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市場調査レポート
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1548610

GaN半導体デバイス：市場シェア分析、産業動向・統計、成長予測（2024～2029年）

GaN Semiconductor Devices - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2024 - 2029)
出版日: | 発行: Mordor Intelligence | ページ情報: 英文 164 Pages | 納期: 2～3営業日

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GaN半導体デバイス：市場シェア分析、産業動向・統計、成長予測（2024～2029年）
出版日: 2024年09月02日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 164 Pages
納期: 2～3営業日
ご注意事項 :
本レポートは最新情報反映のため適宜更新し、内容構成変更を行う場合があります。ご検討の際はお問い合わせください。
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概要

世界のGaN半導体デバイスの市場規模は、2024年に43億4,000万米ドルに達し、2024～2029年の予測期間中にCAGR 21.64%で成長し、2029年には115億7,000万米ドルに達すると予測されています。

GaN Semiconductor Devices-Market

主なハイライト

  • 太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーに対する需要の高まりが、電力変換システムにおけるGaN半導体デバイスの使用を後押ししています。GaNの高電力密度、高速スイッチング速度、改善された熱性能は、効率的なエネルギー変換を可能にし、エネルギーの浪費を減らしてシステム全体の効率を高めます。
  • 太陽光発電は、グリーンエネルギー分野で最も急成長している分野のひとつです。複数の個別半導体で構成されるソーラーパネルは、光起電力効果によって太陽光を電気に変換します。政府の優遇措置やコスト低下などの要因による太陽エネルギー需要の高まりが、ソーラーパネルの生産と設置の急増につながっています。その結果、これらのパネルを効率的に機能させるために必要なディスクリート半導体の需要が高まっています。
  • 高周波で動作し、過酷な環境条件に耐え、高出力を実現するGaNの能力は、レーダーシステム、電子戦、通信システムなどの用途に適しています。GaNデバイスは、性能、信頼性の向上、システムサイズの縮小を実現し、航空宇宙・防衛技術の進歩に貢献しています。
  • しかし、窒化ガリウム半導体デバイスに関連する高コストは、調査した市場成長の大きな抑制要因となっています。これらのデバイスの製造プロセスには、複雑な製造技術と特殊な装置が必要であり、これが全体的なコストを押し上げています。このため、窒化ガリウム半導体デバイスは他の半導体材料に比べて相対的に高価であり、価格に敏感な市場での採用が制限されています。
  • COVID後のシナリオでは、リモートワーク環境がハイパースケールデータセンターの成長につながり、スマートフォン、ウェアラブル、ノートパソコン、その他のIT機器の需要が増加しています。
  • 全米ソフトウェアサービス企業協会（NASSCOM）によると、インドのデータセンター投資は2025年までに46億米ドルに達する予定です。インドのデータセンターは、新興国市場と比較して、市場開拓と運用の両面でコスト効率が高いことが最大の強みです。現在、インドのデータセンターは主にムンバイ、ベンガルール、チェンナイ、デリー（NCR）、ハイデラバード、プネーにあります。カルカッタ、ケララ、アーメダバードは今後のデータセンター拠点となる予定です。こうしたデータセンター市場への投資拡大が、調査対象市場の成長を後押ししています。

窒化ガリウム（GaN）半導体デバイス市場動向

家電が大きな市場シェアを占める

  • 窒化ガリウム（GaN）半導体は、家電産業において重要なコンポーネントとして浮上しています。そのユニークな特性により、これらの半導体はパワーエレクトロニクスで急速に人気を集めています。従来のシリコンベースのデバイスと比較して、GaN半導体は高い耐圧と低いオン抵抗を提供します。
  • 従来のシリコンベースの半導体と比較して、GaN半導体は、その高い電子移動度と広いバンドギャップにより、より低い電力損失を示します。スマートフォンでは、GaNベースの電源管理チップにより、高速充電、バッテリー寿命の延長、発熱の低減が可能になります。同様に、GaN半導体はノートパソコンにおいてより効率的な電力変換を可能にし、バッテリー寿命の延長とデバイスの軽量化をもたらします。
  • スマートフォンの普及が進んでいることも、調査対象市場の成長を後押ししています。Ericssonによると、2023年、世界のスマートフォンモバイルネットワーク契約数はほぼ70億に達しました。2028年には77億を超えると予想されています。スマートフォンのモバイルネットワーク契約数が最も多いのはインド、中国、米国です。
  • GaN半導体は高周波アプリケーションで優れた性能を発揮するため、最新の電子機器の需要がますます高まるのに適しています。スマートフォンでは、GaNベースの無線周波数（RF）アンプが信号品質を高め、通話の明瞭さとデータ転送速度の向上につながります。ノートパソコンでは、GaNベースのパワーアンプが高速ワイヤレス接続を可能にし、全体的なパフォーマンスを向上させます。さらに、消費者向けウェアラブル製品では、GaN半導体が安定したワイヤレス通信を促進し、高度なセンサーの統合を可能にします。

