市場調査レポート

世界の自動車用DC-DCコンバーター市場:乗用車、その他(2025年~2030年)

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自動車用DC-DCコンバータ市場規模は、2025年に32億8,000万米ドルに達し、2030年までに75億9,000万米ドルに達すると予測されており、年平均成長率(CAGR)18.27%で拡大しています。急速な電動化、48Vマイルドハイブリッドアーキテクチャへの移行、および400Vから800V駆動用バッテリーの移行が、この大幅な拡大を支えています。高電圧領域と低電圧領域間のエネルギーフローを管理する双方向トポロジーは、次世代電気プラットフォームの設計基盤を形成しています。

SiCやGaNなどのワイドバンドギャップ半導体は、電力密度と効率を継続的に向上させ、より小型・軽量なコンバータモジュールを実現し、車両のパッケージング要件を簡素化します。地域別では、中国の生産規模によりアジア太平洋地域が主導的立場にあります。一方、欧州は厳格なCO₂排出目標とカーボンニュートラル義務により最も急速な成長を遂げています。競争環境は、フルシステムサプライヤーと専門半導体メーカー間の連携によって定義され、性能限界の拡大と先進パワーエレクトロニクスの市場投入期間短縮を推進しています。


急増するBEVおよびPHEVの生産

自動車メーカーが急速充電時間を短縮する800Vパワートレインへ移行する中、世界の電気自動車生産計画は高効率コンバータの需要を拡大させています。テスラが全車種に48V配電を採用したことは、配線の簡素化と効率向上への移行を裏付けるものです[1]。商用車メーカーもこれに追随し、マック・トラックス社は信頼性を損なうことなく駆動系・補助装置・運転者快適性を供給するため、マルチゾーンコンバータを統合しています。双方向トポロジーにより日常的なV2G(車両から電力網への電力供給)が可能となり、駐車中の車両群をエネルギー資産に変換。これにより高度なコンバータ設計の大量需要がさらに促進されます。生産規模の拡大は単体シリコンコストのさらなる低下を促し、先進技術の量産市場への普及を容易にします。2024年にBYDがテスラを売上高で上回った事実は、生産台数が車両価格帯を問わずコンバータ需要を直接的に増幅させることを示しています。

世界の48Vマイルドハイブリッド義務化動向

欧州のCO₂規制期限と北米のCAFE基準強化により、OEM各社は完全電動化投資を伴わずに段階的に排出量を削減する48Vシステムの導入を迫られています。欧州自動車部品工業会(AES)は、2025年までに新型マイルドハイブリッド車における48Vアーキテクチャのほぼ普遍的な採用を予測しております。大型車セグメントも追随しており、イートンの40アンペア48Vコンバーターは既にクラス8トラックのスタートストップ機能やe-PTO機能に採用されております[2]。韓国自動車メーカーも規制市場における輸出競争力を維持するため、同様の技術拡大を進めております。ISO 21780に基づく調和規格はクロスプラットフォーム実装を容易にし、開発期間を大幅に短縮するとともに、短期的なコンバータ出荷台数の増加を後押しします。

SiC/GaNデバイスのコスト低下

自動車向け認定SiC MOSFETおよびGaN FETの価格は、データセンターや太陽光発電分野でのファウンドリ生産量急増に伴い下落を続けており、2026年以降に投入される車両プラットフォームにおいてワイドバンドギャップ技術の採用が経済的に魅力的となっています。Navitas社の第3世代高速SiCは2025年にAEC-Q101認証を取得し、高周波スイッチングへの道を開きました。これにより磁気部品の小型化、基板サイズの削減、システム効率の向上が実現します。EPC社は48V領域におけるGaNの性能向上を実証し、大型ヒートシンクを不要としながらも熱余裕を確保しています。絶縁型コンバータ設計は、動作周波数の上昇に伴い変圧器の寸法が大幅に縮小されることで、重量と部品コストの削減という即効性のあるメリットをもたらします。

Vehicle-to-Load(V2L)機能

消費者やフリート事業者は、大容量のトラクションバッテリーから外部機器や建物へ電力を供給する機能を高く評価しています。ヒュンダイとフォードは、コンバータを双方向エネルギーゲートウェイ[3]へと変えるV2L機能を量産モデルで宣伝しています。アジア太平洋地域市場は、台風や地震後の災害復旧ニーズを背景に早期導入をリードしています。ガルバニック絶縁、故障検出、グリッド準拠波形への統合要件が仕様向上を促し、コンバータの平均販売価格を押し上げています。グリッドサービス収益化の規制枠組みが明確化するにつれ、V2L機能はオプション装備から必須機能へと移行し、車両あたりのコンバータ搭載量拡大につながります。

