IGBT UND SUPER JUNCTION MOSFET MARKET ANALYSIS

IGBT ist ein Leistungshalbleitergerät, das schnelles Schalten und hohe Effizienz bietet. Es konkurrieren mit anderen Halbleiter-Geräten wie Gallium Nitride (GaN), MOSFETs und Siliconcarbids. IGBTs bieten den kombinierten Vorteil von MOSFETs und Bipolartransistoren, indem sowohl Hocheingangsimpedanz als auch Hochvoltantrieb bereitgestellt werden. IGBTs sind ideal für Anwendungen, die aufgrund ihrer verbesserten Leitfähigkeitsmodulationseigenschaften hohe Strom- und hohe Durchbruchspannung erfordern.

Der globale MOSFET- und IGBT-Markt wird im Jahr 2021 auf 12,782,8 Mio. US$ geschätzt und wird voraussichtlich einen CAGR von 12,5% im Prognosezeitraum (2021-2028) aufweisen.

Aktuelle Entwicklungen:

Im Dezember 2020 startete Fuji Electric Co., Ltd., ein japanisches Elektronikunternehmen die X-Serie IGBT-IPM*1 mit Geräten der X-Serie der 7. Generation.

Im November 2020 startete Fuji Electric Co., Ltd., ein japanisches Elektronikunternehmen HPnC,*1 mit dem Modul X Series IGBT*2 der 7. Generation.

Im Juni 2021 startete Mitsubishi Electric, ein japanisches Elektronikunternehmen T-Serie 2.0kV IGBT Modul für den industriellen Einsatz.

Statistik:

Abbildung 1. Globale IGBT und Super Junction MOSFET Market Value (US$ Mn), nach Region, 2020

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Asien-Pazifik hat im Jahr 2020 eine beherrschende Stellung im globalen IGBT- und Super-Übergangs-MOSFET-Markt gehalten, was einem Volumenanteil von 48,5% entspricht, gefolgt von Europa und Nordamerika und RoW.

Marktdynamik- Treiber

Der zunehmende Fokus auf eine höhere Energieeffizienz wird erwartet, dass das Wachstum des globalen IGBT- und Super-Übergangs-MOSFET-Markts während der Prognosezeit vorangetrieben wird. Die Nachfrage nach hoher Energieeffizienz hat sich in der jüngsten Vergangenheit erhöht und bietet reichlich Möglichkeiten für IGBT und Super-Übergang MOSFETs. Ständige Designverbesserungen in der Elektro- und Elektronikindustrie haben zu einer erhöhten Nachfrage nach IGBT und MOSFETs. Gleichzeitig haben sich der alternative und erneuerbare Energiemarkt, insbesondere der Solar- und Windenergiemarkt, deutlich an der Traktion beteiligt. Nach der Analyse von Coherent Market Insights wird erwartet, dass die Solar-Photovoltaik-Wechsel (PV)-Wechselrichterlieferungen bis 2016 53,6 Millionen Einheiten erreichen, was von 14,3 Millionen Einheiten im Jahr 2013 wächst. Darüber hinaus hat der zunehmende Fokus auf die Effizienz der Stromübertragung das Wachstum des Smart Grids-Marktes unterstützt und damit die Nachfrage nach IGBT und MOSFETs erhöht.

Der zunehmende Einsatz von Elektrofahrzeugen und Hybrid-Elektrofahrzeugen (EV/HEV) wird erwartet, dass das globale IGBT- und Super-Übergang-MOSFET-Marktwachstum im Prognosezeitraum gesteigert wird. Die Elektrifizierung in Autos mit einer Brennkraftmaschine hat zu einer erhöhten Nachfrage nach Leistungshalbleitern geführt. Laut International Energy Agency stieg der globale EV-Vertrieb von 2011 auf 113.000 im Jahr 2012. Die zunehmende Kraftstoffeffizienz und Emissionsnormen, die von Regierungen weltweit gefordert werden, haben zu einer steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen geführt. Elektronische Steuerung und Smart Power Management werden benötigt, um die Emissionen von Fahrzeugen zu reduzieren. Dadurch wird die Nachfrage nach IGBT und Super-Übergang-MOSFETs.

Marktchancen

Schnelles Wachstum des Smart Grids-Marktes kann lukrative Wachstumschancen im globalen IGBT- und Super-Übergang MOSFET-Markt darstellen. Der globale Smart-Grid-Markt expandiert aufgrund eines großen Anstiegs der Installation von Smart Meter weltweit, um eine verbesserte Effizienz bei Stromübertragungen und -verteilung zu gewährleisten. Laut der Analyse von Coherent Market Insights wurde der globale Smart Grid Markt 2012 auf 35 Milliarden US-Dollar geschätzt und erreichte bis 2017 65-70 Milliarden US-Dollar. Diese intelligente Verteilungsinfrastruktur und intelligente Zähler benötigen eine bessere Power-Management-Technologie und werden erwartet, dass die Nachfrage nach Leistungshalbleitern einschließlich IGBTs und Super-Anschluss MOSFETs in diesem Sektor zu schaffen.

