Размер мирового рынка, прогноз и основные тенденции на 2025-2037 годы
Рынок силовых полупроводников оценивается в 53 миллиарда долларов США в 2024 году, и ожидается, что в 2037 году его оценка составит 97,4 миллиарда долларов США, а среднегодовой темп роста составит 4,8 % в течение прогнозируемого периода, то есть 2025–2037 годов. В 2025 году объем отрасли силовых полупроводников оценивается в 55,5 млрд долларов США.
Постоянное развитие Индустрии 4.0 побуждает производителей внедрять технологии автоматизации, которые, как ожидается, существенно повысят спрос на силовые полупроводники. Эти полупроводниковые материалы обеспечивают надежное распределение энергии, а также повышают эффективность и оптимизацию приложений робототехники, промышленных машин и автоматизированных заводов. Распределение энергии является надежным, поскольку эти полупроводники эффективно обрабатывают высокое напряжение и ток и позволяют производителям повышать эксплуатационные характеристики и масштабировать свою деятельность. Развитие промышленной автоматизации зависит от силовых полупроводниковых технологий, позволяющих создавать энергоэффективные интеллектуальные заводы с возможностями мониторинга в реальном времени, которые оптимизируют автоматизированные рабочие процессы в соответствии с текущими производственными требованиями высокопроизводительных решений.
Признавая происходящие в отрасли изменения, компания Delta Electronics в декабре 2024 года объединила усилия с Cal-Comp Electronics для разработки промышленной автоматизации в сегменте услуг по производству электроники. Сотрудничество между этими компаниями направлено на три основные области, включая повышение операционной эффективности, устойчивое производство и внедрение будущих силовых полупроводниковых решений. Ожидается, что компании будут использовать энергетические технологии нового поколения для разработки систем автоматизации, которые сочетают снижение энергопотребления с повышением надежности системы.
Рынок силовых полупроводников: драйверы роста и проблемы
Драйверы роста
- Государственные инвестиции и инициативы: Растущий спрос в секторах автомобилестроения, бытовой электроники и телекоммуникаций усиливает требования к цепочке поставок. Инвесторы получают существенную поддержку в виде финансовых инициатив в сочетании с нормативной поддержкой, а также стимулами для создания новых производственных мощностей для развития исследовательских центров и рабочей силы. Правительства запускают соответствующие инициативы для местных центров производства полупроводников, чтобы предотвратить сбои в цепочках поставок и утвердить свою роль в глобальном лидерстве в полупроводниковом бизнесе, одновременно обеспечивая национальную безопасность.
- Распространение электромобилей. Силовые полупроводники обеспечивают преобразование электрической энергии и процесс управления внутри электромобилей для достижения максимального использования энергии и увеличения дальности поездки. Растущему рынку электромобилей требуются передовые силовые полупроводниковые решения, поскольку они способны напрямую решать критически важные задачи по эффективности и производительности. Заметным событием в этом секторе является стратегическое партнерство между Stellantis и Infineon Technologies в ноябре 2024 года с целью улучшения распределения энергии для будущей конструкции электромобиля автопроизводителя. Сотрудничество между игроками сосредоточено на интеграции полупроводников карбида кремния, которые, как ожидается, повысят производительность автомобиля, одновременно повысив энергоэффективность и увеличив запас хода. Компания заключает соглашения о поставках и мощностях для этих передовых компонентов, чтобы обеспечить стандартизированные силовые модули для всей линейки электромобилей, демонстрируя при этом приверженность технологиям преобразования и распределения энергии.
Задачи
- Сложность проектирования и интеграции. Силовые полупроводники требуют сложных конструктивных решений для их использования в электромобилях и системах промышленной автоматизации и приложениях, использующих возобновляемые источники энергии. Каждый компонент требует строгих спецификаций в отношении эффективности, а также характеристик терморегулирования и показателей производительности для совместимости с существующими архитектурами электропитания. Передовые инженерные методы не справляются с процессами отвода тепла, одновременно обеспечивая снижение потерь мощности и оптимизацию быстрого переключения. Потребность в проектных решениях для конкретных приложений увеличивает затраты на разработку и задержки внедрения, тем самым ограничивая темпы роста рынка силовых полупроводников.
- Медленный переход от кремния к материалам с широкой запрещенной зоной. Промышленный переход от кремния к материалам с широкой запрещенной зоной, включая карбид кремния и нитрид галлия, происходит медленно, что объясняется дороговизной и сложностью производства, а также неразвитыми цепочками поставок. Полупроводники WBG превосходят их по эффективности, но управление их дорогими компонентами и сложные производственные барьеры делают их неприемлемыми для широкого внедрения на рынке. В различных отраслях промышленности продолжают использоваться полупроводники на основе кремния, поскольку эти хорошо зарекомендовавшие себя и экономически эффективные технологии занимают выгодную позицию по сравнению с технологиями с широкой запрещенной зоной.
