パワーエレクトロニクスの世界市場は、予測期間中に年平均成長率4.38%を記録すると予測されています。電力効率の高い製品に対するニーズの高まりは、あらゆるエンドユーザー産業においてパワーエレクトロニクス製品の需要を促進する主要因の1つである。そのため、データセンター、自動車、通信インフラ、5Gデバイスなどの市場では、エネルギー効率の高い製品に対するニーズが高まっており、調査対象市場では多額の投資が行われている。また、パワーマネジメント集積回路(IC)の採用が増加していることも、パワーエレクトロニクスの需要を促進している。
主要ハイライト
ここ数年、パワーエレクトロニクス製品はあらゆるエネルギー変換アプリケーションに組み込まれている。発電から送電、そして最終的には消費に至るまで、変換プロセスのあらゆる段階で必要とされている。エネルギー・インフラ、再生可能エネルギーの生産、エネルギー効率の高いポータブル・エレクトロニクス・コンポーネントの進歩が、市場の成長率を高めている。炭化ケイ素(SiC)と窒化ガリウム(GaN)は、パワーエレクトロニクス用途に特に適している。
さらに、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)と金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の市場は引き続き拡大するが、特に電気自動車/ハイブリッド電気自動車(EV/HEV)用モジュールについて言えば、市場の一部はSiCに向かうだろう。さらに、パワーMOSFETの需要を支えているのは、IGBTやサイリスタを置き換える用途が増えていることである。さらに、パワーMOSFETを使用することで、低電圧でのデバイスの電力効率を強化できるという大きな利点が、世界のパワーMOSFET市場における需要増加の理由となっている。
また、電気自動車や自律走行車のような自動車産業の動向や、電気自動車の生産台数の増加が、パワーエレクトロニクス市場成長の重要な原動力として浮上している。SiC半導体は、プラグインハイブリッド車(PHEV)や完全電気自動車で使用される車載充電器やインバーターなどの用途に最適である。これは、従来のシリコンに比べてエネルギー効率が大幅に高いためである。
EVが長距離を走行し、短時間で充電できるようにするためには、車両のパワーエレクトロニクスは高温に対応できるように設計されていなければならない。SiC半導体のエネルギー効率は95%を超える。つまり、高出力の急速充電器での充電など、電力変換の際に熱として失われるエネルギーはわずか5%である。
さらに、民生用電子機器や無線通信の需要の増加、エネルギー効率の高いバッテリー駆動の携帯機器に対する需要の高まりといった要因が、市場成長を牽引している。シリコンウェーハの世界的な不足といった要因と投資収益率(ROI)の指標が、市場成長の課題になると予想される。
しかし中期的には、COVID-19ワクチンの完全展開と治療計画の改善により、自動車販売の回復が見込まれる。また、先進運転支援システム(ADAS)や電気自動車・ハイブリッド車はCOVID-19以降に普及しつつあり、パワー半導体市場を牽引すると予想される。
市場動向
航空宇宙・防衛が主要市場シェアを占める
航空宇宙・防衛分野では、サイズ、重量、電力、コストを削減すると同時に、コマンド、通信、インテリジェンス、監視能力を向上させるという闘争が続いている。このため、航空宇宙・防衛(A&D)企業は、ますます増大する電力密度と能力を備えたソリューションへの投資を余儀なくされている。
世界的な軍事費の増加は、市場を牽引すると予想される。例えば、ストックホルム国際平和研究所(SIPRI)によると、米国、中国、インド、英国、ロシアは、2021年に軍事費として1,000億米ドル以上を投じなければならない上位5カ国である。
この分野では、パワーエレクトロニクス製品は、動力駆動制御、着陸装置、防御補助システム(DAS)、エンジンシステムと制御、飛行制御、ナビゲーション、キャビン照明、アビオニクス、通信など、さまざまな用途に採用されている。例えば、最新の軍事レーダー、アビオニクス、兵器システム、無人航空機(UAV)ペイロード、ミサイル制御用の信号処理は、膨大な熱を放出する処理能力を使用します。効率的なパワーエレクトロニクスは、熱を減らし、性能を向上させるのに役立ちます。
多くの市場ベンダーがA&D業界に特化した製品を提供している。例えば、米国のソリッド・ステート・デバイセズ社は、力率改善(PFC)ブースト・コンバータや高電圧直流(DC-DC)コンバータなど、高信頼性の航空宇宙・防衛パワーエレクトロニクス・アプリケーション向けにSFC35N120 1200ボルト炭化ケイ素(SiC)パワーMOSFETを提供している。
民間航空宇宙企業の参入が一般的になるにつれ、幅広い半導体デバイスへの需要が高まっている。SpaceX、Blue Origin、Virgin Galacticは、さまざまなパワーエレクトロニクス部品を必要とするさまざまな産業分野に事業を集中している。このような傾向は、予測期間中に調査された市場の成長を促進すると予想される。
アジア太平洋地域は予測期間中に大きな成長を記録する見込み
アジア太平洋地域の半導体産業は、台湾、中国、日本、韓国が牽引しており、これらを合わせて世界のディスクリート半導体市場の約65%を占めている。
自動車産業はアジア全域、特に中国で急増している。中国政府は、自動車部品部門を含む自動車産業を国の基幹産業のひとつと見なしている。政府は、中国の自動車生産台数が2025年までに3,500万台に達すると見込んでいる。これは、研究された市場を牽引すると予想される。
同地域では、データセンターの発展も進んでいる。地域政府も、調査した市場の発展において重要な役割を果たしている。例えば、電子情報技術省(MEITY)によると、インド政府も同国における半導体およびパワーエレクトロニクス部品の製造拠点を開発するための政策に取り組んでいる。
