炭化ケイ素市場規模・シェア分析 - 成長トレンドと予測（2026年～2031年）

世界のシリコンカーバイド市場のトレンドと洞察

パワーエレクトロニクスからの需要急増

パワーエレクトロニクスモジュールは、炭化ケイ素市場において、自動車メーカーが800ボルト牽引インバーター向けに複数年の供給契約を締結したことにより、2022年の22%から2025年には世界のSiCサブストレート生産量の38%を吸収した。2024年のテスラのデュアルソーシング戦略は、内燃機関プラットフォームとのコスト同等性を求めるバッテリー電気自動車メーカーの間広範な認定活動を促進した。SiCモジュールを使用した産業用モータードライブはHVACエネルギー使用量を18%削減し、現在新しいASHRAE 90.1規格改訂に影響を与えている^{[1]ASHRAE、「規格90.1-2025年更新」、ashrae.org}。データセンターはSiCベースのUPSユニットを試験導入しており、AIインフェレンスワークロードがラック密度を50 kWを超えて引き上げる中、往復効率を98.2%に向上させている。

再生可能エネルギーにおける利用拡大

太陽光発電所のインバーターおよび風力タービンコンバーターは、SiC市場において均等化発電コストを抑制するために電力会社が高効率を追求する中、2023年の14%から2025年にはSiCデバイス収益の19%を占めるに至った。中国の国家能源局は、50 MWを超える太陽光発電所に対して最低98.5%のインバーター効率を義務付けており、これはSiCまたはコストの高いマルチレベルシリコン代替品によってのみ達成可能である。欧州のNordLink HVDC（高圧直流送電）アップグレードは、SiCモジュールの統合後に損失が0.4%低下し、現在の電力価格で年間1,200万ユーロの節約に相当する。SiCを使用したエネルギー貯蔵システムは99.1%の往復効率を達成し、熱ストレスを低減することでリン酸鉄リチウム電池の寿命を延長する。

極高温機器におけるシリコンカーバイドセラミックスの急速な採用

耐火物および構造用セラミックスは、1,400℃以上で稼働する炉およびキルンライニングに使用するため、2025年にはブラックグレード生産量の28%を消費した。インドおよび東南アジアの製鉄所は、電気アーク炉にSiC結合耐火物を後付けし、キャンペーン寿命を180ヒートから240ヒートに延長することで、停止頻度を低下させ、炭化ケイ素市場における需要成長を支えながら鋼1トン当たりの耐火物コストを14%削減している。航空宇宙推進の採用者は反応焼結SiCノズルを活用してタービン入口温度を上昇させ、推力を3%向上させる。半導体製造装置サプライヤーは、±2℃以内のウェーハ温度均一性を実現するためにSiCサセプターを採用している。

ワイドバンドギャップファブへの政府インセンティブ

米国のCHIPSおよび科学法は化合物半導体プロジェクトに32億米ドルを配分し、Wolfspeedに対して2027年後半の立ち上げが予定されているノースカロライナ州の8インチファブ向けに7億5,000万米ドルの直接資金を付与した。欧州のチップス法はSTMicroelectronicsとInfineonのドレスデン合弁事業に27億ユーロを解放した。日本の経済産業省はROHMおよび昭和電工に920億円（6億2,000万米ドル）を交付し、中国の国務院は年間120万枚の6インチ相当ウェーハを目標とする15の新規エピタキシーラインを承認した。これらのインセンティブはファブの投資回収期間を12年から7年に短縮し、供給曲線を圧迫して炭化ケイ素市場のコモディティグレードサブストレートへの価格圧力を強めている。

原材料コストの変動

シリコン金属原料はシリコンカーバイド粉末コストの最大42%を占め、中国の設備がデュアルコントロールエネルギー政策の下で制限される中、2025年には1トンあたり1,800〜2,100米ドルの間で取引されました。石油コークスは製油所のメンテナンスとOPECの減産により19%上昇し、非統合型粉末メーカーの粗利益率を3〜5ポイント圧迫しました。米国の2つの工場は、研削砥石顧客へのコスト転嫁に失敗した後、2025年半ばに資産を休止しました。垂直統合はSTMicroelectronicsの自社粉末合成がウェーハあたりの材料費を11%削減するのに役立っています。

シリコンカーバイド研削工場に対する厳格な粒子状物質排出規制

EUの産業排出指令は2024年に粒子状物質の排出限界値を10 mg/m³から5 mg/m³に引き下げ、1ライン当たり400万～600万米ドルを追加し、年間運営費を最大50万米ドル引き上げるクローズドループ集塵システムの導入を義務付けた^{[2]欧州委員会、「産業排出指令改訂」、europa.eu}。カリフォルニア州の南海岸大気質管理地区（AQMD）は2025年に同様の基準を採用し、ある施設はメキシコへの移転を余儀なくされた。中国は2027年に向けて同等の基準を草案したが、施行状況は省によって異なる。アナリストは、SiC市場における世界のブラックSiC研削能力の12～15%、主に小規模な家族経営の製粉所が2028年までに閉鎖すると予測している。

