Mercado de semiconductores de potencia: crecimiento, tendencias, impacto de COVID-19 y pronósticos (2022 - 2027)

El mercado de semiconductores de potencia está segmentado por componente (discreto, módulo, circuitos integrados de potencia), material (silicio/germanio, carburo de silicio, nitruro de galio), industria de usuario final (automoción, electrónica de consumo, TI y telecomunicaciones, militar y aeroespacial, potencia). , Industrial) y Geografía.

Instantánea del mercado

Power Semiconductor Market Overview
Study Period: 2019- 2026
Base Year: 2021
Fastest Growing Market: Asia Pacific
Largest Market: North America
CAGR: 3.17 %

Need a report that reflects how COVID-19 has impacted this market and its growth?

Visión general del mercado

El mercado mundial de semiconductores de potencia (en adelante, el mercado estudiado) se valoró en USD 37,90 mil millones en 2020, y se espera que alcance los USD 46,02 mil millones para 2026, registrando una CAGR de 3,17 %, durante el período 2021-2026 ( en adelante, denominado como el período de pronóstico). El brote de COVID -19 ha afectado el mercado general de semiconductores desde el lado de la demanda y el lado de la oferta. El confinamiento y el cierre de plantas de semiconductores en todo el país han alimentado aún más la tendencia de escasez de suministro, que surgió principalmente en 2019. Estos efectos también se reflejaron en los semiconductores de potencia de SiC y GaN. Sin embargo, es probable que muchos de estos efectos sean a corto plazo.

Además, las precauciones gubernamentales en todo el mundo para apoyar a los sectores automotriz y de semiconductores podrían ayudar a reactivar el crecimiento de la industria. El brote de la pandemia ha creado turbulencias económicas para las industrias pequeñas, medianas y grandes por igual en todo el mundo. Además, el bloqueo nacional impuesto por los gobiernos de todo el mundo (para minimizar la propagación del virus) ha resultado en que las industrias se vean afectadas y se interrumpa la cadena de suministro y las operaciones de fabricación en todo el mundo, ya que una gran parte de la fabricación incluye trabajo en el piso de la fábrica.

  • Los semiconductores de potencia realizan las mismas tareas que los semiconductores regulares, solo que en una escala mucho mayor. Estos componentes de alto rendimiento son capaces de manejar corrientes eléctricas, voltajes y frecuencias extremadamente altas de hasta varios gigavatios. Como todos los dispositivos semiconductores, los semiconductores de potencia se utilizan para rectificar y amplificar señales eléctricas o activar y desactivar el flujo de electricidad. Estos se utilizan normalmente para aplicaciones industriales y la transmisión y distribución de electricidad a larga distancia.
  • El material se compone principalmente de carburo de silicio (SiC) y nitruro de galio (GaN). En comparación con el silicio, GaN y SiC tienen una banda prohibida más amplia (Si:1,1, SiC:3,3 y GaN:3,4) y, por lo tanto, también se denominan semiconductores de banda ancha ancha. Los MOSFET y diodos de SiC ofrecen alta frecuencia de conmutación y alta densidad de potencia y son ideales para cargadores a bordo de vehículos eléctricos. La industria de los vehículos eléctricos está experimentando un rápido crecimiento gracias a las iniciativas de varios gobiernos de todo el mundo.
  • En diciembre de 2020, el fabricante de semiconductores de potencia ROHM Semiconductor de Kioto, Japón, junto con el fabricante chino de automóviles de primer nivel United Automotive Electronic Systems Co. Ltd (UAES) celebraron una ceremonia de apertura en la que anunciaron el establecimiento de un laboratorio conjunto para el carburo de silicio (SiC). tecnología en la sede de la UAES en Shanghái, China.
  • El nuevo laboratorio conjunto contiene los principales equipos necesarios para la evaluación de dispositivos y aplicaciones en aplicaciones automotrices, como cargadores a bordo (OBC) y convertidores CC/CC. Las empresas esperan que esto les permita fortalecer su asociación y acelerar el desarrollo de soluciones de energía basadas en SiC.
  • La entrega de energía aporta más inteligencia al cargador y permite la detección del dispositivo conectado a él. Esto permite que el cargador entregue la cantidad precisa de energía necesaria para cargarlo en el menor tiempo posible. El cargador con GaN (nitruro de galio) aumenta la eficiencia, reduce el calor y disminuye el tamaño de cada producto.
  • En diciembre de 2020, Avenir Telecom, bajo su marca Energizer, anunció una nueva gama de cargadores de pared Power Delivery en 20 W, 38 W, 65 W y 90 W que utilizan material semiconductor GaN (nitruro de galio). Desde USB-C hasta cable Lightning, este cargador reconoce los dispositivos: consolas de juegos, tabletas, computadoras portátiles y teléfonos inteligentes.
  • Los requisitos de energía están aumentando en todos los mercados, ya que se prevé que los requisitos globales de electricidad aumenten de 25 000 TWh actualmente a 38 000 TWh en el año 2050. A nivel de sector, 8 millones de centros de datos en el mundo utilizan el 2-3 % de la energía mundial. uso, y se espera que esa participación aumente a más del 5%. Los motores industriales consumen 30% y creciendo; los vehículos eléctricos se convertirán en grandes consumidores hasta el 5% del consumo mundial de energía para 2040 (fuente: GaN Systems). GaN reduce las pérdidas en todos estos sistemas.

