지능형 전력 모듈 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측 세분화, 작동 전압(600V, 1200V), 전력 장치(IGBT, MOSFET), 애플리케이션(가전제품, 서보 드라이브, 운송, 재생 에너지, 기타), 지역 및 경쟁, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 지능형 전력 모듈 시장은 2023년에 27억 3천만 달러 규모로 평가되었으며, 2029년까지 9.61%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

IPM은 게이트 구동 회로, 과전압, 과전류 및 과열 조건에 대한 보호 메커니즘, 오류 보고 기능과 같은 필수 기능을 통합하여 전력 변환 및 모터 구동 시스템의 구현을 간소화하도록 설계되었습니다. 이러한 통합은 개별 구성 요소의 필요성을 줄여 설계 복잡성을 최소화하고 전력 시스템의 전반적인 안정성을 개선합니다. 모듈은 산업 자동화, 가전제품, 전기 자동차(EV), 재생 에너지 시스템, HVAC(난방, 환기, 공조) 시스템과 같이 효율적인 전력 변환과 정밀한 모터 제어가 필요한 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.

지능형 전력 모듈 시장은 에너지 효율적인 솔루션에 대한 수요 증가와 전력 소비 감소 및 시스템 성능 개선에 대한 강조가 커짐에 따라 주도되고 있습니다. 산업 자동화에서 IPM은 모터와 액추에이터를 정밀하게 제어하여 생산성을 높이고 에너지 비용을 절감할 수 있습니다. 가전제품에서 IPM은 세탁기, 냉장고, 에어컨과 같은 제품의 조용한 작동, 더 나은 성능 및 더 긴 수명에 기여합니다. 전기 자동차의 빠른 채택은 또 다른 중요한 원동력인데, IPM은 EV 파워트레인의 효율적인 전력 관리 및 모터 제어에 필수적이며, 차량 성능을 개선하고 주행 범위를 늘리는 데 기여하기 때문입니다.

기술 발전은 지능형 전력 모듈 시장의 개발에 중요한 역할을 합니다. 실리콘 카바이드(SiC) 및 질화갈륨(GaN)과 같은 반도체 소재의 혁신은 전력 효율성과 열 관리의 경계를 넓히고 있으며, IPM이 더 높은 전압과 전류를 더 높은 효율성으로 처리할 수 있게 해줍니다. 또한, 패키징 기술의 발전으로 IPM의 열 성능과 소형화가 향상되어 더 광범위한 애플리케이션에 적합하게 되었습니다.

시장은 또한 에너지 효율성과 환경적 지속 가능성을 촉진하는 규제 표준과 정책의 영향을 받습니다. 전 세계 정부와 규제 기관은 에너지 효율적인 기술을 채택하기 위한 엄격한 효율성 표준과 인센티브를 시행하고 있으며, 이는 IPM에 대한 수요를 더욱 촉진합니다.

지능형 전력 모듈 시장은 다양한 애플리케이션에서 효율성, 안정성 및 성능을 향상시키는 통합 전력 관리 솔루션을 제공하는 데 중점을 둔 반도체 산업의 중요한 부문을 포괄합니다. 시장의 성장은 기술 발전, 에너지 효율적 솔루션에 대한 수요 증가, 전력 소비와 환경 영향을 줄이기 위한 규제 압력에 의해 촉진됩니다.

주요 시장 동인

에너지 효율성에 대한 수요 증가

에너지 효율성에 대한 글로벌 강조가 지능형 전력 모듈(IPM) 시장의 중요한 원동력입니다. 전 세계 산업과 정부가 에너지 소비와 탄소 발자국을 줄이려고 노력함에 따라 고급 전력 관리 솔루션에 대한 필요성이 더욱 중요해졌습니다. 통합 전력 반도체 장치와 최적화된 구동 회로를 갖춘 IPM은 기존 전력 모듈에 비해 뛰어난 에너지 효율성을 제공합니다. 이러한 효율성은 산업 자동화, 재생 에너지 시스템, 전기 자동차(EV)와 같은 애플리케이션에서 특히 중요한데, 에너지 손실을 최소화하면 비용 절감과 환경적 이점으로 직접 이어지기 때문입니다.

