ID : CBI_1299 | 업데이트 날짜 : | 작성자 : CBI 카테고리 : 반도체 및 전자
전력 반도체는 높은 전류와 전압을 견딜 수 있도록 설계된 효율적인 부품으로, 장치 내 전력 손실을 줄여줍니다. 다양한 종류가 있으며, 모든 전기 및 전자 장치에 사용되어 특정 한계 내에서 전력 흐름을 제어합니다. 또한, 다양한 장치 간에 변형된 전기 및 전자 기능을 수행하도록 설계되었습니다. 또한, 주요 응용 분야로는 전력 증폭기를 통한 신호 증폭, 인버터 및 컨버터 부품, 그리고 전기 제품의 전원 켜기/끄기 스위치 등이 있습니다.
전력 반도체 시장 규모는 2031년까지 608억 6천만 달러 이상으로 성장할 것으로 예상되며, 2023년 441억 4천만 달러에서 2031년 4.10%의 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다.
태양광 및 풍력 발전을 포함한 재생 에너지 기술의 도입 증가에 힘입어 전력 및 에너지 부문의 전력 반도체 수요가 빠르게 증가하고 있습니다. 이러한 반도체는 풍력 터빈 컨버터, 태양광 인버터, HVDC 송전 시스템 등 전력 및 에너지 분야의 다양한 분야에 주로 사용됩니다. 태양광 인버터는 태양광 패널에서 생성된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 저장하거나 전력망으로 직접 송전하여 주거 및 상업 시설에서 활용합니다.
또한, 풍력 터빈 컨버터는 풍력 터빈에서 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 주거, 상업 및 산업용 전력망으로 송전합니다. 전력 및 에너지 수요 증가에 따라 이러한 반도체는 전기 및 전자 부품 작동에 필수적인 장치로 자리 잡았으며, 시장 성장을 견인하고 있습니다.
또한, 태양광 및 풍력을 포함한 재생 에너지의 환경적 이점 덕분에 채택이 점차 확대되고 있습니다. 또한, SiC와 GaN을 포함한 전력 전자 기술의 새로운 발전은 기존 실리콘 기반 전력 반도체보다 더 높은 효율, 더 높은 전력 밀도, 그리고 더 나은 열 성능을 제공하고 있습니다.
따라서 시장 동향 분석은 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터, HVDC 송전 시스템 등 더 광범위한 응용 분야에 이러한 신기술이 도입되는 것과 관련된 위에서 언급한 요인들이 전력 반도체 시장 성장을 견인하고 있음을 보여줍니다.
전력 반도체는 다양한 산업 분야에서 스위치 제어에 사용됩니다. 스위치 제어에 이러한 반도체를 사용하는 주요 산업으로는 산업 자동화, 전력 전자, 통신 등이 있습니다. 전력 전자는 전기 에너지의 변환 및 제어를 다루는 공학 분야입니다.
이러한 반도체는 전력 전자의 필수 부품이며 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 또한, 산업 자동화 분야에서 전력 반도체는 모터 제어, 공정 제어, 로봇 공학 등 다양한 산업 자동화 애플리케이션에 사용됩니다.
게다가, 가전제품 분야에서도 가전제품에 대한 수요가 증가함에 따라 이러한 반도체의 사용이 빠르게 증가하고 있습니다. 기술의 발전은 기술적으로 진보된 제품에 대한 사람들의 관심을 불러일으켰고, 이는 전력 반도체 시장 성장의 원동력이 되었습니다.
예를 들어, 월드 로보틱스(World Robotics) 데이터에 따르면, 2021년 중국, 일본, 미국을 포함한 국가에서 도입된 로봇 수는 직원 1만 명당 각각 268.2대, 47.2대, 35.0대(천 대)씩 크게 증가했습니다. 따라서 시장 동향 분석 결과, 산업 자동화 수요 증가와 로봇 선호도 증가가 전력 반도체 시장의 성장 원동력으로 작용하고 있습니다.
전력 반도체 시장은 끊임없이 발전하고 있으며, 새롭고 혁신적인 기술을 개발하기 위해서는 지속적인 연구 개발 투자가 필요합니다. 기업, 특히 중소기업은 무역 전쟁, 환율 변동, 높은 무역 적자 등 지정학적 문제 심화로 인해 R&D 투자에 어려움을 겪고 있으며, 이는 시장 성장을 저해하는 경향이 있습니다.
