Mercato dei dispositivi semiconduttori GaN per tipo (semiconduttori di potenza, semiconduttori optoelettronici), tipo di dispositivo (transistor, diodi), applicazione (elettronica di potenza, dispositivi RF) e regione per il 2024-2031

Valutazione del mercato dei dispositivi semiconduttori GaN – 2024-2031

L'uso crescente nell'elettronica di potenza ad alte prestazioni e nei componenti RF (radiofrequenza) per dispositivi come smartphone e laptop sta spingendo l'adozione di dispositivi semiconduttori GaN. I dispositivi GaN offrono maggiore efficienza, velocità di commutazione più elevate e maggiore conduttività termica rispetto ai tradizionali dispositivi basati su silicio, il che sta spingendo le dimensioni del mercato a superare i 3,45 miliardi di dollari valutati nel 2024 per raggiungere una valutazione di circa 10,54 miliardi di dollari entro il 2031.

Oltre a questo, la crescente adozione nei gruppi propulsori dei veicoli elettrici e nei sistemi di energia rinnovabile sta stimolando l'adozione di dispositivi semiconduttori GaN. Le continue attività di ricerca e sviluppo che portano a funzionalità migliorate dei dispositivi GaN e costi ridotti stanno consentendo al mercato di crescere a un CAGR del 16,53% dal 2024 al 2031.

Mercato dei dispositivi semiconduttori GaNdefinizione/panoramica

I dispositivi semiconduttori GaN (nitruro di gallio) sono componenti elettronici realizzati in nitruro di gallio, un materiale con ampio bandgap. Il GaN offre proprietà elettriche superiori rispetto al silicio, come una tensione di rottura più elevata, una maggiore conduttività termica e velocità di commutazione più elevate. Queste proprietà rendono i dispositivi GaN altamente efficienti e in grado di funzionare a tensioni, frequenze e temperature più elevate.

I dispositivi semiconduttori GaN sono utilizzati in vari settori. Nell'elettronica di consumo, nei caricabatterie e negli adattatori di potenza grazie alla loro efficienza e alle dimensioni compatte. Nelle telecomunicazioni, sono parte integrante dell'infrastruttura 5G e dei sistemi di comunicazione satellitare per applicazioni ad alta frequenza e alta potenza. I dispositivi GaN sono inoltre importanti nell'industria automobilistica per i gruppi propulsori e i sistemi di ricarica dei veicoli elettrici e nell'energia rinnovabile per un'efficiente conversione di potenza negli inverter solari e nelle turbine eoliche. Inoltre, trovano applicazioni nei sistemi industriali, militari e aerospaziali per radar e sistemi di guerra elettronica.

In che modo la crescente domanda di elettronica di potenza a risparmio energetico aumenterà l'adozione di dispositivi semiconduttori GaN?

La crescente domanda di elettronica di potenza a risparmio energetico sta guidando il mercato dei dispositivi semiconduttori GaN. Secondo il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti, i dispositivi di potenza basati su GaN possono ridurre le perdite di energia fino al 50% rispetto alle alternative al silicio. La Commissione europea ha riferito che l'adozione di GaN nell'elettronica di potenza è aumentata del 35% tra il 2020 e il 2023. Questa tendenza è alimentata dalla necessità di una maggiore efficienza in varie applicazioni, tra cui l'elettronica di consumo e l'automotive. Nel febbraio 2024, Infineon Technologies ha annunciato un investimento di 1 miliardo di dollari per espandere la sua capacità produttiva di GaN. Analogamente, Texas Instruments ha introdotto una nuova linea di circuiti integrati di gestione dell'alimentazione basati su GaN nell'aprile 2024, mirati al mercato dei veicoli elettrici.

