Mercado de convertidores CC-CC por voltaje de entrada (5-36 V, 36-75 V y 75 V y más), por voltaje de salida (3,3 V, 5 V, 12 V, 15 V y más), por estilo de montaje (montaje superficial y orificio pasante), por aplicación (teléfono inteligente, servidores, PC, batería de vehículos eléctricos, ferrocarril y equipo médico), por región, por pronóstico de competencia y oportunidades, 2018-2028

Descripción general del mercado

El mercado global de convertidores CC-CC se valoró en 5.501,38 millones de dólares en 2022 y se estima que crecerá hasta los 6.3092,59 millones de dólares en 2028 a una tasa compuesta anual del 5,40 % durante el período de pronóstico. El mercado está impulsado por varios factores, como el aumento del consumo de energía y el aumento de la automatización industrial. Es muy probable que el aumento del consumo de energía en varias industrias y el aumento de las aplicaciones en el sector industrial impulsen el mercado de convertidores CC-CC. Los convertidores CC-CC también se están convirtiendo en componentes eléctricos importantes en la industria automotriz, lo que aumentará con el aumento del mercado de vehículos eléctricos de la industria automotriz en varias regiones.

Impulsores clave del mercado

La mayoría de los dispositivos semiconductores que funcionan únicamente con energía eléctrica de CC requieren conexión a una fuente de alimentación externa, normalmente un convertidor CA-CC. Estos convertidores, conocidos como componentes electrónicos de potencia clave, son cruciales para el correcto funcionamiento de dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos celulares y computadoras portátiles. Los circuitos integrados (CI) y otros componentes montados en sustratos necesitan diferentes niveles de voltaje para un funcionamiento óptimo. Cualquier inestabilidad en la fuente de alimentación puede afectar negativamente a estos dispositivos, lo que lleva a la degradación y el mal funcionamiento. Por lo tanto, la inclusión de un convertidor para aumentar o reducir el voltaje según sea necesario es imperativa. La creciente demanda de mayor potencia de procesamiento y capacidad de almacenamiento también está impulsando la necesidad de convertidores de CC. La industria mundial de semiconductores ha experimentado un rápido crecimiento, lo que a su vez impulsa el desarrollo de dispositivos semiconductores. Además, el ritmo creciente de los avances en semiconductores puede amplificar aún más la demanda de electrónica portátil. Las innovaciones tecnológicas y la adopción digital en las economías emergentes, en particular en la región de Asia Pacífico, están contribuyendo a la mayor demanda de convertidores. China, Japón, Taiwán y Corea del Sur están a la vanguardia del mercado de semiconductores en Asia. La pandemia de COVID-19 y las medidas de distanciamiento social asociadas han dado como resultado un aumento de las ventas de computadoras portátiles, impulsadas por la creciente tendencia del trabajo remoto.

Los convertidores CC-CC transforman el alto voltaje de la batería de un vehículo en voltajes más bajos para alimentar varios dispositivos dentro del automóvil, que funcionan a voltajes más bajos en diferentes configuraciones de vehículos eléctricos. El convertidor CC-CC en un vehículo reduce el voltaje de la batería a 12 V para cargas comunes del automóvil, como faros, motores de ventanas y bombas. Las consideraciones de diseño clave para los convertidores CC-CC incluyen bajas pérdidas, alta eficiencia, tamaño compacto y construcción liviana. Estos convertidores están presentes en todos los vehículos eléctricos o híbridos con una batería de alto voltaje. El convertidor CC-CC es un componente vital del vehículo, que convierte voltajes para alimentar varios sistemas a bordo, información y entretenimiento cada vez más avanzados y funciones de seguridad mejoradas que utilizan sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Se espera que el creciente enfoque en el medio ambiente y las soluciones de energía renovable y limpia impulse la demanda de vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos en todo el mundo. El aumento de las ventas de vehículos eléctricos ha provocado una mayor demanda de convertidores. Las ventas de vehículos eléctricos, incluidos los totalmente eléctricos y los híbridos enchufables, se han duplicado en 2021, alcanzando un nuevo récord de 6,6 millones. A junio de 2022, el número de estaciones de carga desplegadas en China ha alcanzado los 3,9 millones, lo que marca un aumento significativo del 101,2% en comparación con el mismo período del año pasado, según la Alianza de Promoción de Infraestructura de Carga de Vehículos Eléctricos de China (EVCIPA).

Los productos comerciales de estante (COTS), tanto de hardware como de software, se encuentran fácilmente para su uso inmediato. Estos productos de posventa están diseñados para satisfacer las necesidades de los consumidores. Tal como se define en el Reglamento Federal de Adquisiciones (FAR) en los EE. UU., los COTS militares se refieren a artículos o servicios comerciales que pueden utilizarse en virtud de contratos gubernamentales. Con el aumento del gasto militar en todo el mundo, se prevé que la demanda de productos COTS militares impulse el crecimiento del mercado de convertidores CC-CC.