著しい成長を遂げる中国

  • 中国はここ数十年、半導体と関連商品の主要な製造業者およびユーザーとして台頭してきました。中国における半導体チップ需要の急増は、デジタル環境の急速な拡大によるところが大きいです。加えて、政府のプログラムも中国におけるデジタル技術の採用拡大に貢献しています。その1つが「Made in China 2025」で、ロボット工学、IoT、自動化、AI、AR/VR、MLなどの先進ICTソリューションの産業分野への統合を奨励することを目的としています。
  • 同国のGaN半導体市場の成長は、スマートフォン、スマートテレビ、ラップトップ、タブレット、家電製品などの人気の高まりにも影響されています。コンシューマーセクターは、この材料のコストと効率の優位性により、OEMによるGaN採用の主要な力となっており、この動向は減速することなく続くと予想されます。GaNは、スマートフォンメーカーが小型で価格対電力比の良い充電器を製造することを可能にします。
  • また、中国は自動車生産大国としても知られ、市場での地位を高めるために自動車産業への投資を拡大しています。その結果、中国政府は最近、国内での自動車製造を促進するため、外資に対するさまざまな規制を撤廃しました。
  • さらに、消費者の可処分所得の増加に起因する高級車への需要の高まりは、これらの自動車に搭載される電子機器や制御ユニットが増加し、GaN半導体の需要を促進するため、調査された市場の成長に有利な見通しを生み出しています。例えば、中国汽車工業協会（CAAM）によると、2023年12月の中国の自動車生産台数は、乗用車が月間227万3,000台、商用車が月間31万台となっています。

窒化ガリウム（GaN）半導体デバイス産業概要

GaN半導体デバイス市場は半固体化しています。同市場の主要企業には、Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation、Nexperia Holding BV（Wingtech Technology）、Infineon Technologies AG、Efficient Power Conversion Corporation、NXP Semiconductors NVなどがあります。各社は、予測期間中に競争力を獲得するため、複数のパートナーシップを結び、新製品の投入に投資することで市場シェアを拡大しています。

  • 2024年6月 - Infineon Technologies AGは、CoolGaNTransistor 700 V G4製品ファミリーを発表しました。これらのデバイスは電力変換、特に700 Vの電圧範囲で優れています。これらのトランジスタは、入出力比率において20%の性能向上を誇ります。この強化は、効率の向上、電力損失の最小化、より経済的なソリューションにつながります。これらのアプリケーションは、民生用充電器やノートPCアダプタから、データセンター電源、再生可能エネルギーインバータ、バッテリストレージソリューションに及びます。
  • 2024年5月 - Toshiba Electronic Devices & Storage Corporationは、石川県のKaga Toshiba Electronics Corporation（Toshibaの主要グループ会社）において、パワー半導体用300ミリウエハー製造施設とオフィスビルの竣工式を開催しました。今回の完工は、東芝の複数年にわたる投資計画のフェーズ1における重要なマイルストーンとなります。今後、設備の据付を進め、2024年度後半に量産を開始します。

その他の特典

  • エクセル形式の市場予測（ME）シート
  • 3ヶ月間のアナリストサポート

目次

第1章 イントロダクション

  • 調査の前提条件と市場定義
  • 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場洞察

  • 市場概要
  • 産業の魅力度 - ポーターのファイブフォース分析
    • 供給企業の交渉力
    • 消費者の交渉力
    • 新規参入業者の脅威
    • 代替品の脅威
    • 競争企業間の敵対関係
  • COVID-19の影響とその他のマクロ経済要因が市場に与える影響

第5章 市場力学

  • 市場促進要因
    • 5G実行の進展に牽引される通信インフラ分野からの旺盛な需要
    • 高性能、小型フォームファクターなどの有利な特性が軍用セグメントでの採用を促進
  • 市場抑制要因
    • コストと運用上の課題

第6章 市場セグメンテーション

  • タイプ別
    • パワー半導体
    • オプト半導体
    • RF半導体
  • デバイス別
    • トランジスタ
    • ダイオード
    • 整流器
    • パワーIC
  • エンドユーザー産業別
    • 自動車
    • 家電
    • 航空宇宙・防衛
    • 医療
    • 情報通信・テクノロジー
    • その他のエンドユーザー産業
  • 地域別
    • 米国
    • 欧州
    • 日本
    • 中国
    • 韓国
    • 台湾
    • ラテンアメリカ
    • 中東・アフリカ

第7章 競合情勢

  • 企業プロファイル
    • Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation
    • Nexperia Holding BV（Wingtech Technology Co. Ltd）
    • Infineon Technologies AG
    • Efficient Power Conversion Corporation
    • NXP Semiconductors NV
    • Texas Instruments Incorporated
    • MACOM Technologies Solutions Holdings Inc.
    • STMicroelectronics NV
    • Microchip Technology Inc.
    • Soitec
    • Qorvo Inc.
    • ROHM Co. Ltd

第8章 投資分析

第9章 市場の将来

目次
Product Code: 51609

The GaN Semiconductor Devices Market size is estimated at USD 4.34 billion in 2024, and is expected to reach USD 11.57 billion by 2029, growing at a CAGR of 21.64% during the forecast period (2024-2029).

