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

El mercado de semiconductores de potencia de carburo de silicio está segmentado por industria de usuario final (automoción, electrónica de consumo, TI y telecomunicaciones, militar y aeroespacial, energía, industrial) y geografía.

Instantánea del mercado

silicon carbide power semiconductor market
Study Period: 2018 - 2026
Base Year: 2021
Fastest Growing Market: Asia Pacific
Largest Market: Asia Pacific
CAGR: 42.41 %

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Visión general del mercado

El mercado mundial de semiconductores de potencia de carburo de silicio se valoró en USD 628,72 millones en 2020 y se espera que alcance los USD 4708,71 millones para 2026, registrando una CAGR del 42,41 % durante el período 2021-2026.

El brote de la pandemia ha creado turbulencias económicas para las industrias de pequeña, mediana y gran escala en todo el mundo. Además de los problemas, el bloqueo nacional infligido por los gobiernos de todo el mundo (para minimizar la propagación del virus), ha resultado en que las industrias sufran un golpe y una interrupción en la cadena de suministro y las operaciones de fabricación en todo el mundo, en gran parte de fabricación incluye el trabajo en la planta de producción, donde las personas están en estrecho contacto mientras colaboran para aumentar la productividad.

  • El SiC (carburo de silicio) se utiliza para aplicaciones de alta potencia debido a la amplia banda prohibida que ofrece. Si bien existen varios politipos (polimorfos) de SiC, 4H-SiC es el más ideal para dispositivos de potencia. Se espera que el aumento de las actividades de I+D que tienen como objetivo mejorar las capacidades de los materiales proporcione un fuerte impulso para el crecimiento del mercado. Por ejemplo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA-E) del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) ha anunciado una financiación de 30 millones de USD para 21 proyectos como parte del programa Creación de circuitos innovadores y fiables utilizando topologías y semiconductores inventivos (CIRCUITS). . Además, iniciativas como la inversión del DOE de EE. UU. para la investigación dirigida por NREL con la intención de reducir los costos de fabricación de la electrónica de potencia de SiC podrían respaldar aún más estas tendencias y ampliar el alcance de dispositivos basados ​​en SiC más robustos.
  • Los vehículos eléctricos brindan ciertas ventajas dentro de la industria automotriz, como una mayor autonomía, tiempo de carga y rendimiento, para cumplir con las expectativas de los clientes. Sin embargo, requieren dispositivos electrónicos de potencia capaces de operar de manera eficiente y efectiva a temperaturas elevadas. Por lo tanto, los módulos de potencia se están desarrollando utilizando tecnologías SiC de banda prohibida ancha.
  • Los autos eléctricos se están volviendo comunes en las carreteras hoy en día, con precios que bajan y rango que aumenta. Según el informe Global EV Outlook 2021 de la Agencia Internacional de la Energía, más de 10,2 millones de turismos eléctricos ligeros circulaban por las carreteras en 2020. Además, las matriculaciones de coches eléctricos aumentaron un 41 % en 2020, lo que crea oportunidades de crecimiento para el mercado.
  • Los semiconductores también utilizan SiC para reducir la pérdida de energía y prolongar la vida útil de los convertidores de energía solar y eólica. Por ejemplo, la energía fotovoltaica requiere principalmente alta potencia, baja pérdida, conmutación más rápida y dispositivos semiconductores fiables para aumentar la eficiencia, la densidad de potencia y la fiabilidad. Por lo tanto, los dispositivos de SiC brindan una solución prometedora a los requisitos de energía fotovoltaica para satisfacer la creciente demanda de energía.
  • Para aprovechar el potencial que brinda la demanda de tecnología limpia, varios jugadores están ingresando al mercado de semiconductores de potencia de SiC. Por ejemplo, en abril de 2021, NoMIS Power Group, un spin-off del Instituto Politécnico de la Universidad Estatal de Nueva York (SUNY Poly), anunció que planea diseñar, fabricar y vender dispositivos, módulos y servicios de semiconductores de potencia de SiC para proporcionar apoyo a los desarrolladores de productos de administración de energía.
  • Además, la capacitancia y la inductancia parásitas se vuelven demasiado grandes tan pronto como se utilizan altas frecuencias, lo que impide que el dispositivo de potencia basado en SiC desarrolle todo su potencial. En ese sentido, el uso generalizado de SiC puede requerir actualizaciones en las instalaciones de fabricación, algo que no se puede lograr al ritmo actual de desarrollo.