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Principales desafíos del mercado

Los convertidores CC-CC y los componentes relacionados se encuentran entre los elementos más críticos de los circuitos integrados utilizados en equipos de electrónica de potencia. En consecuencia, la fabricación de estos componentes plantea un desafío para los fabricantes de productos. Estos productos deben fabricarse de conformidad con los requisitos normativos y de seguridad, como EN60950 y UL60950 para equipos de TI, que sirven como estándares normativos para evitar lesiones o daños causados por peligros potenciales. Como resultado, ha habido una evolución en la fabricación de convertidores CC-CC, con tecnologías más nuevas que ofrecen diseños más compactos en comparación con sus contrapartes anteriores. Empresas de fabricación destacadas, como Murata y Delta Electronics, han reconocido la complejidad de los procesos de fabricación y diseño de convertidores CC-CC. Según un artículo de Texas Instruments, uno de los principales desafíos que enfrentan los fabricantes de convertidores CC-CC es el diseño de convertidores de alta frecuencia y alto voltaje de entrada.

El sector manufacturero global ha encontrado interrupciones significativas en las cadenas de suministro globales, lo que ha llevado a una desaceleración sustancial. La imposición de restricciones a los viajes internacionales y los cambios sísmicos en la demanda y la oferta causados por COVID-19 han afectado profundamente a la red de distribución mundial. La escasez de circuitos integrados ha afectado gravemente a la cadena de suministro de varias industrias clave, incluido el mercado de convertidores CC-CC. Como estos convertidores son una parte integral de las placas de CI, la escasez global que enfrenta la industria de la electrónica de potencia también ha afectado en consecuencia a la fabricación y la cadena de suministro de convertidores CC-CC.

Tendencias clave del mercado

Los vehículos eléctricos (VE), los vehículos eléctricos híbridos (VEH) y los vehículos eléctricos de pila de combustible (VEF) han surgido como posibles sustitutos de los vehículos convencionales en el futuro cercano. El proceso de adopción de vehículos eléctricos y el desarrollo de la infraestructura necesaria se han iniciado en los últimos años. Los convertidores CC-CC desempeñan un papel crucial en la interconexión de los componentes del sistema de propulsión eléctrica, ya sea aumentando o reduciendo los niveles de voltaje. Los continuos avances en la tecnología de convertidores CC-CC, como el diseño liviano, el tamaño compacto, la alta eficiencia, la mínima interferencia electromagnética y la baja ondulación de corriente/voltaje, han aumentado significativamente su demanda en diversas aplicaciones. Además, las crecientes preocupaciones ambientales y los esfuerzos de varios gobiernos por promover un transporte más limpio han impulsado la demanda de vehículos de cero emisiones. Las naciones desarrolladas como Estados Unidos, Alemania y el Reino Unido han fomentado activamente la adopción de vehículos eléctricos para reducir las emisiones, lo que ha dado como resultado un crecimiento sustancial en las ventas de vehículos eléctricos. Además, países como India y China han presenciado un aumento en la adopción de autobuses eléctricos, lo que ha contribuido a la expansión de la industria de automóviles comerciales eléctricos. Se prevé que otras naciones sigan el ejemplo y reemplacen sus flotas de autobuses actuales basados en combustibles fósiles por autobuses eléctricos. Esta creciente tendencia del mercado de transición a autobuses eléctricos para el transporte público impulsará la demanda de convertidores CC-CC en la industria automotriz durante el período de pronóstico.

Los convertidores CC/CC se utilizan en entornos ferroviarios para convertir voltajes de batería de CC a voltajes más bajos para varios circuitos de control y energía. Esto es necesario ya que el material rodante ferroviario depende de un sistema de distribución de energía de CC, lo que permite el uso de baterías para mantener la energía eléctrica durante fallas del generador. En consecuencia, la industria ferroviaria exige la implementación de convertidores CC-CC en aplicaciones como material rodante ferroviario, sistemas a bordo y en la vía, aplicaciones industriales, aplicaciones alimentadas por batería de alto voltaje y arquitecturas de suministro de energía distribuida. Estos convertidores deben cumplir con la especificación EN 50155 para garantizar un rendimiento óptimo en condiciones ambientales adversas.