GaN Semiconductor Devices - Market

Key Highlights

  • The escalating demand for renewable energy sources, including solar and wind power, has propelled the use of GaN semiconductor devices in power conversion systems. GaN's high-power density, fast switching speeds, and improved thermal performance enable efficient energy conversion, reducing energy wastage and increasing overall system efficiency.
  • Solar power is one of the fastest-growing segments in the green energy sector. Solar panels, which consist of multiple discrete semiconductors, transform sunlight into electricity through the photovoltaic effect. The rising demand for solar energy, driven by factors such as government incentives and falling costs, has led to a surge in the production and installation of solar panels. This, in turn, has fueled the demand for discrete semiconductors required for the efficient functioning of these panels.
  • GaN's ability to operate at high frequencies, withstand harsh environmental conditions, and deliver high power outputs makes it suitable for applications such as radar systems, electronic warfare, and communication systems. GaN devices offer improved performance, reliability, and reduced system size, contributing to advancements in aerospace and defense technologies.
  • However, the high cost associated with gallium nitride semiconductor devices acts as a significant restraint to the growth of the studied market. The production process of these devices requires complex manufacturing techniques and specialized equipment, which adds to the overall cost. This makes gallium nitride semiconductor devices relatively expensive compared to other semiconductor materials, limiting their adoption in price-sensitive markets.
  • The remote working environment, in the post-COVID scenario, is leading to the growth in hyper-scale data centers and increased demand for smartphones, wearables, laptops, and other IT equipment, creating a need for memory chips and resulting in increased demand for the market studied.
  • As per the the National Association of Software and Service Companies (NASSCOM), India's data center investment is slated to reach USD 4.6 billion by 2025. India's higher cost efficiency in both development and operation is its most significant advantage compared to more mature markets. Currently, India's data centers are primarily located in Mumbai, Bengaluru, Chennai, Delhi (NCR), Hyderabad, and Pune. Calcutta, Kerala, and Ahmedabad are the upcoming data center hubs. These growing data center market investments drive the growth of the market studied.

Gallium Nitride (GaN) Semiconductor Devices Market Trends

Consumer Electronics to Hold Significant Market Share

  • Gallium nitride (GaN) semiconductors have emerged as crucial components in the consumer electronics industry. Due to their unique properties, these semiconductors have rapidly gained popularity in power electronics. Compared to traditional silicon-based devices, GaN semiconductors offer higher breakdown voltage and lower on-resistance.
  • Compared to traditional silicon-based semiconductors, GaN semiconductors exhibit lower power losses due to their higher electron mobility and wider bandgap. In smartphones, GaN-based power management chips enable faster charging, longer battery life, and reduced heat generation. Similarly, GaN semiconductors allow for more efficient power conversion in laptops, resulting in extended battery life and reduced device weight.
  • The increasing penetration of smartphones is likely to aid the growth of the studied market. According to Ericsson, in 2023, the number of smartphone mobile network subscriptions worldwide reached almost seven billion. It is expected to exceed 7.7 billion by 2028. India, China, and the United States have the highest number of smartphone mobile network subscriptions.
  • GaN semiconductors perform well in high-frequency applications, making them suitable for the ever-increasing demands of modern electronic devices. In smartphones, GaN-based radio frequency (RF) amplifiers enhance signal quality, leading to improved call clarity and faster data transfer rates. In laptops, GaN-based power amplifiers enable high-speed wireless connectivity and enhance overall performance. Furthermore, in consumer wearables, GaN semiconductors facilitate stable wireless communication and enable the integration of advanced sensors.

