炭化ケイ素パワー半導体市場の規模と展望、2025年～2033年

世界のシリコンカーバイド（SiC）パワー半導体市場は、2024年に233.5億米ドルと評価され、2025年には332.7億米ドル、2033年には5656.5億米ドルに達すると予測されています。この予測期間中（2025年から2033年）、年平均成長率（CAGR）は42.50%と見込まれています。シリコンカーバイド（SiC）は、シリコンとカーバイドからなる化合物半導体であり、シリコンと比べて広範なp型およびn型制御の実施、10倍の絶縁破壊電界強度、3倍のバンドギャップなど多数の利点を提供します。広帯域ギャップ材料（アルミニウムナイトライド、ホウ素ナイトライド、ガリウムナイトライド、シリコンカーバイド、ダイヤモンドなど）は、高温および電力スイッチングに関与する用途に進出しています。

電気自動車が自動車産業にもたらす利点には、長距離走行、充電時間の短縮、性能の向上などがあります。しかし、これらは高温下でも優れた性能を発揮できる強力な電子機器を必要とします。そのため、広帯域ギャップSiC技術を用いたパワーモジュールが開発されています。消費者用電子機器の世界的な使用増加は、市場の発展にプラスの影響を与えています。現在、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチなどの通信デバイス、パソコン、企業用コンピュータ、エンターテインメントシステム、家庭用電化製品など、幅広い消費者製品が半導体を必要としています。SiCパワー半導体は、ラップトップのような高エネルギー消費の消費者機器に必要です。こうした機器のエネルギー使用をSiCパワー半導体が助けています。

世界のエネルギー消費が増加するに伴い、消費者用電子機器の台数も増加し、SiCパワー半導体デバイスの需要が高まっています。急速充電がタブレットやラップトップの通常機能となるにつれ、SiC半導体の需要も増加が予想されます。現在、急速充電オプションを提供しているラップトップメーカーはごく少数です。さらに、SiCパワー半導体を使用することで、充電器のエネルギーが増加し、熱損失が軽減されます。

5Gネットワークでは、基地局に多数のアンテナを設置する大規模MIMOという技術が使用されています。したがって、5Gは予測期間中に市場にとって大きな機会を提供すると考えられます。SiCベースの半導体は優れた熱特性を持ち、シリコンベースの半導体よりも多くの熱エネルギーを伝導できますが、パッケージング技術はまだ開発段階にあります。現在、大部分のSiCコンポーネントは、ワイヤボンディングやダイボンディングなど、シリコン専用技術を用いてパッケージされています。これらの技術は依然として広く利用可能で、手頃な価格で信頼性がありますが、低周波回路（数十kHz）のみで有効です。したがって、高周波が適用されるとSiCベースのパワーデバイスはその潜在能力を発揮できません。したがって、SiCの広範な使用が製造施設の更新を必要とする可能性があり、現状の技術進化の速度では実現が困難です。

消費者用電子機器は、現在開発されている最高の電源であるリチウムイオン技術によって駆動されています。しかし、こうした現代のバッテリーが直面する制約には、デバイスのバッテリー寿命を延ばすことがあります。世界中の研究所で、エネルギー消費を抑えたバッテリーを開発するための優れた解決策が進められており、製品のバッテリー容量を増強するメーカーの動きに伴い、急速充電の需要が高まっています。特に、ARM、Qualcomm、Boschなどのコンポーネントベンダーが、常に進化する顧客の要求を満たすために、新しいCPUやチップセットを積極的にリリースしています。新しいCPUの更新されたアーキテクチャは、ポータブルデバイスが長年欠いていた持続的なパフォーマンスを提供し、さまざまな状況でのバッテリー寿命とユーティリティを最大化することを意図しています。予測期間中、市場の成長はエネルギー効率の高いバッテリーテクノロジーの需要によって助けられると予想されます。

アジア太平洋地域は世界のシリコンカーバイドパワー半導体市場で最も重要なシェアを持つ地域であり、予測期間中に43.40%のCAGRで成長すると予想されています。この地域には、世界トップ5のウエハメーカーであり、韓国の半導体シリコンウェーハの生産者であるSK Siltronのようなプレーヤーが広く存在しています。SK Siltronは、2020年3月にデュポンのシリコンカーバイドウエーハ（SiCウエーハ）部門を完全に買収しました。この買収により、SK SiltronのSiCウエーハの生産が増加し、関連産業へのさらなる投資の意欲が確認されました。消費者の需要に対応するため、パワー半導体メーカーはシリコンカーバイド（SiC）のような新しい材料を採用し、高電圧、高温、高周波で動作し、効率と耐久性を向上させています。これらの買収と合併は、地域の市場成長を促進すると予測されています。