Alcance del Informe

SiC (carburo de silicio) es un semiconductor compuesto compuesto de silicio y carburo. El SiC proporciona una serie de ventajas sobre el silicio, incluido el desglose de 10x de la fuerza del campo eléctrico, la banda prohibida 3x y un rango más amplio de control de tipo p y n requerido para la construcción del dispositivo. El estudio de mercado clasifica el mercado proporcionando detalles sobre las aplicaciones de SiC en varias industrias de usuarios finales, como la automotriz, la electrónica de consumo, TI y telecomunicaciones, energía, industrial, militar y aeroespacial. El estudio de mercado también proporciona una breve comprensión de sus oportunidades y desafíos en varias regiones geográficas. También proporciona una evaluación del impacto de COVID-19 en el mercado.

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Tendencias clave del mercado

Se espera que la industria automotriz registre un crecimiento significativo

  • Se están realizando actividades de investigación sobre el uso de dispositivos de carburo de silicio (SiC) en los sistemas de propulsión de automóviles. Sin embargo, debido a los avances recientes, se está convirtiendo gradualmente en una solución factible. Por ejemplo, Tesla, que usa una solución de carga rápida, ya está usando SiC dentro de las arquitecturas de sus vehículos actualmente. Además, los autos eléctricos se están volviendo comunes en las carreteras hoy en día, con precios que bajan y rango que aumenta. Según la Agencia Internacional de Energía, las ventas de vehículos ligeros eléctricos enchufables en todo el mundo alcanzaron alrededor de 3,1 millones en 2020.
  • Los semiconductores de SiC son ideales para aplicaciones, como cargadores e inversores a bordo, que se utilizan dentro de los 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.
  • Además, 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 %. Solo el 5 % de la energía se pierde en forma de calor durante la conversión de energía, como cuando se recarga el vehículo con un cargador rápido de alta potencia.
  • En Japón, la Universidad de Tokio ha estado trabajando con Mitsubishi Electric Corporation para mejorar la confiabilidad de los dispositivos semiconductores de SiC. Anteriormente, Mitsubishi Electric reveló un nuevo inversor SiC ultracompacto diseñado para vehículos híbridos, con una comercialización masiva prevista para 2021.
  • Además, Delphi Technologies y Cree se han asociado para crear los inversores del primero, combinados con los MOSFET de SiC de Cree. Ha reducido significativamente la temperatura general del módulo de potencia al tiempo que permite salidas de potencia más altas para respaldar un rango extendido para automóviles híbridos y totalmente eléctricos. Estos inversores también son un 40 % más ligeros y un 30 % más compactos que los modelos de la competencia.
  • Además, en mayo de 2021, Infineon Technologies lanzó un nuevo módulo de potencia con tecnología CoolSiC MOSFET para aplicaciones automotrices. El uso de SiC en lugar de Si garantiza una mayor eficiencia en los convertidores de los vehículos eléctricos. Por ejemplo, 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 la tracción. inversores basados ​​en el módulo de potencia CoolSiC de Infineon.
  • Además, en marzo de 2021, como parte del Industrial Strategy Challenge Fund liderado por UK Research and Innovation, el gobierno del Reino Unido otorgó GBP 4,8 millones a la Universidad de Swansea para fabricar dispositivos semiconductores de potencia de carburo de silicio (SiC) y crear electrónica de potencia más eficiente para el transporte. , hogares e industria, y ayudar a la nación a lograr sus ambiciones de cero emisiones netas.
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Asia-Pacífico será testigo del crecimiento más rápido