China to Witness Significant Growth

  • China has emerged as the leading manufacturer and user of semiconductors and associated goods in recent decades. The surge in demand for semiconductor chips in China is largely due to the rapid expansion of the digital environment. In addition, government programs contribute to the increased adoption of digital technologies in China. One such initiative is "Made in China 2025," which aims to encourage the integration of advanced technologies like robotics, IoT, automation, and advanced ICT solutions such as AI, AR/VR, and ML in the industrial sector.
  • The growth of the country's GaN semiconductor market is also influenced by the rising popularity of smartphones, smart TVs, laptops, tablets, home appliances, etc. The consumer sector has been the primary force behind GaN adoption by OEMs due to the material's cost and efficiency advantages, and this trend is anticipated to continue without deceleration. GaN enables smartphone manufacturers to produce chargers with reduced dimensions and a better price-to-power ratio.
  • China is also known as a leading producer of motor vehicles and is expanding its investment in the automotive industry to enhance its market position. As a result, the Chinese government has recently lifted various restrictions on foreign investment to promote automotive manufacturing within the nation.
  • Moreover, the growing demand for luxury vehicles owing to the rising disposable income of the consumers is creating a favorable outlook for the studied market's growth as more electronic and control units feature in these vehicles, which drives the demand for GaN semiconductors. For instance, according to the China Association of Automobile Manufacturers (CAAM), in December 2023, monthly automobile production in China stood at 2,273 thousand units of passenger vehicles and 310 thousand units of commercial vehicles.

Gallium Nitride (GaN) Semiconductor Devices Industry Overview

The GaN semiconductor devices market is semi-consolidated. Some of the significant players in the market are Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation, Nexperia Holding BV (Wingtech Technology Co. Ltd), Infineon Technologies AG, Efficient Power Conversion Corporation, NXP Semiconductors NV, and many more. The companies are increasing their market share by forming multiple partnerships and investing in introducing new products to earn a competitive edge during the forecast period.

  • June 2024 - Infineon Technologies AG introduced the CoolGaNTransistor 700 V G4 product family. These devices excel in power conversion, specifically in the 700 V voltage range. These transistors boast a 20% performance boost in input and output figures-of-merit. This enhancement translates to heightened efficiency, minimized power losses, and more economical solutions. These applications span from consumer chargers and notebook adapters to data center power supplies, renewable energy inverters, and battery storage solutions.
  • May 2024 - Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation held a ceremony to mark the completion of a new 300-millimeter wafer fabrication facility for power semiconductors and an office building at Kaga Toshiba Electronics Corporation in Ishikawa Prefecture, Japan, one of Toshiba's key group companies. Completing construction is a significant milestone for Phase 1 of Toshiba's multi-year investment program. Toshiba will now proceed with equipment installation and start mass production in the second half of the fiscal year 2024.

Additional Benefits:

  • The market estimate (ME) sheet in Excel format
  • 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

  • 1.1 Study Assumptions and Market Definition
  • 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS

  • 4.1 Market Overview
  • 4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
    • 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
    • 4.2.2 Bargaining Power of Consumers
    • 4.2.3 Threat of New Entrants
    • 4.2.4 Threat of Substitutes
    • 4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
  • 4.3 Impact of COVID-19 Aftereffects and Other Macroeconomic Factors on the Market

5 MARKET DYNAMICS

  • 5.1 Market Drivers
    • 5.1.1 Strong Demand from Telecom Infrastructure Segment Driven by Advancements in 5G Implementation
    • 5.1.2 Favorable Attributes Such As High-performance and Small Form Factor to Drive Adoption in the Military Segment
  • 5.2 Market Restraint
    • 5.2.1 Cost & Operational Challenges

6 MARKET SEGMENTATION

  • 6.1 By Type
    • 6.1.1 Power Semiconductors
    • 6.1.2 Opto-Semiconductors
    • 6.1.3 RF Semiconductors
  • 6.2 By Devices
    • 6.2.1 Transistors
    • 6.2.2 Diodes
    • 6.2.3 Rectifiers
    • 6.2.4 Power ICs
  • 6.3 By End-user Industry
    • 6.3.1 Automotive
    • 6.3.2 Consumer Electronics
    • 6.3.3 Aerospace and Defense
    • 6.3.4 Medical
    • 6.3.5 Information Communication and Technology
    • 6.3.6 Other End-user Industries
  • 6.4 By Geography
    • 6.4.1 United States
    • 6.4.2 Europe
    • 6.4.3 Japan
    • 6.4.4 China
    • 6.4.5 Korea
    • 6.4.6 Taiwan
    • 6.4.7 Latin America
    • 6.4.8 Middle East and Africa

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

  • 7.1 Company Profiles
    • 7.1.1 Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation
    • 7.1.2 Nexperia Holding BV (Wingtech Technology Co. Ltd)
    • 7.1.3 Infineon Technologies AG
    • 7.1.4 Efficient Power Conversion Corporation
    • 7.1.5 NXP Semiconductors NV
    • 7.1.6 Texas Instruments Incorporated
    • 7.1.7 MACOM Technologies Solutions Holdings Inc.
    • 7.1.8 STMicroelectronics NV
    • 7.1.9 Microchip Technology Inc.
    • 7.1.10 Soitec
    • 7.1.11 Qorvo Inc.
    • 7.1.12 ROHM Co. Ltd

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OF THE MARKET