北米地域は、41.80%のCAGRで増加し、予測期間中に3898.64百万米ドルを生み出すことが予想されています。Karmaのパワートレインパワーエレクトロニクスチームが、アーカンソー大学のパワーエレクトロニックシステムラボラトリー（P.E.S.L.A.）と共同で新しいSiCトラクションインバータを内部開発しました。同社によれば、新しいインバータは、自動車、航空、鉄道、農業、産業用途など、さまざまな産業に適しています。アメリカは軍事目的で最先端技術を使用する先駆者でもあります。世界で最も多くの軍事費を費やしており、市場にとって有利なエンドユーザー産業となっています。ヨーロッパ大陸は、現代のテクノロジーを推進し、採用する重要なドライバーであり、世界で最も重要なテクノロジーセンターのいくつかが所在しています。多くの半導体重視の企業が地域政府の研究イニシアチブの支援と先進技術の接続環境の整備によって改善されています。ドイツ政府は、研究機関の数を2020年までに20,000に、革新機関の数を140,000に増やすことを目指しました。

ラテンアメリカ、中東、アフリカは、世界の他地域として研究されています。地元の軍事および通信産業の発展により、これらの地域での市場は予測期間中に着実に成長すると予測されています。湾岸地域では、エネルギー需要を満たすために太陽エネルギーが使用されています。アラブ首長国連邦は、21G.W.程度の発電能力を増強し、太陽エネルギーが追加発電能力の26.1%を占めると見込んでいます。したがって、アラブ首長国連邦、サウジアラビア、エジプトでのすべての進展が予測期間を通じて市場にチャンスを提供すると予想されています。

自動車セクターセグメントは、市場で最も重要なシェアを持ち、予測期間中に48.80%のCAGRで拡大すると予測されています。自動車のパワートレインにおけるシリコンカーバイド（SiC）デバイスの応用は研究イニシアチブの対象です。しかし、最近の開発によって徐々に実現可能なソリューションとなっています。電子機器メーカーが製品のバッテリー寿命を延ばす必要性により、SiCパワー半導体の需要が高まっています。消費者用電子機器メーカーは、スマートフォン、ウェアラブル、スマートホームデバイスなどの製品のバッテリー容量を増強しており、低充電デバイスの需要が市場拡大を駆動しています。スマートフォン市場は最近大変競争が激しくなっています。タブレットやラップトップで標準機能となっている急速充電は、SiC半導体の需要を高めると予想されています。情報技術アプリケーションで電圧600V以下で動作する電力管理にはSiベースのパワーエレクトロニクスが適しています。設計エンジニアは、現代のITおよび通信アプリケーションで求められる効率と電力密度の目標を満たすために、高性能で高信頼性のMOSFETデバイスが必要です。SiC MOSFETは市場浸透の初期段階にありますが、SiCダイオードはサーバーや通信システム用の高級電源に使用されています。SiCは、3倍の熱伝導率と10倍の絶縁破壊電界を持ち、パワーMOSFETよりも優れています。サーバーの電源供給は、熱損失を最小限に抑えつつ、より高い効率を達成するように促されています。現代のハイパースケールデータセンターは、デジタル経済、ビッグデータ、IoT、人工知能を支えるために、30KWを超えるサーバーラックと高度な冷却管理システムを使用しています。

Report Coverage & Structure

レポートの構造概要

このレポートは、シリコンカーバイドパワー半導体市場に関する詳細な分析を提供しており、以下のような構造で構成されています。

1. セグメンテーションと研究方法論

• セグメンテーション: 市場のさまざまなセグメントの概要。
• 研究方法論: 研究の範囲、目的、制限、仮定、通貨と価格設定を含む。

2. 市場機会とトレンドの評価

• 市場機会の評価: 新興地域や国、企業、用途/エンドユースに焦点を当てた分析。
• 市場トレンド: ドライバー、警告要因、マクロ経済指標、地政学的影響、技術要因を含む。

3. 市場評価と規制枠組み

• 市場評価: ポーターのファイブフォース分析、バリューチェーン分析を含む。
• 規制枠組み: 地域別の規制分析（北米、ヨーロッパ、APAC、中東・アフリカ、LATAM）。
• ESGトレンド: 環境・社会・ガバナンスのトレンド分析。

4. グローバル市場分析

• 市場サイズ分析と市場導入: エンドユーザー産業別の価値分析。
• 地域別市場分析: 北米、ヨーロッパ、APAC、中東・アフリカ、LATAMの各地域での市場動向を詳細に分析。

5. 競争環境

• 市場シェア分析: プレイヤー別の市場シェアとM&A協定およびコラボレーション分析。

6. 市場プレイヤーの評価

• 主要企業の評価: Infineon Technologies AG、Texas Instruments Inc.、ST Microelectronics NV などの企業の概要、ビジネス情報、収益、SWOT分析、最近の開発を含む。

7. 研究方法論の詳細

• 研究データ: 二次データと一次データの主要ソース、データの内訳、業界洞察を含む。
• 市場規模推定: ボトムアップ、トップダウンアプローチ、マーケットプロジェクション。
• 研究仮定とリスク評価: 仮定、制限、リスク評価を含む。

このレポートは、シリコンカーバイドパワー半導体市場の全体像を理解するために必要な詳細な情報を提供します。