商用および産業用アプリケーションにおけるワイドバンドギャップ（WBG）半導体材料への高い需要が、世界のワイドバンドギャップ半導体市場を牽引しています。WBG半導体は、電源システム、PVインバータ、モータドライブ、充電器およびアダプタ、EV充電器、SMPS、その他いくつかの産業用アプリケーションで利用されています。また、WBG材料は、大規模で高効率なデータセンターにも使用されています。WBG半導体材料を使用したパワーエレクトロニクス部品は、半導体としてシリコン（Si）を使用したものよりも小型で高速、信頼性が高く、効率的である。これは、WBG半導体がSi半導体よりも高効率で、より高い温度、電圧、スイッチング周波数で機能することが主な理由です。しかし、均質なSiCやGaN基板では熱伝導率が制限されるため、メーカーにとっては難題となっています。このため、市場関係者はワイドバンドギャップ技術の研究開発に継続的に取り組み、市場に強力な製品を投入しています。
ワイドバンドギャップ半導体の市場概要
バンドギャップとは、電子と正孔が価電子帯から伝導帯に移動するのに必要なエネルギー量のことである。シリコンのバンドギャップは1.12電子ボルト(eV)である。バンドギャップの広い半導体には、炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）などがある。これらの半導体は、eVの値が大きいため、より高い電圧、温度、周波数で機能することができる。ワイドバンドギャップデバイスは、エネルギー効率が高く、小型・軽量・低コストであるなど、さまざまなメリットがあります。
ハイブリッド車や電気自動車の需要は、中国やヨーロッパの一部の国を中心に世界的に急増しています。様々な政府が、ディーゼルやガソリンを動力源とする自動車の生産と販売を制限しています。英国、フランス、米国の一部の州は、2040年までに化石燃料を動力源とする自動車の販売を停止することを約束しています。ノルウェー政府は、2025年までに国内の新車販売台数にバッテリー駆動の電気自動車が占めることを目標としています。米国は、2030年までに電気自動車の販売台数を50％にする目標を掲げています。 欧州委員会は、この10年の終わりまでに、少なくとも3,000万台の電気自動車を普及させることを目指しており、この地域ですでに販売されている140万台の電気自動車から大幅に増加します。さらに、EUの7,500億ユーロの景気刺激策の一環として、2025年までに100万基の電気自動車および水素自動車の充電ステーションを設置することになっており、この中にはクリーンカーの販売を拡大するための200億ユーロも含まれている。
これらの取り組みにより、自動車メーカーはハイブリッド車や電気自動車の生産に向けた投資を急増させている。2022年5月、フォルクスワーゲンとマヒンドラ＆マヒンドラは、マヒンドラの新しい「Born Electric Platform」向けにMEB電気部品の使用を検討する提携契約を締結しました。電気自動車の生産には、パワーエレクトロニクス部品が不可欠です。窒化ガリウムは、エレクトロモビリティや太陽電池の用途において、シリコンの代替材料として有望視されています。電気自動車メーカーは、HV-LV DC-DCコンバータ、ドライバIC、車載充電器、モータドライブ、充電装置など、GaNやSiCベースのコンポーネントの採用を増やしている。このように、クリーンな自動車の普及とそれに伴う電気自動車の増産に向けた取り組みが、世界のワイドバンドギャップ半導体市場の成長を後押ししています。
コンピュータ、軍事機器、電気自動車、太陽光発電インバータにおける広帯域レーザーダイオード、SiCパワー、GaN半導体デバイスの需要増加が、世界のワイドバンドギャップ半導体市場を活性化させています。ワイドバンドギャップ材料は、安価で広く入手可能です。これらの材料は、ワイドバンドギャップパワーエレクトロニクスデバイスや固体照明デバイスの製造に利用されています。技術系企業は、市場での競争力を維持するために、WBG材料の研究開発活動に多額の投資を行っています。2022年2月、インフィニオン・テクノロジーズAGは、WBG半導体のパワー半導体製造能力を強化するために約20億2000万米ドルを投資し、マレーシア・クリムの拠点に第3のモジュールを建設しました。この新モジュールは、炭化ケイ素と窒化ガリウムをベースとした製品で、年間約 20 億米ドルの追加収益を生み出すと予想され ています。
ワイドバンドギャップ半導体の世界市場は、材料別に、炭化ケイ素（SiC）、窒化ガリウム（GaN）、ダイヤモンド、その他に分類されます。2021年の市場では、炭化ケイ素（SiC）セグメントが62.4％の主要シェアを占めています。同セグメントは、予測期間中に22.97%の割合で前進して現状を維持すると予測される。
SiCは、従来のシリコン技術と比較して、より少ないエネルギーと物理的スペースで、多様なワイドバンドギャップ半導体アプリケーションにおいて、より高い性能、より優れた熱伝導性、および熱安定性を提供します。これらの特徴により、SiCは、AC-DC整流器、力率改善（PFC）回路、バッテリー充電器、DC-DCコンバータ、DC-ACインバータ、電気自動車の周波数変換器、鉄道牽引制御、データセンターなどの高電圧・高温アプリケーションにおいて、安定した信頼できる性能を提供することが可能です。