Información segmentaria

Información sobre voltaje de entrada

Se espera que el segmento de 5 a 36 V domine el mercado durante el período de pronóstico. Los convertidores CC-CC dentro del rango de 5 a 36 V brindan un aislamiento de E/S de primer nivel y un alto rendimiento, y atienden a los sectores de equipos de red, industriales, ferroviarios y de transporte. Estos convertidores son adecuados para circuitos de conmutación de datos, circuitos controlados por relé, circuitos analógicos de baja frecuencia y circuitos digitales puros. Se prevé que los crecientes sectores ferroviario y de transporte, junto con una mayor utilización de equipos de red, desbloqueen un potencial de mercado significativo para los convertidores CC-CC.

Se espera que el segmento de teléfonos inteligentes domine la participación de mercado durante el período de pronóstico. Los dispositivos móviles dependen principalmente de la fuente de alimentación de la batería, que varía diariamente según el uso del dispositivo. Los teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos móviles con capacidades NFC demuestran una eficiencia operativa mejorada debido a la implementación de convertidores CC-CC. El desarrollo de un convertidor CC-CC de alta eficiencia para estos sistemas que funcionan con batería plantea desafíos importantes, dados sus requisitos únicos, como un amplio rango de voltaje de entrada y una carga operativa dinámica.

Perspectivas regionales

La región de Asia y el Pacífico desempeña un papel fundamental en el impulso del crecimiento del mercado de convertidores CC-CC. En esta región, se espera que la creciente demanda de los consumidores de dispositivos electrónicos, como computadoras portátiles, computadoras personales y teléfonos celulares, impulse la expansión del mercado de convertidores CC-CC. Además, las industrias de telecomunicaciones de China, Japón y Corea del Sur se están centrando en el desarrollo de infraestructura de red para respaldar la tecnología 5G, lo que impulsa en consecuencia la demanda de dispositivos 5G. Estos factores están preparados para acelerar el crecimiento del mercado de convertidores CC-CC de Asia y el Pacífico. Además, China, Japón y Corea del Sur, que son los principales productores de equipos electrónicos y circuitos integrados a nivel mundial, contribuyen significativamente a la demanda de convertidores CC-CC. La importante población y la creciente demanda de aplicaciones electrónicas hacen de Asia-Pacífico un mercado atractivo para los convertidores CC-CC. Además, la utilización de convertidores CC-CC en Asia-Pacífico está impulsada por la necesidad de aplicaciones médicas como robots quirúrgicos autónomos y carga inalámbrica para dispositivos médicos, así como por el crecimiento de la industrialización y la globalización.

Acontecimientos recientes

• En junio de 2023, BorgWarner y Eldor Corporation anunciaron la celebración de un acuerdo de compra de acciones, en el que BorgWarner acordó adquirir el segmento de negocio de sistemas híbridos eléctricos (EHS) de Eldor por 82,46 millones de dólares (75 millones de euros) al cierre, con un posible importe adicional sujeto a una ganancia adicional. Se espera que esta adquisición estratégica fortalezca las capacidades de ingeniería de BorgWarner para desarrollar cargadores integrados compactos y eficientes de 400 V y 800 V que se adapten a diversas configuraciones de redes regionales en todo el mundo. Además, enriquecería la cartera de BorgWarner al introducir una tecnología de convertidores CC/CC de alta frecuencia innovadora y rentable. El segmento EHS de Eldor, con sede en Italia, abarca cargadores integrados (OBC), convertidores CC/CC y cajas de alto voltaje integradas, que se prevé que complementen la cartera de productos existente de BorgWarner. BorgWarner prevé que el negocio EHS de Eldor genere USD 27,49 millones en ingresos para todo el año 2023. Siguiendo la línea de sus objetivos "Charging Forward 2027", BorgWarner apunta a lograr ingresos de aproximadamente USD 274,85 millones para 2027. En septiembre de 2021, Murata presentó el convertidor CC-CC MYRNP PicoBK™, que incluye circuitos integrados de conversión CC a CC de voltaje negativo integrados en bobinas compactos. Esta solución de vanguardia incorpora los métodos de conmutación de la serie MYRNP para garantizar un voltaje de salida estable, incluso en medio de fluctuaciones en el voltaje de entrada, al mismo tiempo que admite corrientes de salida más altas. TDK-Lambda presentó la serie RGA no aislada y robusta de convertidores CC-CC de 250 vatios, diseñados para entornos exigentes. Estos convertidores son ideales para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo robótica, vehículos guiados automatizados, comunicaciones y equipos industriales y portátiles alimentados por batería.

Principales actores del mercado

• Advanced Energy Industries, Inc.
• Analog Devices, Inc.
• ABB Ltd
• Crane Holdings, Co.
• Delta Electronics, Inc.
• Flex Ltd
• Infineon Technologies AG
• Murata Manufacturing Co., Ltd.
• NXP Semiconductor
• Renesas Electronics Corporación