世界のパワー半導体市場は、2023年に443.4億米ドルの規模と評価されました。2032年には594.3億米ドルに達し、予測期間（2024～32年）にわたって3.31%のCAGRで成長すると予想されています。民生用電子機器、産業機械、自動車などのさまざまなアプリケーションでエネルギー効率の高いソリューションに対するニーズが高まっており、パワー半導体の需要が高まっています。これらのコンポーネントは、消費電力の削減と効率の向上に役立ちます。
パワー半導体は、他のすべての半導体デバイスと同様に、電気信号の補正や増幅、電気の流れのオン/オフに使用されます。長距離にわたる電力の送信と分配は、2 つの一般的な用途です。通常の半導体は、パワー半導体よりもはるかに小さいものの、同じ機能を実行します。これらの高性能コンポーネントは、数ギガワットの電流、電圧、周波数を処理できます。
半導体は、太陽光や風力エネルギーの電力変換器にSiCを使用して、エネルギー損失を減らし、寿命を延ばしています。SiC（シリコンカーバイド）は、バンドギャップが広いため、高出力アプリケーションに使用されています。SiCにはさまざまなポリタイプ（多形）がありますが、4H-SiCがパワーデバイスに最適です。強化された材料機能を対象とした研究開発活動の増加は、市場の成長に強力な推進力を与えると予想されます。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2030 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 3.31% |
| 市場規模 | |
| 急成長市場 | 北米 |
| 最大市場 | アジア太平洋地域 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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世界中で増加する消費者向け電子機器の消費が、市場の成長をプラスに推進しています。今日、通信機器 (スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、その他のデバイス)、コンピューター (個人用およびビジネス用のコンピューター、PCB 搭載)、エンターテイメント システム、家電製品など、幅広い消費者向け製品に半導体が必要です。
この市場における半導体の主な消費者はスマートフォンです。近年、スマートフォン分野では熾烈な競争が繰り広げられています。また、携帯電話の利用増加が世界市場を牽引すると予測されています。たとえば、エリクソンによると、世界のスマートフォンのデータトラフィックは、2019年の月間32エクサバイトから2026年までに221エクサバイトに増加すると予想されています。
インドブランドエクイティ財団（IBEF）によると、インドの家電製品および消費者向け電子機器（ACE）市場は、2022年に9％のCAGRを記録し、3.15兆インドルピー（483.7億米ドル）に達すると予想されています。これにより、予測期間中に市場の成長が促進されると予想されます。
民生用電子機器や無線通信の需要増加に加え、エネルギー効率の高いバッテリー駆動のポータブル機器の需要増加など、他の要因も需要を促進し、市場の成長にプラスの影響を与えると予想されます。
消費者向けガジェットは、最も受け入れられている電源であるリチウムイオン技術で駆動されています。これらの最新バッテリーには、いくつかの制限が問題となっています。この市場では、デバイスのバッテリー寿命を延ばすことが一般的になっています。より少ないエネルギーを使用するバッテリーを作成するための優れたソリューションが世界中で開発されています。この分野の市場拡大は、メーカーが製品のバッテリー容量を改善し、消費者がより短い充電時間を求めるようになったことに牽引されています。
このパターンは、すべてのウェアラブルおよびポータブル ガジェットに共通しています。OPPO、One Plus、Motorola、Samsung、Apple などのメーカーは、箱から出してすぐに使える急速充電アダプターを同梱しています。急速充電は、ユーザーがプラグを差し込む時間を短縮したいと考えているメーカーのマーケティング戦略の重要な要素です。エネルギー効率の高いバッテリー技術に対するニーズの高まりにより、予測期間中に市場の成長が促進されると予想されます。
消費者向け電子機器や無線通信の需要の増加、バッテリー駆動のエネルギー効率の高いポータブル機器の需要増加などの要因が市場の拡大を促進している一方で、予想される世界的なシリコンウェーハ不足とROI指標の組み合わせなどの要因が、その成長に対する脅威となることが予測されています。
