パワーエレクトロニクス市場 SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

パワーエレクトロニクス市場 Size and Trends

世界の電力電子市場は評価されると推定されます US$ 48.16 ベン に 2024 そして到達する予定 US$ 71.13 から によって 2031, 化合物年間成長率の展示 (CAGR) 2024年～2031年

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産業、住宅、交通機関、ユーティリティなどのさまざまなエンドユース業界からエネルギー効率の高い電力管理ソリューションの再生可能エネルギー源の急速な採用と需要の増加は、世界的な電力電子機器市場における重要な成長を促進しています。

市場は、シリコンカーバイド(SiC)およびガリウム窒化物(GaN)ベースのパワー半導体が、従来のシリコンベースのコンポーネントと比較して、より高い効率性、高速切換能力、小型化などの優れた特性を支持するという課題を目撃しています。 さらに、世界の電気自動車の普及は、効率的なオンボードのための高度なパワーエレクトロニクスの採用の必要性をさらに推進しています 電力管理 インフラを充電します。

エネルギー効率の高い電子工学のための上昇の要求

地球温暖化防止とCO2排出量削減に重点を置き、世界の電力電子機器用途の需要が高まっています。 パワーエレクトロニクスは、消費者用電子機器、自動車、産業機械、医療機器、医療機器などのさまざまな産業におけるエネルギー使用量を最適化するのに役立ちます。 再生可能エネルギー ジェネレーション それらは電気流れ上の精密な制御を可能にし、装置はより効率的に作動させます。

省エネルギーに関する消費者意識が高まっています。 複数のタスクを実行できる製品をしたいが、低電力を消費する。 これは、性能を損なうことなく、デバイスの効率を向上させる電力管理集積回路におけるイノベーションを推進しています。 パワーエレクトロニクスによって制御される可変的な周波数ドライブは、電動モーターが必要とする限り多くの電力を使用するのを助けるのでまた人気を得ています。 再生可能エネルギー分野は、電力変換システムにも大きく依存しています。 ソーラーパネルと風力タービンは、長距離の輸送や商用電力網への供給のために侵入する必要があるDC電力を生成します。 電力コンバーターは、再生可能エネルギー源からの収量を最大化し、伝送損失を最小限に抑える上で重要な役割を果たします。

世界各地の政府は、厳格な規制と、CO2排出量に対するインセンティブを導入しています。 欧州連合は、2021から販売されるすべての新しい車が1キロあたりのCO2の95グラムを排出するべきであることを管理しました。 ハイブリッド車や電気自動車を開発する自動車メーカーに圧力をかけています。 洗練されたオンボードの充電器とDC-DCコンバータは、電気自動車が迅速に充電し、運転範囲を拡張するために不可欠です。 その他の産業は、製造プロセスを改革し、クリーナーの代替品に切り替える規制圧力下にあります。 パワーエレクトロニクスは、環境の遵守基準を満たすためにプロセス最適化のために不可欠です。 環境意識の高まりや厳しい排出規範により、エネルギー効率の高い電力電子機器の需要は今後数年で大きく成長する見込みです。

例えば、2023年5月、東芝電子ヨーロッパでは、同社の最新世代のU-MOS X-Hトレンチプロセス技術をベースにした、150V NチャンネルパワーMOSFET、TPH9R00CQ5を導入しました。 このパワーMOSFETは、通信基地局や他の産業機器に見られるような、高性能スイッチング電源アプリケーション用に特別に設計されています。

Market Concentration and Competitive Landscape

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電動モビリティと自動化の上昇

自動車分野は、新技術の影響を受け、急速に変化しています。 自動車メーカーは、電気、自動運転、および接続された車両ソリューションの開発に大きく投資して、カーブを先取りします。 多くの見積もりによると、電気自動車は有利な規制、改善された電池技術、および充電インフラ投資のために2年以上に新しい自動車販売を支配します。 パワーコンバータは、電気自動車のパワートレイン、オンボード充電システム、効率的なエネルギー管理のための必須コンポーネントです。 EVで使用されるバッテリーは、内蔵マイクロコントローラとパワーICを搭載した洗練されたバッテリー管理システム(BMS)も必要です。