산업 자동화에서 IPM은 모터 드라이브, 인버터 및 기타 전력 전자 시스템의 효율성에 기여합니다. 고성능 IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)와 MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)를 통합함으로써 IPM은 스위칭 손실을 줄이고 전반적인 시스템 효율성을 개선합니다. 이는 에너지 소비와 운영 비용을 낮추는 결과를 가져오는데, 이는 지속 가능성 자격 증명을 강화하려는 산업에 매우 중요합니다.

재생 에너지 부문도 IPM으로부터 상당한 혜택을 얻습니다. 태양광(PV) 인버터와 풍력 터빈 컨버터에서 IPM은 재생 에너지원에서 얻은 전력의 변환 효율을 극대화하는 데 도움이 됩니다. 다양한 부하와 조건에서 효율적으로 작동할 수 있는 능력은 생성된 재생 에너지의 최대량을 활용하여 전 세계가 더 깨끗한 에너지원으로 전환할 수 있도록 보장합니다.

전기 자동차(EV) 시장은 IPM 기술의 주요 수혜자입니다. 엄격한 배출 규정과 친환경 교통 수단에 대한 소비자 수요에 의해 주도되는 자동차 부문의 전기화 추진으로 인해 EV 파워트레인 시스템에서 IPM 채택이 증가했습니다. IPM은 전기 모터, 배터리 관리 시스템 및 온보드 충전기의 효율성과 안정성을 향상시켜 EV의 범위를 확장하고 전반적인 성능을 개선합니다.

전력 전자 및 반도체 기술의 발전

전력 전자 및 반도체 기술의 지속적인 발전은 지능형 전력 모듈(IPM) 시장의 주요 원동력입니다. 탄화규소(SiC) 및 질화갈륨(GaN)과 같은 반도체 소재의 혁신은 전력 모듈의 성능 특성을 크게 개선했습니다. 이러한 발전으로 인해 IPM은 더 높은 전압, 주파수 및 온도에서 작동할 수 있어 광범위한 고성능 애플리케이션에 더 적합합니다.

탄화규소(SiC) 및 질화갈륨(GaN) 기반 IPM은 기존 실리콘 기반 장치에 비해 우수한 전기적 특성을 제공합니다. 이들은 더 낮은 스위칭 손실, 더 높은 열 전도도 및 높은 전압 및 주파수에서 더 높은 효율성을 보입니다. 이러한 속성은 특히 전기 자동차(EV), 재생 에너지 시스템, 산업 자동화와 같이 높은 효율성과 성능이 가장 중요한 애플리케이션에서 특히 유용합니다.

자동차 부문에서 SiC 및 GaN IPM은 전기 자동차(EV) 파워트레인에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 성능을 저하시키지 않고 더 높은 전력 밀도를 처리하고 높은 온도에서 작동할 수 있는 기능은 EV 애플리케이션에 이상적입니다. 이로 인해 더 가볍고, 더 컴팩트하며, 더 효율적인 파워트레인 시스템이 탄생하여 EV의 주행 범위가 길어지고 충전 시간이 단축됩니다.

재생 에너지 애플리케이션에서 고급 IPM은 전력 변환 시스템의 효율성과 안정성을 향상시킵니다. 예를 들어, 태양광(PV) 인버터 및 풍력 터빈 컨버터에서 SiC 및 GaN IPM은 더 높은 변환 효율성과 더 나은 열 관리를 가능하게 합니다. 이를 통해 재생 에너지원에서 생성되는 사용 가능한 전력량을 극대화하고 에너지 생산의 전체 비용을 절감합니다.

산업 자동화는 전력 전자 기술의 발전으로 IPM 채택이 촉진되는 또 다른 분야입니다. 가변 주파수 드라이브(VFD) 및 서보 드라이브와 같은 최신 산업 장비는 정밀한 제어와 에너지 절감을 달성하기 위해 고효율 전력 모듈이 필요합니다. 통합 보호 기능과 뛰어난 열 성능을 갖춘 고급 IPM은 이러한 요구 사항을 충족하여 산업 공정의 운영 효율성과 안정성을 개선합니다.