예를 들어, NXP Semiconductors N.V.의 R&D 비용은 2021년 19억 달러에서 2022년 21억 달러로 증가했습니다. 따라서 시장 동향 분석 결과, 중소기업의 높은 R&D 지출 비용 때문에 전력 반도체 시장 수요가 매우 제한적인 것으로 나타났습니다.
성장하는 자동차 산업 전기 자동차 산업은 전기차 도입 증가, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 활용 증가, 인포테인먼트 시스템 적용 증가 등을 포함합니다. 전기차는 모터, 배터리 및 충전 시스템을 제어하기 위해 전력 반도체를 사용합니다. 향후 전기차 시장이 크게 성장할 것으로 예상됨에 따라 전기차 시장에서 이러한 반도체에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있습니다. 예를 들어, ADAS는 적응형 크루즈 컨트롤, 차선 이탈 경고, 자동 비상 제동 등의 기능을 제어하기 위해 반도체를 사용하는 차량에 점점 더 많이 도입되고 있습니다. 따라서 시장 동향 분석에 따르면 전기차에 대한 수요 증가는 예측 기간 동안 전력 반도체 시장 기회를 더욱 확대할 것으로 예상됩니다.
전력 반도체 시장은 국내외 시장에 반도체를 공급하는 주요 기업들이 치열하게 경쟁하고 있습니다. 주요 기업들은 전력 반도체 시장에서 강력한 입지를 차지하기 위해 연구 개발(R&D), 제품 혁신, 최종 사용 출시에 있어 다양한 전략을 채택하고 있습니다. 전력 반도체 산업의 주요 업체는 다음과 같습니다.
전력 반도체 시장은 유형에 따라 다이오드, 트랜지스터, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT), 게이트 턴오프 사이리스터(GTO), MOSFET으로 구분됩니다. MOSFET은 2022년 세계 전력 반도체 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 자동차, 전력 및 에너지, 통신 등 다양한 분야의 기술이 발전하면서 전력 반도체 시장이 급속도로 성장하고 있습니다. 전력 MOSFET은 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터, 전기 자동차 등 다양한 분야에 적용되어 시장에서 가장 널리 사용되는 반도체 소자입니다. 또한, 재생 에너지 기술 도입 증가와 전기 자동차 시장의 성장으로 인해 향후 몇 년 동안 전력 MOSFET의 수요는 계속 증가할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies)와 같은 회사는 더 높은 전력 효율, 고전류 애플리케이션의 향상된 SOA(시스템 동작 범위), 낮은 스위칭 손실 등을 특징으로 하는 OptiMOS 7과 같은 다양한 자동차용 전력 MOSFET을 제공하고 있습니다.
소재별로 시장은 실리콘, 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN)으로 구분됩니다. 질화갈륨(GaN)은 2022년에 가장 큰 시장 점유율을 기록할 것으로 예상됩니다. 전체 전력 반도체 시장에서 질화갈륨(GaN)의 점유율 증가에 기여하는 주요 요인은 더 넓은 밴드갭과 낮은 전력 손실입니다. 또한, GaN은 RF 애플리케이션을 포함한 전자 기기에서 향상된 효율과 최고의 성능을 제공하여 해당 부문의 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 또한, 세그먼트별 추세 분석에 따르면, 이 세그먼트 성장의 주요 요인으로는 GaN의 빠른 스위칭 속도, 높은 항복 전압, 낮은 온 저항 등이 있으며, 이는 전력 반도체 시장 수요를 급증시키고 있습니다.
게다가, 전력 변환기, RF 전력 증폭기 등 다양한 응용 분야에서 SiC 및 Si 대비 GaN의 수요가 증가함에 따라, 이 세그먼트는 예측 기간 동안 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, RF 전력 증폭기는 5G 무선 네트워크, 레이더 시스템, 위성 통신 등 다양한 응용 분야에서 무선 주파수 신호를 증폭하는 데 사용됩니다. 예를 들어, Infineon Technologies는 GaN 기반 트랜지스터인 CoolGaN을 제공하며, 이는 이러한 반도체에 적합한 매력적인 옵션입니다.
최종 용도를 기준으로 시장은 가전제품, 자동차, IT 및 통신, 전기전자, 전력 및 에너지, 항공우주 및 방위로 세분화됩니다. 가전 부문은 2022년 전체 전력 반도체 시장 점유율의 33.7%로 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 스마트폰, 노트북, TV 등 고성능 가전제품의 설계 및 제조에 필요한 이러한 반도체에 대한 수요가 높아 시장을 주도하고 있습니다.