Рынок силовых полупроводников: ключевые выводы
Сегментация силовых полупроводников
По компонентам (дискретные, модульные, силовые интегральные схемы)
По оценкам, к 2037 году сегмент силовых интегральных схем займет более 50,2 % рынка силовых полупроводников благодаря растущему внедрению мобильных сетей следующего поколения с особым упором на 5G. Постоянное развертывание инфраструктуры 5G требует наличия силовых микросхем, которые работают с высокой производительностью и эффективностью, поддерживая базовые станции, сетевое оборудование и малые соты. Схемы работают как важные компоненты, которые управляют распределением мощности, одновременно регулируя напряжение и оптимизируя тепловые характеристики для обеспечения бесперебойной работы систем быстрой передачи данных.
Ожидается, что растущее распространение интеллектуальных подключенных устройств вместе с периферийными вычислениями будет стимулировать спрос на микросхемы питания благодаря их способности обеспечивать управление питанием и компактным высокопроизводительным конструкциям. Силовые ИС готовы к растущему распространению благодаря стратегическим бизнес-соглашениям в сочетании с технологическими разработками. В январе 2025 года компании Honeywell и NXP Semiconductors расширили свое стратегическое партнерство, чтобы интегрировать передовые силовые микросхемы для улучшения разработки авиационной продукции, повышения энергоэффективности и производительности систем в будущих авиационных технологиях.
Материал (нитрид галлия, кремний/германий, карбид кремния)
Ожидается, что в сегменте кремния и германия на рынке силовых полупроводников будет зафиксирован значительный доход в течение прогнозируемого периода, что связано с улучшением электронных приложений, основанных на высокочастотных и высокоскоростных операциях. Несмотря на высокую подвижность электронов и низкие шумовые характеристики, кремний-германиевые материалы лучше всего подходят для радиочастотных и микроволновых технологий. Ожидается, что постоянный спрос на инфраструктуру 5G, а также на спутниковую связь будет способствовать внедрению силовых полупроводников на основе SiGe.
Разработка ADAS и автономных транспортных средств в автомобильной промышленности требует быстрой обработки данных, что дополнительно побуждает производителей интегрировать SiGe-компоненты в автомобильные электронные системы. Ожидается, что SiGe будет активно расти благодаря инвестициям, а также стратегическому партнерству. В марте 2022 года компания GlobalFoundries в партнерстве с Cisco Systems разработала индивидуальные продукты кремниевой фотоники с использованием SiGe-материалов для улучшения работы сетей центров обработки данных.
Наш углубленный анализ мирового рынка силовых полупроводников включает следующие сегменты:
|
Компонент |
|
|
Материал |
|
|
Конечное использование |
|
Хотите настроить этот исследовательский отчет в соответствии с вашими требованиями? Наша исследовательская команда предоставит необходимую информацию, чтобы помочь вам принимать эффективные бизнес-решения.
Настроить этот отчетЭнергетическая полупроводниковая промышленность – региональный масштаб
Анализ рынка Азиатско-Тихоокеанского региона
К 2037 году доля доходов рынка силовых полупроводников Азиатско-Тихоокеанского региона составит более 42,4 %, что связано с быстрым промышленным развитием и постоянным расширением внедрения электромобилей. Китай, Япония и Индия лидируют в производстве электромобилей, поскольку им требуются инновационные силовые полупроводниковые решения для повышения возможностей управления питанием и максимизации производительности аккумуляторов. Правительства активно внедряют производство полупроводников посредством финансовых стимулов в сочетании с субсидиями для развития внутреннего производства и создания более сильных региональных сетей поставок. Более того, рынок силовых полупроводников переживает устойчивый рост благодаря растущему спросу на бытовую электронику и телекоммуникационную инфраструктуру. Установка обширных сетевых систем 5G зависит от сложных силовых полупроводниковых компонентов, которые обеспечивают согласованность сигнала, одновременно оптимизируя энергопотребление и системы регулирования тепла.
Рынок силовых полупроводников в Китае переживает значительный рост благодаря быстрому развитию инфраструктуры 5G и центров обработки данных в стране. Для реализации новой сети 5G требуются высокопроизводительные силовые полупроводниковые системы для правильного управления напряжением и подачей мощности на базовых станциях телекоммуникаций, а также в средствах облачных вычислений. Постоянное развитие цифровой экономики страны создает необходимость в сетях связи следующего поколения с использованием передовых полупроводников благодаря эффективным решениям по управлению питанием.
