2021年,全球碳化硅半导体器件市场价值为15.2亿美元,预计从2022年到2030年将以23.8%的复合年增长率(CAGR)增长。碳化硅(SiC)半导体器件由于其优越的材料特性,已成为下一代低成本半导体最可行的器件。
它们的基本特性包括低导通电阻、高温、高频和高压性能,这使得它们比硅更优越。此外,SiC半导体器件在电力电子领域的应用越来越多,SiC半导体器件在电力电子领域提供了广泛的应用电动汽车充电基础设施正在推动市场的增长。
硅被认为在更高的温度、电压和频率下已经达到了极限。与硅相比,碳化硅器件提供更高的温度、电压和频率阈值。多年来,材料的发展,如碳化硅氮化镓受到了越来越多的关注。
SiC半导体器件在变换器、逆变器、电源、电池充电器和电机控制系统中有各种应用。由于其材料特性,SiC半导体器件非常适合满足对可持续性和电气化日益增长的需求,从而推动市场的增长。
由于其材料特性,碳化硅被认为是硅的潜在替代品,这些优点正在推动碳化硅在电力电子领域的应用。碳化硅半导体器件的一些重要应用是电动汽车电池充电器、车载充电器、DC-DC转换器、混合动力汽车动力系统、能量回收、光伏逆变器、风力涡轮机、MRI电源、x射线电源、空调、辅助电源、集成车辆系统和配电。
由于其在电力电子领域的广泛应用,SiC的使用预计将大幅增加。在电动汽车和电力电子等新兴产业中,碳化硅半导体器件的最终用途不断增长,预计将在预测期内推动市场增长。
在电动汽车充电基础设施中越来越多地采用SiC半导体器件,为市场创造了重要的增长机会。随着世界各国政府在减少碳排放方面的持续压力,电动汽车行业在过去几年中见证了许多创新和投资。
随着电动汽车产业的发展,SiC半导体器件在电动汽车充电基础设施中发挥着至关重要的作用。根据中国汽车工业协会发布的一项研究;它Juzi;和全展工业研究院的研究表明,碳化硅投资与中国电动汽车产量有很大的相关性,并且随着电动汽车产量的增加而增加。电动汽车充电基础设施对SiC半导体芯片的需求不断增长,为市场的增长提供了有希望的机会。
然而,碳化硅半导体器件市场在制造碳化硅方面面临着一些挑战。SiC在制造过程中可能出现的主要缺陷有划痕、微管、结晶堆积缺陷、污渍和表面颗粒。所有这些因素都可能对SiC器件的性能产生不利影响。
然而,市场参与者有望在不久的将来通过积极投资于SiC半导体器件的研发来克服这些挑战。例如,半导体制造商II-VI在2022年3月增加了对150毫米和200毫米SiC外延和晶圆衬底制造的投资,在瑞典的Kista和美国的Easton进行了大规模的工厂扩建。这些举措有望推动SiC半导体器件行业的创新,并减少设计挑战。
新冠肺炎疫情的爆发,以及随后在全球范围内实施的封锁和人员和货物流动限制,对使用碳化硅半导体器件的电子设备和电力电子产品的需求造成了严重影响。全球经济陷入深度收缩,影响了消费者的购买力,限制了他们的借贷能力。
消费者购买力的整体下降导致对许多技术产品的需求减少,对碳化硅(SiC)半导体器件市场产生不利影响。此外,碳化硅半导体器件的供需不平衡导致半导体行业出现供需缺口,在疫情期间对碳化硅半导体器件市场产生不利影响。
此外,全球停工影响了全球半导体制造公司,最终导致晶圆生产停止。这也对市场产生了不利影响,导致SiC半导体器件制造的延迟。
电源模块细分市场在2021年主导了市场,占收入份额超过27.0%。碳化硅功率模块可以使用碳化硅作为电源转换的开关,在能源,电动交通和工业应用中具有广泛的应用。它们有助于提高电力消耗效率并降低运营成本。
此外,与硅相比,碳化硅功率模块与肖特基势垒二极管和(金属氧化物半导体场效应晶体管)MOSFET的集成使开关损耗显着降低,预计这将在预测期内促进细分市场的增长。
碳化硅功率模块的应用越来越多,也鼓励公司推出新产品,从而推动细分市场的增长。例如,安森美半导体公司(ON semi)推出了用于电动汽车高压DC-DC转换的APM32功率模块系列。
FET/MOSFET晶体管部分预计将在预测期内显著增长。碳化硅FET/MOSFET的主要优点包括更高的导热系数、更高的临界击穿场和更宽的带隙,从而导致高电流密度、器件厚度和导通状态电阻的减小,以及在高温下更低的泄漏/功率损耗。
几家公司正在推出碳化硅基FET/ mosfet,以受益于几个行业潜在的需求增长。例如,东芝公司在2022年8月推出了第三代650V和1200V碳化硅mosfet,将工业设备的开关损耗降低了20%。FET/MOSFET晶体管提供的广泛优势预计将在整个预测期内推动该细分市场的增长。
功率半导体领域在2021年占据了市场主导地位,占据了超过75.0%的收入份额。碳化硅半导体器件具有广泛的基本特性,如宽带隙,这使得它们非常适合用于功率半导体。碳化硅的宽带隙也有助于减小设备的尺寸,使其在更高的电压和开关频率下更可靠。
例如,电动汽车制造商正在整合碳化硅组件,以实现逆变器、充电器和辅助负载的成本和能源效率,同时减小电池尺寸,从而导致公司推出新产品。
例如,2020年7月,英飞凌科技股份公司推出了一款1200V Easy PACK半桥模块,该模块利用Cool Sic MOSFET技术来提高电动汽车充电效率并降低电池成本。功率半导体的材料特性和有利特性预示着该细分市场的良好增长。