L'espansione dell'infrastruttura 5G sta aumentando la domanda di dispositivi RF GaN. La Global Mobile Suppliers Association ha riferito che gli amplificatori di potenza RF basati su GaN sono stati utilizzati nel 60% delle stazioni base 5G distribuite nel 2023. La Federal Communications Commission degli Stati Uniti ha notato un aumento del 40% nelle spedizioni di dispositivi RF GaN per infrastrutture wireless dal 2021 al 2023. Questa crescita è guidata dalle prestazioni superiori del GaN nelle applicazioni ad alta frequenza. Nel marzo 2024, Qorvo ha presentato una nuova serie di soluzioni RF GaN-on-SiC per applicazioni 5G mmWave. NXP Semiconductors ha stretto una partnership con un produttore leader di apparecchiature per telecomunicazioni a maggio 2024 per sviluppare sistemi MIMO massivi 5G basati su GaN di nuova generazione.

Il passaggio dell'industria automobilistica verso veicoli elettrici e autonomi sta spingendo l'adozione del GaN. Il Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti ha previsto che i dispositivi GaN sarebbero stati utilizzati nel 30% dei veicoli elettrici entro il 2025. Un rapporto dell'Associazione europea dei costruttori di automobili ha mostrato un aumento del 55% nell'elettronica di potenza basata su GaN nei veicoli elettrici dal 2022 al 2024. Questa tendenza è guidata dalla capacità del GaN di migliorare l'efficienza di conversione di potenza e ridurre le dimensioni complessive del sistema. A gennaio 2024, ON Semiconductor ha lanciato una soluzione GaN completa per caricabatterie di bordo e convertitori CC-CC per veicoli elettrici. Navitas Semiconductor ha annunciato a giugno 2024 una partnership strategica con un importante produttore automobilistico per sviluppare propulsori basati su GaN per veicoli elettrici di prossima generazione.

La limitata catena di fornitura dei dispositivi semiconduttori GaN ne limiterà la crescita di mercato?

Il mercato dei dispositivi semiconduttori GaN è ostacolato da una catena di fornitura meno matura rispetto al silicio. La disponibilità di materiali e componenti GaN è limitata, il che comporta potenziali vincoli di fornitura e costi più elevati. Questa immaturità nella catena di fornitura può comportare tempi di consegna più lunghi e problemi di disponibilità, con un impatto sui programmi di produzione e sulla scalabilità.

L'integrazione dei dispositivi GaN con i sistemi esistenti basati sul silicio può essere complessa e costosa. Le differenze significative nelle proprietà dei materiali e nelle caratteristiche delle prestazioni richiedono notevoli sforzi di riprogettazione e adattamento. Questa complessità aumenta i tempi e i costi di implementazione, rendendo difficile per le aziende una transizione fluida alla tecnologia GaN.

Il GaN deve affrontare una forte concorrenza da parte del carburo di silicio (SiC), un altro materiale ad ampio bandgap. I dispositivi SiC sono già ben consolidati nelle applicazioni ad alta potenza e offrono vantaggi quali una maggiore conduttività termica e robustezza. Questa concorrenza può limitare il potenziale di crescita dei dispositivi GaN, specialmente nei mercati in cui il SiC ha una solida base.

I dispositivi GaN, nonostante le loro prestazioni superiori, sono relativamente nuovi sul mercato, il che porta a un'adozione cauta. I potenziali utenti potrebbero esitare senza una convalida estesa e un'affidabilità comprovata, causando un rallentamento della penetrazione del mercato poiché le industrie hanno bisogno di tempo per testare e fidarsi delle prestazioni dei dispositivi GaN..

Acume per categoria

L'aumento dell'adozione dei semiconduttori di potenza guiderà il mercato dei dispositivi semiconduttori GaN?

I semiconduttori di potenza stanno emergendo come segmento dominante nel mercato dei dispositivi semiconduttori GaN. Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i dispositivi di potenza basati su GaN hanno rappresentato il 45% del mercato totale dei semiconduttori GaN nel 2023. L'European Power Electronics Association ha segnalato una crescita annua del 38% nell'adozione di semiconduttori di potenza GaN dal 2021 al 2024. Questa supremazia è guidata dalla crescente domanda di conversione di potenza ad alta efficienza in varie applicazioni. A febbraio 2024, Infineon Technologies ha annunciato che i suoi ricavi dai semiconduttori di potenza GaN erano raddoppiati negli ultimi due anni. Texas Instruments ha introdotto una nuova linea di stadi di potenza GaN da 650 V nell'aprile 2024, mirata a data center e applicazioni industriali.