ワイドバンドギャップ半導体の世界市場は、用途別にハイブリッド/電気自動車、PVインバータ、鉄道牽引車、風力タービン、電源、モータードライブ、サーバー、その他に分類される。2021年の市場では、ハイブリッド/電気自動車分野が31.2%の最大シェアを占めています。予測期間中はCAGR27.9%を記録すると予想されます。
ハイブリッド車やEVのメーカーは、複数のパワートレイン段に対応した効率的な電力変換ソリューションを開発している。GaNとSiCデバイスは、EVの効率と電力密度の要件を満たすことができる効果的なパワートレイン・アーキテクチャを開発するために使用されています。電気自動車の電力変換チェーン全体は、利用可能なバッテリ容量に対して1回の充電で可能な限り長い走行距離を達成するために、最高レベルの効率で動作する必要があります。WBG半導体デバイスは、高効率でスイッチング周波数が高く、より高い動作温度と電圧に耐えることができます。このため、EVにおけるWBG半導体デバイスの需要増加が、ワイドバンドギャップ半導体市場の世界的な牽引役となっています。
2021年のワイドバンドギャップ半導体の世界市場では、アジア太平洋地域が49.3％の最大シェアを占めています。同地域の市場成長は、中国と日本におけるWBG材料の研究開発に対する政府支援の増加に起因すると考えられる。自動車、IT・通信、家電などの最終用途産業におけるエネルギー効率の高い半導体デバイスの需要増加や、スマートフォン、モバイルインターネットサービス、エネルギー・ユーティリティ機器の普及率上昇も、この地域の市場を活性化させています。
北米と欧州もワイドバンドギャップ半導体の有力な市場であり、これらの地域は2021年の世界市場でそれぞれ26.9%と16.8%の金額シェアを占めています。これらの地域では、WBG半導体の早期普及と新製品の投入が市場を牽引しています。2021年6月、米国海軍研究所はGaNワイドバンドギャップ半導体を発売し、これにより200mm大規模製造に対応した1200V以上のパワースイッチを実現した。南米と中東・アフリカは、世界市場の中で比較的小さなシェアを占めています。しかし、これらの地域は、予測期間中にワイドバンドギャップ半導体市場において有利な成長機会を目撃すると予測されています。
市場は統合されており、少数の大規模なワイドバンドギャップ半導体メーカーが市場シェアの大部分を占めています。大多数の企業は、ワイドバンドギャップ半導体の市場シェアを高めるために、環境に優しい製品の研究開発に投資しています。製品ポートフォリオの拡大やM&Aは、主要企業が採用する有力な戦略です。Avago Technologies (Braodcom), Cree Inc., Infineon Technologies AG, Navitas Semiconductor, Nexperia, On Semiconductor, Panasonic Corporation, ROHM Semiconductor, STMicroelectronics N.V., Toshiba Electronic Devices & Storage Corporationが、この市場で活動する著名な事業者である。
ワイドバンドギャップ半導体の世界市場における主な展開
2021年11月、Nexperia社は高性能炭化ケイ素（SiC）ダイオードの新ファミリーである650V、10AのSiCショットキーダイオードを発売し、ワイドバンドギャップ半導体のラインアップを拡充しています。SiCショットキーダイオードは、スイッチモード電源（SMPS）、AC-DCおよびDC-DCコンバータ、バッテリー充電インフラ、無停電電源装置（UPS）、太陽光発電インバータに利用されます。
2019年5月、Cree Inc.は、炭化ケイ素の既存生産能力の拡張に1Bn米ドルを投資する計画を発表しました。
これらの各企業は、会社概要、財務概要、事業戦略、製品ポートフォリオ、事業セグメント、最近の動向などのパラメータに基づいて、ワイドバンドギャップ半導体市場レポートにおいてプロファイルされています。
【目次】
1. はじめに
1.1. 市場紹介
1.2. 市場とセグメントの定義
1.3. 市場の分類
1.4. 調査方法
1.5. 前提条件と頭字語
2. エグゼクティブサマリー
2.1. ワイドバンドギャップ半導体の世界市場概要
2.2. 地域別概要
2.3. 産業概要
2.4. マーケットダイナミックスナップショット
2.5. 競争の青写真
3. マーケットダイナミクス
3.1. マクロ経済要因
3.2. ドライバ
3.3. 制約要因
3.4. 機会
3.5. 主なトレンド
3.6. 規制のシナリオ
4. 関連産業と主要指標評価
4.1. 親産業の概要 – 半導体産業の概要
4.2. サプライチェーン分析
4.3. 技術ロードマップ分析
4.4. 産業SWOT分析
4.5. ポーターファイブフォース分析
4.6. コビド19の影響と回復の分析
5. ワイドバンドギャップ半導体の市場分析（材料別
5.1. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、材料別、2017年～2031年
5.1.1. 炭化ケイ素(SiC)
5.1.2. 窒化ガリウム(GaN)
5.1.3. ダイヤモンド