電力密度の熱管理上の限界

数キロワットを超えるコンバータでは、特に商用車シャーシの限られた空間において、従来のアルミニウム製ヒートシンクでは対応しきれないシリコン素子や磁気コアの温度上昇が生じます。ベル・ファース社は、重機稼働サイクルにおける接合部温度制約に対応するため、液体冷却式4kWユニットを導入しました。SiCおよびGaNデバイスは効率的ですが、400kHzスイッチング時にも十分な熱を発生するため、高度な冷却プレートや誘電体油チャネルが必要となります。

自動車グレード受動部品の不足

高電流インダクタのリードタイムが長期化し、コンバータの生産スケジュールが遅延。入手容易なフットプリントへの再設計を余儀なくされています。双方向コンバータは、回生電流スパイクをバッファリングするコンデンサ数が増加するため、特に深刻な影響を受けています。ディストリビュータは地政学的ショックへのヘッジとして地域別在庫を重視していますが、完全なデュアルソーシングは依然として長いAEC認定サイクルに制約されています。

セグメント分析

車両タイプ別:商用車が電動化の勢いを牽引

商用プラットフォームは2025年から2030年にかけて20.31%の年平均成長率(CAGR)を記録し、乗用車モデルを上回り、2024年には自動車用DC-DCコンバータ市場の64.23%を占めました。フリート購入者は、燃料費とメンテナンス費の削減によるeモビリティの投資回収を計算しており、補助油圧ポンプ、リフト、空調システムを駆動する堅牢なコンバータの需要を加速させています。商用車向け自動車DC-DCコンバータ市場規模は、ゼロエミッショントラックに対する政府支援策に支えられ、2030年までに20億米ドルを突破すると予測されます。乗用車は、2025年に世界の軽自動車生産台数が8,000万台を突破し、各車両にインフォテインメント、照明、ADASドメインコントローラ向けに2~4個の低電力コンバータが搭載されることから、数量ベースでの主導的地位を維持します。

採用パターンには差異が見られます:乗用車メーカーは車種平均排出目標達成のため48Vマイルドハイブリッドシステムを優先する一方、トラックメーカーは都市部のアイドリング禁止区域対応として、高電圧バッテリー電気自動車または燃料電池へ直接移行するケースが増加しています。商用車の稼働サイクルは冷却プレートやポッティング材への負荷をさらに増大させ、熱界面材料サプライヤーにとってアフターマーケットの機会を開拓しています。車両から電力網への収益源は、夜間デポ充電時に定置型電力容量を集約する物流事業者を惹きつけ、双方向コンバーターの出荷をさらに押し上げています。

推進方式別:BEV優位の中、マイルドハイブリッドシステムが加速

2024年、バッテリー電気自動車(BEV)は車載DC-DCコンバータ市場の73.81%を占めました。これは全てのBEVが車室内負荷用に少なくとも1基の高電圧コンバータを必要とするためです。しかしながら、マイルドハイブリッド車向け出荷に連動する車載DC-DCコンバータ市場規模は、コスト重視セグメントが充電インフラ制約を回避するため48Vシステムを採用する動きを受け、2030年までに年平均成長率22.72%で拡大する見込みです。双方向トポロジーは12V鉛蓄電池アクセサリーと48Vリチウムパックを接続するため、既存電子機器を保護する厳密な電圧調整精度が求められます。プラグインハイブリッド車は購入優遇措置のある市場では存在意義を維持しますが、コンバーターの数量と定格はマイルドハイブリッドとBEVの中間位置にあります。

燃料電池電気自動車は依然としてニッチ市場ですが、各スタックは高電圧直流を供給し、これを12Vへ降圧変換する必要があり、場合によってはバッテリーの負荷平準化のために昇圧も必要となります。このため、コンバータサプライヤーは、制御用ASICの再設計を伴わずに350V、450V、800Vバスに対応できるよう磁気部品を交換可能なモジュラー基板を開発し、推進システムバリエーション全体での開発期間を短縮しています。

製品タイプ別:双方向コンバータが革新の波を主導

絶縁型コンバータは2024年に55.17%のシェアを占め、牽引回路とアクセサリー回路を電気的に分離する安全要件により確固たる地位を維持しました。しかし双方向ユニットは22.82%のCAGR(年平均成長率)を記録し、V2L(車両から生活へ)およびV2G(車両からグリッドへ)機能がプレミアム仕様から主流仕様へ移行するにつれ、シェアを拡大していく見込みです。これらの製品は双方向の滑らかな電力フローを実現するため二相インターリーブトポロジーを統合しており、デジタル制御ループとリアルタイム診断を必要とします。非絶縁型バックブースト段は、パック電圧が60V未満で維持され、沿面距離の確保が容易なコスト制約のあるマイルドハイブリッドをターゲットとしています。