さらに、SiC デバイスは駆動要件の面で課題を抱えています。SiC ベースのデバイスの主な目的は IGBT を置き換えることですが、この 2 つのデバイスの駆動要件は大きく異なります。ほとんどのトランジスタは通常、対称レール (±5V など) を使用する駆動要件を持っています。対照的に、SiC デバイスは、完全にオフにするために小さな負電圧が必要なため、非対称レール (-1V ～ -20V など) が必要です。追加の DC-DC ドライバーや 3 つの接続 (+、0V、-) を備えた特殊なバッテリーが必要になるため、ポータブル機器への応用が困難になる可能性があります。したがって、このような要因が市場の成長を妨げています。
IT および民生用電子機器、自動車、配電、鉄道輸送の各分野でのパワー半導体の採用は、非従来型エネルギー源の着実な増加によって推進されると予想されています。より効率的な電力管理と新しい消費者安全機能に対する需要の高まりが、自動車業界の採用を促進しています。たとえば、一部の EV アプリケーションでは、バッテリー充電器、補助 DC-DC コンバータ、ソリッド ステート回路遮断器などの低電力アプリケーションに SiC 技術がすでに使用され始めています。現在、シリコン カーバイド (SiC) などの半導体技術を使用するより効率的なドライブトレインにより、エンジニアは高電圧および高電力の需要をコスト効率よく達成できます。したがって、このようなアプリケーションは有利な成長の機会を提供します。
コンポーネント別に見ると、世界のパワー半導体市場は、ディスクリート、モジュール、およびパワー集積回路に分類されます。パワー集積回路セグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に1.9％のCAGRで成長すると予測されています。パワー集積回路（IC）は、電源、自動車、ソーラーパネル、電車などの高電圧アプリケーションで整流器またはスイッチとして使用されます。ICのオン状態では電気が流れ、オフ状態では電気が止まります。システム効率が向上し、エネルギー損失が削減されます。パワーICは、ディスクリート回路よりも全体的な物理的サイズがはるかに小さいため、さまざまな電源アプリケーションで使用されます。サイズが小さいため消費電力が低くなり、需要が増加します。
ディスクリートセグメントは2番目に大きいです。電力管理システムで使用されるパワー半導体は、パワースイッチと整流器（ダイオード）で構成されています。パワースイッチには、MOSFET、IGBT、BJT（バイポーラ接合トランジスタ）が含まれます。IGBT、MOSFET、BJTはディスクリート形式で見られ、1つのパッケージに収容されているのは1つのタイプだけです。ディスクリート半導体の重要なトレンドの1つは、効率的な電力管理です。スマートフォンはディスクリート半導体の主な消費者の1つです。アダプタ内のこれらの半導体は、必要な電流と電圧レベルを維持する上で重要な役割を果たします。企業は、デバイスをはるかに短時間で充電できるスマートフォン充電器を開発しており、そのためこれらの電流定格が大幅に上昇しています。この要因により、より堅牢なディスクリートパワー半導体が開発されると予想されます。
材料別に見ると、世界のパワー半導体市場は、シリコン/ゲルマニウム、シリコンカーバイド（SiC）、および窒化ガリウム（Gann）に分類されます。シリコン/ゲルマニウムセグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に1％のCAGRで成長すると予測されています。このセグメントでは、セグメントの成長を促進するいくつかの製品イノベーションが見られます。たとえば、2020年5月にNexperiaは、ショットキーダイオードの高効率と高速リカバリダイオードの熱安定性を組み合わせた、120V、150V、200Vの逆電圧を備えた新しいシリコンゲルマニウム（SiGe）整流器のシリーズを発表しました。自動車、通信インフラストラクチャ、サーバー市場をターゲットとする1〜3AのSiGe整流器は、LED照明、エンジン制御ユニット、燃料噴射などの高温アプリケーションで特に有益です。
シリコンカーバイド（SiC）セグメントは2番目に大きいです。シリコンカーバイド（SiC）製の半導体は、熱損失、スイッチング速度、サイズに関して高い基準を設定しています。パワーエレクトロニクスにより、熱の形で失われるエネルギーが50％削減されます。この節約は、電動モーターのエネルギー増加とパワーエレクトロニクスの効率化につながり、バッテリーの航続距離が延びます。ドライバーは、1回の充電でより遠くまで走行できます。シリコンベースのデバイスよりも高速で効率的なワイドバンドギャップテクノロジーであるSiCは、さまざまなセグメントで使用され、IGBTやMOSFETと競合しています。上記のすべての要因が、この成長に貢献しています。
