碳化硅功率半导体市场分析
碳化硅功率半导体市场规模预计到2024年为21.8亿美元,预计到2029年将达到67.3亿美元,在预测期内(2024-2029年)复合年增长率为25.24%。
大流行的爆发给全球中小企业和大型工业造成了经济动荡。雪上加霜的是,全球各国政府在全国范围内实施的封锁(以最大限度地减少病毒的传播)进一步导致各行各业受到打击,并导致全球供应链和制造业务中断,其中很大一部分制造包括工厂车间的工作,人们在工厂车间密切接触,协作提高生产力。
- SiC(碳化硅)由于具有宽带隙,因此用于高功率应用。虽然 SiC 存在多种多型体(多晶型),但 4H-SiC 是功率器件最理想的选择。以增强材料能力为目标的研发活动的增加预计将为市场增长提供强劲动力。例如,美国能源部 (DOE) 能源高级研究计划局 (ARPA-E) 宣布为 21 个项目提供 3000 万美元的资助,作为使用创新拓扑和半导体创建创新可靠电路 (CIRCUITS) 计划的一部分。此外,美国能源部对 NREL 主导的研究进行投资等旨在降低 SiC 电力电子制造成本的举措可以进一步支持这一趋势,并扩大更强大的 SiC 设备的范围。
- 电动汽车在汽车行业具有一定的优势,例如增加续航里程、充电时间和性能,以满足客户的期望。然而,它们需要电力电子器件能够在高温下高效且有效地运行。因此,正在使用宽带隙 SiC 技术开发电源模块。
- 如今,电动汽车在道路上变得越来越普遍,价格下降,续航里程增加。根据国际能源署的报告2021年全球电动汽车展望,2020年有超过1020万辆轻型电动乘用车上路。此外,2020年电动汽车注册量增加了41%,这为市场创造了增长机会。
- 半导体还使用 SiC 来减少能量损失并延长太阳能和风能电力转换器的使用寿命。例如,光伏能源主要需要高功率、低损耗、更快的开关和可靠的半导体器件,以提高效率、功率密度和可靠性。因此,SiC器件为光伏能源需求提供了一种有前途的解决方案,以满足日益增长的能源需求。
- 为了挖掘清洁技术需求带来的潜力,多家企业正在进入碳化硅功率半导体市场。例如,2021 年 4 月,从纽约州立大学理工学院 (SUNY Poly) 分拆出来的 NoMIS Power Group 宣布,计划设计、制造和销售 SiC 功率半导体器件、模块和服务,以提供对电源管理产品开发商的支持。
- 此外,一旦使用高频,寄生电容和电感就会变得太大,从而阻碍了基于SiC的功率器件充分发挥其潜力。在这方面,碳化硅的广泛使用可能需要更新制造设施,而以目前的发展速度是无法实现的。
碳化硅功率半导体市场趋势
汽车行业预计将显着增长
- 目前正在对碳化硅 (SiC) 器件在汽车动力系统中的使用进行研究活动。然而,由于最近的进展,它逐渐成为可行的解决方案。例如,使用快速充电解决方案的特斯拉目前已经在其车辆架构中使用 SiC。此外,随着价格的下降和续航里程的增加,电动汽车如今在道路上变得越来越普遍。根据国际能源署的数据,2021 年全球插电式电动轻型汽车销量达到约 660 万辆。
- SiC 半导体非常适合插电式混合动力汽车 (PHEV) 和全电动汽车 (EV) 中使用的车载充电器和逆变器等应用。这是因为与传统硅相比,它们的能源效率明显更高。
- 此外,为了确保电动汽车能够长距离运行并在合理的时间内充电,车辆的电力电子设备必须能够承受高温。 SiC 半导体受益于超过 95% 的能源效率。在电力转换过程中,例如使用高功率快速充电器为车辆充电,只有 5% 的能量以热量形式损失。
- 在日本,东京大学一直在与三菱电机公司合作,以提高碳化硅半导体器件的可靠性。此前,三菱电机推出了一款专为混合动力汽车设计的新型超紧凑型 SiC 逆变器,计划于 2021 年左右实现大规模商业化。
- 此外,Delphi Technologies 和 Cree 合作开发了前者的逆变器,并结合了 Cree 的 SiC MOSFET。它显着降低了电源模块的整体温度,同时实现了更高的功率输出,以支持混合动力和全电动汽车的扩展续航里程。这些逆变器还比竞争型号轻 40%、紧凑 30%。