*当社の予測では、推進要因および抑制要因の影響を加算的ではなく方向性のあるものとして扱います。影響予測は、ベースライン成長、構成効果、および変数間の相互作用を反映しています。

セグメント分析

製品タイプ別：グリーンシリコンカーバイドが精密需要で優位性を獲得

黒色炭化ケイ素は2025年の炭化ケイ素市場において収益の42.22%を占め、コストが純度を上回る耐火物・研磨材・冶金用途に支えられている。一方、緑色炭化ケイ素は2031年までに13.56%のCAGRで拡大すると予測されている。その他の製品タイプ、主に製鋼脱酸用の冶金グレードSiCが残りを占める。

グリーングレードは、より高い合成温度と厳格な不純物管理により、黒色材料の1.8〜2.2倍の価格を誇り、ウェーハラッピングに適したモース硬度9.5を実現している。SiC市場において、8インチデバイスウェーハへの移行は直接的な触媒となっており、8インチウェーハ1枚あたりの研磨スラリー消費量は6インチ相当品より40%多い。太陽電池メーカーは2025年に緑色SiCソーワイヤーを採用し、カーフロスを120µmから95µmに削減し、セル歩留まりを4.2%向上させた。米陸軍の弾道防護プレートには熱間プレス緑色SiCタイルが採用され、炭化ホウ素と比較して面密度を18%低減している。

注記: 個別セグメントのシェアはレポート購入後に入手可能です

用途別：自動車の加速が電子機器のリーダーシップに挑戦

電子機器・半導体は2025年の炭化ケイ素市場において用途別収益の34.70%を維持したが、急速なEV普及を反映して自動車分野は2031年までに12.65%のCAGRで成長している。長距離EVのトラクションインバーターは1,200V SiC MOSFETを標準採用しており、テスラの2025年型モデル3改良版は48モジュールSiCインバーターを統合し、スイッチング損失を54%削減してEPA航続距離を11マイル延長した。車載充電器はSiCを使用することで96.5%の効率と3.2 kW/Lのパワー密度を達成し、シート下への設置を可能にしている。

太陽光、風力、系統連系蓄電を含むエネルギー用途は、パワーエレクトロニクスにおける炭化ケイ素の使用に牽引され、2025年の収益において中程度のシェアを占めると予測されている。産業セグメントは耐火物・研磨材向けに黒色グレードトン数の相当量を消費すると見込まれている。航空宇宙・防衛分野は厳格な認定要件により50%を超える粗利益率を達成している。高純度基板向けの炭化ケイ素市場規模は、自動車・再生可能エネルギーセクターにおける複数年供給契約に支えられ、安定した稼働率を確保している。

注記: 個別セグメントのシェアはレポート購入後に入手可能です

地域分析

アジア太平洋地域は2025年に炭化ケイ素市場収益の52.89%を占め、2031年まで年率12.24%で成長すると予測されている。中国のSICCおよびTankeBlueは、国務院による15の新ラインの承認を受けて2025年に68万枚の6インチ相当ウェーハを出荷した。日本の920億円の補助金はROHMおよび昭和電工に交付され、2028年までに国内自動車向け自給率40%を目標としている。韓国のSK Siltronは2025年に世界最大の8インチSiCファブを稼働させており、2027年までに生産能力を倍増させる予定である。

北米はWolfspeedおよびonsemiを中心に炭化ケイ素市場において相当なシェアを占めた。CHIPSアクトによる20億米ドルの資金はonsemiのチェコファブを支えているが、許認可の遅延により最初のウェーハのマイルストーンが2026年後半にずれ込み、アジアの競合他社に認定面での先行優位を譲る形となった。カナダはシリコンメタルサプライヤーとして台頭しており、メキシコはカリフォルニア州の厳格な排出規制を受けて移転した研削能力を引き付けている。

欧州では、ドイツの27億ユーロのドレスデン合弁事業が8インチサブストレートおよびエピタキシーを構築し、NordLinkのHVDCアップグレードがSiCの効率優位性を実証する中、炭化ケイ素市場における同地域の地位を強化する。南米および中東・アフリカは合わせて需要が低く、製鉄用耐火物および油田機器に集中している。ブラジルのGerdauおよびアルゼンチンのTerniumはSiC結合取鍋を試験導入しており、サウジアラビアのNEOMプロジェクトは2.6 GWのグリーン水素プラントにSiCインバーターを指定している。