炭化ケイ素(SiC)の採用によりスイッチング周波数が200kHz以上に上昇し、変圧器巻数と磁気体積を削減します。Wolfspeed社の22kWリファレンス製品は、SiCモジュールが双方向パッケージを小型化し、ピーク効率を向上させる実例を示しています。高度なファームウェアによりコンバータはデータノードとして機能し、効率・温度・故障コードをCAN-FD経由で報告。予知保全サービスの基盤を構築します。

入力電圧範囲別:70V超セグメントが800V移行を牽引

従来の40~70Vクラスは、48Vシステムの普及を反映し、2024年の自動車用DC-DCコンバータ市場シェアの52.29%を占めました。しかしながら、70V超定格のユニットは、OEMメーカーが超急速充電と銅利用率向上のために800Vパックを採用する動きに伴い、22.61%のCAGRで最も急速に成長する見込みです。プレミアムBEVプラットフォームが自動車用DC-DCコンバータ市場、特に70V超クラスセグメントの基盤を形成しています。設計においては強化絶縁規格への適合と+1000Vの過渡電圧に対する保護が必須となり、1.2kV定格のコンフォーマルコーティングおよびSiCスイッチの採用が促進されます。

40V未満の設計は、12Vまたは24V始動システムが継続するアフターマーケットおよび農業機械分野で残存します。サプライヤー各社は、電圧帯域を横断する標準制御シリコンを活用して研究開発コストを分散させつつ、各電圧帯域向けに最適化された独自の磁気部品および機械部品を維持しています。

出力電力定格別:中出力アプリケーションが市場拡大を牽引

3kW未満のコンバータは2024年に47.61%のシェアを占め、インフォテインメント、運転支援センサー、照明分野を担っています。中出力3~6kWクラスは2030年まで年平均成長率22.19%で拡大し、新興EVプラットフォームにおけるトラクションインバーター、ヒートポンプ、高速キャビンヒーターを駆動します。6kW超の高出力クラスは規模こそ小さいものの、ホテル負荷やe-PTOモーターが持続的なキロワット級電流を必要とするクラス6・8トラック向けに戦略的意義を持ちます。SiCはこれらの定格でもコンパクトな熱設計を可能とし、振動や湿度サイクルに耐える必要がある電気バスの屋根設置型HVACコンバータの開発を促進します。

62mmハーフブリッジフットプリントを中心としたパワーモジュールの標準化によりスケーリングが可能となります:OEMは特注の高出力ブロックを設計する代わりに、2つの中出力コンバータを並列接続することでピーク負荷に対応します。このアプローチは在庫管理の複雑さを大幅に削減し、自動車規格への認証取得を迅速化します。

用途別:双方向システムが成長の牽引役として台頭

従来型12Vアクセサリーは依然として需要の61.37%を占めますが、48V/12V双方向システムは顕著な24.28%のCAGRで成長が見込まれます。キャビン空調制御、ADASプロセッサ、LiDARセンサーはいずれも、高電圧パックから絶縁された低電圧レールを必要とします。双方向設計は、ブレーキ時のエネルギー回生に対応し、逆起電力(バックEMF)を捕捉して補助バッテリーを微充電します。

トラクションサポートコンバーターは、寒冷時のパック電圧を調整し、インバーター供給を保証します。熱管理モジュールは現在、ヒートポンプコンプレッサー、シートヒーター、バッテリーウォーマー用の独立したコンバーターチャネルを統合しており、マルチ出力要件を製品ロードマップに組み込んでいます。

エンドユーザー別:OEM工場装着が安定した成長で主導

工場装着型コンバータは2024年に79.31%のシェアを占め、電動パワートレインが標準装備となる中、22.62%のCAGRを維持する見込みです。ボディコントロールユニットへの深い統合により、アフターマーケット企業の参入障壁が高まっており、同業界は代わりに商用車フリート向け航続距離延長アクセサリの改造に注力しています。

PowerStream社は、空港牽引車や自治体サービス車両など特殊車両向けの48V-12V降圧ニーズに対応しています。厳格なEMCおよび機能安全認証により、PPAP、ASIL-D、ソフトウェア保守義務を負担可能なティア1サプライヤーへ大半の需要が集中しています。

