自動車における化合物半導体の成長機会

自動車の電動化と高効率高電圧充電システムの必要性が成長ポテンシャルを高める

化合物半導体（CS）は、ガリウムヒ素（GaAs）、GaN、リン化インジウム（InP）、シリコンゲルマニウムなど、周期表の異なるグループに属する2つ以上の元素から構成されます。自動車産業において、CSは元素半導体（例えばシリコン[Si]）に比べていくつかの利点があります。より高い周波数と温度で動作し、電子移動度が高く、優れた光学的・電子的特性を示します。このため、高速充電システム、レーザー・ヘッドライト、光検出と測距（LiDAR）、高速センサーなどに理想的です。

例えば、CSはワイドバンドギャップ（WBG）を持つため、元素半導体よりも発熱が少なく、エネルギーの損失が少ないため、電気自動車（EV）の充電部品の製造に適しています。メーカーはまた、自律走行車（AV）に不可欠な部品である高速レーザー・ダイオードの製造にもCSを使用しています。

AVやV2X（Vehicle to Everything）といった新たな自動車コンセプトは、世界的に大きな注目を集めています。GaAs、InP、GaNなどのCSは、こうした新たなコンセプトにおいて重要な役割を果たします。全体として、CSは最新の自動車に不可欠な要素であり、電気自動車、自律走行車、コネクティッドカーの開発を可能にします。

本レポートは以下のモジュールをカバーしています：

• CSの開発と普及に影響を与える主な促進要因と課題
• 技術情勢
• 利害関係者エコシステム
• サプライヤーの情勢
• 戦略的開発
• 地政学的分析
• プラント拡張計画
• 技術ロードマップ

目次

戦略的課題

• なぜ成長が難しくなっているのか？The Strategic Imperative 8（TM）：成長圧力を生み出す要因
• The Strategic Imperative 8（化合物半導体）
• 自動車産業における化合物半導体（CS）の主な戦略的インペラティブの影響
• 成長機会がGrowth Pipeline Engine（TM）を促進
• 調査手法

調査ハイライト

• 分析範囲
• CSの材料タイプ別セグメンテーション
• 主な調査結果
• 成長促進要因
• 成長抑制要因

自動車産業における化合物半導体の影響

• 自動車におけるCSの存在
• 自動車におけるCSベースのハードウェアの概要
• 自動車におけるCSの技術ベンチマーク
• 自動車におけるCSの利害関係者エコシステム
• サプライヤーの情勢
• 主なプレイヤーの新製品開発活動
• 新興企業の新製品開発活動
• CS採用に影響を与える地政学的シナリオ
• 自動車産業におけるCSの地域分析：アジア太平洋地域
• 自動車産業におけるCSの地域分析 - 欧州
• 自動車産業におけるCSの地域分析 - 北米
• ファウンドリーの生産能力増強投資（2020-2023年）
• 戦略的パートナーシップ
• M&A（合併・買収）
• 技術ロードマップ
• CSの新たな使用事例

成長機会ユニバース

• 成長機会1：サプライチェーンの統合
• 成長機会2：SiCとGaN半導体サプライヤー間の戦略的パートナーシップ
• 成長機会3：高電圧EVシステムを実現する低コストCSデバイス

付録

• 技術成熟度レベル（TRL）：説明

次のステップ

Vehicle Electrification and Need for High-efficiency High-voltage Charging Systems to Drive Growth Potential

A compound semiconductor (CS) consists of two or more elements from different groups in the periodic table, such as gallium arsenide (GaAs), GaN, indium phosphide (InP), and silicon germanium. In the automotive industry, CSs have several advantages over elemental semiconductors (e.g., silicon [Si]). They operate at higher frequencies and temperatures, have higher electron mobility, and exhibit superior optical and electronic properties. This makes them ideal for high-speed charging systems, laser headlights, light detection and ranging (LiDAR), and high-speed sensors.

For example, because CSs have a wide band gap (WBG), they produce less heat than elemental semiconductors, thus losing less energy. This makes them suitable for manufacturing electric vehicle (EV) charging components. Manufacturers also use CSs to produce high-speed laser diodes, which are essential components in autonomous vehicles (AVs).

Emerging automotive concepts, such as AVs and vehicle-to-everything (V2X), are attracting significant global traction. CSs, such as GaAs, InP, and GaN, play a vital role in these emerging concepts. Overall, a CS is a critical component of modern vehicles, enabling the development of electric, autonomous, and connected vehicles.

This report covers the following modules:

• Key Drivers and Challenges Influencing CS Development and Adoption

• Technology Landscape

• Stakeholder Ecosystem

• Supplier Landscape

• Strategic Developments

• Geopolitical Analysis

• Plant Expansion Plans

• Technology Roadmap

Table of Contents

Strategic Imperatives

• Why Is It Increasingly Difficult to Grow?The Strategic Imperative 8™: Factors Creating Pressure on Growth
• The Strategic Imperative 8™
• The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives of Compound Semiconductors (CSs) in the Automotive Industry
• Growth Opportunities Fuel the Growth Pipeline Engine™
• Research Methodology

Research Highlights

• Scope of Analysis
• Segmentation of CS by Material Type
• Key Findings
• Growth Drivers
• Growth Restraints

Impact of Compound Semiconductors in Automotive Industry

• Presence of CS in Automobiles
• Overview of CS-based Hardware in Automobiles
• Technology Benchmarking of CS Used in Automobiles
• Stakeholder Ecosystem of CS in Automotive
• Suppliers Landscape
• New Product Development Activities of Key Players
• New Product Development Activities of Start-ups
• Geopolitical Scenario Impacting the Adoption of CS
• Regional Analysis of CS in the Automotive Industry-Asia-Pacific
• Regional Analysis of CS in the Automotive Industry-Europe
• Regional Analysis of CS in the Automotive Industry-North America
• Investment in Capacity Expansion of Foundries (2020-2023)
• Strategic Partnerships
• Mergers and Acquisitions (M&As)
• Technology Roadmap
• Emerging Use Cases of CSs

Growth Opportunity Universe

• Growth Opportunity 1: Supply Chain Consolidation
• Growth Opportunity 2: Strategic Partnerships Between SiC and GaN Semiconductor Suppliers
• Growth Opportunity 3: Low-cost CS Devices to Realize Higher-voltage EV Systems

Appendix

• Technology Readiness Levels (TRL): Explanation

Next Steps

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