전기 자동차(EV) 채택 증가

전기 자동차(EV) 시장의 급속한 성장은 지능형 전력 모듈(IPM) 시장의 주요 원동력입니다. 전 세계 정부가 엄격한 배출 규제를 시행하고 친환경 교통 이니셔티브를 촉진함에 따라 EV 채택이 가속화되고 있습니다. IPM은 전기 모터, 배터리 관리 시스템 및 온보드 충전기의 효율성, 안정성 및 소형화를 향상시켜 EV 파워트레인 시스템에서 중요한 역할을 합니다.

EV 파워트레인 시스템에서 IPM은 전기 모터의 성능과 효율성에 필수적입니다. 전력 반도체 장치, 게이트 드라이버 및 보호 회로를 단일 모듈로 통합하여 모터 드라이브 제어를 최적화합니다. 이러한 통합은 낮은 스위칭 손실, 감소된 열 발생 및 향상된 열 관리를 가져오는데, 이는 전기 모터의 효율성과 성능을 극대화하는 데 필수적입니다. 결과적으로 고급 IPM이 장착된 EV는 더 긴 주행 거리, 더 빠른 가속 및 향상된 전반적인 효율성을 달성할 수 있습니다.

EV의 배터리 관리 시스템(BMS)도 IPM 기술로부터 상당한 이점을 얻습니다. IPM은 배터리의 충전 및 방전 주기를 효율적으로 관리하여 최적의 성능과 수명을 보장하는 데 도움이 됩니다. 높은 전압과 전류를 정밀하고 안정적으로 처리하는 기능은 EV 배터리의 건강과 안전을 유지하는 데 매우 중요합니다. 이는 EV 제조업체가 소비자의 기대에 부응하기 위해 더 오래 지속되는 배터리와 더 짧은 충전 시간을 제공하기 위해 노력하기 때문에 특히 중요합니다.

EV의 온보드 충전기는 IPM의 또 다른 중요한 적용 분야입니다. 이러한 충전기는 그리드의 AC 전력을 배터리 충전을 위한 DC 전력으로 변환합니다. IPM은 고효율 전력 변환을 가능하게 하여 충전 중 에너지 손실을 줄이고 더 빠른 충전 시간을 가능하게 합니다. IPM의 소형화와 통합은 또한 온보드 충전기의 전체 크기와 무게를 줄이는 데 기여하며, 이는 EV의 설계와 성능을 최적화하는 데 필수적입니다.

충전소 및 스마트 그리드와 같은 EV 인프라에 대한 투자가 증가함에 따라 IPM에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 고급 IPM이 장착된 충전소는 더 높은 전력 수준을 효율적이고 안정적으로 제공하여 도로에서 증가하는 EV 수를 지원할 수 있습니다. 이러한 인프라 개발은 EV 채택을 더욱 가속화하고 결과적으로 IPM에 대한 수요도 증가시킵니다.

전기 자동차(EV) 채택 증가는 지능형 전력 모듈(IPM) 시장의 중요한 원동력입니다. IPM은 EV 파워트레인 시스템, 배터리 관리 시스템 및 온보드 충전기의 효율성, 안정성 및 소형화를 향상시켜 더 긴 주행 범위, 향상된 성능 및 더 빠른 충전 시간에 기여합니다. EV 시장이 규제 의무와 친환경 교통 수단에 대한 소비자 수요에 의해 계속 확장됨에 따라 고급 IPM에 대한 수요가 증가할 것으로 예상되며, 이는 전기 이동성의 미래에서 IPM이 차지하는 중요한 역할을 강조합니다.

주요 시장 과제

높은 초기 비용과 투자

지능형 전력 모듈(IPM) 시장이 직면한 주요 과제 중 하나는 채택 및 구현에 필요한 높은 초기 비용과 투자입니다. IPM은 전력 장치, 드라이버 및 보호 회로를 단일 패키지로 통합하는 고급 반도체 장치로 효율성, 소형화 및 안정성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 그러나 이러한 이점은 기존 전력 모듈에 비해 프리미엄 비용으로 제공됩니다. IPM을 생산하는 데 사용되는 고급 기술, 정교한 제조 공정 및 고품질 소재는 높은 가격대에 기여합니다.

