パワー半導体の市場規模は、2023年に418.1億米ドルと推定され、2028年には492.3億米ドルに達すると予測され、予測期間中（2023-2028年）のCAGRは3.32%で成長する見込みです。
パワー半導体は、通常の半導体と同じタスクを実行するが、その規模ははるかに大きい。これらの高性能部品は、数ギガワットまでの極めて高い電流、電圧、周波数を扱うことができる。他の半導体デバイスと同様、パワー半導体は電気信号を整流・増幅したり、電気の流れをオン・オフしたりするために使用される。これらは通常、産業用アプリケーションや長距離送電・配電に使用される。
主要ハイライト
材料は主に炭化ケイ素（SiC）と窒化ガリウム（GaN）で構成されている。シリコンに比べ、GaNとSiCはバンドギャップが広い（Si:1.1、SiC:3.3、GaN:3.4）ため、ワイドバンドギャップ半導体とも呼ばれる。SiC MOSFETとダイオードは、スイッチング周波数が高く、電力密度が高いため、電気自動車の車載充電器に最適です。電気自動車産業は、世界各国の政府によるイニシアチブのおかげで急成長を遂げている。
2022年5月、Infineon Technology AGと、最新の駆動技術と電動化ソリューションの世界的プロバイダーであるVitesco Technologiesは、炭化ケイ素パワー半導体の開発に関するパートナーシップ契約を締結した。電動化自動車の駆動システムにおける高電圧パワーエレクトロニクスの効率は、炭化ケイ素によって大幅に改善される。例えば、ビテスコ・テクノロジーズは、電気駆動モーターを管理する超小型高電圧インバーターにSiCコンポーネントを使用している。SiC部品は、小型化と高効率化を可能にするため、すでに現世代の電子機器に使用されている。
新しい共同研究所には、車載充電器（OBC）やDC/DCコンバーターなど、車載アプリケーションのデバイスおよびアプリケーション評価に必要な主要装置が含まれている。両社は、これによりパートナーシップを強化し、SiCベースのパワー・ソリューションの開発を加速できると期待している。
パワーデリバリは、充電器にさらなるインテリジェンスをもたらし、充電器に接続されたデバイスの検出を可能にする。これにより充電器は、充電に必要な正確な電力を可能な限り短時間で供給することができる。GaN（窒化ガリウム）を使用した充電器は、効率を高め、熱を下げ、各製品のサイズを小さくする。
さらに2021年5月、日本政府は年次成長アジェンダの下で、島国である日本が先端半導体デバイスの現地生産を強化するために支出を増やす予定であることを発表した。政府は国内のチップ製造業を支援するために2000億円を拠出し、2030年までに次世代パワー半導体の世界シェア40％を目指すと表明した。
さらに、世界の電力需要は現在の25,000 TWhから2050年には38,000 TWhに増加すると予想されており、電力需要はあらゆる市場で増加している。セクター・レベルでは、世界で800万カ所のデータ・センターが世界のエネルギー使用量の2〜3％を使用しており、このシェアは5％以上に上昇すると予想されている。産業用モーターは30％を消費し、さらに増加している。電気自動車は、2040年までに世界のエネルギー消費の5％を消費する大消費者になるだろう（出典：GaN Systems）。GaNは、これらすべてのシステムにおいて損失を低減する。
COVID-19パンデミックの発生と民生用電子機器セグメントの売上急減により、民生用電子機器業界からのSiCパワー半導体の市場需要は成長率が阻害された。IPC International, Inc.が2020年3月に実施した調査のデータによると、調査対象となった世界の電子機器メーカーおよびサプライヤの40%が、COVID-19の発生により最も影響を受ける産業は民生用電子機器であると述べている。
市場動向
大きな成長が期待される自動車産業
電気自動車は、価格の低下と航続距離の伸びに伴い、一般的な自動車になりつつある。また、最近では電気自動車が一般的になりつつあり、価格は下がり、航続距離は伸びている。国際エネルギー機関（IEA）によると、2021年のプラグイン電気自動車の世界販売台数は約660万台に達する。
ここ数年、多くのOEMがEVへの数十億ドル相当の投資を発表しているが、これはCO2排出規制の影響も強い。今後数年で重要なステップが踏まれ、EVの走行比率が高まるだろう。半導体は電気自動車でも内燃機関自動車でも重要な役割を果たしている。
