炭化ケイ素パワー半導体市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：エンドユーザー産業別（自動車、家電、IT・通信、軍事・航空宇宙、電力、産業、その他のエンドユーザー産業）および地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

市場成長要因

無線通信と家電製品に対する需要の高まり

世界中で民生用電子機器の利用が増加していることは、市場の発展にプラスの影響を与えています。今日では、通信機器（スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、その他のガジェットなど）、コンピュータ（個人用コンピュータと企業用コンピュータの両方にプリント基板が搭載されています）、エンターテイメントシステム、家電製品など、多種多様な民生用製品に半導体が使用されています。ノートパソコンなどの民生用ガジェットはエネルギー消費量が多いため、炭化ケイ素（SiC）パワー半導体が必要とされています。SiCパワー半導体は、こうしたガジェットのエネルギー消費量を削減するのに役立ちます。民生用電子機器の台数の増加に伴い、世界のエネルギー消費量も増加しており、これがSiCパワー半導体デバイスへの需要を高めています。

タブレットやノートパソコンで急速充電が一般的になるにつれ、SiC半導体の需要は増加すると予想されます。現在、急速充電オプションを提供しているノートパソコンメーカーは比較的少数です。さらに、充電器にSiCパワー半導体を使用することで、エネルギー消費量の増加に伴う発熱量も減少します。基地局に多数のアンテナを設置するMassive MIMOも、5Gネットワ​​ークで使用されている技術の一つです。したがって、5Gは予測期間中、対象市場にとって大きなチャンスとなるでしょう。

市場抑制

シリコンウェハーの不足と多様な駆動要件

SiCベースの半導体は、シリコンベースの半導体よりも優れた熱特性を持ち、より多くの熱エネルギーを伝導できるにもかかわらず、パッケージング技術は依然として開発途上です。現在、SiC部品の大部分は、ワイヤボンディングやダイボンディングなど、シリコン特有の技術を用いてパッケージングされています。これらの技術は広く普及しており、費用対効果が高く、実績があり信頼性も高いものです。SiCもこの技術を用いてパッケージングできますが、数十kHzの低周波回路にしか適用できません。さらに、SiCベースのパワーデバイスは、過剰な寄生容量と寄生インダクタンスのために、高周波を印加するとその性能を十分に発揮できません。したがって、SiCを広く普及させるには、製造設備の更新が必要になる可能性がありますが、現在の技術進歩のペースでは実現不可能です。

市場機会

バッテリー駆動の携帯機器に対する需要の高まり

家電製品は、現在開発されている中で最高の電源であるリチウムイオン技術によって駆動されています。しかし、これらの最新のバッテリーには、デバイスのバッテリー寿命を延ばすなど、いくつかの制約があります。世界中の研究所では、より少ないエネルギーで動作するバッテリーを開発するための優れたソリューションが開発されています。メーカーが製品のバッテリー容量を増やすにつれて、急速充電の需要が高まっています。企業はこれまで、多くの高度な、電力消費の大きいセンサーを製品に搭載してきました。

さらに、ARM、Qualcomm、Boschなどのコンポーネントベンダーは、顧客のますます高まるニーズに応えるため、新しいCPUやチップセットを積極的にリリースしています。これらの新しいCPUの最新アーキテクチャは、携帯機器が長年欠けていた、持続的で常に使用可能なパフォーマンスを提供します。これらの開発は、さまざまな状況下でのバッテリー寿命と利便性を最大化することも目的としています。予測期間中、エネルギー効率の高いバッテリー技術へのニーズの高まりが市場の成長を後押しすると予想されます。

地域別分析

アジア太平洋地域は、世界のシリコンカーバイドパワー半導体市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）43.40%で成長すると予想されています。世界トップ5に入るウェハーメーカーであり、年間売上高1兆5,420億ウォン（うち17%が世界のシリコンウェハー販売）を誇る韓国の半導体シリコンウェハーメーカーであるSK Siltronのような企業が、この地域で大きな存在感を示しています。SK Siltronは2020年3月にデュポンのシリコンカーバイドウェハー（SiCウェハー）部門を完全買収しました。この買収によりSK SiltronのSiCウェハー生産量が増加すると予想され、関連産業へのさらなる投資に対する同社のコミットメントが改めて確認されました。消費者の需要に対応するため、パワー半導体メーカーは、より高い電圧、温度、周波数で動作し、効率と耐久性も向上するシリコンカーバイド（SiC）などの新素材を採用しています。この地域におけるこうした買収・合併は、市場の成長を促進すると予想される。

