パワーディスクリートおよびパワーモジュール市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：タイプ別（パワーディスクリート、パワーモジュール）、コンポーネント別（サイリスタ、ダイオード、整流器、MOSFET、IGBT、その他）、材料別（SiC、GaN、その他）、産業分野別（通信、産業、自動車、再生可能エネルギー、消費者および企業、軍事、防衛、航空宇宙、医療）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2023～2031年

市場動向

世界のパワーディスクリートおよびモジュール市場の推進要因

様々な産業分野におけるパワーエレクトロニクスモジュールの需要増加

電子工学の分野として知られている「パワーエレクトロニクス電力変換と制御は、電気エネルギーの変換と制御に関わる分野です。炭化ケイ素半導体は、高い絶縁破壊電界強度や広いバンドギャップといった特性を持つため、パワーエレクトロニクス分野での利用に適しています。例えば、水力発電車のメインインバータ、シート制御、ブレーキシステムなど、車載エレクトロニクスの制御において非常に重要な役割を果たしています。

SiCパワーエレクトロニクスは、航空機に搭載される発電機やアクチュエータにおけるエネルギー変換も容易にします。パワーエレクトロニクスは、家電、産業用モータ駆動装置、航空宇宙、自動車など、さまざまな産業で利用頻度が高まっているため、市場が拡大しています。そのため、産業プロセスや電気・電子機器の動作における効果的な電力制御・管理機能により、多様な産業分野に適しています。こうした要因が市場の成長を牽引しています。

電気自動車、プラグイン電気自動車、ハイブリッド電気自動車への需要の高まり

シリコン半導体技術に基づく従来のパワーエレクトロニクスの効率は、一般的に85%から95%の範囲です。これは、電気エネルギーの約10%が熱として失われることを意味します。SiCデバイスの電界強度は、シリコン半導体の約10倍（2.8MV/cm対0.3MV/cm）です。この高い電界強度により、SiC基板上に薄い層構造を適用することが可能になります。さらに、SiCの高周波スイッチングは、電気自動車における電力損失の低減につながります。

SiCは純粋なSiベースの半導体デバイスよりも3倍高い熱伝導率を持ち、より高い温度での動作を可能にします。電気自動車やハイブリッド車の需要の高まりを受けて、さまざまな市場ベンダーがSiCベースのソリューションの製造に多額の投資を行っています。インフィニオン・テクノロジーズなどの大手企業は、電気自動車や太陽光発電インバーター市場の成長を受けて、パワーデバイスの生産に多額の投資を行っています。例えば、インフィニオン・テクノロジーズとクリー社は、2018年2月に炭化ケイ素（SiC）ウェハーを供給するための戦略的な長期供給契約を締結しました。したがって、需要の増加は、電気自動車市場の成長を促進する。

世界のパワーディスクリートおよびモジュール市場の制約

ガン材料の入手困難

GaNベースのパワーコンポーネントは、同じ抵抗値と耐圧であればシリコン製のものよりも小型化できるため、市場で人気が高まっています。しかし、GaNパワーデバイスの大規模な商用化における最大の障壁は、入手性の低さです。一部のGaNデバイスは容易に入手できますが、選択肢は限られています。特に、オフライン電源に必要な600Vを超える電圧に対応するデバイスは少ないのが現状です。さらに、デバイスの定格や特性に関する標準化が不足していることも、GaNパワーデバイスの普及を阻害する要因となっています。市場に出回っているどのデバイスにも、代替供給元がほとんど存在しないことが、GaNデバイスの普及における最大の課題です。

世界のパワーディスクリートおよびモジュール市場における機会

高電圧直流送電とスマートグリッドに関する政府の取り組み

高電圧直流送電（HVDC）システムやスマートグリッドでは、GaNパワーデバイスが使用されています。これらのデバイスは信頼性が高く、柔軟なネットワークトポロジーを提供し、負荷調整性能に優れ、リアルタイムでのトラブルシューティングを可能にします。パワーデバイスは、高周波スイッチングによる高効率化を実現し、高電圧制御を可能にします。さらに、パワーモジュールはモジュラーマルチレベルコンバータ（MMC）にも使用され、電力損失の低減に貢献します。そのため、GaNパワーデバイスモジュールを搭載したコンバータは、HVDCシステムで広く利用されています。