5.1.4. その他(酸化亜鉛、GaAsなど)
5.2. 市場魅力度分析 (材料別)
6. ワイドバンドギャップ半導体の市場分析（アプリケーション別
6.1. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、用途別、2017年～2031年
6.1.1. ハイブリッド車/電気自動車
6.1.2. 太陽光発電インバーター
6.1.3. 鉄道軌道
6.1.4. 風力発電機
6.1.5. 電力供給
6.1.6. モータードライブ
6.1.7. サーバー
6.1.8. その他(メディカルイメージング、チャージャー・アダプターなど)
6.2. 市場魅力度分析（アプリケーション別
7. ワイドバンドギャップ半導体の市場分析（最終用途産業別
7.1. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
7.1.1. 自動車・輸送機器
7.1.2. 民生用電子機器
7.1.3. 航空宇宙・防衛
7.1.4. IT・通信
7.1.5. エネルギー・ユーティリティ
7.1.6. その他(ヘルスケア、産業など)
7.2. 市場魅力度分析、最終用途産業別
8. ワイドバンドギャップ半導体の地域別市場分析・予測
8.1. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、地域別、2017年～2031年
8.1.1. 北米
8.1.2. 欧州
8.1.3. アジア太平洋
8.1.4. 中東・アフリカ
8.1.5. 南米
8.2. 市場魅力度分析（地域別
9. 北米ワイドバンドギャップ半導体の市場分析・予測
9.1. 市場スナップショット
9.2. ドライバーとレストレイント インパクト分析
9.3. ワイドバンドギャップ半導体の市場規模（US$ Mn）分析・予測、材料別、2017年〜2031年
9.3.1. 炭化ケイ素(SiC)
9.3.2. 窒化ガリウム(GaN)
9.3.3. ダイヤモンド
9.3.4. その他(酸化亜鉛、GaAsなど)
9.4. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、用途別、2017年～2031年
9.4.1. ハイブリッド／電気自動車
9.4.2. 太陽光発電インバーター
9.4.3. 鉄道軌道
9.4.4. 風力発電機
9.4.5. 電力供給
9.4.6. モータードライブ
9.4.7. サーバー
9.4.8. その他(メディカルイメージング、チャージャー・アダプターなど)
9.5. ワイドバンドギャップ半導体の市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
9.5.1. 自動車・輸送機器
9.5.2. 民生用電子機器
9.5.3. 航空宇宙・防衛
9.5.4. IT・通信
9.5.5. エネルギー・ユーティリティ
9.5.6. その他（ヘルスケア、産業など）
9.6. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、国別・小地域別、2017年〜2031年
9.6.1. 米国（The U.S.
9.6.2. カナダ
9.6.3. その他の北米地域
9.7. 市場魅力度分析
9.7.1. 材料別
9.7.2. 用途別
9.7.3. 最終産業別
9.7.4. 国別／小地域別
10. 欧州ワイドバンドギャップ半導体の市場分析と展望
10.1. 市場スナップショット
10.2. ドライバーとレストレインツ インパクト分析
10.3. ワイドバンドギャップ半導体の市場規模（US$ Mn）分析・予測、材料別、2017年～2031年
10.3.1. 炭化ケイ素(SiC)
10.3.2. 窒化ガリウム(GaN)
10.3.3. ダイヤモンド
10.3.4. その他(酸化亜鉛、GaAsなど)
10.4. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、用途別、2017年～2031年
10.4.1. ハイブリッド／電気自動車
10.4.2. 太陽光発電インバーター
10.4.3. 鉄道軌道
10.4.4. 風力発電機
10.4.5. 電力供給
10.4.6. モータードライブ
10.4.7. サーバー
10.4.8. その他(メディカルイメージング、チャージャー・アダプターなど)
10.5. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
10.5.1. 自動車・輸送機器
10.5.2. 民生用電子機器
10.5.3. 航空宇宙・防衛
10.5.4. IT・通信
10.5.5. エネルギー・ユーティリティ
10.5.6. その他(ヘルスケア、産業など)
10.6. ワイドバンドギャップ半導体市場規模（US$ Mn）分析・予測、国別・小地域別、2017年～2031年
10.6.1. 英国（The U.K.
10.6.2. ドイツ
10.6.3. フランス
10.6.4. その他の欧州
10.7. 市場魅力度分析
10.7.1. 材料別
10.7.2. 用途別
10.7.3. 最終使用産業別
10.7.4. 国別／小地域別
…
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