많은 산업, 특히 중소기업(SME)의 경우 IPM에 필요한 높은 초기 투자는 상당한 장벽이 될 수 있습니다. 이러한 기업은 종종 자본 예산이 부족하여 운영되며 장기적인 효율성 향상보다 단기적인 비용 절감을 우선시할 수 있습니다. IPM의 사전 비용에는 모듈 자체의 가격뿐만 아니라 기존 시스템에 통합하는 데 따른 비용도 포함되며, 새로운 기술을 수용하기 위해 재설계 또는 수정이 필요할 수 있습니다. 또한 IPM을 적절하게 구현하고 유지 관리하기 위한 전문 교육과 전문성이 필요하기 때문에 전체 투자가 더욱 증가할 수 있습니다.

산업 자동화, 자동차, 가전 제품과 같이 비용 효율성이 중요한 분야에서는 IPM의 초기 비용이 높아 광범위한 채택을 방해할 수 있습니다. 기업은 효율성은 떨어지지만 단기적으로 투자 수익률이 더 좋은 기존 전력 모듈이나 개별 구성 요소를 선택할 수 있습니다. 이러한 과제를 극복하려면 에너지 소비 감소, 유지 관리 비용 절감, 시스템 안정성 개선과 같은 IPM과 관련된 장기적 이점과 비용 절감을 입증해야 합니다. 그러나 의사 결정권자에게 필요한 사전 투자를 하도록 설득하는 것은 여전히 큰 장애물입니다.

예산 제약과 비용 민감성이 더욱 두드러지는 개발 시장에서는 비용 과제가 더욱 심화됩니다. 이러한 지역에서는 기업이 직면한 경제적 현실과 초기 투자를 상쇄하기 위한 정부 인센티브나 보조금 부족으로 인해 IPM 도입이 늦어질 수 있습니다. 이러한 과제를 해결하려면 IPM 제조업체가 규모의 경제성, 제조 기술의 발전, 생산 비용을 줄이고 더 광범위한 고객에게 진입 장벽을 낮출 수 있는 전략적 파트너십을 통해 비용 효율적인 솔루션을 혁신하려는 노력이 필요합니다.

기술적 복잡성 및 통합 문제

지능형 전력 모듈(IPM) 시장의 또 다른 주요 과제는 도입과 관련된 기술적 복잡성 및 통합 문제입니다. IPM은 전력 트랜지스터, 게이트 드라이버, 보호 기능을 포함한 여러 기능을 단일 패키지로 결합한 정교한 장치입니다. 이러한 높은 수준의 통합에는 최적의 성능과 안정성을 보장하기 위한 신중한 설계와 엔지니어링이 필요합니다. 그러나 이러한 모듈의 복잡성은 시스템 통합, 호환성 및 유지 관리 측면에서 최종 사용자에게 상당한 과제를 안겨줄 수 있습니다.

기존 시스템에 IPM을 통합하려면 상당한 재설계 및 리엔지니어링 노력이 필요한 경우가 많습니다. 산업 자동화 및 제조와 같은 산업의 레거시 시스템은 IPM의 고급 기능 및 사양과 쉽게 호환되지 않을 수 있습니다. 이로 인해 기존 인프라를 광범위하게 수정해야 할 수 있으며, 이는 시간과 비용이 많이 듭니다. 또한 컨트롤러 및 전원 공급 장치와 같은 다른 시스템 구성 요소와의 호환성을 보장하는 것은 어려울 수 있으며, 전문 지식과 전문성이 필요할 수 있습니다.

IPM의 기술적 복잡성은 최종 사용자가 이점을 최대한 활용하기 위해 작동 및 특성에 대한 심층적인 이해를 가져야 함을 의미합니다. 이는 기존 전원 모듈이나 개별 구성 요소에 익숙한 엔지니어와 기술자에게는 가파른 학습 곡선을 수반하는 경우가 많습니다. IPM을 적절하게 구현하려면 고급 전력 전자 개념, 열 관리 기술 및 정밀 제어 알고리즘에 익숙해야 합니다. 전문적인 교육과 훈련에 대한 필요성은 특히 인력의 기술 향상에 투자할 자원이 부족한 소규모 회사의 경우 상당한 장벽이 될 수 있습니다.