Il settore dei veicoli elettrici (EV) è un fattore chiave per la supremazia dei semiconduttori di potenza GaN. L'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti ha segnalato che i dispositivi di potenza GaN sono stati utilizzati nel 30% dei nuovi veicoli elettrici venduti nel 2023, rispetto al 15% del 2021. Il Ministero dell'industria e dell'informatica cinese ha notato un aumento del 50% nell'utilizzo di semiconduttori di potenza GaN nei veicoli elettrici dal 2022 al 2024. Questa tendenza è alimentata dalla capacità del GaN di migliorare l'efficienza di conversione della potenza e ridurre le dimensioni complessive del sistema. A marzo 2024, ON Semiconductor ha lanciato un modulo di potenza GaN da 900 V progettato specificamente per gli inverter di trazione dei veicoli elettrici. Navitas Semiconductor ha stretto una partnership con un produttore leader di veicoli elettrici a maggio 2024 per sviluppare caricabatterie di bordo di nuova generazione basati su GaN.

Anche il settore delle energie rinnovabili sta contribuendo al predominio dei semiconduttori di potenza GaN. L'Agenzia Internazionale per l'Energia ha riferito che gli inverter solari basati su GaN hanno raggiunto una quota di mercato del 25% nel 2023, rispetto al 10% del 2020. L'US National Renewable Energy Laboratory ha previsto che i dispositivi di potenza GaN potrebbero migliorare l'efficienza degli inverter solari fino al 3% entro il 2025. Questa crescita è guidata dalla necessità di maggiore efficienza e densità di potenza nei sistemi di energia rinnovabile. A gennaio 2024, GaN Systems ha introdotto una nuova serie di transistor di potenza ottimizzati per applicazioni di energia solare ed eolica. Transphorm ha annunciato a giugno 2024 l'implementazione di successo dei suoi dispositivi di potenza GaN in un progetto di accumulo di energia su larga scala, dimostrando una migliore efficienza di conversione e affidabilità.

Quali fattori contribuiscono al predominio del segmento dell'elettronica di potenza nel mercato dei dispositivi semiconduttori GaN?

L'elettronica di potenza è emersa come l'applicazione dominante nel mercato dei dispositivi semiconduttori GaN. Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, l'elettronica di potenza basata su GaN ha rappresentato il 55% del mercato totale dei semiconduttori GaN nel 2023. L'European Power Electronics Association ha segnalato una crescita annua del 42% nell'adozione dell'elettronica di potenza GaN dal 2021 al 2024. Questa supremazia è guidata dalla crescente domanda di conversione di potenza ad alta efficienza in vari settori. A febbraio 2024, Infineon Technologies ha annunciato che i suoi ricavi dall'elettronica di potenza GaN erano triplicati negli ultimi tre anni. Texas Instruments ha introdotto una nuova linea di circuiti integrati di gestione dell'alimentazione basati su GaN nell'aprile 2024, mirata all'elettronica di consumo e alle applicazioni industriali.

Il settore dei veicoli elettrici (EV) è un fattore chiave per la supremazia dell'elettronica di potenza GaN. L'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti ha segnalato che l'elettronica di potenza GaN è stata utilizzata nel 40% dei nuovi veicoli elettrici venduti nel 2023, rispetto al 20% del 2021. Il Ministero dell'industria e dell'informatica cinese ha notato un aumento del 60% nell'utilizzo dell'elettronica di potenza GaN nei veicoli elettrici dal 2022 al 2024. Questa tendenza è alimentata dalla capacità del GaN di migliorare l'efficienza di conversione della potenza e ridurre le dimensioni complessive del sistema nei gruppi propulsori dei veicoli elettrici. A marzo 2024, ON Semiconductor ha lanciato una soluzione completa di elettronica di potenza GaN per inverter di trazione e caricabatterie di bordo per veicoli elettrici. Navitas Semiconductor ha stretto una partnership con un produttore leader di veicoli elettrici a maggio 2024 per sviluppare sistemi elettronici di potenza basati su GaN di nuova generazione per veicoli elettrici.

