电力电子市场 规模与份额分析 - 增长趋势与预测 (2024-2031)
估计全球电力电子市场的价值为: 2024年48.16Bn美元 预计将达到 71.13美元 到2031年时, 显示复合年增长率 (CAGR)从2024年到2031年占5.7%.
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可再生能源的迅速采用以及工业、住宅、运输和公用事业等各种终端使用行业对节能电力管理解决方案的需求增加,正在推动全球电力电子市场大幅增长。
市场正目睹对碳化硅(SiC)和硝化ium(GaN)基动力半导体的需求日益增加,因为它们具有更高的效率、更快的转换能力以及比传统硅基组件小的优越性。 此外,全世界越来越多地采用电动车辆,这进一步促使需要采用先进的电动电子设备,以实现机上的效率。 电力管理 并充电基础设施。
对节能电子产品的需求增加
全球对更绿色的能源以及减少碳排放的重视增加了全世界对电力电子应用的需求。 动力电子有助于优化消费电子、汽车、工业机械、医疗器械等行业的能源使用。 可再生能源 生成。 它们能够精确控制电流,帮助设备更有效地运行。
消费者对节能的认识从未如此高过。 人们想要能够完成多种任务但消耗低功率的产品. 这推动了动力管理集成电路的创新,在不损害性能的情况下提高了设备的效率. 由动力电子控制的可变频率驱动器也越来越受欢迎,因为它们帮助电动机只使用所需要多少功率. 可再生能源部门也严重依赖电力转换系统。 太阳能电池板和风力涡轮机产生DC电力,需要逆向进行远距离运输或输入商业电网。 电力转换器在尽量提高可再生能源的产量和尽量减少传播损失方面发挥着至关重要的作用。
世界各国政府正在实行严格的条例和激励措施,以遏制排放。 欧洲联盟规定,自2021年起销售的所有新车每公里排放的二氧化碳不得超过95克。 这给汽车制造商带来了发展混合动力和电动汽车的压力. 精密的机载充电器和DC-DC转换器对电动车辆快速充电和扩展驾驶范围至关重要. 其他工业也面临改革制造工艺和转向更清洁替代品的监管压力。 事实证明,动力电子对旨在达到环境合规标准的程序优化是必不可少的。 随着环境意识的提高和排放规范的严格,对节能电子产品的需求可望在今后几年中大幅增加。
例如,2023年5月,东芝电子欧洲公司推出了新的150V N通道动力MOSFET,即TPH9R00CQ5,它基于该公司最新的一代U-MOS X-H沟工艺技术. 这种动力MOSFET是专门为高性能切换供电应用设计的,如通信基站和其他工业设备中发现的.
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电动移动和自动化的兴起
汽车部门正受到新兴技术的影响而迅速转型。 汽车制造商正在大力投资开发电动、自主和连接的车辆解决方案,以居于曲线前方。 根据许多估计,电动车辆在不到20年的时间里将主导新汽车的销售,原因是有利的条例、改进的电池技术以及充电基础设施投资。 电力转换器是电动车辆电网、机载充电系统和高效能源管理的基本部件。 EVs中使用的电池还需要由嵌入式微控制器和动力IC提供动力的精密电池管理系统(BMS).
分析员的关键外卖:
全球电力电子市场正经历强劲增长,北美为首,亚太成为增长最快的区域. 北美的主导地位可归因于该区域有Infineon Technologies,ON半导体,德克萨斯仪器等主要角色的强大存在. 这些公司正在利用其技术专长和庞大的销售网络,以获得相当大的市场份额。
另一方面,亚太正准备在今后几年加速增长。 中国、印度和日本等国家迅速部署可再生能源项目和越来越多地采用电动车辆正在推动本区域对电力电子产品的需求。 亚太区域各国政府正在执行有利的政策和奖励措施,以促进采用清洁能源技术,进一步推动市场的扩大。
电力电子市场还受益于各行业对节能产品的需求激增,包括数据中心、汽车和电子消费品。 越来越需要减少碳排放和提高能源效率,这促使制造商投资于先进的电力电子解决方案。 与传统硅基装置相比,宽带状半导体,如碳化硅(SiC)和硝化ium(GaN),由于性能优异,效率高,正在市场上获得牵引力.
随着全球经济从COVID-19大流行病的影响中复苏,对电力电子产品的需求预计将回升,特别是在汽车部门。 电动车辆产量的增加和先进司机援助系统的采用为市场参与者创造了新的机会。
为了利用这些增长机会,主要公司正注重战略采购、伙伴关系和产品推出,以加强其市场地位和扩大产品组合。 由于对节能解决方案的需求日益增加,而且各行业迅速采用清洁能源技术,动力电子市场在未来数年内有望持续增长。
市场挑战: 热管理方面的挑战
IGBT,MOSFET,二极管等动力电子设备在运行期间产生大量热量,因为电能转化为机械能,反之亦然. 从这些装置中有效散热对于确保电力电子系统的最佳性能、可靠性和寿命至关重要。 然而,随着动力半导体技术的迅速发展以及对紧凑型和高功率系统的需求日益增加,热管理正日益成为一个紧迫的问题。
来自SiC和GaN等现代宽波段半导体装置的热通量远大于早先在动力电子学中使用的常规硅基组件. 下一代半导体在提供更快的切换速度和更高的能效的同时,也比硅每个单位面积产生更多的热量.