自動車のパワートレインにおける炭化ケイ素（SiC）デバイスの使用に関しては、研究が進められている。最近の進歩により、SiCは徐々に実現可能なソリューションになりつつある。
政府がクリーンエネルギーを奨励し続け、メーカーが自動車をより身近なものにする方法を見つけるにつれて、路上を走る電気自動車の数は増え続けると予想される。それを可能にしている大きな要因は、バッテリー技術における継続的な技術革新であり、より速く充電でき、より長持ちする、より小さく、より軽く、より安全なバッテリーへの需要に後押しされている。例えば、急速充電ソリューションを採用しているテスラは、現在すでにSiCを車載アーキテクチャーに使用している。
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（EV）で使用される車載充電器やインバーターなどの用途に理想的である。なぜなら、そのエネルギー効率は従来のシリコンと比較して著しく高いからである。
EVが長距離を走行し、妥当な時間枠内で充電できるようにするには、車両のパワーエレクトロニクスが高温に対応できなければならない。SiC半導体は、95%以上のエネルギー効率、すなわち、高出力の急速充電器で車両を充電するような電力変換の際に、エネルギーのわずか5%しか熱として失われないという利点がある。
さらに2021年5月、インフィニオン・テクノロジーズは、車載用CoolSiCMOSFET技術を搭載した新しいパワーモジュールを発表した。シリコンの代わりに炭化ケイ素を使用することで、電気自動車のコンバーターでより高い効率を確保した。ヒュンダイ・モーター・グループは、インフィニオンのCoolSiCpowerモジュールに基づくトラクション・インバーターによって、Siベースのソリューションと比較してこのSiCソリューションの損失が少ないことから効率が向上し、車両の航続距離を5％以上伸ばすことができたと報告している。
著しい成長が期待されるアジア太平洋地域
アジア太平洋地域は、世界の半導体市場を支配しており、さらに政府の政策に支えられているため、世界のパワー半導体市場を支配すると予想される。さらに、同地域の半導体産業は中国、日本、台湾、韓国が牽引しており、これらを合わせると世界のディスクリート半導体市場の約65%を占めているほか、ベトナム、タイ、マレーシア、シンガポールなども同地域の市場支配に大きく貢献している。
インド電子半導体協会によると、同国の半導体部品市場は2025年までに323億5,000万米ドル規模になり、年平均成長率10.1％（2018～2025年）を記録すると予想されている。同国は世界の研究開発センターにとって有利な進出先である。そのため、政府が現在進めている「Make In India」構想により、半導体市場への投資が期待される。
さらに、同地域はエレクトロニクスの中心地であり、年間数百万個の電子機器が同地域で消費され、他地域に輸出されている。例えば、インドにおける民生用電子機器の需要増も、この地域の市場成長を促進している。IBEFによると、インドにおける電子機器ハードウェアの需要は、2024年度までに4,000億米ドルに達すると予想されており、これが市場成長をさらに促進する。
さらに、Vivoはインドの公式ツイッター・ハンドルから、同社のフラッグシップ・スマートフォンX80 Proが間もなくAndroid 13プレビュー・ビルドを受けると発表した。このモデルだけではないが、iQOO9 Proも今月末にプレビューを受けることが確認されている。中国OEMの両スマートフォンは、2022年8月23日までにAndroid 13プレビュービルドを受け入れるよう設定されている。さらに2022年8月、Vivoはインド市場でスマートフォンV25 Proを発表した。Vシリーズの中で最も遅れているモデルである。このガジェットは、6400万画素のプライマリセンサー、800万画素の超広角レンズ、200万画素のマクロシューターを備えたトリプルカメラセットアップを搭載している。
さらに、コンシューマー・テクノロジー協会によると、中国や米国といった国々は世界最大のコンシューマー・エレクトロニクス市場であり、その総売上高は3500億米ドルを超えている。しかし、インドやブラジルのような新興国が、研究セグメントの需要と進歩に拍車をかけている。例えば、インド政府のデータによると、インドの家電・民生用電子機器産業は2024～2025年までに倍増して1.48兆インドルピーに達すると予測されている。これにより、化合物半導体のニーズがさらに高まると予想される。
市場ニーズに対応するため、パワー半導体メーカーは、より高い電圧、温度、周波数で動作し、効率と信頼性の向上を実現できる炭化ケイ素（SiC）などの材料を急速に採用している。