  • Asia-Pacífico domina el mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC, relacionado con el crecimiento del mercado mundial de semiconductores, que también cuenta con el respaldo de las políticas gubernamentales. Además, la industria de semiconductores de la región está impulsada por China, Taiwán, Japón y Corea del Sur, que juntos representan alrededor del 65 % del mercado global de semiconductores discretos. En contraste, otros como Tailandia, Vietnam, Singapur y Malasia 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 de la India tenga un valor de USD 32,35 mil millones para 2025, mostrando una CAGR del 10,1% (2018-2025). El país es un destino lucrativo para los centros de I+D de todo el mundo. 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 hub de electrónica que produce millones de dispositivos electrónicos cada año para exportar a otros países y consumir en la zona. Esta alta producción de componentes y dispositivos electrónicos contribuye en gran medida a la cuota de mercado del mercado estudiado. Por ejemplo, la creciente demanda de productos electrónicos de consumo en la India también ha facilitado el 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.
  • China es el mayor productor mundial de electricidad. Se espera que aumente la demanda de energía del país, lo que resultará en un crecimiento de la producción de energía. Por ejemplo, en octubre de 2020, China inauguró la segunda planta de energía solar más grande del mundo. Con una capacidad de 2,2 GW, el parque solar de la provincia de Qinghai se encuentra entre las centrales eléctricas más grandes del mundo. Se espera que esta central sea una de las propuestas del gobierno central para crear una superred de energía renovable en el occidente del país.
  • La industria automotriz ha ido en aumento en China y el país está desempeñando un papel cada vez más importante en el mercado automotriz mundial. El Gobierno de China considera que su industria automotriz, incluido el sector de autopartes, es una de sus industrias pilares. El gobierno espera que la producción de automóviles de China llegue a 30 millones de unidades para 2020 y 35 millones de unidades para 2025.
  • Además, el mercado de vehículos eléctricos está cobrando impulso en India, debido a los ambiciosos planes e iniciativas del gobierno. Las autoridades públicas de la India han realizado varios anuncios de políticas relacionadas con los vehículos eléctricos en los últimos años, lo que demuestra un fuerte compromiso, acciones concretas y una gran ambición para implementar vehículos eléctricos en el país. Por ejemplo, en diciembre de 2020, DENSO Corporation anunció que había comenzado la producción en masa de su último módulo de potencia de refuerzo, equipado con semiconductores de potencia de carburo de silicio (SiC) de alta calidad para lograr una sociedad con bajas emisiones de carbono. Este producto se utiliza en el modelo Mirai de Toyota, que se lanzó el 9 de diciembre de 2020.
  • Además, en julio de 2020, el proveedor japonés de componentes de energía ROHM colaboró ​​​​con la compañía china de trenes de energía eléctrica Leadrive Technology para construir un laboratorio de energía de carburo de silicio conjunto en la zona de libre comercio de Shanghái. Es probable que estos casos aumenten el crecimiento del mercado en la región.
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Panorama competitivo

El mercado de semiconductores de potencia de carburo de silicio es muy competitivo. Se compone de varios jugadores importantes, incluidos Infineon Technologies AG, Texas Instruments Inc., ST Microelectronics NV, Hitachi Power Semiconductor Device Ltd, NXP semiconductor, Fuji Electric Co. Ltd, Semikron International GmbH, Cree Inc., ON Semiconductor Corporation, Mitsubishi Electric Corporación y otros. Estas empresas están introduciendo nuevos productos, asociaciones y adquisiciones para aumentar su cuota de mercado.

  • Junio ​​de 2021: Hitachi, una empresa electrónica japonesa, anunció planes para ampliar su presencia existente en Hillsboro mediante la construcción de un gran laboratorio de investigación de semiconductores para cooperar con clientes de fabricación en los Estados Unidos para crear nuevas tecnologías.
  • Abril de 2021: Infineon Technologies AG lanzó un nuevo módulo EasyPACK 2B para su línea de productos de 1200 V. El módulo ofrece una topología Active NPC (ANPC) de tres niveles, que incluye MOSFET CoolSiC, dispositivos TRENCHSTOP IGBT7, sensor de temperatura NTC y pines de tecnología de contacto PressFIT.

