Marché des dispositifs semi-conducteurs GaN par type (semi-conducteurs de puissance, semi-conducteurs optoélectroniques), type de dispositif (transistor, diodes), application (électronique de puissance, dispositifs RF) et région pour 2024-2031

Évaluation du marché des dispositifs semi-conducteurs GaN - 2024-2031

L'utilisation accrue dans l'électronique de puissance haute performance et les composants RF (radiofréquence) pour des appareils tels que les smartphones et les ordinateurs portables propulse l'adoption des dispositifs semi-conducteurs GaN. Les dispositifs GaN offrent une efficacité supérieure, des vitesses de commutation plus rapides et une conductivité thermique plus élevée par rapport aux dispositifs traditionnels à base de silicium, ce qui fait que la taille du marché dépasse 3,45 milliards USD évalués en 2024 pour atteindre une valorisation d'environ 10,54 milliards USD d'ici 2031.

En plus de cela, l'adoption croissante dans les groupes motopropulseurs de véhicules électriques et les systèmes d'énergie renouvelable stimule l'adoption des dispositifs semi-conducteurs GaN. Français Les activités de recherche et développement en cours conduisant à des capacités améliorées des dispositifs GaN et à une réduction des coûts permettent au marché de croître à un TCAC de 16,53 % de 2024 à 2031.

Marché des dispositifs semi-conducteurs GaN définition/aperçu

Les dispositifs semi-conducteurs GaN (nitrure de gallium) sont des composants électroniques fabriqués à partir de nitrure de gallium, un matériau à large bande interdite. Le GaN offre des propriétés électriques supérieures à celles du silicium, telles qu'une tension de claquage plus élevée, une plus grande conductivité thermique et des vitesses de commutation plus rapides. Ces propriétés rendent les dispositifs GaN très efficaces et capables de fonctionner à des tensions, fréquences et températures plus élevées.

Les dispositifs semi-conducteurs GaN sont utilisés dans divers secteurs. Dans l'électronique grand public, ils alimentent les chargeurs et les adaptateurs en raison de leur efficacité et de leur taille compacte. Dans les télécommunications, ils font partie intégrante de l'infrastructure 5G et des systèmes de communication par satellite pour les applications à haute fréquence et à haute puissance. Les dispositifs GaN sont également importants dans l'industrie automobile pour les groupes motopropulseurs et les systèmes de charge des véhicules électriques, et dans les énergies renouvelables pour une conversion efficace de l'énergie dans les onduleurs solaires et les éoliennes. De plus, ils trouvent des applications dans les systèmes industriels, militaires et aérospatiaux pour les radars et les systèmes de guerre électronique.

Comment la demande croissante d'électronique de puissance économe en énergie augmentera-t-elle l'adoption des dispositifs semi-conducteurs GaN ?

La demande croissante d'électronique de puissance économe en énergie stimule le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN. Selon le ministère américain de l'Énergie, les dispositifs de puissance à base de GaN peuvent réduire les pertes d'énergie jusqu'à 50 % par rapport aux alternatives au silicium. La Commission européenne a signalé que l'adoption du GaN dans l'électronique de puissance a augmenté de 35 % entre 2020 et 2023. Cette tendance est alimentée par le besoin d'une plus grande efficacité dans diverses applications, notamment l'électronique grand public et l'automobile. En février 2024, Infineon Technologies a annoncé un investissement d'un milliard de dollars pour étendre sa capacité de production de GaN. De même, Texas Instruments a lancé une nouvelle gamme de circuits intégrés de gestion de l'alimentation à base de GaN en avril 2024, ciblant le marché des véhicules électriques.

L'expansion de l'infrastructure 5G stimule la demande d'appareils RF GaN. La Global Mobile Suppliers Association a signalé que des amplificateurs de puissance RF à base de GaN étaient utilisés dans 60 % des stations de base 5G déployées en 2023. La Federal Communications Commission américaine a noté une augmentation de 40 % des expéditions d'appareils RF GaN pour l'infrastructure sans fil de 2021 à 2023. Cette croissance est tirée par les performances supérieures du GaN dans les applications haute fréquence. En mars 2024, Qorvo a dévoilé une nouvelle série de solutions RF GaN-on-SiC pour les applications mmWave 5G. NXP Semiconductors s'est associé à un fabricant d'équipements de télécommunications de premier plan en mai 2024 pour développer des systèmes MIMO massifs 5G à base de GaN de nouvelle génération.