エンドユーザー産業別に見ると、世界のパワー半導体市場は、自動車、民生用電子機器、ITおよび通信、軍事および航空宇宙、電力、工業、その他の産業に分類されています。 民生用電子機器が最大の市場シェアを占め、予測期間中に2％のCAGRで成長すると予測されています。 企業はこれまで、バッテリーを大量に消費するさまざまな新しいセンサーを採用してきました。 メーカーは、デバイスを簡潔に充電することが期待されるスマートフォン充電器を開発しており、そのため電流定格は0.5ミリアンペアから5ミリアンペアになっています。 パワー半導体の採用は、このような市場動向に大きく影響されると予想されます。 PC市場とウェアラブルガジェット市場の両方が同じパターンをたどっています。 メーカーは、顧客からの充電時間の短縮を望んでいます。 彼らのマーケティングアプローチの基礎は、OPPO、One Plus、Motorola、Samsung、Appleなどのメーカーによるこれらの急速充電アダプターの提供です。 これらの要素は、セグメントの拡大に役立ちます。
アジア太平洋地域は最大の市場シェアを占め、予測期間中に3.6％のCAGRで成長すると予測されています。この地域は世界の半導体ビジネスを支配しており、政府規制のサポートにより、アジア太平洋地域はパワー半導体市場を支配すると予測されています。中国、日本、台湾、韓国は、世界のディスクリート半導体市場の約65％を合計で占めています。ベトナム、タイ、マレーシア、シンガポールを含む他の国々も、この地域の市場支配に大きく貢献しています。インド電子半導体協会は、インドは国際的な研究開発施設にとって望ましい場所であると主張しています。したがって、政府が現在推進しているMake In Indiaの推進により、半導体ビジネスへの投資が発生すると予想されます。さらに、この地域は電子機器の製造大国であり、国内での使用と輸出の両方のために年間数百万の電気製品を生産しています。調査対象の業界の市場シェアは、電子製品と部品の生産増加に大きく影響されます。
北米は2番目に大きい地域です。2030年までに85億米ドルの予想価値に達し、年平均成長率2.6％を記録すると推定されています。北米地域は、半導体産業における製造、設計、研究において新技術をいち早く採用しています。北米のパワー半導体市場の成長は、自動車、ITおよび通信、軍事および航空宇宙、民生用電子機器などのエンドユーザー産業の成長と強く相関しています。米国半導体工業会（SIA）によると、半導体産業は2021年1月に400億米ドルの直接売上高を認識し、2020年1月の合計353億米ドルから13.2％増加しました。SIAは、収益で米国半導体産業の98％、米国以外のチップ企業のほぼ3分の2を占めています。米国の政策変更に支えられたこの地域の半導体供給不足も、国内の製造および設備投資を押し上げると予想されています。
ヨーロッパは3番目に大きい地域です。ヨーロッパ地域には、世界的に最も重要な技術ハブがいくつかあり、現代技術の重要な推進者および採用者です。先進技術の浸透とさまざまな業界での半導体の採用の増加が、市場の成長を牽引しています。研究プログラムの促進における地方政府の関与の増加により、多くの半導体指向のセクターが強化され、ハイテクの接続環境によってサポートされています。ドイツ政府は、2020年までに研究企業の数を20,000社、革新的企業の数を140,000社に増やすことを約束しました。世界半導体取引統計（WSTS）とSIAによると、ヨーロッパの半導体売上高は2019年に6.4％増加しました。このような開発が市場の成長を牽引しています。
The key players in the global power semiconductor market are Infineon Technologies AG, Texas Instruments Inc., United Silicon Carbide Inc., ST Microelectronics NV, NXP semiconductor Inc., ON Semiconductor Corporation, Renesas Electronic Corporation, Broadcom Inc., Toshiba Corporation, Fuji Electric Co. Ltd, Semikron International, Wolfspeed Inc, ROHM Co Ltd, Vishay Intertechnology Inc., Nexperia BV, Mitsubishi Electric Corporation, Alpha & Omega Semiconductor, Magnachip Semiconductor Corp, Microchip Technology Inc, and Littlefuse Inc.