アナリストからの主なテイクアウト:

グローバルパワーエレクトロニクス市場は、北米が最も急成長する地域として、充電とアジア太平洋をリードし、堅牢な成長を遂げています。 北米の優位性は、インフィノンテクノロジーズ、オンセミコンダクター、テキサスインスツルメンツなどの主要なプレーヤーの強い存在に帰属します。 これらの企業は、技術的専門知識と広大な流通ネットワークを活用し、重要な市場シェアを捉えています。

一方、アジア・パシフィックは、今後数年間で加速成長を期待しています。 中国、インド、日本などの国における再生可能エネルギー事業の急速な展開と、電力電子機器の需要が高まっています。 アジアパシフィックの政府は、クリーンエネルギー技術の採用を促進し、市場の拡大を推進するための有利な政策とインセンティブを実行しています。

パワーエレクトロニクス市場は、データセンター、自動車、および消費者電子機器を含む、さまざまな業界におけるエネルギー効率の高い製品に対する要求の厳しい要請からも恩恵を受けています。 炭素排出量を削減し、エネルギー効率を向上させるための成長の必要性は、高度な電力電子機器ソリューションに投資するメーカーを押しています。 シリコンカーバイド(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などのワイドバンドギャップ半導体は、従来のシリコン系デバイスと比較して、優れた性能と効率性のために市場でのトラクションを獲得しています。

COVID-19パンデミックの影響から世界経済が回復するにつれて、パワーエレクトロニクスの需要は、特に自動車分野に反動する見込みです。 先進的なドライバー・アシスタンス・システム(ADAS)の普及と電気車両の生産が高まっています。

これらの成長機会を活用するために、大手企業は戦略的買収、パートナーシップ、および製品の発売に焦点を合わせ、市場位置を強化し、製品ポートフォリオを拡大しています。 パワーエレクトロニクス市場は、エネルギー効率の高いソリューションの需要増加と様々な業界におけるクリーンエネルギー技術の急速な採用により、今後数年で継続的成長を遂げています。

市場課題: 熱経営課題

IGBT、MOSFET、およびダイオードなどの電力電子機器は、機械的エネルギーまたはその逆に電気の変換があるため、その操作中にかなりの熱量を発生させます。 これらの装置からの有効な熱放散は力電子システムの最適の性能、信頼性および長寿を保障するために重要である。 しかし、パワー半導体技術の急速な進歩と、小型・高機能なシステムに対する需要の増加に伴い、熱管理はますます急激な問題になっています。

SiCやGaNなどの現代のワイドバンドギャップ半導体デバイスからの熱フラックスは、従来のパワーエレクトロニクスで使用されるシリコン系コンポーネントよりもはるかに優れています。 次世代半導体は、より高速な切換速度と高エネルギー効率性を提供しながら、シリコンと比較して、ユニット面積あたりのより多くの熱を生成します。

市場機会: 接続・スマート技術の融合

接続されたデバイスとIoTエコシステムが、パワーシステムの最適化、制御、統合を促進しています。 人工知能や機械学習などの高度な技術は、発電、トランスミッション、消費の自律的かつ適応的な管理を可能にします。 これにより、信頼性、高効率性、環境負荷低減を実現します。

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コンポーネントによるインサイト - 電気自動車の上昇は、モジュールのセグメント成長を促進します

コンポーネントの面では、電動車両での広範な使用に2024年の市場シェア53.7%の貢献を期待しています。 モジュールはアセンブリ努力を減らし、信頼性を高めるために、複数の離散した部品を一緒に統合します。 既存のシステムを簡単にアップグレードできます。 モジュールセグメントは、世界中のEVの普及に著しい成長を期待しています。 政府のインセンティブと縁起物がEV導入を加速しています。 IGBT、ダイオードおよびゲートの運転者から成っているモジュールはモーターを制御するために電気パワートレインのために重大です。 大手自動車メーカーは、次世代のEV技術に投資し、より高い電圧を処理することができるより強力なモジュールの需要を高めています。 モジュールは産業モーター ドライブ、太陽インバーターおよび風力の発電機のディスクリートの部品でまた好まれます密集なサイズおよび耐久性が原因で。 再生可能エネルギーの普及により、モジュールセグメントは長期的に利益を上げるために十分に配置されます。

