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市場調査レポート
商品コード
1530801
パワー半導体の2030年市場予測:製品タイプ、材料、用途、エンドユーザー、地域別の世界分析Power Semiconductor Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Product Type (Discrete Power Semiconductors, Power Modules, Power Integrated Circuits and Other Product Types), Material, Application, End User and By Geography |
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カスタマイズ可能
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パワー半導体の2030年市場予測:製品タイプ、材料、用途、エンドユーザー、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年08月01日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、パワー半導体の世界市場は2024年に542億米ドルを占め、予測期間中のCAGRは6.9%で、2030年には808億米ドルに達する見込みです。
パワー半導体は、現代の電子システムにおいて重要な部品であり、電力を効率的に制御・変換するために使用されます。パワー半導体は高電圧と高電流を扱い、産業機械から民生用電子機器に至るまで、さまざまな用途の電力調整を可能にします。これらの半導体は、電力の流れを管理し、エネルギー効率を向上させ、発熱を抑えます。炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)の使用など、材料科学における革新は、性能と効率を高めています。これらの材料は、従来のシリコンベースの半導体と比較して、より高い熱伝導性と優れたスイッチング速度を提供し、より信頼性の高いコンパクトな電源管理ソリューションに貢献しています。
米国議会予算局によると、米国の国防費は2033年まで毎年増加すると予測されています。米国の国防費は2023年には7,460億米ドルに達します。
電気自動車とハイブリッド車の急増
電気自動車やハイブリッド車の普及に伴い、バッテリー管理、モーター制御、エネルギー変換において重要な役割を果たすため、先進的なパワー半導体部品に対する需要が増加します。MOSFET、IGBT、GaNデバイスなどのパワー半導体は、電気推進システムや効率的な電力変換に関わる高電圧・高電流の管理に不可欠です。このような需要の高まりは、パワー半導体技術への革新と投資を促進し、効率、サイズ、性能の向上につながり、市場の成長を後押ししています。
高い研究開発費
炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)のような先端技術の開発には多額の投資が必要であり、これが生産コストの上昇や価格圧力につながる可能性があります。財務的な制約に直面している中小企業は、技術の進歩に追いつくのに苦労し、競争力を低下させ、技術革新を阻害する可能性があります。さらに、研究開発費の高騰は新技術の商業化を遅らせ、最先端ソリューションの市場全体への普及を遅らせる可能性があります。
太陽光発電と風力発電システムの採用増加
再生可能エネルギー源は、グリッドと統合してエネルギー使用を最適化するために、効率的な電力管理・変換技術を必要とします。パワー半導体は、太陽光インバータや風力タービンのDC-AC変換、最大電力点追従(MPPT)、エネルギー貯蔵管理などのタスクに不可欠です。さらに、太陽光発電や風力発電設備の増加により、高効率ダイオード、MOSFET、IGBTなどの先進的なパワー半導体部品や、炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などの新興技術に対する需要が高まっています。
熱管理の課題
パワー半導体は動作中に大きな熱を発生し、不適切な熱管理は過熱、効率の低下、デバイス寿命の短縮につながります。このため、複雑でコストのかかる冷却ソリューションの開発が必要となり、システム全体のコストが上昇する可能性があります。また、熱管理要件の増加は、製品開発を遅らせ、研究開発費を増加させ、市場の技術革新と新技術の迅速な市場投入に影響を与えます。
COVID-19は、サプライチェーンを混乱させ、生産と出荷の遅れを引き起こすことで、パワー半導体市場に大きな影響を与えました。パンデミックは当初、景気減速と工場閉鎖による需要減退につながった。しかし、世界が順応するにつれて、エレクトロニクスへの依存度の高まり、リモートワーク、ヘルスケアや再生可能エネルギーなどの分野の成長によって需要が急増しました。危機はデジタルトランスフォーメーションを加速させ、レジリエントなサプライチェーンの必要性を浮き彫りにし、半導体技術とインフラへの長期投資を促進しました。
予測期間中、ディスクリートパワー半導体セグメントが最大になる見込み
ディスクリートパワー半導体は、その汎用性と幅広い応用範囲により、予測期間中に最大となる見込みです。ディスクリート・パワー半導体は、民生用電子機器から産業用機械に至るまで、さまざまなシステムで特定の電力制御タスクを効率的に処理します。その継続的な進化により、性能、信頼性、エネルギー効率が向上しています。自動車、再生可能エネルギー、産業オートメーションなどの分野でエネルギー効率の高いソリューションへの需要が高まっていることが、市場成長の原動力となっています。
予測期間中、窒化ガリウムセグメントのCAGRが最も高くなる見込み
窒化ガリウムセグメントは、予測期間中にCAGRが最も高くなると予想されます。なぜなら、これらのGaNデバイスは、より速いスイッチング速度、より高い効率、より高い熱伝導性を可能にし、エネルギー効率を向上させ、発熱を抑えるからです。これにより、よりコンパクトで信頼性の高い電源管理ソリューションが実現します。GaN技術の採用は、電気自動車、再生可能エネルギー・システム、高周波電源などのアプリケーションで加速しています。
北米では電気自動車の普及が進んでおり、バッテリー管理システムやモーター制御用のパワー半導体の需要が高まっています。さらに、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源の拡大により、効率的な電力変換・管理システムのニーズが高まり、市場の成長を後押ししています。
アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国のような国々におけるEVインフラと生産への大規模な投資が、特にバッテリー管理およびモーター制御アプリケーション向けのパワー半導体の需要を促進しているため、予測期間中に最も高いCAGRを維持すると予測されます。さらに、アジア太平洋諸国では、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーへの注目が高まっており、これらのエネルギー源を統合し最適化するための高度な電源管理ソリューションが必要とされています。
According to Stratistics MRC, the Global Power Semiconductor Market is accounted for $54.2 billion in 2024 and is expected to reach $80.8 billion by 2030 growing at a CAGR of 6.9% during the forecast period. Power semiconductors are crucial components in modern electronic systems, used to control and convert electrical power efficiently. They handle high voltages and currents, enabling the regulation of power in various applications, from industrial machinery to consumer electronics. These semiconductors manage power flow, improve energy efficiency, and reduce heat generation. Innovations in material science, such as the use of silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN), are enhancing performance and efficiency. These materials offer higher thermal conductivity and better switching speeds compared to traditional silicon-based semiconductors, contributing to more reliable and compact power management solutions.