- 此外,2021年5月,英飞凌科技针对汽车应用推出了采用CoolSiC MOSFET技术的新型功率模块。使用 SiC 代替 Si 可确保电动汽车转换器的效率更高。例如,现代汽车集团报告称,由于与基于 Si 的解决方案相比,这种 SiC 解决方案在牵引力的帮助下损耗更低,从而提高了效率,因此能够将其车辆的续航里程增加 5% 以上。基于英飞凌 CoolSiC 功率模块的逆变器。
- 此外,2021年3月,作为英国研究与创新牵头的产业战略挑战基金的一部分,英国政府向斯旺西大学拨款480万英镑,用于制造碳化硅(SiC)功率半导体器件,并为交通运输创造更高效的电力电子器件。 、家庭和工业,并帮助国家实现净零排放的雄心。
亚太地区增长最快
- 亚太地区主导全球SiC功率半导体市场,关系到全球半导体市场的增长,这也得到了政府政策的支持。此外,该地区的半导体产业由中国、台湾、日本和韩国推动,这些国家合计约占全球分立半导体市场的65%。相比之下,泰国、越南、新加坡和马来西亚等其他国家也对该地区的市场主导地位做出了重大贡献。
- 据印度电子与半导体协会预测,到2025年,印度半导体元件市场预计将达到323.5亿美元,复合年增长率为10.1%(2018-2025年)。该国是全球研发中心利润丰厚的目的地。因此,政府正在进行的印度制造计划预计将带来对半导体市场的投资。
- 此外,该地区还是一个电子中心,每年生产数百万件电子设备,用于出口到其他国家和该地区的消费。电子元件和设备的高产量在很大程度上提高了所研究市场的市场份额。例如,印度对消费电子产品的需求不断增长也促进了该地区市场的增长。 IBEF预计,到2024财年,印度电子硬件需求预计将达到4000亿美元,这将进一步推动市场增长。
- 中国是世界上最大的电力生产国。该国的能源需求预计将增加,从而导致能源产量的增长。例如,根据国际能源署的数据,在中国,电动汽车的销量增加了一倍多;此外,2021年,中国电动汽车销量比其他国家多约330万辆。
- 中国汽车工业不断发展,在全球汽车市场中发挥着越来越重要的作用。中国政府将汽车工业(包括汽车零部件行业)视为支柱产业之一。政府预计,到2020年中国汽车产量将达到3000万辆,到2025年将达到3500万辆。
- 此外,由于政府雄心勃勃的计划和举措,印度电动汽车市场正在蓬勃发展。印度公共当局在过去几年中发布了多项与电动汽车相关的政策公告,显示了在该国部署电动汽车的坚定承诺、具体行动和雄心。
碳化硅功率半导体行业概况
碳化硅功率半导体市场竞争激烈。该公司由多家重要参与者组成,包括英飞凌科技股份公司、德州仪器公司、意法半导体、日立功率半导体器件有限公司、恩智浦半导体、富士电机有限公司、赛米控国际有限公司、Cree Inc.、安森美半导体公司、三菱电机公司等。这些公司正在推出新产品、合作伙伴关系和收购,以增加其市场份额。
- 2021 年 6 月 - 日本电子公司日立宣布,计划通过建立一个大型半导体研究实验室来扩大其在希尔斯伯勒的现有业务,与美国的制造客户合作开发新技术。
- 2021 年 4 月 - 英飞凌科技股份公司为其 1200 V 产品线推出了一款新的 EasyPACK 2B 模块。该模块提供三级有源 NPC (ANPC) 拓扑,包括 CoolSiC MOSFET、TRENCHSTOP IGBT7 器件、NTC 温度传感器和 PressFIT 接触技术引脚。
碳化硅功率半导体市场领导者
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Infineon technologies AG
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Texas instruments Inc.
