와이드 밴드갭(WBG) 전력 소자 시장 규모 및 산업 점유율 - 성장 추세 및 예측(2023~2030년)

재료 기반:

재료 기반 시장은 탄화규소, 다이아몬드 기판, 질화갈륨, 산화아연 등으로 구분됩니다. 탄화규소 부문은 2022년 매출 점유율 30.86%로 가장 큰 비중을 차지했습니다. SiC는 GaN 전력 소자보다 넓은 밴드갭(약 3.0~3.3eV)을 가지고 있어 더 높은 항복 전압을 처리하고 더 높은 온도에서 작동할 수 있습니다. 따라서 전력 전송 및 전기차 충전과 같은 고전력 및 고전압 애플리케이션에 SiC 전력 소자를 적용함으로써 시장 성장을 견인하고 있습니다. 예를 들어, 도시바는 2022년 8월, 산업용 애플리케이션에 낮은 온 저항과 낮은 스위칭 손실을 제공하는 3세대 SiC MOSFET을 출시했습니다. 더욱이, SiC 전력 소자의 높은 열전도도는 시장 성장을 가속화하고 있습니다.

GaN 전력 소자는 예측 기간 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. GaN은 높은 전자 이동도를 가지고 있어 GaN 소자의 온 저항과 전도 손실을 낮출 수 있습니다. 또한, GaN 소자는 더 작은 웨이퍼 크기에 제조되므로 소자 크기가 더 작고 컴팩트해집니다. 결과적으로 GaN 전력 소자는 휴대용 전자 제품, 자동차 시스템 및 데이터 센터에 적합하여 시장 성장을 촉진하고 있습니다.

응용 분야별:

응용 분야별로 시장은 다음과 같이 세분화됩니다. 재생 에너지, 차량 전기화, 산업용 모터 드라이브, 무정전 전원 공급 장치, 5G 통신 등이 있습니다. 자동차 부문은 2022년 가장 큰 매출 점유율을 차지했습니다. 와이드 밴드갭 전력 소자는 더 높은 효율과 빠른 스위칭 속도를 제공하여 향상된 전력 변환 및 더 높은 전력 밀도를 구현합니다. 결과적으로 와이드 밴드갭 전력 소자는 효율적인 전력 생성을 위해 전기 및 하이브리드 전기 자동차에 사용됩니다. 또한, 와이드 밴드갭 전력 소자는 전기 자동차의 전력 분배 및 전압 변환을 위한 DC-DC 컨버터에도 사용됩니다. 예를 들어, 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics Corporation)는 2022년 8월 전기 자동차 인버터에서 낮은 전력 손실을 제공하는 차세대 Si-IGBT를 출시했습니다. 또한, 효율적인 송전 및 전력 저장을 위한 와이드 밴드갭 전력 소자의 적용이 시장 성장을 가속화하고 있습니다.

재생 에너지 부문은 예측 기간 동안 가장 빠른 CAGR 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 탄화규소(SiC) 및 질화갈륨(GaN) 소자와 같은 와이드 밴드갭 전력 소자는 태양광 인버터에 사용되어 태양광 패널에서 생성된 직류(DC)를 계통 연계에 적합한 교류(AC)로 변환합니다. 또한, 와이드 밴드갭 전력 소자는 배터리 및 슈퍼커패시터와 같은 에너지 저장 시스템에서 중요한 역할을 합니다.

최종 사용자 기준:

최종 사용자 기준으로 시장은 자동차, 에너지 및 유틸리티, 산업, 항공우주 및 방위, 기타 등으로 구분됩니다. 자동차 산업은 2022년에 가장 큰 매출 점유율을 차지했습니다. 또한, 와이드 밴드갭 소자는 EV 전력 변환에서 충분한 성능 이점을 제공하여 주행 거리를 늘려 전기 자동차의 성장을 촉진합니다. 예를 들어, 2022년 12월, ST마이크로일렉트로닉스는 성능과 주행 거리 향상을 위한 전기차용 고전력 모듈을 출시했습니다. 또한, 이 디바이스는 라디오, 멀티미디어, 내비게이션, 커넥티비티 애플리케이션용 차량용 인포테인먼트 시스템에 적용되어 시장 성장에 더욱 기여하고 있습니다.

에너지 및 유틸리티 산업은 예측 기간 동안 가장 빠르게 성장하는 산업으로 부상할 것으로 예상됩니다. 태양광 변환을 위한 와이드 밴드갭 전력 소자의 적용이 이 분야의 성장을 견인하고 있습니다. SiC 와이드 밴드갭 전력 소자는 태양광(PV)에서 전력망으로 에너지를 전달하여 효율적인 전력 변환을 촉진합니다. 또한, 높은 스위칭 속도로 인해 에너지 저장 시스템에 와이드 밴드갭 전력 소자가 도입되면서 시장 성장에 더욱 기여하고 있습니다.

지역별:

지역별 세그먼트는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 그리고 라틴 아메리카를 포함합니다.

아시아 태평양 지역은 2022년 4억 7,534만 달러로 가장 큰 매출 점유율을 기록했으며, 예측 기간(2023-2030년) 동안 연평균 성장률 25%로 27억 7,760만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 또한, 같은 해 아시아 태평양 지역에서 중국은 28.9%로 가장 큰 매출 점유율을 기록했습니다. 인도, 중국, 일본 등 여러 국가의 데이터 센터 증가는 WBG 전력 소자 수요를 견인하고 있습니다. 이러한 데이터 센터는 효율적이고 비용 효율적으로 요구 사항을 충족하기 위해 고효율 장비를 필요로 하기 때문입니다. 더욱이, 자동차 산업에서 전기 자동차에 전력을 공급하는 고전력 소자에 대한 수요 증가는 이 지역 시장의 성장을 견인하고 있습니다.

북미 지역은 와이드 밴드갭 전력 소자의 조기 도입으로 인해 예측 기간 동안 25.5%의 가장 빠른 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 따라서 제조업체들은 와이드 밴드갭 특성을 가진 전력 소자 생산을 늘리기 위해 여러 가지 노력을 기울이고 있습니다. 예를 들어, 2021년 6월, 미국 해군 연구소(US Naval Research Laboratory)는 마이크로전자 제품 생산을 위한 1200V 이상의 전력 스위치를 구현하는 질화갈륨(GaN) 와이드 밴드갭 반도체를 출시했습니다. 따라서 북미 주요 기업들의 적극적인 이니셔티브가 시장 성장을 견인하고 있습니다.