L'évolution de l'industrie automobile vers les véhicules électriques et autonomes propulse l'adoption du GaN. Le ministère américain des Transports a prévu que les dispositifs GaN seraient utilisés dans 30 % des véhicules électriques d'ici 2025. Un rapport de l'Association des constructeurs européens d'automobiles a montré une augmentation de 55 % de l'électronique de puissance à base de GaN dans les véhicules électriques de 2022 à 2024. Cette tendance est motivée par la capacité du GaN à améliorer l'efficacité de la conversion de puissance et à réduire la taille globale du système. En janvier 2024, ON Semiconductor a lancé une solution GaN complète pour les chargeurs embarqués et les convertisseurs CC-CC des véhicules électriques. Navitas Semiconductor a annoncé en juin 2024 un partenariat stratégique avec un grand constructeur automobile pour développer des groupes motopropulseurs à base de GaN pour les véhicules électriques de nouvelle génération.

La chaîne d'approvisionnement limitée des dispositifs semi-conducteurs GaN va-t-elle freiner la croissance de son marché ?

Le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN est entravé par une chaîne d'approvisionnement moins mature que celle du silicium. La disponibilité des matériaux et composants GaN est limitée, ce qui entraîne des contraintes d'approvisionnement potentielles et des coûts plus élevés. Cette immaturité de la chaîne d'approvisionnement peut entraîner des délais d'exécution plus longs et des problèmes de disponibilité, ce qui a un impact sur les calendriers de production et l'évolutivité.

L'intégration de dispositifs GaN aux systèmes existants à base de silicium peut être complexe et coûteuse. Les différences significatives dans les propriétés des matériaux et les caractéristiques de performance nécessitent des efforts de reconception et d'adaptation substantiels. Cette complexité augmente le temps et le coût de mise en œuvre, ce qui rend difficile pour les entreprises une transition transparente vers la technologie GaN.

Le GaN est confronté à une forte concurrence du carbure de silicium (SiC), un autre matériau à large bande interdite. Les dispositifs SiC sont déjà bien établis dans les applications à haute puissance et offrent des avantages tels qu'une conductivité thermique et une robustesse supérieures. Cette concurrence peut limiter le potentiel de croissance des dispositifs GaN, en particulier sur les marchés où le SiC est fortement implanté.

Les dispositifs GaN, malgré leurs performances supérieures, sont relativement nouveaux sur le marché, ce qui conduit à une adoption prudente. Les utilisateurs potentiels peuvent hésiter sans une validation approfondie et une fiabilité prouvée, ce qui ralentit la pénétration du marché, car les industries ont besoin de temps pour tester et faire confiance aux performances des dispositifs GaN.

Acuité par catégorie

L'augmentation de l'adoption des semi-conducteurs de puissance stimulera-t-elle le marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN ?

Les semi-conducteurs de puissance sont en train de devenir le segment dominant du marché des dispositifs à semi-conducteurs GaN. Selon le département américain de l'énergie, les dispositifs de puissance à base de GaN représentaient 45 % du marché total des semi-conducteurs GaN en 2023. L'European Power Electronics Association a signalé une croissance de 38 % d'une année sur l'autre de l'adoption des semi-conducteurs de puissance GaN de 2021 à 2024. Cette domination est due à la demande croissante de conversion de puissance à haut rendement dans diverses applications. En février 2024, Infineon Technologies a annoncé que son chiffre d'affaires dans les semi-conducteurs de puissance GaN avait doublé au cours des deux dernières années. Texas Instruments a lancé une nouvelle gamme d'étages de puissance GaN 650 V en avril 2024, ciblant les centres de données et les applications industrielles.

