター駆動装置、無停電電源装置（UPS）、5G通信など、様々な分野が市場を牽引しています。2022年には、自動車分野が最大の収益シェアを占めました。ワイドバンドギャップパワーデバイスは、高効率と高速スイッチング速度を提供し、電力変換効率の向上と電力密度の向上を実現します。その結果、ワイドバンドギャップパワーデバイスは、効率的な発電のために電気自動車やハイブリッド電気自動車に採用されています。さらに、ワイドバンドギャップパワーデバイスは、電気自動車の配電および電圧変換用のDC-DCコンバータにも採用されています。例えば、ルネサス エレクトロニクス株式会社は2022年8月、電気自動車インバータの電力損失を低減する新世代のSi-IGBTを発表しました。さらに、効率的な送電・蓄電へのワイドバンドギャップパワーデバイスの応用が、市場の成長を加速させています。

再生可能エネルギー分野は、予測期間中に最も高いCAGR成長率を達成すると予想されています。シリコンカーバイド（SiC）や窒化ガリウム（GaN）などのワイドバンドギャップパワーデバイスは、太陽光パネルで発電された直流（DC）を系統接続に適した交流（AC）に変換する太陽光発電インバータに利用されています。さらに、ワイドバンドギャップパワーデバイスは、バッテリーやスーパーキャパシタなどのエネルギー貯蔵システムにおいても重要な役割を果たしています。

エンドユーザー別：

エンドユーザー別では、市場は自動車、エネルギー・公益事業、産業、航空宇宙・防衛、その他に分類されます。2022年には、自動車業界が最大の収益シェアを占めました。さらに、ワイドバンドギャップデバイスはEVの電力変換において十分な性能上の優位性をもたらし、車両の航続距離を延ばすことで、電気自動車の成長を促進します。例えば、STマイクロエレクトロニクスは2022年12月、電気自動車の性能と航続距離を向上させる高出力モジュールを発表しました。さらに、これらのデバイスは、ラジオ、マルチメディア、ナビゲーション、コネクティビティなどの車載インフォテインメントシステムにも採用されており、市場の成長にさらに貢献しています。

エネルギー・公益事業業界は、予測期間中に最も急速に成長する産業になると予想されています。太陽光発電へのワイドバンドギャップパワーデバイスの応用が、このセグメントの成長を牽引しています。SiCワイドバンドギャップパワーデバイスは、太陽光発電（PV）からのエネルギーを電力網に伝送することで、効率的な電力変換を促進します。さらに、スイッチング速度の高速化により、エネルギー貯蔵システムにおけるワイドバンドギャップパワーデバイスの導入が市場の成長にさらに貢献しています。

地域別：

地域セグメントには、北米、ヨーロッパ、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。

アジア太平洋地域は、2022年に4億7,534万米ドルと最大の収益シェアを占め、予測期間（2023～2030年）中に25%のCAGRで成長し、27億7,760万米ドルに達すると予測されています。また、この地域では、中国が同年に最大の収益シェア（28.9%）を占めました。インド、中国、日本などの国々でデータセンター数が増加しており、これらのセンターは効率的かつ費用対効果の高い方法でニーズを満たすために高効率機器を必要としているため、WBG電源装置の需要が高まっています。さらに、電気自動車に電力を供給する自動車業界における高出力デバイスの需要の高まりが、この地域の市場成長を牽引しています。

北米は、ワイドバンドギャップパワーデバイスの早期導入により、予測期間中に25.5%という最も高いCAGRを記録すると予想されています。その結果、メーカーはワイドバンドギャップ特性を持つパワーデバイスの生産を増やすために、様々な取り組みを行っています。例えば、2021年6月には、米国海軍研究所が、マイクロエレクトロニクスの製造向けに1200V以上のパワースイッチを可能にする窒化ガリウム（GaN）ワイドバンドギャップ半導体を発表しました。そのため、北米の主要企業による積極的な取り組みが市場の成長を牽引しています。