Große Geschäftsmöglichkeiten verfügbar Asien Pacific IGBT und Super-Übergang MOSFET Markt. Asia Pacific ist ein aufstrebender Markt mit massiven Wachstumsmöglichkeiten. Schnelle Industrialisierung und Urbanisierung in Schwellenländern wie Indien, China und Indonesien haben zu einer steigenden Nachfrage nach IGBT und Super-Over-MOSFETs geführt. Große Unternehmen auf dem Markt können diese Chancen durch Einführung neuer Produkte nutzen und einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt gewinnen.

Markttrend

Der globale IGBT- und Super-Übergangs-MOSFET-Markt zeigt aufgrund der erhöhten Nachfrage nach höherer Dichte und erhöhter Leistung und thermischer Widerstandsfähigkeit einen erhöhten Fokus auf die IGBT-Chip-Optimierung. Mehrere Endverbraucheranwendungen, insbesondere Verbraucheranwendungen, bevorzugen IGBTs mit geringer Größe und hoher Zuverlässigkeit. Großhändler auf dem ganzen Markt investieren in Forschung und Entwicklung, um optimierte Chips herzustellen, die die Effizienz von IGBT-Modulen verbessern können.

Der globale IGBT- und Super-Übergangs-MOSFET-Markt erlebt ein erhöhtes Interesse an IGBTs- und Super-Übergangs-MOSFETs, die einen höheren Spannungsbereich bieten. Von der Zeit, die es aufhörte, die Motorsteuerung IGBTs in den 1990er Jahren zu machen, konzentriert sich ON Semiconductor auf IGBTs für die Automobilzündung. Das steigende Potenzial im leistungsfähigen Motorantriebssegment zwang das Unternehmen jedoch dazu, im Jahr 2012 600V und 1200V IGBTs zu starten. Ähnlich starteten Alpha und Omega Semiconductor im Jahr 2012 IGBT-Geräte für 600V-Serie. ABB Ltd. hat auf seinen IGBT-Produkten eine Diodenfunktion eingeführt, um ein kompaktes und höheres Leistungsprodukt namens bi-mode-isolierter Gate-Transistor zu schaffen.

Abbildung 2. Global IGBT und Super Junction MOSFET Market Share, Nach Produkttyp, 2020

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Schlüsselübernahme des Graphen:

• Der IGBT war marktbeherrschend und machte im Jahr 2020 einen Anteil von 5% am globalen IGBT- und Super-Over-MOSFET-Markt. Das Segment wird voraussichtlich im Jahr 2028 auf 25,799,5 Millionen US-Dollar erreichen, da die Forschungs- und Entwicklungstätigkeit im IGBT gesteigert wird.
• Im Jahr 2020 hat EV/HEV den größten Anteil von 5 % am globalen IGBT- und Super-Übergangs-MOSFET-Markt erreicht und wird voraussichtlich bis 2028 auf 5,403,4 Mio. US$ geschätzt. Dies liegt an der steigenden Nachfrage von Elektrofahrzeugen und Hybrid-Elektrofahrzeugen (EV/HEV)

Marktdynamik- Zurückhaltungen

Der Wettbewerb von anderen Leistungshalbleitern wird voraussichtlich das globale IGBT und das Wachstum des MOSFET-Marktes im Prognosezeitraum behindern. Die Halbleiterindustrie konzentriert sich auf eine bessere Effizienz, geringere Größe und Kosten durch neue Substrattechnologien. Gallium-Nitride (GaN) und Silikon-Carbide haben sich als neue konkurrierende Technologien in der Leistungshalbleiterindustrie neben den bereits vorhandenen Thyristoren, Gleichrichtern und dem integrierten Gate-kommutierten Thyristor (IGCT) unter anderem entwickelt. Obwohl die IGBT- und Super-Übergangs-MOSFETs weiter wachsen werden sollen, hat der Halbleitersektor aufgrund des oben erwähnten Vorteils bei Ausfallspannung, Leistungsdichte und Schaltfrequenz erhöhtes Interesse an GaN-Geräten gezeigt.

Hohe Produktionskosten werden erwartet, dass das Wachstum des globalen IGBT- und Super-Übergangs-MOSFET-Marktes während der Prognosezeit zurückhalten wird. Super-Übergang MOSFET erfordert eine deutlich hohe Produktionskosten im Vergleich zu anderen zeitgenössischen Produkten. Dadurch neigt die Mehrheit der Verbraucher zu Ersatzprodukten.

Wettbewerbsbereich

Hauptakteure im globalen IGBT- und Supra-Übergangs-MOSFET-Markt sind die Infineon Technologies AG, Vishay Intertechnology, Inc., Mitsubishi Electric Corporation, STMicroelectronics N.V., Fuji Electric Co. Ltd., Toshiba Corporation, Hitachi Power Semiconductor Device Ltd., Fairchild Semiconductor International, Inc., Semikron Elektronik GmbH & Co. KG und ABB Ltd.

Schlüsselentwicklungen

1. Große Unternehmen konzentrieren sich auf Produkteinführungen, um das Produktportfolio zu erweitern. So startete die Infineon Technologies AG im Februar 2018 EconoDual 3 IGBT-Module mit integrierten Shunts, um die Systemkosten zu senken.
2. Schlüsselakteure sind an Produkteinführungen beteiligt, um einen Wettbewerbsvorteil am Markt zu gewinnen. So hat Vishay Intertechnology, Inc. im Februar 2019 einen neuen 2,5 A IGBT und MOSFET Treiber gestartet.