Le secteur des véhicules électriques (VE) est un moteur clé de la domination des semi-conducteurs de puissance GaN. L'Agence américaine de protection de l'environnement a signalé que les dispositifs de puissance GaN étaient utilisés dans 30 % des nouveaux véhicules électriques vendus en 2023, contre 15 % en 2021. Le ministère chinois de l'Industrie et des Technologies de l'information a noté une augmentation de 50 % de l'utilisation des semi-conducteurs de puissance GaN dans les véhicules électriques entre 2022 et 2024. Cette tendance est alimentée par la capacité du GaN à améliorer l'efficacité de la conversion de puissance et à réduire la taille globale du système. En mars 2024, ON Semiconductor a lancé un module de puissance GaN 900 V spécialement conçu pour les onduleurs de traction des véhicules électriques. En mai 2024, Navitas Semiconductor s'est associé à un fabricant leader de véhicules électriques pour développer des chargeurs embarqués de nouvelle génération à base de GaN.

Le secteur des énergies renouvelables contribue également à la domination des semi-conducteurs de puissance à base de GaN. L'Agence internationale de l'énergie a indiqué que les onduleurs solaires à base de GaN ont atteint une part de marché de 25 % en 2023, contre 10 % en 2020. Le National Renewable Energy Laboratory des États-Unis a projeté que les dispositifs d'alimentation en GaN pourraient améliorer l'efficacité des onduleurs solaires jusqu'à 3 % d'ici 2025. Cette croissance est motivée par le besoin d'une efficacité et d'une densité de puissance plus élevées dans les systèmes d'énergie renouvelable. En janvier 2024, GaN Systems a présenté une nouvelle série de transistors de puissance optimisés pour les applications d'énergie solaire et éolienne. Transphorm a annoncé en juin 2024 le déploiement réussi de ses dispositifs de puissance GaN dans un projet de stockage d'énergie à grande échelle, démontrant une efficacité de conversion et une fiabilité améliorées.

Quels facteurs contribuent à la domination du segment de l'électronique de puissance sur le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN ?

L'électronique de puissance est devenue l'application dominante sur le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN. Selon le ministère américain de l'Énergie, l'électronique de puissance à base de GaN représentait 55 % du marché total des semi-conducteurs GaN en 2023. L'Association européenne de l'électronique de puissance a signalé une croissance de 42 % d'une année sur l'autre de l'adoption de l'électronique de puissance GaN de 2021 à 2024. Cette domination est due à la demande croissante de conversion d'énergie à haut rendement dans divers secteurs. En février 2024, Infineon Technologies a annoncé que son chiffre d'affaires en électronique de puissance GaN avait triplé au cours des trois dernières années. Texas Instruments a lancé une nouvelle gamme de circuits intégrés de gestion de l'alimentation à base de GaN en avril 2024, ciblant l'électronique grand public et les applications industrielles.

Le secteur des véhicules électriques (VE) est un moteur clé de la domination de l'électronique de puissance GaN. L'Agence américaine de protection de l'environnement a indiqué que l'électronique de puissance GaN était utilisée dans 40 % des nouveaux véhicules électriques vendus en 2023, contre 20 % en 2021. Le ministère chinois de l'Industrie et des Technologies de l'information a noté une augmentation de 60 % de l'utilisation de l'électronique de puissance GaN dans les véhicules électriques entre 2022 et 2024. Cette tendance est alimentée par la capacité du GaN à améliorer l'efficacité de la conversion de puissance et à réduire la taille globale du système dans les groupes motopropulseurs des véhicules électriques. En mars 2024, ON Semiconductor a lancé une solution complète d'électronique de puissance GaN pour les onduleurs de traction et les chargeurs embarqués des véhicules électriques. En mai 2024, Navitas Semiconductor s'est associé à un fabricant leader de véhicules électriques pour développer des systèmes électroniques de puissance à base de GaN de nouvelle génération pour les véhicules électriques.