Anche il settore delle energie rinnovabili sta contribuendo al predominio dell'elettronica di potenza GaN. L'Agenzia Internazionale per l'Energia ha riferito che gli inverter solari basati su GaN hanno raggiunto una quota di mercato del 30% nel 2023, rispetto al 12% del 2020. L'US National Renewable Energy Laboratory ha previsto che l'elettronica di potenza GaN potrebbe migliorare l'efficienza complessiva del sistema solare fino al 5% entro il 2025. Questa crescita è guidata dalla necessità di maggiore efficienza e densità di potenza nei sistemi di energia rinnovabile. A gennaio 2024, GaN Systems ha introdotto una nuova serie di moduli di potenza ottimizzati per applicazioni di energia solare ed eolica. Transphorm ha annunciato a giugno 2024 l'implementazione con successo della sua elettronica di potenza GaN in un progetto di accumulo di energia su larga scala collegato alla rete, dimostrando una maggiore efficienza di conversione e affidabilità.

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Accumeni per paese/regione

La crescente industrializzazione migliorerà l'adozione di dispositivi semiconduttori GaN nell'area Asia-Pacifico?

La regione Asia-Pacifico è emersa come attore dominante nel mercato dei dispositivi semiconduttori GaN. Secondo il Ministero dell'Industria e dell'Informazione Tecnologica cinese, la produzione di dispositivi GaN del paese è aumentata del 45% dal 2021 al 2023. Il Ministero dell'Economia, del Commercio e dell'Industria giapponese ha riferito che le esportazioni di semiconduttori GaN sono cresciute del 38% tra il 2020 e il 2024. Questa supremazia è guidata dal forte sostegno del governo e da un solido ecosistema di produzione elettronica. A febbraio 2024, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ha annunciato un investimento di 2 miliardi di dollari per espandere la sua capacità di fabbricazione di GaN. La Samsung Electronics della Corea del Sud ha introdotto una nuova linea di dispositivi di potenza basati su GaN nell'aprile 2024, mirata ai mercati dell'elettronica di consumo e dell'automotive.

La rapida adozione della tecnologia 5G nell'area Asia-Pacifico sta alimentando la domanda di dispositivi RF GaN. L'Ufficio nazionale di statistica cinese ha segnalato che gli amplificatori di potenza RF basati su GaN sono stati utilizzati nel 70% delle stazioni base 5G distribuite nel paese entro il 2023. Il Dipartimento indiano delle telecomunicazioni ha notato un aumento del 55% nelle importazioni di dispositivi RF GaN per infrastrutture wireless dal 2022 al 2024. Questa crescita è guidata dalle prestazioni superiori del GaN nelle applicazioni ad alta frequenza. A marzo 2024, Sumitomo Electric Industries ha presentato una nuova serie di soluzioni RF GaN-on-SiC per applicazioni 5G mmWave. Mitsubishi Electric ha stretto una partnership con un importante produttore cinese di apparecchiature per telecomunicazioni nel maggio 2024 per sviluppare sistemi MIMO massivi 5G basati su GaN di nuova generazione.

La crescente domanda di applicazioni ad alta potenza e alta frequenza in Nord America guiderà la crescita del mercato dei dispositivi semiconduttori GaN?

Il mercato dei dispositivi semiconduttori GaN del Nord America sta vivendo una rapida crescita, guidata dalla crescente domanda di applicazioni ad alta potenza e alta frequenza. La solida infrastruttura tecnologica della regione e la forte presenza di attori chiave del settore contribuiscono al suo predominio sul mercato. I settori automobilistico e delle telecomunicazioni stanno alimentando in modo particolare questa crescita, poiché i dispositivi GaN offrono prestazioni superiori nei veicoli elettrici e nelle reti 5G.

Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, l'elettronica di potenza basata su GaN potrebbe ridurre le perdite di energia fino al 50% in varie applicazioni. Il governo degli Stati Uniti ha stanziato 17 milioni di $ per la ricerca e lo sviluppo del GaN nel 2023. Gli analisti di mercato prevedono che il mercato nordamericano dei dispositivi semiconduttori GaN raggiungerà 1,2 miliardi di $ entro il 2026, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 22,4% dal 2021 al 2026.