テクノロジー・ブームがこの地域の経済を牽引している。インターネットに接続されたウェアラブル機器やコネクテッド家電など、新時代のガジェットの爆発的な成長は、パワー半導体などの部品に対する新たな需要を刺激している。韓国、インド、シンガポール、台湾は、最も恩恵を受けると予想される経済圏のひとつである。
アジアのパワーエレクトロニクスのベンダーは、民生用電子機器、EV自動車、電力・エネルギー産業に大きく関わっている。さらに、アジアは電子ガジェットの最大の生産国であり消費国でもあるため、より多くのビジネスチャンスが期待されている。
さらに、中国では、研究された市場の成長は、活況を呈しているエレクトロニクス産業にも起因している。エレクトロニクスは中国最大の産業の一つであり、中国全体の経済成長に大きく貢献している。例えば、中華人民共和国国務院の発表によると、2022年1月から2月までの2ヵ月間、主要エレクトロニクスメーカーの付加価値は前年同期比12.7%増となり、同国の産業部門全体の成長率が7.5%増であったのと対照的であった。中国は、テレビ、スマートフォン、ノートパソコン、パソコン、冷蔵庫、エアコンなどの電子機器の世界有数の生産国である。
パワーエレクトロニクス産業概要
パワーエレクトロニクス市場は、テキサス・インスツルメンツ・インコーポレーテッド、ABB Ltd.、ヴィーコ・インスツルメンツ・インコーポレーテッド、グレシャム・パワー・エレクトロニクス、サイエンテック・テクノロジーズ、XPパワー・リミテッド、STマイクロエレクトロニクスNV、ルネサスエレクトロニクス、東芝インターナショナル、富士電機など、さまざまなグローバル・プレーヤーや地域プレーヤーが存在する断片的な市場である。これらのプレイヤーのほとんどは、世界市場で競争優位に立つために、合併、買収、新製品の発売、市場拡大など、いくつかの戦略的展開に関与している。
2022年3月、ロームセミコンダクタは、カリフォルニア州に本社を置く高級電気自動車会社Lucidが、同社のSiCMOSFETをLucid Airに採用していると発表した。同車両の主要なオンボード充電ユニットであるWunderboxには、DC-DCコンバータと双方向オンボード充電器(OBC)が統合されており、SiC MOSFETの優れた性能により、高度な力率改善回路が高いスイッチング周波数で動作可能になっている。ロームのSiC MOSFET「SCT3040K」および「SCT3080K」の高周波・高温での性能向上により、ルシッドは設計の小型化を図るとともに電力損失を低減し、高い充電効率を実現しました。
2022年1月、MagnachipSemiconductor Corporationは、スマートフォンのバッテリー保護回路モジュール(PCM)向けに、より低いRss(on)を特徴とする新世代の低電圧(LV )MOSFETの発売を発表した。ハイエンドの5Gおよびロングタームエボリューション(LTE)スマートフォンの需要が高まる中、バッテリーの長寿命化と保護機能の強化が重要になっている。特に5G携帯電話では、高速ダウンロードやアップロードのために大量のデータを処理するため、高耐久性の長寿命バッテリーが必要となる。同社によると、高度な過電圧・過電流保護機能を備えた新世代のLV MOSFETは、バッテリー寿命の延長と過熱問題の軽減に役立つ。
【目次】
1 はじめに
1.1 前提条件と市場定義
1.2 調査範囲
2 調査方法
3 エグゼクティブサマリー
4 市場の洞察
4.1 市場概要
4.2 産業の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
4.2.1 サプライヤーの交渉力
4.2.2 買い手の交渉力
4.2.3 新規参入者の脅威
4.2.4 競争ライバルの激しさ
4.2.5 代替品の脅威
4.3 COVID -19の業界への影響評価
4.4 技術スナップショット
4.4.1 発電と貯蔵
4.4.2 センシングと計測
4.4.3 電力管理と配電
4.4.4 その他の機能
5 市場ダイナミクス
5.1 市場促進要因
5.1.1 エレクトロニクス・セグメントにおける高エネルギー・省電力デバイス需要の高まり
5.1.2 グリーンエネルギー発電ドライブ需要
5.2 市場の阻害要因
5.2.1 集積回路の需要増加
6 市場区分
6.1 コンポーネント別
6.1.1 ディスクリート
6.1.2 モジュール
6.2 材料別
6.2.1 シリコン/ゲルマニウム
6.2.2 炭化ケイ素(SiC)
6.2.3 窒化ガリウム(GaN)
6.3 エンドユーザー産業別
6.3.1 自動車
6.3.2 民生用電子機器
6.3.3 ITおよび電気通信
6.3.4 軍事・航空宇宙
6.3.5 産業
6.3.6 エネルギー・電力
6.3.7 その他のエンドユーザー産業
6.4 地域別
6.4.1 北米
6.4.2 ヨーロッパ
6.4.3 アジア太平洋
6.4.4 ラテンアメリカ
6.4.5 中東・アフリカ
7 競争環境
7.1 企業プロフィール
7.1.1 オン・セミコンダクター・コーポレーション
7.1.2 ABB Ltd.
7.1.3 インフィニオンテクノロジーズAG
7.1.4 Texas instruments Inc.
7.1.5 ローム株式会社
7.1.6 STマイクロエレクトロニクスNV
7.1.7 ルネサス エレクトロニクス株式会社
7.1.8 Vishay Intertechnologies Inc.
7.1.9 株式会社東芝
7.1.10 三菱電機株式会社
8 投資分析
9 市場の将来性
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