Le secteur des énergies renouvelables contribue également à la domination de l'électronique de puissance GaN. L'Agence internationale de l'énergie a indiqué que les onduleurs solaires à base de GaN ont atteint une part de marché de 30 % en 2023, contre 12 % en 2020. Le National Renewable Energy Laboratory des États-Unis a projeté que l'électronique de puissance GaN pourrait améliorer l'efficacité globale des systèmes solaires jusqu'à 5 % d'ici 2025. Cette croissance est motivée par le besoin d'une efficacité et d'une densité de puissance plus élevées dans les systèmes d'énergie renouvelable. En janvier 2024, GaN Systems a présenté une nouvelle série de modules d'alimentation optimisés pour les applications d'énergie solaire et éolienne. Transphorm a annoncé en juin 2024 le déploiement réussi de son électronique de puissance GaN dans un projet de stockage d'énergie connecté au réseau à grande échelle, démontrant une efficacité de conversion et une fiabilité améliorées.

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Perspicacité par pays/région

L'industrialisation croissante favorisera-t-elle l'adoption des dispositifs semi-conducteurs GaN en Asie-Pacifique ?

La région Asie-Pacifique est devenue l'acteur dominant sur le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN. Selon le ministère chinois de l'Industrie et des Technologies de l'information, la production de dispositifs GaN du pays a augmenté de 45 % entre 2021 et 2023. Le ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie a signalé que les exportations de semi-conducteurs GaN ont augmenté de 38 % entre 2020 et 2024. Cette domination est due au soutien ferme du gouvernement et à un écosystème de fabrication électronique robuste. En février 2024, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) a annoncé un investissement de 2 milliards de dollars pour étendre sa capacité de fabrication GaN. Le sud-coréen Samsung Electronics a lancé une nouvelle gamme de dispositifs d'alimentation à base de GaN en avril 2024, ciblant les marchés de l'électronique grand public et de l'automobile.

L'adoption rapide de la technologie 5G en Asie-Pacifique alimente la demande de dispositifs RF GaN. Français Le Bureau national des statistiques de Chine a signalé que les amplificateurs de puissance RF à base de GaN étaient utilisés dans 70 % des stations de base 5G déployées dans le pays d'ici 2023. Le ministère indien des télécommunications a noté une augmentation de 55 % des importations de dispositifs RF GaN pour les infrastructures sans fil de 2022 à 2024. Cette croissance est tirée par les performances supérieures du GaN dans les applications haute fréquence. En mars 2024, Sumitomo Electric Industries a dévoilé une nouvelle série de solutions RF GaN-on-SiC pour les applications mmWave 5G. Mitsubishi Electric s'est associé à un important fabricant chinois d'équipements de télécommunications en mai 2024 pour développer des systèmes MIMO massifs 5G à base de GaN de nouvelle génération.

La demande croissante d'applications haute puissance et haute fréquence en Amérique du Nord stimulera-t-elle la croissance du marché des dispositifs semi-conducteurs GaN ?

Le marché nord-américain des dispositifs semi-conducteurs GaN connaît une croissance rapide, tirée par la demande croissante d'applications haute puissance et haute fréquence. La solide infrastructure technologique de la région et la forte présence d'acteurs clés de l'industrie contribuent à sa domination du marché. Les secteurs de l'automobile et des télécommunications alimentent particulièrement cette croissance, car les dispositifs GaN offrent des performances supérieures dans les véhicules électriques et les réseaux 5G.

Selon le ministère américain de l'Énergie, l'électronique de puissance à base de GaN pourrait réduire les pertes d'énergie jusqu'à 50 % dans diverses applications. Le gouvernement américain a alloué 17 millions de dollars à la recherche et au développement sur le GaN en 2023. Les analystes du marché prévoient que le marché nord-américain des dispositifs semi-conducteurs GaN atteindra 1,2 milliard de dollars d'ici 2026, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 22,4 % de 2021 à 2026.

Les développements récents des principaux acteurs soulignent le dynamisme du marché. En mars 2024, Wolfspeed a annoncé un investissement de 6,5 milliards de dollars dans une nouvelle usine de fabrication de GaN en Caroline du Nord. Qorvo, un autre acteur majeur, a signalé une augmentation de 35 % d'une année sur l'autre des revenus liés au GaN lors de sa conférence téléphonique sur les résultats du deuxième trimestre 2024. Ces avancées soulignent l'engagement de la région à maintenir son leadership dans la technologie des semi-conducteurs GaN.