さらに、中国、日本、米国などの各国政府は、電力ネットワークの強化を目指し、スマートグリッド技術に多額の投資を行っています。したがって、これらの要因すべてが、電力ディスクリートおよびモジュール市場の成長に大きな機会をもたらすと予想されます。

地域分析

地域別に見ると、世界のパワーディスクリートおよびモジュール市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、およびLAMEA（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）に二分される。

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

アジア太平洋地域は、世界最大のパワーディスクリートおよびモジュール市場である。株主であり、予測期間中に 7.2% の CAGR を示すと推定されています。アジア太平洋地域は、高電圧電力用の巨大な発電所の存在、パ​​ワーモジュールの需要の増加、人口増加により、パワーディスクリートおよびモジュール市場の成長率の点で最も収益性の高い地域です。さらに、総電力の約 70% は、パワーコンポーネントを組み込んだパワーエレクトロニクスシステムによって処理されると推定されています。これらのデバイスは、自動車、再生可能エネルギー発電所、電力網インフラストラクチャなどのアプリケーションで広く採用されています。さらに、これらの組織は、高度なテクノロジーを使用して電力インフラストラクチャを構築するためにさまざまな取り組みを行っています。さまざまな業種の組織は、電力管理を確保するためにパワーデバイスの重要性を認識しています。自動スイッチングデバイスとパワーモジュールに対する高い需要も市場の成長を促進します。

欧州は予測期間中に年平均成長率（CAGR）6.5%を示すと予想されている。欧州は、パワーディスクリートおよびモジュールの生産量において、世界で2番目に高い市場です。自動車業界における電力管理デバイスの採用増加が市場の成長を後押ししています。さらに、欧州企業はパワーエレクトロニクスデバイスに関する意識向上に積極的に取り組んでおり、これが市場を牽引しています。デジタル電子機器の増加、先進的な電気自動車および高度な仮想システムの普及拡大は、欧州におけるパワーディスクリートおよびモジュールの成長機会を数多く生み出しています。先進的な電気自動車の需要により、欧州諸国では近い将来、市場が急速な成長を遂げると予想されています。補助金制度、小規模企業の買収、低消費電力デバイスの採用といった積極的な政府主導の取り組みが、市場全体の成長を促進しています。

さらに、効率性の向上、耐久性の向上、歪みの最小化といった要素が、小型パワーモジュールの需要を押し上げています。加えて、自動化アプリケーションやリアルタイム監視に対する需要の高まりも、この地域におけるパワーコンポーネントの需要を左右する要因となっています。

北米は、パワーディスクリートおよびモジュール市場の収益において大きなシェアを占めています。これは、米国やカナダといった国々の存在によるもので、これらの国々では、政府が電気自動車（EV）やハイブリッド車（HEV）の利用促進を通じて環境汚染対策に積極的に取り組んでおり、これらの車両には大規模なパワーコンポーネントが搭載されています。さらに、米国の国防予算が過去最高水準であることも、この地域のパワーディスクリートおよびモジュール市場の成長を後押しする要因となっています。米国に拠点を置くパワーコンポーネント企業は、電子戦や高度なレーダーにおいてパワーコンポーネントが優先的に使用されるようになるにつれ、国際的な軍事政策の恩恵を受けています。加えて、北米におけるパワーモジュールの採用拡大と電子機器の販売増加も、パワーディスクリートおよびモジュール市場の成長を牽引しています。さらに、電力・エネルギー分野における耐久性の高いパワーモジュールへの需要の高まりも、市場の成長を促進しています。例えば、2018年10月、電力および熱管理会社であるデルタエレクトロニクス社は、炭化ケイ素（SiC）MOSFETデバイスを用いた高速電気自動車（EV）充電器の開発に関する研究プログラムを発表した。

LAMEA地域には、ブラジル、サウジアラビア、南アフリカ、およびその他のLAMEA諸国が含まれます。LAMEA地域は世界のパワーディスクリートおよびモジュール市場において小さな市場シェアを占めているため、投資機会が数多く存在します。先進技術および電子アプリケーションに対する需要の増加、そして小型パワーモジュールおよびICに対する認知度の高まりが、同地域のパワーディスクリートおよびモジュール市場の普及を促進すると予測されています。