According to the US Congressional Budget Office, defense spending in the United States is predicted to increase every year until 2033. Defense outlays in the United States amounted to USD 746 billion in 2023.
Surge in electric and hybrid vehicles
As electric and hybrid vehicles become more prevalent, the demand for advanced power semiconductor components increases due to their critical role in battery management, motor control, and energy conversion. Power semiconductors like MOSFETs, IGBTs, and GaN devices are essential for managing the high voltages and currents involved in electric propulsion systems and efficient power conversion. This growing demand drives innovation and investment in power semiconductor technology, leading to advancements in efficiency, size, and performance boosting the growth of the market.
High R&D costs
Significant investment is required to develop advanced technologies like silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN), which can lead to higher production costs and pricing pressures. Smaller firms, facing financial constraints, may struggle to keep pace with technological advancements, reducing competition and potentially stifling innovation. Additionally, high R&D expenses can delay the commercialization of new technologies, slowing the overall market adoption of cutting-edge solutions.
Increasing adoption of solar and wind power systems
Renewable energy sources require efficient power management and conversion technologies to integrate with the grid and optimize energy usage. Power semiconductors are essential for tasks such as DC-AC conversion, maximum power point tracking (MPPT), and energy storage management in solar inverters and wind turbines. Further the growth in solar and wind energy installations drives demand for advanced power semiconductor components, such as high-efficiency diodes, MOSFETs, and IGBTs, as well as emerging technologies like silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN).
Thermal management challenges
Power semiconductors generate significant heat during operation, and inadequate thermal management can lead to overheating, reduced efficiency, and shorter device lifespans. This necessitates the development of complex and costly cooling solutions, which can increase overall system costs and the increased thermal management requirements can also delay product development and add to R&D expenses, impacting the market's ability to innovate and bring new technologies to market quickly.
COVID-19 significantly impacted the power semiconductor market by disrupting supply chains, causing delays in production and shipping. The pandemic initially led to a decline in demand due to economic slowdowns and factory closures. However, as the world adapted, there was a surge in demand driven by increased reliance on electronics, remote work, and growth in sectors like healthcare and renewable energy. The crisis accelerated digital transformation and highlighted the need for resilient supply chains, driving long-term investments in semiconductor technology and infrastructure.
The discrete power semiconductors segment is expected to be the largest during the forecast period
The discrete power semiconductors is expected to be the largest during the forecast period due to their versatility and wide application range. They handle specific power control tasks efficiently in various systems, from consumer electronics to industrial machinery. Their continued evolution enhances performance, reliability, and energy efficiency. The growing demand for energy-efficient solutions in sectors like automotive, renewable energy, and industrial automation drives their market growth.
The gallium nitride segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The gallium nitride segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period because these GaN devices enable faster switching speeds, higher efficiency, and greater thermal conductivity, which improves energy efficiency and reduces heat generation. This leads to more compact and reliable power management solutions. The adoption of GaN technology is accelerating in applications such as electric vehicles, renewable energy systems, and high-frequency power supplies.
North America is projected to hold the largest market share during the forecast period owing to the growing adoption of EVs in North America increases demand for power semiconductors for battery management systems and motor control. Further the expansion of renewable energy sources like solar and wind drives the need for efficient power conversion and management systems propelling the market growth.
Asia Pacific is projected to hold the highest CAGR over the forecast period due to significant investments in EV infrastructure and production in countries like China, Japan, and South Korea are driving demand for power semiconductors, particularly for battery management and motor control applications. Additionally the growing focus on renewable energy sources, such as solar and wind power, in Asia Pacific countries necessitates advanced power management solutions to integrate and optimize these energy sources.
Key players in the market
Some of the key players in Power Semiconductor market include Alpha & Omega Semiconductor, Broadcom Inc., Fuji Electric Co. Ltd, Infineon Technologies AG, Littlefuse Inc., Magnachip Semiconductor Corp., Microchip Technology Inc., Mitsubishi Electric Corporation, Nexperia Holding BV, NXP Semiconductors NV, ON Semiconductor Corporation, Qorvo Inc., Renesas Electronics Corporation, Rohm Co. Ltd, Semikron International, STMicroelectronics NV, Texas Instruments Inc., Toshiba Corporation and Wolfspeed Inc.
In July 2024, Infineon expanded Infringement Lawsuit against Innoscience and files complaint with U.S. International Trade Commission. In addition, Infineon filed a complaint with the U.S. International Trade Commission (USITC) containing legal claims referring to the same four patents covered by the lawsuit.
In June 2024, Infineon introduced power system reliability Modeling to reduce power shortages and blackouts in data center systems. Target applications of the solution include DCDC converters, ACDC rectifiers and IBC modules utilized in data centers, AI servers, GPUs, and telecom networks.
In June 2024, VIS and NXP to established a joint venture to build and operate a 300mm Fab. The joint-venture fab will support 130nm to 40nm mixed-signal, power management and analog products, targeting the automotive, industrial, consumer and mobile end markets.