材料による洞察 - EVパワーエレクトロニクスにおけるSiCの健全な採用

素材の面では、シリコンカーバイド(SiC)は、2024年の市場で45.4%のシェアを獲得し、シリコンよりも比類のない利点を期待しています。 EVは、より高い電圧、周波数、温度を処理することができる電力電子スイッチを必要とするので、SiCは選択の材料として新興しています。 パワーデバイスは、従来のシリコンデバイスよりも10倍の電圧で動作させることができます。 これにより、コンポーネントの電力密度と小型化が向上します。 SiCスイッチは導電性を低下させ、電力損失を著しく転換します。 その結果、熱としてエネルギーを削減し、EV駆動範囲を強化する。 より高い周波数でSiCの卓越性は、EVのより小さな受動コンポーネントとモータを可能にします。 自動車用チップメーカーは、次世代SiCモジュール、充電インフラ、オンボード充電器を積極的に開発しています。 また、国内のSiC産業を支える政府は、今後数年で採用曲線を加速します。

インサイト エンドユース業界 - エネルギーと電力セクターのスピアヘッドの需要

エンドユース産業の観点から、エネルギーと電力は、2024年の市場での36.4%のシェアを獲得し、ユーティリティインフラ全体の効率的な電力変換の重要性を期待しています。 パワーエレクトロニクスは、再生可能エネルギーの収穫、長距離電力伝送、柔軟なAC伝送システム、エネルギー貯蔵システム、およびマイクログリッドにおいて重要な役割を果たしています。 太陽光、風力、潮風などの再生可能エネルギーへの世界的なエネルギー転換は、電力電子機器の支出を刺激する。 太陽インバーター、風発電機およびスマートな格子技術のために寿命上の最適の性能は重要です。 信頼性の高いパワー半導体を搭載した高齢化ユーティリティインフラの整備に投資しても、世界中で成長しています。 また、データセンター、電気自動車の充電、および産業分野の開発の需要は、エネルギーおよびパワーエンドユース業界における健全な成長機会を維持します。 SiCとGaN技術の進歩により、再生可能エネルギーの生成をより手頃な価格で拡張可能にすることが期待されています。

Regional Insights

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北米は、世界的な電力電子機器市場での優位性として確立されています。 2024年の市場シェアの35.8%を占める地域。 米国とカナダに拠点を置く主要な選手が、この分野における技術の進歩の最前線にいます。 長年にわたって電力電子機器の需要を後押しした強力な産業および自動車製造拠点を持っています。 北米企業から発信する新製品開発と革新的なソリューションは、グローバルベンチマークを設定しています。

R&Dや新技術の採用をサポートする高度なインフラの存在は、地域にエッジを提供します。 北米のプレイヤーは、アプリケーション業界と積極的にコラボレーションし、カスタマイズされたソリューションを構築します。 それらのソリューションは、付加価値サービスとエネルギー効率に重点を置いています。 このレベルのカスタマイズと付加価値提案は、グローバルで重要な市場シェアを獲得しました。

アジアパシフィックのエコノミエは、電力エレクトロニクス企業にとって高い成長機会を提示します。 中国は特に産業を渡る有効な電力管理の必要性を運転した全体的な製造業ハブに変わります。 インドのような国は、製造能力を飛躍的に向上させるためにも積極的に取り組んでいます。 拡大する中級の人口と相まっている地域の製造業の能力を造ることに広く焦点を合わせることは、引き続き需要を調達します。

地域は、再生可能エネルギー、電気自動車、および主要なアプリケーション領域であるコンシューマーエレクトロニクスなどの分野における大規模な容量の追加を目撃しました。 政府のイニシアチブと連携し、効率的なエネルギー利用による炭素排出量を削減します。 全体的に、有利な政府の政策、成長する電子消費、および製造の巨大な投資の影響により、アジア太平洋は世界的な電力電子機器のための最も急速に拡大する地域市場を作ります。