Alcance del Informe

Un semiconductor de potencia es un dispositivo semiconductor que se utiliza como interruptor o rectificador en la electrónica de potencia (por ejemplo, en una fuente de alimentación conmutada). Estos dispositivos son el componente fundamental de las modernas máquinas e instrumentos de circuitos electrónicos de potencia. Estos dispositivos se utilizan para comunicación inalámbrica, control avanzado de accionamientos eléctricos, control de movimiento y servoaccionamientos, sistemas informáticos avanzados, antenas, sistemas de propagación y satélite, técnicas inalámbricas de banda ancha y otros. Forman una parte indispensable de los aparatos, máquinas y sistemas eléctricos. El estudio cubre componentes como módulos discretos y circuitos integrados de potencia junto con materiales como carburo de silicio, nitruro de galio y otros.

By Component
Discrete
Module
Power Integrated Circuits
By Material
Silicon/Germanium
Silicon Carbide (Sic)
Gallium Nitride (Gann)
By End-user Industry
Automotive
Consumer Electronics
IT and Telecommunication
Military and Aerospace
Power
Industrial
Other End-user Industries
By Geography
North America
Europe
Asia Pacific
Latin America
Middle East and Africa

Report scope can be customized per your requirements. Click here.

Tendencias clave del mercado

Se espera que la industria automotriz tenga un crecimiento significativo

  • Los autos eléctricos se están volviendo comunes en las carreteras hoy en día, con precios que bajan y rango que aumenta. Según el informe de la Agencia Internacional de Energía 'Global EV Outlook 2020', más de 7,2 millones de turismos eléctricos circulaban por las carreteras en 2019.
  • En los últimos años, muchos fabricantes de equipos originales han anunciado miles de millones de dólares en inversiones en vehículos eléctricos, que también es fuerte debido a las restricciones sobre las emisiones de CO2. Se tomarán medidas clave en los próximos años y se verá un mayor porcentaje de vehículos eléctricos en la carretera. Los semiconductores juegan un papel clave tanto en los vehículos eléctricos como en los que tienen motores de combustión interna.
  • Se han realizado investigaciones en lo que respecta al uso de dispositivos de carburo de silicio (SiC) dentro del tren motriz automotriz. Debido a los avances recientes, se está convirtiendo gradualmente en una solución factible.
  • Se espera que la cantidad de vehículos eléctricos en las calles siga multiplicándose a medida que los gobiernos continúan incentivando la energía limpia y los fabricantes encuentran formas de hacer que sus automóviles sean más accesibles. Una gran parte de hacer eso posible es la innovación continua en la tecnología de baterías, impulsada por la demanda de baterías más pequeñas, livianas y seguras que se carguen más rápido y duren más. Por ejemplo, Tesla, que utiliza una solución de carga rápida, ya utiliza SiC en la arquitectura de sus vehículos en la actualidad.
  • Los semiconductores de SiC son ideales para aplicaciones, como cargadores e inversores integrados que se utilizan en vehículos híbridos enchufables (PHEV) y totalmente eléctricos (EV). Esto se debe a que su eficiencia energética es significativamente mayor en comparación con el silicio tradicional.
  • Para garantizar que los vehículos eléctricos puedan operar a largas distancias y cargarse en un período de tiempo razonable, la electrónica de potencia del vehículo debe ser capaz de manejar altas temperaturas. Los semiconductores de SiC se benefician de una eficiencia energética de más del 95 %, es decir, solo el 5 % de la energía se pierde en forma de calor durante los casos de conversión de energía, como la recarga del vehículo en un cargador rápido de alta potencia.
  • En mayo de 2021, Infineon Technologies lanzó un nuevo módulo de potencia con tecnología CoolSiCMOSFET para aplicaciones automotrices. El uso de SiCi en lugar de Si aseguró una mayor eficiencia en los convertidores de los vehículos eléctricos. Hyundai Motor Group informó que pudo aumentar la autonomía de sus vehículos en más del 5 % debido a las ganancias de eficiencia resultantes de las menores pérdidas de esta solución de SiC en comparación con la solución basada en Si con la ayuda de los inversores de tracción basados ​​en el módulo CoolSiCpower de Infineon. .
  • En Japón, la Universidad de Tokio ha estado trabajando con Mitsubishi Electric Corporation para mejorar la confiabilidad de los dispositivos semiconductores de SiC. En 2017, Mitsubishi Electric presentó un nuevo inversor de SiC ultracompacto diseñado para vehículos híbridos, con una comercialización masiva prevista para alrededor de 2021.
Power Semiconductor Market

