窒化ガリウムパワーデバイス市場 分析

世界的なガリウム窒化物パワーデバイス市場規模は2022年のUS $ 178.3百万で評価され、2023年から2030年までの24.65%の化合物年間成長率(CAGR)を目撃する予定である。 窒化ガリウム(GaN)は生産で使用されます 半導体デバイス 電源装置および無線周波数(RF)の部品および発光ダイオード(LEDs)。 パワーコンバージョン、RF、アナログアプリケーションにおいて、シリコン半導体よりも効率的であることが判明しました。 シリコンよりも1000倍以上の電子を効率的に行ないます。 また、従来のシリコン半導体を製造する工場では、標準的なシリコン製造手順を用いてGaN装置が製造されるため、GaN装置の製造コストはシリコンよりも低くなっています。 装置は同じ機能性能のために大いにより小さく、ウエハごとの作り出すことができます。 GaNは抵抗の低い伝導の損失を与えます。 GaNによって動力を与えられた装置は装置を満たし、排出するときより少ない転換の損失およびより少ないキャパシタンスの結果より速いです。 また、回路を駆動する力が少なく、プリント基板の容量が少ないのがGaNデバイスです。 シリコントランジスタなどの他の選択肢よりもGaNの重要な利点は、GaNパワーデバイス市場の全体的な成長を燃料化することが期待されています。

世界的な窒化ガリウムパワーデバイス市場: 地域洞察

北米、欧州、アジア太平洋、LAMEAの4つの地域に集約されたグローバル・ガンパワーデバイス市場。 北米は、世界規模のガンパワーデバイス市場で最大の株主であり、予測期間中に34.60%のCAGRで成長することが期待されています。 北アメリカはGaNのための市場リーダーです パワーデバイス 米国やカナダのような国の存在により、政府は、EVやHEVの使用を奨励することにより、汚染との闘いに関与を増加させている。 この領域のGaNパワーデバイス市場の成長を運転するもう一つの要因は、米国で最も重要な防衛支出です。

アジアパシフィックは、最大の人口基盤を占めるだけでなく、主要なエンドユース業界にとって最大の市場であり、その一方で、GaNパワーデバイスの最大の消費者基盤に貢献しています。 Coherent Market Insightsの分析によると、中国とインドは世界人口の約35%に貢献しています。 また、自動車、家電、通信、工業製造の最大の消費者基盤は、予測期間にわたって最も強力な成長見通しを提供します。

図1:グローバルガリウム 窒化物パワーデバイス市場シェア(%)、地域別、2022

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グローバル窒化ガリウムパワーデバイス市場ドライバ:

GaNの活用は次世代無線充電器の効率を上げます

GaNパワーデバイスは、非常に高い切り替え能力のために、ワイヤレス充電アプリケーションで採用されています。 共鳴トランスファーのキャリア周波数に関して、GaNトランジスタは優れています。 これにより、さまざまな消費者、医療、産業、自動車用途で長距離にわたって電力を転送することができます。 その結果、GaNデバイスのデクライニングコストを強化することは、予測期間にわたってワイヤレス充電アプリケーションでそれらのための別の要因です。これは、世界的なGaNパワーデバイス市場の成長を削減することを期待しています。 更に、市場プレイヤーは、高い効率性、より小さい足跡およびより低いシステム費用を作り出す建築装置で、充電器の設計に焦点を合わせています。 ガリウム窒化物(GaN)電子モードの高電子モビリティトランジスタ(HEMT)装置を従来のMOSFETの需要を高めることが期待されている

成長の要求の 自動車産業

GaNは、より小型で効率的で低コストの電力システムを可能にします。 自動車業界、小型化、軽量化、充電性能の向上、車両の高機能化 さらに、GaNは、車両の電動化(オンボードチャージャー&DC / DCコンバータ、トラクションインバータ)ADASソリューション(LiDAR自動制御、ワイヤレスパワートランスファー)など、車両の自律およびワイヤレス電源アプリケーションにおける機能を推進します。 同市場動向によると、EVは2017年2億から2035年で120万に成長する見込みです。 電気の生産および配分を避けるため。 また、EVやHEVの電子システムは、特に制御システム、モータードライブ、ブレーキングシステム、照明、ディスプレイの需要に応じてサージを作成することを期待しています。 DC-DCコンバーター、電動モーター、および電池システム、機械システム、および産業の窒化ガリウムの電力装置の要求を高めるために期待される冷却装置のようなさまざまな自動車部品のインバーター

グローバルガリウム窒化パワーデバイス市場 機会:

ベンチャーキャピタルの資金調達により、主要メーカーの機会を提供

ベンチャーキャピタル企業は、製品ラインや競争力の改善に役立てるGaN半導体デバイスメーカーに資金を提供 たとえば、パワーチップメーカーGaN Systemsは、2021年11月に、資本金150万ドルを調達したと報告した。 この金融の助けを借りて、同社は、消費者、自動車、産業、および企業産業を通じて、GaN技術の受入と革新を進めることができました。 また、2021年2月にシリーズAラウンドで5億USドルを調達した半導体メーカーケンブリッジガンデバイス。 自社製品ラインを増設