IPM의 높은 통합 수준은 신뢰성과 고장 모드에 대한 우려로 이어질 수 있습니다. 개별 부품이 고장나면 쉽게 교체할 수 있는 개별 구성 요소와 달리 IPM의 통합적 특성은 모듈의 한 부분에서 고장이 발생하면 전체 장치가 작동하지 않을 수 있음을 의미합니다. 이는 유지 관리 및 수리의 용이성과 잠재적인 가동 중지 시간과 관련 비용에 대한 우려를 불러일으킵니다. 견고한 설계를 보장하고 포괄적인 보호 기능을 통합하는 것은 이러한 위험을 완화하는 데 중요하지만 모듈의 복잡성과 비용도 증가시킵니다.

이러한 기술적 과제를 해결하려면 다각적인 접근 방식이 필요합니다. IPM 제조업체는 통합 프로세스에서 최종 사용자를 지원하기 위해 광범위한 기술 지원, 문서 및 교육 프로그램을 제공해야 합니다. 시스템 통합자 및 업계 파트너와의 협업을 통해 기존 시스템과의 원활한 채택 및 호환성도 촉진할 수 있습니다. 또한, IPM의 설계를 단순화하고 견고성을 향상시키는 것을 목표로 하는 지속적인 연구 및 개발 노력은 기술적 장벽을 줄이고 이러한 고급 전력 모듈을 다양한 애플리케이션과 산업에서 보다 접근 가능하고 사용하기 편리하게 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

주요 시장 동향

고급 반도체 기술의 통합

지능형 전력 모듈(IPM) 시장을 주도하는 중요한 동향 중 하나는 고급 반도체 기술의 통합입니다. 전통적으로 전력 모듈은 기존의 실리콘 기반 반도체에 의존했습니다. 그러나 실리콘 카바이드(SiC) 및 질화갈륨(GaN)과 같은 와이드 밴드갭(WBG) 소재의 출현으로 IPM 환경에 혁명이 일어났습니다. 이러한 소재는 기존 실리콘에 비해 더 높은 파괴 전압, 더 빠른 스위칭 속도, 더 높은 열 전도성을 포함하여 뛰어난 전기적 특성을 제공합니다. SiC와 GaN을 IPM에 통합하면 효율성이 향상되고 열 발생이 감소하며 전력 밀도가 개선되어 고성능 소형 전력 전자 애플리케이션에 이상적입니다.

WBG 반도체를 통합하면 자동차, 산업 및 재생 에너지 분야에서 특히 유용합니다. 예를 들어, 전기 자동차(EV)에서 SiC 또는 GaN 구성 요소가 있는 IPM은 전력 변환 시스템의 효율성을 크게 향상시켜 주행 범위를 늘리고 배터리 크기를 줄입니다. 마찬가지로 산업용 애플리케이션에서 WBG 기반 IPM의 더 높은 스위칭 주파수와 효율성은 보다 소형이고 안정적인 모터 드라이브 및 인버터 시스템에 기여합니다. 이러한 IPM은 태양광 인버터 및 풍력 터빈 시스템에서 보다 효율적인 전력 변환을 가능하게 하여 에너지 수확을 극대화하고 운영 비용을 절감하므로 재생 에너지 분야도 혜택을 얻습니다.

단일 모듈 내에서 여러 기능을 소형화하고 통합하는 추세가 가속화되고 있습니다. 고급 반도체 기술은 게이트 드라이버, 보호 회로 및 제어 인터페이스와 같은 다양한 구성 요소를 통합하는 소형 IPM 개발을 용이하게 합니다. 이러한 통합은 전력 전자 시스템의 전체 풋프린트를 줄일 뿐만 아니라 설계를 간소화하고 신뢰성을 향상시킵니다. 산업에서 점점 더 소형 고성능 전력 솔루션을 요구함에 따라 IPM에서 고급 반도체 기술을 채택하는 것이 가속화되어 시장의 혁신과 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

스마트 그리드와 재생 에너지 통합의 발전

스마트 그리드로의 전환과 재생 에너지원의 증가하는 통합은 지능형 전력 모듈(IPM) 시장에 영향을 미치는 주요 추세입니다. 스마트 그리드는 전기 생산 및 소비의 동적 특성을 처리하기 위해 효율적이고 안정적인 전력 관리 솔루션이 필요합니다. IPM은 정밀한 제어, 고효율 및 견고한 보호 기능을 제공할 수 있기 때문에 스마트 그리드 애플리케이션에서 필수적인 구성 요소입니다.