Market Report Scope

Key Developments

• 三菱電機株式会社は、シリコンカーバイドの金属酸化物半導体の分野効果トランジスタ(SiC-MOSFET)とショットキーバリアダイオード(SBD)を融合した新しいチップ構造の開発を発表しました。 この革新的な設計は三菱電機の3.3のkV完全なSiC力モジュール、鉄道およびDCの電力システムのような大きい産業適用で目標とされるFMF800DC-66BEWに組み込まれました。
• 5月2023日 インフィニオン そのCoolSiCパワーモジュールポートフォリオに2つの新しい追加を導入 - FF2000の特長 UXTR33T2M1およびFF2600UXTR33T2M1。 これらのモジュールは、Infineon の新しく開発された 3.3 kV CoolSiC MOSFET 技術と、同社独自の XT 相互接続技術を利用しています。 トラクションアプリケーション用に特別に設計されたパワーモジュールは、InfineonのXHP 2パッケージに入っており、高い信頼性と電力密度を維持しながら、低切換損失を実現します。
• 5月2023日 インフィニオンテクノロジーズAG OptiMOS 740 V MOSFET は、自動車用途向けの最新のパワー MOSFET デバイスを導入しました。 この新製品ラインは、300 mm薄手のウェーハ技術と革新的なパッケージングを採用し、コンパクトなフォームファクターで重要な性能改善を実現します。
• 2023年1月、Renesas Electronicsは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)や炭化ケイ素(SiC)MOSFETなど、高電圧電源装置を効率的に駆動するために設計された新しいゲートドライバICの開発を発表しました。

*定義: パワーエレクトロニクス市場は、サイリスタ、トランジスタ、スイッチ、パワーIC、モジュール、ディスクリート半導体デバイスなど、さまざまなパワーエレクトロニクスコンポーネントの設計、製造、販売を行う企業で構成されています。 パワーエレクトロニクスは、ソリッドステートデバイスとパッシブコンポーネントによって電力を効率的に制御および変換するために使用されます。 自動車、家電、再生可能エネルギー、電気自動車、産業など、電力の流れを調節し制御するために幅広く使用されています。 世界的な電力電子機器市場は、さまざまなエンドユース業界における電力電子機器の採用の増加によって大幅に推進される見通しです。

Market Segmentation

• コンポーネントの洞察 (Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • ディスクリート
  • モジュール
• マテリアル・インサイト(Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • シリコン/ゲルマニウム
  • 炭化ケイ素(SiC)
  • ガリウム窒化物(GaN)
• エンドユース業界インサイト(Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • 自動車産業
  • 消費者エレクトロニクス
  • IT・通信
  • 軍隊および宇宙空間
  • 産業
  • エネルギー・電力
  • その他
• 地域的洞察 (Revenue, US$ Bn, 2019 - 2031)
  • 北アメリカ
    • アメリカ
    • カナダ
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • ラテンアメリカの残り
  • ヨーロッパ
    • ドイツ
    • アメリカ
    • スペイン
    • フランス
    • イタリア
    • ロシア
    • ヨーロッパの残り
  • アジアパシフィック
    • 中国・中国
    • インド
    • ジャパンジャパン
    • オーストラリア
    • 韓国
    • アセアン
    • アジアパシフィック
  • 中東・アフリカ
    • GCCについて 国土交通
    • イスラエル
    • 南アフリカ
    • 中東・アフリカの残り
• キープレーヤーの洞察
  • ABBについて
  • アナログデバイス株式会社
  • 効率的な電力変換株式会社
  • Euclidのテックラボ
  • 富士電機株式会社
  • インフィニオンテクノロジーズAG
  • 株式会社リテルヒューズ
  • マイクロチップ技術株式会社
  • 三菱電機株式会社
  • Navitasセミコンダクター
  • NXPセミコンダクター
  • ONセミコンダクター
  • 株式会社Qorvo
  • レネサス電子株式会社
  • 株式会社ローム