Paysage concurrentiel

Le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN est un espace dynamique et concurrentiel, caractérisé par une gamme diversifiée d'acteurs en compétition pour des parts de marché. Ces acteurs cherchent à consolider leur présence par l’adoption de plans stratégiques tels que des collaborations, des fusions, des acquisitions et un soutien politique.

Les organisations se concentrent sur l’innovation de leur gamme de produits pour servir la vaste population dans diverses régions. Certains des principaux acteurs opérant sur le marché des semi-conducteurs GaN comprennent 

• Cree, Inc. (Wolfspeed)
• Infineon Technologies AG
• Qorvo, Inc.
• NXP Semiconductors NV
• MACOM Technology Solutions Holdings, Inc.
• Efficient Power Conversion (EPC) Corporation
• Texas Instruments Incorporated
• STMicroelectronics NV
• GaN Systems, Inc.
• Analog Devices, Inc.
• Transphorm, Inc.
• Mitsubishi Electric Corporation
• Sumitomo Electric Device Innovations, Inc.
• VisIC Technologies Ltd.
• Navitas Semiconductor Inc.
• Exagan SAS
• Ampleon Netherlands BV
• NexGen Power Systems
• Panasonic Corporation
• Microsemi Corporation (Microchip Technology, Inc.)

Derniers développements

• En janvier 2024, Infineon Technologies a annoncé le lancement de sa nouvelle génération de transistors de puissance à base de GaN conçus pour la conversion de puissance à haut rendement dans les véhicules électriques, promettant jusqu'à 30 % de réduction des pertes d'énergie.
• En mars 2024, Cree Inc. a présenté un amplificateur RF GaN-on-SiC révolutionnaire qui offre des performances améliorées pour l'infrastructure 5G, offrant une augmentation de 50 % de la densité de puissance par rapport aux modèles précédents.

Portée du rapport

Marché des dispositifs semi-conducteurs GaN, par catégorie

Type 

• Semi-conducteurs de puissance
• Semi-conducteurs optoélectroniques

Type d'appareil 

• Transistors
• Diodes

Application 

• Électronique de puissance
• Dispositifs RF
• Automobile

Région 

• Amérique du Nord
• Europe
• Asie-Pacifique
• Amérique du Sud
• Moyen-Orient et Afrique

Point de vue de l'analyste

En conclusion, le marché des dispositifs semi-conducteurs GaN est sur le point de connaître une croissance significative dans les années à venir. Des facteurs tels que la demande croissante d'électronique de puissance à haut rendement énergétique, la prolifération des dispositifs RF à base de GaN dans les infrastructures de télécommunications et l'adoption croissante du GaN dans les applications automobiles stimulent le marché. En outre, les avancées technologiques et les innovations en cours dans les processus de fabrication du GaN devraient encore stimuler la croissance du marché. Les études de marché prévoient une expansion robuste de la taille et des opportunités du marché, présentant des perspectives lucratives pour les acteurs de l'industrie tout au long de la chaîne de valeur.

Méthodologie de recherche des études de marché 

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Raisons d'acheter ce rapport 

Analyse qualitative et quantitative du marché basée sur une segmentation impliquant à la fois des facteurs économiques et non économiques Fourniture de données sur la valeur marchande (en milliards USD) pour chaque segment et sous-segment Indique la région et le segment qui devraient connaître la croissance la plus rapide ainsi que dominer le marché Analyse par géographie mettant en évidence la consommation du produit/service dans la région ainsi que les facteurs qui affectent le marché dans chaque région Paysage concurrentiel qui intègre le classement du marché des principaux acteurs, ainsi que les lancements de nouveaux services/produits, les partenariats, les expansions commerciales et les acquisitions au cours des cinq dernières années des entreprises présentées Profils d'entreprise complets comprenant un aperçu de l'entreprise, des informations sur l'entreprise informations, analyses comparatives de produits et analyses SWOT pour les principaux acteurs du marchéLes perspectives actuelles et futures du marché de l'industrie par rapport aux développements récents (qui impliquent des opportunités de croissance)