Se espera que Asia Pacífico tenga un crecimiento significativo

  • Se espera que la región de Asia Pacífico domine el mercado mundial de semiconductores de potencia, ya que la región domina el mercado mundial de semiconductores, que cuenta con el apoyo adicional de las políticas gubernamentales. Además, la industria de semiconductores de la región está impulsada por China, Japón, Taiwán y Corea del Sur, que juntos constituyen alrededor del 65 % del mercado global de semiconductores discretos, mientras que otros como Vietnam, Tailandia, Malasia y Singapur también contribuyen significativamente al dominio de la región. en el mercado.
  • Según la Asociación India de Electrónica y Semiconductores, se espera que el mercado de componentes de semiconductores del país tenga un valor de USD 32,350 millones para 2025, registrando una CAGR del 10,1 % (2018-2025). El país es un destino lucrativo para los centros globales de I+D. Por lo tanto, se espera que la iniciativa Make In India en curso del gobierno resulte en inversiones en el mercado de semiconductores.
  • Además, la región es un centro de electrónica con millones de dispositivos electrónicos fabricados cada año para el consumo en la región y exportados a otros lugares. Esta alta producción de dispositivos y componentes electrónicos contribuye significativamente a la participación de mercado del mercado estudiado. Por ejemplo, la creciente demanda de productos electrónicos de consumo en India también ha contribuido al crecimiento del mercado regional. Según la Federación de Cámaras de Comercio e Industria de la India (FICCI), se estima que la demanda de productos electrónicos de la India registrará una CAGR del 25% durante 2012-2020.
  • Los jugadores de la región participan regularmente en el desarrollo de productos y buscan oportunidades para mejorar sus capacidades. Por ejemplo, en septiembre de 2020, Mitsubishi Electric Corporation anunció el próximo lanzamiento de módulos de potencia de SiC (carburo de silicio) de segunda generación con un chip de SiC recientemente desarrollado para uso industrial. Se espera que las características de baja pérdida de potencia de los módulos y la operación de alta frecuencia portadora de los chips SiC-MOSFET (transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico) y SiC-SBD (diodo de barrera Schottky) el desarrollo de potencia más eficiente, más pequeña y más liviana. equipos en varios campos industriales.
  • Singapur está tomando iniciativas para convertirse en el epicentro de Asia para la tecnología de semiconductores GaN. En agosto de 2020, IGSS GaN (IGaN), con sede en Singapur, un desarrollador de tecnología y experto en comercialización de nitruro de galio sobre silicio/carburo de silicio (GaN-on-Si/SiC), anunció que continuaría su expansión tras los éxitos demostrados en las líneas piloto. de clientes La compañía está estableciendo un laboratorio conjunto global y comercial combinado para el GaN Epi Center de deposición de vapor químico orgánico-metálico (MOCVD) de 4-8" en Singapur. Además, la reciente incorporación de un fabricante de herramientas de renombre a IGaN reafirma sus esfuerzos para establecer un ecosistema innovador de GaN que respalda la demanda mundial de un futuro móvil, sostenible y energéticamente eficiente.
  • La región tiene una sólida presencia de jugadores como SK Siltron, que es el único productor de obleas de silicio semiconductor de Corea del Sur y uno de los cinco principales fabricantes mundiales de obleas con ventas anuales de KRW 1542 billones, lo que representa aproximadamente el 17 % de las ventas mundiales de obleas de silicio. (basado en 300 mm). En marzo de 2020, SK Siltron completó la adquisición de la unidad de obleas de carburo de silicio (SiC Wafer) de DuPont. Según SK Siltron, seguirá invirtiendo en campos relacionados incluso después de la adquisición, que se espera que aumente la producción de obleas de SiC y cree puestos de trabajo adicionales en los Estados Unidos.
  • Para hacer frente a las necesidades del mercado, los fabricantes de semiconductores de potencia están adoptando rápidamente materiales como el carburo de silicio (SiC), que pueden operar a voltajes, temperaturas y frecuencias más altos, al mismo tiempo que brindan mayor eficiencia y confiabilidad.
  • Por ejemplo, en junio de 2020, Zhengzhou Yutong Group Co. Ltd (Yutong Group), un fabricante chino industrial a gran escala de vehículos comerciales que se especializa en autobuses eléctricos, anunció el uso de dispositivos de carburo de silicio Cree de 1200 V en un módulo de potencia StarPower para su nuevo, sistema de tren motriz de alta eficiencia líder en la industria para autobuses eléctricos. Las partes están trabajando juntas para acelerar la adopción comercial de inversores basados ​​en carburo de silicio en aplicaciones de autobuses eléctricos. Tras el lanzamiento, Yutong Group entregará su primer autobús eléctrico en China que utilizará carburo de silicio en su tren motriz, lo que representa un avance significativo en la provisión de un autobús eléctrico aún más eficiente para el mercado.
Power Semiconductor Market