セグメント分析

世界の市場は、種類、部品、材料、および産業分野によって二分される。

タイプに基づく世界の電力市場は、パワーディスクリートとパワーモジュールに二分される。

パワーモジュール分野は市場シェアが最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）5.3%を示すと予測されています。パワーモジュールは、複数の半導体チップが絶縁基板上に実装され、その基板が放熱銅ベースプレートに取り付けられた構造になっています。これらのモジュールは、ハーフブリッジ、フルブリッジ、チョッパなど、さまざまな構成で提供されています。IGBTモジュールは、高出力の産業用途や牽引用途で広く使用されています。パワーモジュールは、その比類のない効率性と耐久性により、ここ数年で需要が増加しています。これらは、電力管理における次の進化段階と言えるでしょう。

さらに、溶接機、圧延機、ウォーターポンプなどの高電圧機器を動作させるために、多くの産業でIGBTおよびMOSFETモジュールが採用されています。IGBTベースの技術は、電流漏れを低減し効率を高めるために、ヨーロッパ諸国のトロリーにも採用されています。IGBTモジュールは、コスト効率が高く、高電圧でも容易に制御できるため、現在のビジネス環境で好まれており、市場の成長につながっています。

コンポーネントに基づいて世界の市場は、サイリスタ、ダイオード、整流器、MOSFET、IGBT、その他に分類される。

IGBTセグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.81%を示すと推定されています。IGBTは、電子スイッチデバイスとして使用されるパワー半導体の一種です。また、少数キャリアデバイスであるため、スイッチング速度が速く、効率も向上します。MOSFETとバイポーラ接合トランジスタ（BJT）を一体化した構造で、再生可能エネルギー源や電気自動車におけるスイッチング速度の向上と電力損失の防止に貢献します。

さらに、スマートガジェットにおけるパワーエレクトロニクスの成長は、主要企業による大規模な研究開発と製品投入によって促進されています。IGBTデバイスは、その高い効率性から電気自動車や産業システムで広く使用されています。電気自動車の需要の急増と高電圧動作デバイスの必要性の高まりは、エネルギー・電力、自動車、家電、産業分野におけるIGBTの採用を後押ししています。

素材に基づいて世界の市場は、炭化ケイ素（SiC）、窒化ガリウム（GaN）、その他に二分される。

GaNセグメントは市場を支配しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）3.2%で成長すると予測されています。窒化ガリウム（GaN）トランジスタは、シリコンベースのトランジスタの性能向上代替品として進化してきました。シリコンデバイスよりも、所定の抵抗値と耐圧に対してより小型のデバイスを製造できます。これらのパワーコンポーネントは、極めて低い抵抗と高周波スイッチングを実現できます。これらの特性は、高効率電源、電気自動車（EV）、ハイブリッド電気自動車（HEV）、太陽光発電インバータ、RFスイッチングに活用されています。サーバー、IT機器、高効率で安定した電源、EVおよびHEVデバイス向けの電源に適用可能です。

無線周波数機器におけるGaNの需要増加、通信業界における採用拡大、そしてAC急速充電器、LiDAR、ワイヤレス給電に対する需要急増が、市場におけるGaNパワーコンポーネントの成長を牽引している。さらに、これらのデバイスはシリコンデバイスと比較して多くの利点を有している。

業界別分類に基づく世界のパワーディスクリートおよびモジュール市場は、通信、産業、自動車、再生可能エネルギー、消費者および企業向け、軍事、防衛、航空宇宙、医療の各分野に区分される。

産業分野は市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 6.5% を示すと予測されています。世界の産業分野では大きな変革が起こっています。クラウドインフラストラクチャ、技術革新、サプライチェーン分析の力を活用することで、この分野の産業は力強い成長を遂げています。さらに、産業製造は世界の GDP に大きく貢献しているため、発展途上国と先進国の両方にとって極めて重要です。高出力産業用スイッチング電源 (SMPS)、無停電電源装置 (UPS)、産業用モータ駆動用の可変周波数駆動装置 (VFD)、大型太陽光発電インバータにおけるパワーモジュールの使用増加が、産業用途向けパワーディスクリートおよびモジュールの成長を牽引しています。