Рынок силовых полупроводников в Индии демонстрирует уверенный рост благодаря увеличению инвестиций в отечественное производство и стратегическим деловым соглашениям. Одним из таких примеров является план Micron Technology по созданию в июне 2023 года в Гуджарате завода по сборке и тестированию полупроводников для производства продуктов DRAM и NAND. Стратегическая инициатива работает в синергии с национальными целями Индии в отношении роста ее полупроводниковой промышленности и стратегии сокращения импорта. Индия определила свою миссию: стать видным участником мирового рынка полупроводников благодаря развитию местного производства, которое позволяет создавать инновационные силовые полупроводниковые решения для бытовой электроники и автомобилестроения, а также телекоммуникаций.
Рынок Северной Америки
Ожидается, что на рынке силовых полупроводников Северной Америки в течение прогнозируемого периода произойдет значительное расширение благодаря внедрению ADAS и технологий электромобилей в автомобильной промышленности. Автопроизводители в регионе ускоряют переход на электромобили и технологии автономного вождения из-за потребности рынка в эффективных силовых полупроводниках, особенно тех, которые созданы на основе растворов карбида кремния и нитрида галлия.
Рынок силовых полупроводников в США быстро растет, что объясняется партнерством и сотрудничеством между компаниями в целях укрепления отечественных мощностей по производству силовых полупроводников. В декабре 2024 года компания Bosch достигла предварительного соглашения с Министерством торговли США о получении максимальной субсидии в размере 225 миллионов долларов США для обеспечения производства силовых полупроводников из карбида кремния на предприятиях в Розвилле, Калифорния. Ожидается, что выделенное финансирование позволит Bosch инвестировать 1,9 миллиарда долларов США в производство карбида кремния на своем заводе в Розвилле, ориентированном на электромобили и другие области применения продукции.
Ожидается, что рынок силовых полупроводников в Канаде будет испытывать значительный рост, поскольку местное правительство укрепляет свою структуру полупроводников, осуществляя значительные расходы на исследования и разработки. Взяв в июле 2024 года обязательство в размере 120 миллионов долларов США, правительство профинансировало проект «Изготовление интегрированных компонентов для Интернета» (FABrIC), которым CMC Microsystems руководила в течение пяти лет. Ожидается, что функции проекта улучшат отечественное производство полупроводников вместе с коммерциализацией. Проект FABrIC направлен на укрепление позиций страны в мировой дистрибьюторской сети полупроводников за счет поддержки передовых процессов разработки и производства микрочипов.
Компании, доминирующие на рынке силовых полупроводников
- Infineon Technologies
- Обзор компании
- Бизнес-стратегия
- Основные предложения продуктов
- Финансовые показатели
- Ключевые показатели эффективности
- Анализ рисков
- Последние разработки
- Региональное присутствие
- SWOT-анализ
- Texas Instruments Inc.
- United Silicon Carbide Inc.
- ON Semiconductor Corporation
- Broadcom Inc.
- ST Microelectronics NV
- NXP Semiconductor Inc.
- Semikron International
- Hitachi America, Ltd.
- Wolfspeed Inc
- Vishay Intertechnology Inc.
- Nexperia BV
- Альфа & Омега Полупроводник
- Magnachip Semiconductor Corp
- Maxpower Semiconductor
- Power Semiconductors, Inc
- Microchip Technology Inc
- Littlefuse Inc.
Конкуренция на рынке силовых полупроводников быстро развивается, что объясняется интеграцией передовых технологий в отрасль ключевыми игроками. Они сосредоточены на разработке новых технологий и продуктов, отвечающих строгим нормативным нормам и потребительскому спросу. Эти ключевые игроки принимают несколько стратегий, таких как слияния и поглощения, совместные предприятия, партнерства и запуск новых продуктов, чтобы расширить свою продуктовую базу и укрепить свои позиции на рынке. Вот некоторые ключевые игроки, работающие на мировом рынке силовых полупроводников:
In the News
- В июне 2024 года компания Infineon Technologies AG представила семейство продуктов CoolGaN Transistor 700 V G4. Устройство представляет собой сочетание электрических характеристик и упаковки, которое, как ожидается, повысит производительность в различных приложениях, включая бытовые зарядные устройства и адаптеры для ноутбуков, источники питания для центров обработки данных, аккумуляторные батареи и т. д.
- В августе 2023 года компания ROHM разработала ИС силового каскада со встроенными GaN HEMT на 650 В и драйверами затворов. Устройства предназначены для основного источника питания в промышленных и потребительских приложениях, включая серверы данных и адаптеры переменного тока.
Авторы отчета: Abhishek Verma
- Report ID: 7303
- Published Date: May 07, 2025
- Report Format: PDF, PPT