地域別分析

アジア太平洋地域は、中国の自動車生産規模と日本のパワーエレクトロニクス技術力を背景に、2024年に47.28%の収益シェアで自動車用DC-DCコンバータ市場をリードしております。中国の電気自動車販売台数は2024年の690万台から2025年には1,100万台に急増すると予測され、乗用車および小型商用車セグメントにおけるコンバータ搭載数が倍増する見込みです。TDKなどの日本企業は高さを30%削減した小型平面磁気部品を提供し、地域の技術革新優位性を強化しています。韓国OEMメーカーは政府ロードマップに基づき2030年までに450万台のゼロエミッション車導入を目標としており、これにより国内半導体エコシステムが自動車量産向けSiCウェハーの認証を推進しています。補助金は段階的に縮小されるものの、都市レベルのゼロエミッション区域や欧州向け輸出需要により国内需要は引き続き堅調です。

欧州では、2030年までに排出量上限が57.5g/kmへ強化されることを背景に、2030年までの年間平均成長率(CAGR)が21.91%と最も高い伸びを示しています。ドイツのサプライヤーは、800V動作に最適化されたコンバーターと組み合わせて、希土類元素を使用しない電動モーターを共同設計し、システム全体の効率性を重視しています。EU代替燃料インフラ規制では、グリッドサービスプロトコル対応のため双方向充電器が義務付けられ、コンバータ仕様の複雑化が進みます。ヴァレオとロームの提携などにより、熱シミュレーションソフトウェアとSiCウェーハ技術が結集され、産業化スケジュールが加速されます。UNECE R-100に基づく標準化された試験手順により、コンバータの越境認証が効率化され、新規参入企業の市場参入が容易になります。

北米では超党派インフラ法が商用車電動化回廊への資金配分を決定し、着実な成長を維持しております。米国のフリート事業者はアイドリング禁止条例対応のためe-PTOを導入し、キロワット級コンバータの需要を喚起しております。カナダのゼロエミッション車(ZEV)規制は欧州目標を反映しており、OEMメーカーは連邦政府のインセンティブ対象となるためコンバーターの現地調達を進めています。南米および中東・アフリカ地域は新興市場として位置づけられ、インフラの不足や経済変動により短期的にはコンバーター販売が抑制される一方、長期的には現地組立による新規市場開拓の機会が提示されています。

競争環境

自動車用DC-DCコンバーター市場は中程度の分散状態を示しています。ボッシュ、コンチネンタル、デンソーは、数十年にわたるOEMとの関係と垂直統合を活用し、コンバーターを完全なe-ドライブトレインパッケージに組み込んでいます。これらの企業の強みは、製造から廃棄までの信頼性データ、PPAP対応体制、グローバルな製造拠点にあります。しかし、インフィニオン、ウルフスピード、ナビタスなどのSiCおよびGaN専門企業は、配線距離を短縮し、ボンネット下のスペースを解放する優れた電力密度モジュールを提供することで、地歩を固めています。フォルビア・ヘラ社が800V充電器向けにインフィニオンの1200V CoolSiC MOSFETを採用した事例は、自動車生産におけるワイドバンドギャップ素子への転換を象徴しています。

戦略的提携も拡大しており、テキサス・インスツルメンツ社はデルタ・エレクトロニクス社と次世代車載充電器で提携し、制御用ASICと磁気部品のノウハウを共有しています。イートンによるレジリエント・パワー・システムズの2025年買収は、同社のポートフォリオをソリッドステート変圧器領域へ拡大し、将来のメガワット級車両プラットフォームに向けた体制を整えます。新興企業は車載外V2Gコンバータや高周波エアコア磁気部品などのニッチ市場を追求していますが、AEC認定やISO 26262要件の達成には障壁が存在します。サプライチェーンのレジリエンスが調達戦略を形作っており、ティア1サプライヤーはMLCCやインダクタのラインを二重調達すると同時に、地政学的リスクを乗り切るための現地バッファ在庫への投資を進めています。特許出願はデジタル制御アルゴリズムや適応周波数変調をますますカバーしており、コンバータの知的財産におけるソフトウェアのシェア上昇を反映しています。

最近の業界動向

  • 2025年7月:イートンはリジリエント・パワー・システムズ社の買収に合意し、ソリッドステート変圧器技術を高出力自動車用DCアプリケーションに統合します。
  • 2025年4月:ナビタス社は、高出力GaNSafe™ ICが自動車向け認証を取得したことを発表しました。これらの高出力GaNSafe ICは、特に車載充電器(OBC)や高圧-低圧DC-DCコンバータ用途において、比類のない電力密度と効率を提供し、電気自動車(EV)向け量産準備が整いました。
  • 2025年1月:フォルビア・ヘラ社は、次世代800V DC-DC充電ソリューション向けに、インフィニオン社のCoolSiC Automotive MOSFET 1200Vを採用いたしました。