Recent Developments

  • April 2021 - ON Semiconductor of Phoenix, Arizona, has introduced new automotive (AECQ101) and industrial-grade next-generation 1200V silicon carbide (SiC) diodes, which are suitable for high-power applications such as EV charging stations and solar inverters, uninterruptible power supplies (UPS), EV on-board chargers (OBC), and EV DC-DC converters.
  • February 2021 - ON Semiconductor, one of the pioneers in energy-efficient innovations, has introduced a new line of 650 V silicon carbide (SiC) MOSFET devices for demanding applications requiring high power density, efficiency, and reliability. Designers will achieve significantly better performance in applications such as electric vehicles (EV) on-board chargers (OBC), solar inverters, server power supply units (PSU), telecoms, and uninterruptible power supplies (UPS) by replacing existing silicon switching technologies with the new SiC devices (UPS).

Table of Contents

  1. 1. INTRODUCCIÓN

    1. 1.1 Supuestos de estudio y definición de mercado

      1. 1.2 Alcance del estudio

      2. 2. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

        1. 3. RESUMEN EJECUTIVO

          1. 4. PERSPECTIVA DEL MERCADO

            1. 4.1 Visión general del mercado

              1. 4.2 Análisis de la cadena de valor de la industria

                1. 4.3 Atractivo de la industria: análisis de las cinco fuerzas de Porter

                  1. 4.3.1 El poder de negociacion de los proveedores

                    1. 4.3.2 Poder de negociación de los consumidores

                      1. 4.3.3 Amenaza de nuevos participantes

                        1. 4.3.4 La intensidad de la rivalidad competitiva

                          1. 4.3.5 Amenaza de sustitutos

                          2. 4.4 Impacto del COVID-19 en el Mercado

                            1. 4.5 Instantánea tecnológica

                            2. 5. DINÁMICA DEL MERCADO

                              1. 5.1 Indicadores de mercado

                                1. 5.1.1 Aumento de la demanda de productos electrónicos de consumo y comunicaciones inalámbricas

                                  1. 5.1.2 Creciente demanda de dispositivos portátiles alimentados por batería de bajo consumo

                                  2. 5.2 Desafíos del mercado

                                    1. 5.2.1 Escasez de obleas de silicio y requisitos de conducción variables

                                  3. 6. SEGMENTACIÓN DE MERCADO

                                    1. 6.1 Por industria del usuario final

                                      1. 6.1.1 Automoción (xEV e infraestructura de carga de vehículos eléctricos)

                                        1. 6.1.2 TI y Telecomunicaciones

                                          1. 6.1.3 Energía (fuente de alimentación, UPS, PV, viento, etc.)

                                            1. 6.1.4 Industrial (accionamientos de motor)

                                              1. 6.1.5 Otras industrias de usuarios finales (ferrocarril, petróleo y gas, militar, médica, I+D, etc.)

                                              2. 6.2 Por Geografía

                                                1. 6.2.1 Américas

                                                  1. 6.2.2 Europa, Medio Oriente y África

                                                    1. 6.2.3 Asia Pacífico

                                                  2. 7. PANORAMA COMPETITIVO

                                                    1. 7.1 Perfiles de la empresa

                                                      1. 7.1.1 Infineon Technologies AG

                                                        1. 7.1.2 UnidosSiC

                                                          1. 7.1.3 ST Microelectrónica NV

                                                            1. 7.1.4 ON Semiconductor Corporación

                                                              1. 7.1.5 GeneSiC Semiconductor Inc.

                                                                1. 7.1.6 Danfoss A/S

                                                                  1. 7.1.7 Corporación Microsemi

                                                                    1. 7.1.8 Corporación Toshiba

                                                                      1. 7.1.9 Corporación Mitsubishi Electric

                                                                        1. 7.1.10 Fuji Electric Co. Limitado

                                                                          1. 7.1.11 Semikron Internacional

                                                                        2. 8. ANÁLISIS DE INVERSIONES

                                                                          1. 9. FUTURO DEL MERCADO

                                                                            **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 de carburo de silicio se estudia desde 2018 hasta 2026.

                                                                            El mercado de semiconductores de potencia de carburo de silicio está creciendo a una CAGR del 42,41 % en los próximos 5 años.

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

                                                                            Asia Pacífico tiene la participación más alta en 2021.

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

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

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