さらに、2021年2月、シリコンパワーコーポレーションは、インドのハロル（グジャラート州）に子会社であるSiCファブリケーション・ユニットを開設し、インドのエレクトロニクス部門に多くの機会をもたらしました。この新しいSiCファブリケーションの開設は、インドの「Make in India」電子デバイス産業の創出と発展という目標を加速させるだけでなく、特に中国からの輸入への依存を減らすことにもなる。
パワー半導体産業の概要
パワー半導体市場は、少数の大手企業が支配する統合市場である。市場シェアでは、少数の大手企業が市場を支配している。間もなく、技術革新に重点を置いた大企業のさまざまな買収や提携が行われると予想される。同市場の主要プレーヤーには、インフィニオン・テクノロジーズやテキサス・インスツルメンツなどがある。
2021年3月 – Magnachip社は、ユニバーサルフラッシュストレージ（UFS）ベースのマルチチップパッケージ（MCP）向けに、超高速過渡応答を特徴とする新しい低ドロップアウト（LDO）リニアレギュレータを発売した。これは、高速での同時読み書きを実現するために開発された組み込み型マルチメディア・コントローラ（eMMC）の進化版です。
2021年3月 – アルファ・オメガ・セミコンダクターは、新しいAEC-Q101認定1200V炭化ケイ素（SiC）αSiC MOSFETを発表した。これは、電気自動車（EV）の車載充電器、モータードライブ・インバータ、および車外充電ステーションの高効率および高信頼性要件に最適です。
2021年2月 – ネクスぺリアは、LFPAK56D MOSFETのラインアップを拡充し、AEC-Q101準拠のハーフブリッジパッケージを追加した。パワートレイン、モーター制御、DC/DCアプリケーション向けに寄生インダクタンスを60%低減し、熱性能を改善。
【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 業界バリューチェーン分析
4.3 産業の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
4.3.1 サプライヤーの交渉力
4.3.2 消費者の交渉力
4.3.3 新規参入者の脅威
4.3.4 競争ライバルの激しさ
4.3.5 代替品の脅威
4.4 COVID-19の市場への影響評価
4.5 技術スナップショット
5 市場ダイナミクス
5.1 市場促進要因
5.1.1 民生用電子機器と無線通信の需要増加
5.1.2 エネルギー効率の高いバッテリー駆動携帯機器への需要の高まり
5.2 市場の阻害要因
5.2.1 シリコンウェーハの不足と駆動要件の変動
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
6.1.3 パワー集積回路
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（Gann）
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 電力
6.3.6 産業用
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 インフィニオン・テクノロジーズAG
7.1.2 Texas instruments Inc.
7.1.3 United Silicon Carbide Inc.
7.1.4 STマイクロエレクトロニクスNV
7.1.5 NXPセミコンダクター社
7.1.6 オン・セミコンダクター・コーポレーション
7.1.7 ルネサス エレクトロニクス株式会社
7.1.8 Broadcom Inc.
7.1.9 株式会社東芝
7.1.10 三菱電機株式会社
7.1.11 富士電機株式会社 富士電機株式会社
7.1.12 セミクロンインターナショナル
7.1.13 Cree Inc.
7.1.14 ローム株式会社
7.1.15 Vishay Intertechnology Inc.
7.1.16 ネクスペリアBV
7.1.17 アルファ・オメガ・セミコンダクター
7.1.18 マグナチップ・セミコンダクター社
7.1.19 マイクロチップ・テクノロジー社
7.1.20 リトルヒューズ
8 投資分析
9 市場の将来性
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資料コード： MOI18030469