I recenti sviluppi dei principali attori sottolineano il dinamismo del mercato. A marzo 2024, Wolfspeed ha annunciato un investimento di 6,5 miliardi di $ in un nuovo stabilimento di fabbricazione del GaN nella Carolina del Nord. Qorvo, un altro attore importante, ha riportato un aumento del 35% anno su anno nei ricavi correlati al GaN nella sua conference call sui guadagni del secondo trimestre del 2024. Questi progressi evidenziano l'impegno della regione nel mantenere la sua leadership nella tecnologia dei semiconduttori GaN.

Panorama competitivo

Il mercato dei dispositivi semiconduttori GaN è uno spazio dinamico e competitivo, caratterizzato da una vasta gamma di attori che competono per la quota di mercato. Questi attori sono in fuga per consolidare la propria presenza attraverso l'adozione di piani strategici quali collaborazioni, fusioni, acquisizioni e sostegno politico.

Le organizzazioni si stanno concentrando sull'innovazione della propria linea di prodotti per servire la vasta popolazione in diverse regioni. Alcuni dei principali attori che operano nel mercato dei dispositivi semiconduttori GaN includono

• 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 Sistemi
• Panasonic Corporation
• Microsemi Corporation (Microchip Technology, Inc.)

Ultimi sviluppi

• A gennaio 2024, Infineon Technologies ha annunciato il lancio della sua nuova generazione di transistor di potenza basati su GaN progettati per la conversione di potenza ad alta efficienza nei veicoli elettrici, promettendo una riduzione fino al 30% della perdita di energia.
• A marzo 2024, Cree Inc. ha introdotto un rivoluzionario amplificatore RF GaN-on-SiC che fornisce prestazioni migliorate per l'infrastruttura 5G, offrendo un aumento del 50% della densità di potenza rispetto ai modelli precedenti.

Ambito del rapporto

Mercato dei dispositivi semiconduttori GaN, per categoria

Tipo

• Semiconduttori di potenza
• Semiconduttori optoelettronici

Tipo di dispositivo

• Transistor
• Diodi

Applicazione

• Elettronica di potenza
• Dispositivi RF
• Automotive

Regione

• Nord America
• Europa
• Asia-Pacifico
• Sud America
• Medio Oriente e Africa

Opinione dell'analista

In conclusione, il mercato dei dispositivi semiconduttori GaN è destinato a una crescita significativa nei prossimi anni. Fattori come la crescente domanda di elettronica di potenza a basso consumo energetico, la proliferazione di dispositivi RF basati su GaN nelle infrastrutture di telecomunicazioni e l'adozione crescente di GaN nelle applicazioni automobilistiche stanno spingendo il mercato in avanti. Inoltre, si prevede che i continui progressi tecnologici e le innovazioni nei processi di produzione di GaN stimoleranno ulteriormente la crescita del mercato. Market Research prevede una solida espansione delle dimensioni e delle opportunità di mercato, presentando prospettive redditizie per i partecipanti del settore lungo tutta la catena del valore.

Metodologia di ricerca della ricerca di mercato

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Motivi per acquistare questo rapporto

Analisi qualitativa e quantitativa del mercato basata sulla segmentazione che coinvolge sia fattori economici che non economici Fornitura di dati sul valore di mercato (miliardi di USD) per ciascun segmento e sottosegmento Indica la regione e il segmento che dovrebbero assistere alla crescita più rapida e dominare il mercato Analisi per area geografica che evidenzia il consumo del prodotto/servizio nella regione e indica i fattori che influenzano il mercato all'interno di ciascuna regione Panorama competitivo che incorpora la classifica di mercato dei principali attori, insieme a nuovi lanci di servizi/prodotti, partnership, espansioni aziendali e acquisizioni negli ultimi cinque anni delle aziende profilate Ampi profili aziendali comprendenti l'azienda panoramica, approfondimenti aziendali, benchmarking dei prodotti e analisi SWOT per i principali attori del mercatoLe prospettive di mercato attuali e future del settore rispetto agli sviluppi recenti (che implicano una crescita opposta