光电器件部分预计将在预测期内显着增长。光电子器件的增长可归因于碳化硅在高能激光和照明应用中的日益普及。由于其高热稳定性,碳化硅越来越多地应用于光电子器件中,如发光二极管(LED),太阳能电池光电探测器和望远镜。
一些光电器件公司正在见证有机和无机增长。例如,光电和材料专业公司II-VI Coherent Corp.在II-VI Incorporated收购Coherent Corp.后,在截至2021财年的收入超过30亿美元。
此外,Cree, Inc.(现为WOLFSPEED, Inc.)等公司利用碳化硅技术(150mm碳化硅衬底)开发广泛的照明解决方案,包括住宅,室内和室外照明。
2021年,1英寸至4英寸市场占据主导地位,收入份额超过45.0%。1- 4英寸碳化硅晶圆的厚度为350±25微米。它们有n型和p型两种型号。碳化硅晶圆的p型衬底用于生产绝缘栅双极晶体管(IGBT)等功率器件。
相比之下,n型衬底涂有氮以改善功率器件中的导电性。除了有益的机械特性外,这些变体还与现有的器件制造工艺兼容。此外,1至4英寸的碳化硅晶圆可以批量生产,使其具有成本效益,预计需求主要来自工业应用。它们还有助于减少设备的尺寸,这是在预测期内采用它们的另一个好处。
预计10英寸及以上的细分市场将在预测期内增长最快。10英寸及以上部分的增长可归因于碳化硅晶圆的商业规模生产。这些晶圆还可以制造氮化镓(GaN)器件,包括功率器件和发光二极管(LED)。
此外,碳化硅薄膜阻止硅向氮化镓扩散,使硅片成本增加不超过25.0 ~ 35.0美元。与标准硅相比,碳化硅晶圆提供的成本效益和功率效率更高,预计将在预测期内促进该细分市场的增长。
汽车领域在2021年主导了市场,占收入份额的50.0%以上。汽车细分市场进一步细分为电动汽车和集成电路汽车。汽车领域的增长可归因于电动汽车和集成电路汽车越来越多地采用SiC半导体。碳化硅(SiC)半导体具有高频开关耐用性和低能量损耗等特点,是转换器、充电器和逆变器的理想选择。
此外,碳化硅半导体有助于提高能源效率,减轻电子设备的重量,从而提高整体功率密度和效率。上述好处预示着汽车行业在整个预测期内的增长。
预计在预测期内,能源和电力部门将出现显着增长。能源和电力部门进一步细分为电动汽车基础设施和配电和公用事业。SiC半导体器件在能源和电力领域提供了广泛的优势。例如,碳化硅(SiC)半导体器件,如二极管和mosfet,可以降低系统成本,最小化组件尺寸,并提高电动汽车充电的功率效率。
而碳化硅的特性,如宽带隙、提高能源效率和降低冷却要求,使其成为配电和公用事业系统(如配电网、输电系统和可再生能源基础设施)应用的理想选择,以确保成本效益。SiC半导体器件在能源和电力领域提供的材料特性和独特特性预计将在预测期内促进该领域的增长。
亚太地区在2021年主导了SiC半导体器件市场,占收入份额超过30.0%。主要市场参与者的出现预计将推动亚太地区市场的增长。整个地区不断增加的开发和制造投资也有助于亚太地区的市场增长。例如,在2022年3月,东芝电子元件和存储有限公司宣布投资1000亿日元(8.39亿美元)扩大功率元件的产能。
这些举措正在加强该地区在市场中的地位。此外,亚太地区各种最终用途制造商对更高效率,更小尺寸和更轻重量的SiC半导体的需求不断增长,推动了市场的增长。
预计北美在预测期内将出现显著增长。该地区的增长可归因于Gene Sic Semiconductor和ON Semiconductor CORPORATION (ON semi)等知名企业的存在和集中,这些企业拥有广泛的客户群,推动了北美市场的增长。
此外,这些主要参与者在该地区的集中鼓励电力电子制造商采用创新的SiC半导体器件以提高效率。此外,主要的区域参与者正在采取战略举措,推动该地区的增长。
例如,在2021年8月,安森美半导体公司(ON semi)宣布收购SiC和蓝宝石材料制造商GT Advance Technologies Inc.的协议。通过此次收购,公司有望扩大SiC的供应,以满足客户对基于SiC的解决方案快速增长的需求。
碳化硅(SiC)半导体器件市场可以被描述为一个整合市场。SiC半导体器件市场的主要参与者正专注于开发新型产品,以满足不断增长的需求。这一需求归因于新推出的产品能够适应电力转换、快速充电和操作效率等特定要求。
此外,两家公司还合作利用半导体和电池管理系统方面的专业知识和资源。合作伙伴关系通常侧重于开发电动汽车的创新解决方案,以提高使用效率和功能。
供应商正专注于扩大他们的生产能力,以满足日益增长的需求。例如,在2022年9月,安森美半导体公司(ON semi)扩展到捷克共和国,推出了其扩展的碳化硅制造设施。
扩建后的工厂预计将在未来两年内将半晶圆产量提高16倍,以满足对微芯片不断增长的需求。这些举措正在推动SiC半导体器件市场的增长。全球碳化硅半导体器件市场的一些主要参与者包括:
快板微系统公司
英飞凌科技股份有限公司
罗门有限公司
意法半导体喷嘴速度
安森美半导体公司(ON SEMICONDUCTOR CORPORATION)
WOLFSPEED公司。
Gene Sic半导体
TT电子有限公司
三菱电机公司
Powerex Inc .)