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STMicroelectronics NV
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NXP semiconductor
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ON Semiconductor Corporation
- *免责声明:主要玩家排序不分先后
碳化硅功率半导体市场新闻
- 2022 年 7 月 - SemiQ 宣布推出第二代碳化硅功率开关,即 1200V 80mΩ SiCMOSFET,扩大了其 SiCpower 器件产品组合。新的MOSFET补充了该公司现有的650V、1200V和1700V SiC整流器,为电动汽车等高性能应用带来了高效率。
- 2022 年 5 月 - 意法半导体宣布与赛米控合作,为该公司提供的 eMPack 电动汽车 (EV) 电源模块提供碳化硅 (SiC) 技术。
- 2022 年 5 月 - Microchip 推出了用于智能交通基础设施的基于 SiC 的全集成精确时标系统。精确时标系统(PTSS)是一个完全集成的系统,能够提供与世界上最好的国家实验室相媲美的计时精度。
- 2021 年 4 月 - 亚利桑那州菲尼克斯市安森美半导体推出新型汽车级 (AECQ101) 和工业级下一代 1200V 碳化硅 (SiC) 二极管,适用于电动汽车充电站和太阳能逆变器、不间断电源等高功率应用电源(UPS)、EV车载充电器(OBC)和EV DC-DC转换器。
- 2021 年 2 月 - 安森美半导体是节能创新领域的先驱之一,推出了新系列 650 V 碳化硅 (SiC) MOSFET 器件,适用于需要高功率密度、效率和可靠性的严苛应用。通过用硅开关技术取代现有的硅开关技术,设计人员将在电动汽车 (EV) 车载充电器 (OBC)、太阳能逆变器、服务器电源装置 (PSU)、电信和不间断电源 (UPS) 等应用中实现显着更好的性能新型 SiC 设备 (UPS)。
碳化硅功率半导体行业细分
市场研究通过提供有关 SiC 在各种最终用户行业(例如汽车、消费电子、IT 和电信、电力、工业、军事和航空航天)中应用的详细信息对市场进行分类。市场研究还简要解释了其在几个地理区域的机遇和挑战。它还评估了 COVID-19 对市场的影响。
按最终用户行业 | 汽车(xEV 和 EV 充电基础设施) |
信息技术和电信 | |
电源(电源、UPS、光伏、风能等) | |
工业(电机驱动) | |
其他最终用户行业(铁路、石油和天然气、军事、医疗、研发等) | |
按地理 | 美洲 |
欧洲、中东和非洲 | |
亚太地区 |
碳化硅功率半导体市场研究常见问题解答
碳化硅功率半导体市场有多大?
碳化硅功率半导体市场规模预计到2024年将达到21.8亿美元,并以25.24%的复合年增长率增长,到2029年将达到67.3亿美元。
目前碳化硅功率半导体市场规模有多大?
2024年,碳化硅功率半导体市场规模预计将达到21.8亿美元。
碳化硅功率半导体市场的主要参与者是谁?
Infineon technologies AG、Texas instruments Inc.、STMicroelectronics NV、NXP semiconductor、ON Semiconductor Corporation是碳化硅功率半导体市场的主要公司。
碳化硅功率半导体市场增长最快的地区是哪个?
预计亚太地区在预测期内(2024-2029 年)复合年增长率最高。
哪个地区碳化硅功率半导体市场份额最大?
2024年,亚太地区将占据碳化硅功率半导体市场最大的市场份额。
碳化硅功率半导体市场涵盖哪些年份?2023年市场规模是多少?
2023年,碳化硅功率半导体市场规模预计为17.4亿美元。该报告涵盖了碳化硅功率半导体市场历年市场规模:2019年、2020年、2021年、2022年和2023年。该报告还预测了碳化硅功率半导体市场历年规模:2024年、2025年、2026年、2027年、2028年和2029年。
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