Panorama competitivo

El mercado de semiconductores de potencia es un mercado consolidado dominado por unos pocos jugadores importantes. En términos de cuota de mercado, pocos de los principales actores dominan el mercado. Está previsto que en breve se produzcan diversas adquisiciones y colaboraciones de grandes empresas, centradas en la innovación. Algunos de los jugadores clave en el mercado son Infineon Technologies y Texas Instruments.

  • Marzo de 2021: Magnachip lanzó un nuevo regulador lineal de caída baja (LDO) con una respuesta transitoria ultrarrápida para un paquete multichip (MCP) basado en Universal Flash Storage (UFS). Es una versión avanzada de un controlador multimedia incorporado (eMMC), que se desarrolló para un rendimiento de lectura y escritura simultáneo a velocidades más altas.
  • Marzo de 2021: Alpha and Omega Semiconductor anunció los nuevos MOSFET αSiC de carburo de silicio (SiC) de 1200 V con calificación AEC-Q101. Esto es ideal para los requisitos de alta eficiencia y confiabilidad de los cargadores a bordo de vehículos eléctricos (EV), inversores de accionamiento de motor y estaciones de carga externas.
  • Febrero de 2021: Nexperia amplió la línea de MOSFET LFPAK56D con el paquete de medio puente con calificación AEC-Q101. Ofrece una inductancia parásita un 60 % menor y un rendimiento térmico mejorado para trenes de potencia, control de motores y aplicaciones de CC/CC.

Recent Developments

  • April 2021- Nexperia announced the availability of its second-generation 650 V GaN FETs which enable 80 PLUS Titanium-class power supplies operating at 2 kW and above. It offers significant performance and advantages over previous technologies and competitive devices.
  • April 2021- ROHM developed four new 600V IGBT Intelligent Power Modules (IPMs), BM6437x series, that deliver low noise characteristics together with the low loss ideal for power conversion in inverters. The devices are used in compact industrial equipment, such as small capacity motors for robots and home appliances, including air conditioners and washing machines.
  • March 2021- Nexperia announced a comprehensive partnership covering gallium nitride (GaN) power semiconductor devices with United Automotive Electronic Systems Co., Ltd. (UAES). This partnership will focus on power systems for EVs and the development of automotive applications using GaN technology.