北米市場の動向

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）41.80%で成長し、38億9,864万米ドルを生み出すと予想されています。新しいSiCトラクションインバータは、Karmaのパワートレインパワーエレクトロニクスチームがアーカンソー大学のパワーエレクトロニクスシステム研究所（P.E.S.L.A.）と共同で社内で開発しました。同社によると、新しいインバータは自動車、航空、鉄道、農業、産業用途など、さまざまな産業に適しています。米国は軍事目的で最先端技術を使用することでも先導してきました。米国は世界で最も軍事費を支出しており、これは非常に多くの金額であり、市場にとって収益性の高いエンドユーザー産業となっています。

ヨーロッパ大陸は現代技術の重要な推進力であり、導入国でもあり、世界でも有​​数のテクノロジーセンターが集積しています。多くの分野で先端技術や半導体の採用が拡大しているため、市場は拡大を続けています。半導体関連企業の多くは、地方自治体による研究支援の強化や、高度な技術連携環境の整備によって業績を向上させています。ドイツ政府は、2020年までに研究機関の数を2万、イノベーション機関の数を14万に増やすことを目標としていました。

ラテンアメリカ、中東、アフリカは、世界のその他の地域として分析されています。これらの地域では、軍事産業と通信産業の発展により、予測期間を通じて市場が着実に成長すると予想されています。湾岸地域では、エネルギー需要を満たすために太陽エネルギーが利用されています。アラブ首長国連邦は、発電能力を約21ギガワット増強する計画であり、その総発電能力のうち26.1%を太陽エネルギーが占めると見込まれています。したがって、アラブ首長国連邦、サウジアラビア、エジプトにおけるこれらの進歩は、予測期間中に当該市場にチャンスをもたらすと予想されます。

エンドユーザーのインサイト

自動車セクターは市場シェアが最も大きく、予測期間中に年平均成長率（CAGR）48.80%で拡大すると見込まれています。自動車用パワートレインへの炭化ケイ素（SiC）デバイスの応用は、研究開発の対象となっています。しかし、近年の技術開発により、徐々に実用的なソリューションへと進化しています。

• 例えば、SiCは現在、急速充電ソリューションを採用しているテスラの車両アーキテクチャで使用されています。各国政府が再生可能エネルギー源の普及を促進し、自動車メーカーが車両製造コストの削減方法を模索するにつれ、電気自動車の台数は増加すると予想されています。より小型で軽量、安全で、充電時間が短く、長持ちするバッテリーに対する消費者の需要に後押しされたバッテリー技術の継続的な進歩は、これを実現する上で重要な役割を果たしています。SiC半導体は、プラグインハイブリッド車（PHEV）や、車載充電器やインバーター（EV）などの完全電気自動車に最適です。

SiCパワー半導体は、電子機器メーカーが製品のバッテリー寿命を延ばす必要性から、高い需要が見込まれています。スマートフォン、ウェアラブル端末、スマートホーム機器など、家電メーカーが製品のバッテリー容量を拡大していることから、充電時間の短いデバイスへの需要が、この業界の市場拡大を牽引しています。スマートフォン市場は近年、非常に競争が激化しています。タブレットやノートパソコンの標準機能となっている急速充電は、SiC半導体の需要をさらに高めると予想されます。

Si ベースのパワーエレクトロニクスは、600 V 未満の電圧で動作する情報技術アプリケーションの電力管理により適しています。設計エンジニアは、現代の IT および通信アプリケーションで要求される厳しい効率と電力密度の目標を達成するために、高性能で信頼性の高い MOSFET デバイスを必要としています。SiC MOSFET はまだ市場浸透の初期段階にありますが、SiC ダイオードはサーバーや通信システムのハイエンド電源で使用されています。SiC は、パワー MOSFET の 3 倍の熱伝導率と 10 倍の破壊電界を持っています。サーバー電源は、熱損失を最小限に抑えながら、ますます高いレベルの効率を達成するように進化してきました。今日のハイパースケール データセンターは、デジタル経済、ビッグデータ、IoT、人工知能を支えるために、30KW を超えるサーバーラックと非常に高度な冷却管理システムを使用しています。