东芝公司
富士电机株式会社
报告的属性 |
细节 |
乐鱼体育手机网站入口2022年市场规模价值 |
18.9亿美元 |
2030年收入预测 |
103.9亿美元 |
增长速度 |
2022 - 2030年的复合年增长率为23.8% |
估计基准年 |
2021 |
历史数据 |
2018 - 2021 |
预测期 |
2022 - 2030 |
量化单位 |
收入百万美元,复合年增长率2022 - 2030年 |
报告覆盖 |
收入预测,公司市场份额,竞争格局,增长因素,趋势 |
部分覆盖 |
组件,产品,晶圆尺寸,最终用途,区域 |
区域范围 |
北美;欧洲;亚太地区;拉丁美洲;意味着 |
国家范围 |
美国;加拿大;英国;德国;法国;比利时;中国;印度;台湾;东南亚; Brazil; UAE |
主要公司简介 |
Allegro微系统公司;英飞凌科技股份有限公司;罗门有限公司;意法半导体喷嘴速度;安森美半导体公司(ON semi);WOLFSPEED有限公司;Gene Sic半导体;TT Electronics plc;三菱电机公司;Powerex Inc .); Toshiba Corporation; FUJI ELECTRIC CO., LTD. |
自定义范围 |
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定价和购买选择 |
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该报告预测了全球、地区和国家层面的收入增长,并分析了2018年至2030年每个子细分市场的最新行业趋势和机会。在这项研究中,Grand Vie下载乐鱼体育平台w Research根据组件、产品、晶圆尺寸、最终用途和地区对全球碳化硅(SiC)半导体器件市场报告进行了细分。
组件展望(收入,百万美元,2018 - 2030)
肖特基二极管
场效应晶体管(MOSFET晶体管
集成电路
整流器/二极管
电源模块
其他人
产品展望(收入,百万美元,2018 - 2030)
光电设备
功率半导体
频率的设备
晶圆尺寸展望(收入,百万美元,2018 - 2030)
1英寸到4英寸
6英寸
8英寸
10英寸及以上
终端用途展望(收入,百万美元,2018 - 2030)
汽车
电动汽车
集成电路汽车
消费电子产品
航空航天与国防
医疗设备
数据与通信设备
能源与电力
电动汽车基础设施
配电及公用事业
其他人
区域展望(收入,百万美元,2018 - 2030)
北美
美国
加拿大
欧洲
英国
德国
法国
比利时
亚太地区
中国
印度
台湾
东南亚
拉丁美洲
巴西
中东和非洲
阿联酋
b。2021年全球碳化硅半导体器件市场规模估计为15.2亿美元,预计到2022年将达到18.9亿美元。乐鱼体育手机网站入口
b。从2022年到2030年,全球碳化硅半导体器件市场预计将以23.8%的复合年增长率增长,到2030年将达到103.9亿美元。
b。2021年,亚太地区以30.07%的市场份额主导了碳化硅半导体器件市场。该地区的增长可归因于各种最终用途行业的现有企业对高效率、小尺寸和轻质碳化硅半导体的需求不断增加。
b。碳化硅半导体器件市场的主要参与者包括Allegro Microsystems, Inc., Infineon Technologies AG, ROHM Co. Ltd., STMicroelectronics N.V, ON semiconductor CORPORATION (Onsemi), Wolfspeed, Inc., GeneSic semiconductor, TT Electronics PLC,三菱电机株式会社,Powerex公司,东芝株式会社,富士电机株式会社。
b。推动市场增长的关键因素包括半导体的发展和SiC半导体提供的优越材料性能,以及在电力电子中越来越多地采用碳化硅半导体器件。