또한, 스마트폰 등의 디스플레이 장치, 전원 공급 장치, 카메라 작동 등에 사용되는 반도체 기술의 적용이 증가함에 따라 이 부문은 예측 기간 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상되며, 이는 전력 반도체 시장 동향을 주도할 것으로 예상됩니다.
보고서 속성 | 보고서 세부 정보 |
연구 일정 | 2017-2031 |
2031년 시장 규모 | 608억 6천만 달러 |
CAGR (2023-2031) | 4.10% |
유형별 | 다이오드, 트랜지스터, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT), 게이트 턴오프 사이리스터(GTO), MOSFET |
재료별 | 실리콘, 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN) |
최종 용도별 | 가전, 자동차, IT 및 통신, 전기 및 전자, 전력 및 에너지, 항공우주 및 국방 |
지역별 | 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 |
주요 기업 | NXP Semiconductors N.V., Mitsubishi Electric Corporation, Toshiba Corporation, On Semiconductor Corporation, Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd., Texas Instruments Incorporated, Infineon Technologies AG, Beneq, STMicroelectronics N.V., Renesas Electronics Corporation, QORVO Inc. |
포함 지역 | |
북미 | 미국 캐나다 멕시코 |
유럽 | 영국 독일 프랑스 스페인 이탈리아 러시아 베네룩스 기타 국가 유럽 |
아시아 태평양 | 중국 한국 일본 인도 호주 아세안 기타 아시아 태평양 |
중동 및 아프리카 | GCC 터키 남아프리카 공화국 기타 중동 및 아프리카 |
중남미 | 브라질 아르헨티나 칠레 기타 중남미 지역 |
보고서 범위 | 매출 전망, 경쟁 환경, 성장 요인, 제약 또는 과제, 기회, 환경 및 규제 환경, PESTLE 분석, PORTER 분석, 핵심 기술 환경, 가치 사슬 분석, 비용 분석, 지역 동향 및 예측 |
지역별 세그먼트에는 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카가 포함됩니다.
북미 지역은 2022년 157억 7천만 달러로 가장 큰 매출 점유율을 기록했으며, 2031년에는 연평균 성장률 4.2%로 223억 4천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 또한, 2023년에는 161억 2천만 달러의 매출을 기록할 것으로 전망됩니다. 또한, 같은 해 북미 지역에서 미국은 72.35%의 최대 매출 점유율을 기록했습니다. 전력 반도체 시장 분석에 따르면, 북미 지역에서 이러한 반도체 채택은 NXP Semiconductors N.V., Infineon Technologies AG, Texas Instruments와 같은 반도체 및 전자 산업의 강력한 입지에 기인합니다. 북미는 태양광 및 풍력 발전과 같은 재생에너지 기술 도입을 선도하는 지역입니다. 이러한 반도체는 앞서 언급된 에너지원에서 생산된 전력을 변환하고 송전하는 데 필수적이므로, 이 지역의 전력 반도체 시장 확대를 가속화하고 있습니다.
또한, 이 지역에는 실리콘 카바이드(SiC) 및 갈륨 나이트라이드(GaN)와 같은 새로운 전력 전자 기술이 있으며, 이러한 기술은 기존 실리콘 기반 전력 반도체보다 높은 효율과 전력 밀도를 제공합니다. 따라서 지역 동향 분석 결과, 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터, 전기 자동차를 포함한 다양한 응용 분야에 이러한 신기술이 도입됨에 따라 전력 반도체 시장 기회가 확대되고 있음을 알 수 있습니다.
전력 반도체 시장 분석에 따르면 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 4.3%의 가장 빠른 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역의 전력 반도체 시장은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 재생 에너지 도입의 급속한 증가, 전기 자동차 시장 개방, 미쓰비시 전기, 도시바, 히타치 파워 세미컨덕터 디바이스 등 반도체 기업의 진출 등 여러 요인에 기인하며, 이러한 요인들이 예측 기간 동안 전력 반도체 시장 동향을 주도할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역은 세계에서 가장 빠르게 성장하는 몇몇 재생 에너지 시장에 본사를 두고 있습니다. 태양광 및 풍력 발전과 같은 재생 에너지 기술의 도입 증가로 인해 전력 변환 및 송전용 반도체 수요가 증가하고 있습니다.