自動車用DC-DCコンバーター業界レポート目次
1. はじめに
1.1 研究前提と市場定義
1.2 研究範囲
2. 研究方法論
3. エグゼクティブサマリー
4. 市場概況
4.1 市場概要
4.2 市場推進要因
4.2.1 BEVおよびPHEV生産の急増
4.2.2 グローバル48Vマイルドハイブリッドの義務化
4.2.3 SiC/GaNデバイスコストの低下
4.2.4 ゾーン別E/Eアーキテクチャへの移行
4.2.5 車両から負荷への電力供給(V2L)機能
4.2.6 商用EVにおける車載E-パワー(ePTO)需要
4.3 市場の制約要因
4.3.1 電力密度に対する熱管理上の限界
4.3.2 自動車グレード受動部品の不足
4.3.3 サイバーセキュリティ認証に伴う追加コスト
4.3.4 400kHzにおける電磁妨害(EMI)適合性
4.4 バリューチェーン/サプライチェーン分析
4.5 規制環境
4.6 技術展望
4.7 ポートの5つの力
4.7.1 新規参入の脅威
4.7.2 購買者の交渉力
4.7.3 供給者の交渉力
4.7.4 代替品の脅威
4.7.5 競争の激しさ
5. 市場規模と成長予測
5.1 車両タイプ別
5.1.1 乗用車
5.1.2 商用車
5.2 推進方式別
5.2.1 バッテリー式電気自動車(BEV)
5.2.2 プラグインハイブリッド車(PHEV)
5.2.3 燃料電池車(FCEV)
5.2.4 マイルドハイブリッド(48V MHEV)
5.3 製品タイプ別
5.3.1 絶縁型コンバータ
5.3.2 非絶縁型コンバータ
5.3.3 双方向コンバータ
5.4 入力電圧範囲別
5.4.1 40 V未満
5.4.2 40~70 V
5.4.3 70 V超
5.5 出力定格別
5.5.1 3 kW未満
5.5.2 3~6 kW
5.5.3 6 kW以上
5.6 用途別
5.6.1 12 V補助負荷
5.6.2 48 V/12 V双方向システム
5.6.3 高電圧駆動支援
5.6.4 ADAS およびインフォテインメント電源
5.6.5 熱管理システム
5.7 エンドユーザー別
5.7.1 OEM 工場装着
5.7.2 アフターマーケット改造
5.8 地域別
5.8.1 北米
5.8.1.1 アメリカ合衆国
5.8.1.2 カナダ
5.8.1.3 北米その他
5.8.2 南米
5.8.2.1 ブラジル
5.8.2.2 アルゼンチン
5.8.2.3 南米その他
5.8.3 欧州
5.8.3.1 ドイツ
5.8.3.2 イギリス
5.8.3.3 フランス
5.8.3.4 イタリア
5.8.3.5 ロシア
5.8.3.6 その他のヨーロッパ諸国
5.8.4 アジア太平洋地域
5.8.4.1 中国
5.8.4.2 日本
5.8.4.3 インド
5.8.4.4 韓国
5.8.4.5 アジア太平洋地域その他
5.8.5 中東・アフリカ
5.8.5.1 アラブ首長国連邦
5.8.5.2 サウジアラビア
5.8.5.3 トルコ
5.8.5.4 エジプト
5.8.5.5 南アフリカ
5.8.5.6 中東・アフリカその他
6. 競争環境
6.1 市場集中度
6.2 戦略的動向
6.3 市場シェア分析
6.4 企業プロファイル(グローバル概要、市場レベル概要、主要セグメント、入手可能な財務情報、戦略情報、主要企業の市場順位/シェア、製品・サービス、最近の動向を含む)
6.4.1 Bosch
6.4.2 Denso
6.4.3 Valeo
6.4.4 Continental
6.4.5 Infineon Technologies
6.4.6 BorgWarner
6.4.7 Toyota Industries
6.4.8 TDK
6.4.9 Panasonic
6.4.10 Hella
6.4.11 Aptiv
6.4.12 Alps Alpine
6.4.13 Marelli
6.4.14 Hyundai Mobis
6.4.15 Vicor
6.4.16 Delta Electronics
6.4.17 ZF Friedrichshafen
6.4.18 onsemi
6.4.19 Texas Instruments
6.4.20 Littelfuse
7. 市場機会と将来展望

 


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