SiC デバイスは、一般的なシリコン デバイスよりも高い電圧アプリケーションに対応できます。この機能により、潜在的なアプリケーションの範囲が広がり、パワーエレクトロニクスの設計の自由度が向上します。したがって、SiC半導体はより高い電圧動作を処理できるため、市場は2024年から2031年にかけて15.90%のCAGRで成長すると予想されます。
シリコンカーバイド半導体市場定義/概要
シリコンカーバイド (SiC) 半導体は、シリコンカーバイドを半導体材料として使用する電子デバイスです。 SiC 半導体は、標準的なシリコンベースの半導体に比べて独特の特徴と利点があるため、さまざまな用途、特にパワーエレクトロニクスで使用されています。
冷却されていない高温半導体電子機器を高温環境に直接統合できる機能は、自動車、航空宇宙、深井戸掘削などの業界に大きな利点をもたらします。SiC の高い破壊電界と熱伝導性、および高い接合温度での動作能力を組み合わせることで、理論的には SiC デバイスは極めて高い電力密度と効率を実現できます。
SiC 高出力ソリッドステート スイッチは、電力管理と制御の効率を大幅に向上させる可能性があります。SiC 電子機器を活用することで、公共電力システムは、追加の発電所を必要とせずに、増加する消費者の電力需要を満たすことができます。さらに、「スマート」な電力管理システムを実装することで、電力品質と運用の信頼性を向上させることができます。
SiC は運用の信頼性を高め、メンテナンス コストを削減し、燃料効率を向上させるため、SiC 航空および電子機器業界の成長が加速しています。高温、高出力の SiC デバイスの非冷却動作は、航空機システムの画期的な進歩を可能にする可能性があります。ジェット機は、油圧制御と補助動力装置を、過酷な環境条件に耐えられる分散型スマート電気機械制御に置き換えることで、大幅な重量削減を実現します。この変更により、メンテナンス要件の低減、排出量の削減、燃料効率の向上、運用信頼性の向上が期待できます。
さらに、温室効果ガスの排出と環境への懸念を軽減することを目的とした政府の法律により、電気自動車への世界的な移行が推進されています。SiC 半導体の需要は、電気自動車 (EV) 業界の高速充電、走行距離の延長、全体的なパフォーマンスの向上に対するニーズによって推進されており、これらはすべて SiC ベースのパワーエレクトロニクスによって実現されます。電気自動車、再生可能エネルギー源、エネルギー効率の高い技術の使用を促進するために、世界中の政府と規制機関がインセンティブと補助金を提供しています。これらの活動により参入障壁が下がり、需要が高まり、SiC 半導体産業の拡大につながる環境が醸成されます。
SiC の高コストがシリコンカーバイド半導体市場の成長を妨げている理由
SiC 半導体は、多くの場合、シリコンベースの半導体よりも高価です。この初期投資により、特にコストに敏感なビジネスのユーザーは購入をためらう可能性があります。これは、SiC ベースのシステムでは、電源モジュールやデバイスなどの高価なコンポーネントが必要になるためです。SiC ウェハーとデバイスの生産能力は、シリコンベースの代替品よりも低くなっています。業界全体で SiC 半導体の需要が高まると、供給のボトルネックが発生し、リードタイムが長くなり、製品の開発と展開に支障が生じる可能性があります。SiC ウェハーとデバイスの製造は、シリコンベースの半導体製造よりも複雑で、リソースを大量に消費するプロセスです。この複雑さにより製造コストが上昇し、特に大規模生産では製品品質の一貫性の確保に問題が生じる可能性があります。
特にシリコンベースの技術が主流の業界では、既存のシステムやインフラに SiC ベースのコンポーネントを統合すると、互換性の問題が発生する可能性があります。SiC 半導体の特殊な電気的特性や熱的特性に対処するために、追加のエンジニアリング作業や資金調達が必要になることが多く、これが採用率の妨げとなる可能性があります。世界の SiC 半導体業界は、複数のメーカーやサプライヤーが存在することで特徴付けられ、市場の断片化と激しい競争が生じています。この競争環境は、特に強力な技術的優位性や際立った特徴を持たない企業にとって、価格と利益率に圧力をかける可能性があります。
SiC 半導体メーカーは、特に自動車や航空機などの安全性が重要なアプリケーションでは、業界標準や規制の制限に準拠することが困難になる可能性があります。煩雑な認証基準を満たすと、コストとリードタイムが増加し、SiC ベース システムの市場競争力が低下する可能性があります。多くの点でシリコンベースのライバルを上回っているにもかかわらず、潜在的な購入者は SiC 半導体の寿命と長期的な信頼性について懸念し続けています。広範な採用を実現するには、厳格なテストと検証手順を通じて、SiC デバイスの信頼性と寿命に対する信頼を築く必要があります。
カテゴリごとの洞察力
e モビリティ、多様な産業アプリケーションがシリコンカーバイド半導体の SiC パワーモジュールセグメントをどのように推進しているか?
SiC パワーモジュールセグメントは、エネルギー、e モビリティ、産業セクターでの多様なアプリケーションにより、シリコンカーバイド半導体市場を支配しています。これらのモジュールは、効率的な電力変換スイッチとして機能し、電力効率を高め、運用コストを削減します。また、シリコンカーバイドパワーモジュールをショットキーバリアダイオードと金属酸化物半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) と組み合わせると、シリコンベースの代替品よりもスイッチング損失が大幅に削減されます。この利点は、予測期間中に市場の大幅な成長を促進する可能性があります。
さらに、この地域は重要なエレクトロニクスハブであり、毎年、国際輸出と国内消費の両方のために何百万もの電子製品を生産しています。電子部品とデバイスのこの大規模な製造量は、地域内の調査対象市場の市場シェアを拡大する上で重要です。たとえば、中国の統計局によると、2023年の中国の携帯電話生産台数は1月から9月までに10億9000万台に達し、前年比0.8%増加しました。具体的には、9月だけで、中国の携帯電話の生産量は前年比11.8%急増しました。さらに、アジア太平洋地域のさまざまな最終用途メーカーからの、より高効率、小型、軽量の SiC 半導体に対する需要の高まりが、市場拡大を牽引しています。
予測期間中、北米はシリコンカーバイド半導体市場で最も急速に成長する地域になると予想されています。Gene Sic Semiconductor や ON SEMICONDUCTOR CORPORATION (ON Semi) などの主要企業は、大きな存在感と集中力を持っています。これらの企業は大規模な顧客基盤を持っており、それがこの地域の市場拡大の重要な原動力となっています。さらに、北米の主要企業が集中していることで、パワーエレクトロニクスメーカーによる新しい SiC 半導体デバイスの採用が促進されています。これらのデバイスは効率性を高め、さまざまなアプリケーションでの使用へと移行しています。
For a single, multi and corporate client license, the report will be available in PDF format.
Sample report would be given you in excel format. For more questions please contact:
Sample Report for シリコンカーバイド半導体市場:製品タイプ別(SiCパワーデバイス、SiCパワーモジュール、SiCパワーディスクリートデバイス)、アプリケーション別(自動車、航空宇宙、航空宇宙、防衛)、ウェハサイズ別(2インチ、4インチ、6インチ以上)、地域別(2024~2031年)