市场机会: 连接和智能技术的出现
连接装置和IOT生态系统正在促进电力系统的更大优化、控制和整合。 人工智能和机器学习等先进技术正在使发电,输电和消费得到更加自主和适应性更强的管理. 这样可以提高可靠性、提高效率和减少环境影响。
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按组件的透视 - 电动车辆的崛起驱动模块段增长
就组件而言,由于模块广泛用于电动车辆,预计2024年的市场份额将达到53.7%。 模块将多个离散组件融合在一起,减少组装努力,增强可靠性. 它们使现有系统易于升级。 随着EVs在全世界的渗透率不断提高,该单元部分将大大增长。 政府抑制排放的激励措施和立法正在加速EV的采用。 由IGBT,二极管和闸门驱动器组成的模块对电动机的控制至关重要. 领先的汽车制造商正在大量投资下一代EV技术,刺激了对能处理更高电压的更强大的模块的需求. 相对于工业发动机驱动器、太阳能反转器和风力涡轮发电机的离散部件,由于尺寸和耐久性都比较好。 随着可再生能源日益突出,模块部分已完全适合长期发展。
物力透视 -- -- EV电力电子设备中大量采用SiC
在材料方面,碳化硅(SiC)预计将在2024年贡献45.4%的市场份额,因为其相对于硅的优势无与伦比. 由于EVs需要能够处理更高电压,频率和温度的功率电子开关,SiC正作为选择的材料出现. 它使动力装置能够在比传统硅装置高10X的电压下运行,而无需过度冷却. 这样可以增加电源密度,使部件小型化。 SiC交换机还显著降低了传导和切换功率损失. 因此,作为热量消耗的能量较少,增强了EV驱动范围. SIC在较高频率的优异表现使得EVs的被动组件和马达较小. 主要汽车芯片制造商正在积极开发下一代SiC模块,为未来车辆充电基础设施和机载充电器。 此外,支持国内西加工业的政府将在未来几年加快其采用曲线。
透视 按最终用途行业 -- -- 能源和电力部门主导需求
在终端使用工业方面,能源和电力预计在2024年将占市场份额的36.4%,因为整个公用事业基础设施的高效电力转换至关重要。 动力电子在可再生能源集聚,长途电力传输,弹性AC传输系统,储能系统和微电网中发挥着关键作用. 全球能源向太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的过渡正在刺激电力电子设备的开支。 在其寿命期间的优化性能对于太阳能反转器、风力发电机和智能电网技术至关重要。 全世界利用可靠的电力半导体更新老旧的公用事业基础设施的投资也在增加。 此外,数据中心、电动车辆充电和发展工业部门的需求将维持能源和电力终端使用行业的健康增长机会。 预计在未来几年里,SiC和Gan技术的进步将使可再生能源的生成更加负担得起和可扩展。
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北美已成为全球电力电子市场的主要区域。 预计该区域在2024年将占市场份额的35.8%。 由于美国和加拿大是主要参与者,该区域在这一领域的技术进步中处于前列。 它拥有强大的工业和汽车制造基础,多年来帮助推动了对电力电子产品的需求。 北美公司提出的若干新的产品开发和创新的解决方案确定了全球基准。
支持研发的先进基础设施的存在以及新技术的采用为本区域提供了优势。 北美玩家积极与应用产业合作,打造定制解决方案. 其解决办法往往包括增值服务和注重能源效率。 这种定制化水平和附加价值主张有助于它们在全球获得相当大的市场份额。
亚太新兴经济体为电力电子公司提供了高增长机会。 中国尤其成为一个全球制造中心,它促使各行业需要高效的电力管理。 印度等国家也在积极努力提高其生产能力。 广泛注重建设当地制造能力,加之中产阶级人口不断扩大,将继续刺激需求。
该区域在可再生能源、电动车辆和消费电子产品等关键应用领域进行了大规模的能力建设。 这种快速的工业化与政府通过有效利用能源减少碳排放的倡议非常一致。 总体而言,有利的政府政策、日益增长的电子消费和对制造业的巨大投资相结合,使亚太成为全球扩展最快的电力电子产品区域市场。
电力电子 市场报告覆盖面
| 报告范围 | 细节 | ||
|---|---|---|---|
| 基准年 : | 2023 (英语). | 2024年市场规模: | 48.16 Bn美元 (单位:千美元) |
| 历史数据: | 2019年到2023年统计. | 预测周期 : | 2024年改为2031年 |
| 2024至2031 CAGR期预测: | 5.7% 妇女 | 2031 (英语). 数值预测 : | 71.13 Bn美元 (美元) |
| 覆盖的地理: |
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| 所涵盖的部分: |
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| 涵盖的公司: | ABB、Analog设备公司、高效电力转换公司、Euclid Techlabs、富士电气有限公司、Infineon Technologies AG、Littelfuse公司、微芯片技术公司、三菱电气公司、Navitas半导体公司、NXP半导体公司、ON半导体公司、Qorvo公司、Renesas电子公司、ROHM CO.、LTD。 | ||
| 增长动力: |
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| 限制和挑战: |
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* 定义: 全球电力电子市场包括设计、制造和销售各种电力电子部件的公司,如热电机、晶体管、开关、电源IC、模块和离散半导体装置。 动力电子用于由固态装置和被动部件有效控制和转换电力. 它们被广泛用于汽车、电子消费品、可再生能源、电动车辆、工业和其他部门,以调节和控制电力的流动。 预计全球电力电子市场将因各种终端使用行业越来越多地采用电力电子而大幅增长。
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关于作者
Pooja Tayade - 是一位经验丰富的管理顾问，在半导体和消费电子行业拥有丰富的经验。在过去 9 年中，她帮助这些行业的全球领先公司优化运营、推动增长并应对复杂挑战。她领导过的成功项目产生了重大的业务影响，例如：
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