グローバルガリウム窒化パワーデバイス市場 トレンド:

市場プレーヤーは、制御と充電のニーズを満たすために緊急GaNベースのソリューションに焦点を当てています

市場プレイヤーは、GaNテクノロジーの恩恵をプレイすることを目指しています。パワーICベンダーは、制御および自動車の充電アプリケーション用の新しいデバイスをロールアウトしています。 近年、電子機器業界は、特に充電機器の領域において、電力管理ソリューションにおけるパラダイムシフトを目撃しました。 ガリウム窒化物(GaN)技術の出現は、エンジニアがパワーコンバージョンとデリバリーシステムに近づく方法に革命を起こし、シリコンベースの充電器の長期にわたる優位性を効果的に挑戦しています。 製品開発戦略に焦点を合わせている市場プレーヤーのため。 例えば、2023年3月20日、Navitas Semiconductor社がGaNSense Control装置を立ち上げ、急速充電用途向けに設計されたGaNベースのシステムオンチップ(SoC)を発売しました。

5GマルチチップモジュールにおけるGaNの需要の拡大

これらのネットワークは、より大きなエネルギー効率を必要とするため、GaNは5Gマルチチップモジュールでますます普及しています。 そのため、GaNを5Gマルチチップモジュールに組み込むために多くの半導体企業が取り組んでいます。 NXPセミコンダクターは、例えば2021年6月にGaN技術がマルチチップモジュールに含まれていることを宣言しました。 GaNは、複数のチップモジュールで採用され、同社の以前の製品に対する効率性を高めました。

世界的な窒化ガリウムパワーデバイス市場の抑制:

素材の安定性の欠如

少ないGaN素材は、GaNパワーデバイスの一般的な商用化への第一次障壁が供給不足です。 一部のGaNデバイスが簡単にアクセスできるという事実にもかかわらず、選択肢は限られています。 600ボルト以上のオフライン電源は、通常、数少ないデバイスで使用されます。 標準化されたデバイスの評価と機能の欠如は、GaNパワーデバイスの主流の使用を制限します。 GaNデバイスの広範な使用に対する最大の障壁は、市場で任意の製品のための真の第二のソースの欠如です。

図1:グローバルガリウム 窒化物パワーデバイス市場シェア(%)、車種別、2022

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グローバル窒化ガリウムパワーデバイス市場セグメンテーション:

世界的なGallium Nitrideパワーデバイス市場レポートは、デバイスタイプ、電圧レイジ、エンドユーザー、垂直に分けられます

垂直方向に基づいて、グローバル市場は、コンシューマーエレクトロニクス、IT、通信、自動車、航空宇宙、防衛などにセグメント化されています。 通信部門は、最高の市場シェアを所有し、予測期間中に最高のCAGRで成長することを期待しています。 巨大なエネルギーバンドギャップや高飽和電子速度などのユニークな特性により、GaNデバイスは、通信における高電力および高速電子デバイスを動作させる必要があります。 現在使用しているGallium Arsenic(GaA)デバイスと比較して、GaNハイ電子モビリティトランジスタ(HEMT)は、高出力およびブロードバンドアプリケーションで優れた特性を持っています。 コミュニケーションの広帯域力マイクロウェーブ システムはこれらの装置の高い電力密度および比較的高いインピーダンスが原因で新しい見通しを備えています。

グローバルガリウム窒化物デバイス市場:主要開発

2021年2月、効率的なパワーコンバージョン(株)がEPC9157を発売し、Renesas ISL 81806とEPC2218 eGANを統合し、90%以上の効率を実現します。 Renesas ISL 81806 は、GaN の高性能なソリューションを可能にし、BOM コストを削減し、シリコン製の FET を使用して設計をシンプルかつ同様のものにしました。

グローバルガリウム窒化パワーデバイス市場:主要企業情報

市場で動作する市場プレイヤーは、製品の発売と合併、買収戦略に焦点を当て、グローバルプレゼンスを拡大しています

グローバルガリウム窒化パワーデバイス市場における主要プレイヤーは、Cree Inc.、効率的なパワーコンバージョン(EPC)、Infineon Technologies、GaN Systems Inc.、Macom、Microsemi Corporation、三菱電機株式会社、Navitas Semiconductor、Qorvo、Inc.、東芝電子デバイス&ストレージ株式会社です。

*定義: 窒化ガリウム(GaN)は、非常に硬く、機械的に安定したワイドバンドギャップ半導体です。 より高い破壊強度、高速切換速度、より高い熱伝導率と低抵抗、GaNに基づくパワーデバイスは、シリコンベースのデバイスを著しく優れています。