Table of Contents

  1. 1. INTRODUCTION

    1. 1.1 Study Assumptions​ and Market Definition​

    2. 1.2 Scope of the Study

  2. 2. RESEARCH METHODOLOGY

  3. 3. EXECUTIVE SUMMARY

  4. 4. MARKET INSIGHTS

    1. 4.1 Market Overview​

    2. 4.2 Industry Value Chain Analysis

    3. 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis​

      1. 4.3.1 Bargaining Power of Suppliers​

      2. 4.3.2 Bargaining Power of Consumers​

      3. 4.3.3 Threat of New Entrants​

      4. 4.3.4 Intensity of Competitive Rivalry​

      5. 4.3.5 Threat of Substitutes​

    4. 4.4 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Market

    5. 4.5 Technology Snapshot

  5. 5. MARKET DYNAMICS

    1. 5.1 Market Drivers

      1. 5.1.1 Increasing Demand for Consumer Electronics and Wireless Communications

      2. 5.1.2 Growing Demand for Energy-efficient Battery-powered Portable Devices

    2. 5.2 Market Restraints

      1. 5.2.1 Shortage of Silicon Wafers and Variable Driving Requirements

  6. 6. MARKET SEGMENTATION

    1. 6.1 By Component

      1. 6.1.1 Discrete

      2. 6.1.2 Module

      3. 6.1.3 Power Integrated Circuits

    2. 6.2 By Material

      1. 6.2.1 Silicon/Germanium

      2. 6.2.2 Silicon Carbide (Sic)

      3. 6.2.3 Gallium Nitride (Gann)

    3. 6.3 By End-user Industry

      1. 6.3.1 Automotive

      2. 6.3.2 Consumer Electronics

      3. 6.3.3 IT and Telecommunication

      4. 6.3.4 Military and Aerospace

      5. 6.3.5 Power

      6. 6.3.6 Industrial

      7. 6.3.7 Other End-user Industries

    4. 6.4 By Geography

      1. 6.4.1 North America

      2. 6.4.2 Europe

      3. 6.4.3 Asia Pacific

      4. 6.4.4 Latin America

      5. 6.4.5 Middle East and Africa

  7. 7. COMPETITIVE LANDSCAPE

    1. 7.1 Company Profiles

      1. 7.1.1 Infineon technologies AG

      2. 7.1.2 Texas instruments Inc.

      3. 7.1.3 United Silicon Carbide Inc.

      4. 7.1.4 ST Microelectronics NV

      5. 7.1.5 NXP semiconductor Inc.

      6. 7.1.6 ON Semiconductor Corporation

      7. 7.1.7 Renesas Electronic Corporation

      8. 7.1.8 Broadcom Inc.

      9. 7.1.9 Toshiba Corporation

      10. 7.1.10 Mitsubishi Electric Corporation

      11. 7.1.11 Fuji Electric Co. Ltd

      12. 7.1.12 Semikron International

      13. 7.1.13 Cree Inc.

      14. 7.1.14 ROHM​ Co Ltd

      15. 7.1.15 Vishay Intertechnology Inc.​

      16. 7.1.16 Nexperia BV​

      17. 7.1.17 Alpha & Omega Semiconductor

      18. 7.1.18 Magnachip​ Semiconductor Corp

      19. 7.1.19 Microchip​ Technology Inc

      20. 7.1.20 Littlefuse Inc

    2. *List Not Exhaustive
  8. 8. INVESTMENT ANALYSIS​​​

  9. 9. FUTURE OF THE MARKET​

**Subject to Availability

You can also purchase parts of this report. Do you want to check out a section wise price list?

Frequently Asked Questions

El mercado de Semiconductores de potencia se estudia desde 2019 hasta 2026.

El mercado de semiconductores de potencia está creciendo a una CAGR del 3,17 % en los próximos 5 años.

Asia Pacífico está creciendo a la CAGR más alta durante 2021-2026.

América del Norte tiene la participación más alta en 2021.

Infineon Technologies AG, Texas Instruments Inc., STMicroelectronics NV, NXP Semiconductors NV, On Semiconductor Corporation son las principales empresas que operan en el mercado de semiconductores de potencia.

80% of our clients seek made-to-order reports. How do you want us to tailor yours?

Please enter a valid email id!

Please enter a valid message!