재생 에너지의 맥락에서 IPM은 태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터 및 에너지 저장 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 재생 에너지원의 간헐적 특성은 안정적이고 효율적인 전력 변환을 보장하기 위해 고급 전력 전자 장치를 필요로 합니다. 특히 실리콘 카바이드(SiC) 및 질화갈륨(GaN)과 같은 와이드 밴드갭(WBG) 반도체를 활용하는 IPM은 효율성 및 열 관리 측면에서 우수한 성능을 제공합니다. 이는 재생 에너지 시스템의 에너지 수율을 높이고 운영 비용을 절감합니다.

배터리 저장 및 플라이휠과 같은 에너지 저장 시스템에 IPM을 통합하는 것도 인기를 얻고 있습니다. 이러한 시스템은 공급과 수요의 균형을 맞추고 백업 전력을 제공하며 그리드 안정성을 강화하는 데 필수적입니다. IPM은 이러한 시스템 내에서 효율적인 에너지 변환 및 관리를 가능하게 하여 최적의 성능과 수명을 보장합니다. 분산 에너지 자원(DER) 및 마이크로그리드의 배치가 증가함에 따라 IPM과 같은 지능적이고 효율적인 전력 관리 솔루션에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

디지털 제어 및 통신 기술의 발전으로 스마트 그리드 애플리케이션에서 IPM의 기능이 향상되고 있습니다. 최신 IPM에는 정교한 모니터링 및 진단 기능이 갖춰져 있어 실시간 데이터 수집 및 예측 유지 관리가 가능합니다. 이는 전력 시스템의 안정성과 효율성을 개선할 뿐만 아니라 수요 대응 및 부하 분산과 같은 고급 그리드 관리 전략의 구현도 지원합니다.

스마트 그리드 기술의 지속적인 발전과 재생 에너지 통합에 대한 강조가 IPM 도입을 촉진하고 있습니다. 이러한 추세는 지속 가능하고 회복성 있는 에너지 시스템을 구축하는 데 효율적이고 지능적인 전력 관리 솔루션의 중요성을 강조하며, IPM을 전력 전자의 미래에서 중요한 구성 요소로 자리 매김합니다.

세그먼트별 통찰력

애플리케이션 통찰력

재생 에너지 세그먼트는 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

지능형 전력 모듈은 특히 태양광 및 풍력 에너지 애플리케이션에서 재생 에너지 시스템의 성능을 최적화하는 데 중요합니다. 이들은 에너지 수확을 극대화하고 손실을 최소화하는 데 필수적인 뛰어난 전력 변환 효율성, 열 관리 및 오류 감지 기능을 제공합니다. IPM이 고효율 전력 변환을 제공하는 능력은 재생 에너지 설비의 전반적인 효율성에 직접적인 영향을 미치므로 보다 지속 가능한 에너지 솔루션을 향한 추진에 없어서는 안 될 요소입니다.

분산 및 분산 재생 에너지 시스템에 대한 증가하는 추세는 또 다른 중요한 시장 동인입니다. 에너지 환경이 대규모 중앙 집중형 발전소에서 소규모 분산형 발전 시스템으로 이동함에 따라 지능적이고 컴팩트하며 고효율 전력 변환 솔루션에 대한 요구가 증가하고 있습니다. 통합 설계 및 고급 제어 기능을 갖춘 IPM은 이러한 애플리케이션에 이상적입니다. 재생 에너지원을 그리드에 원활하게 통합하고 분산형 에너지 시나리오에서도 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력 공급을 보장합니다.

전력 전자 분야의 기술적 발전도 재생 에너지 부문에서 IPM 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 실리콘 카바이드(SiC) 및 질화갈륨(GaN)을 포함한 와이드 밴드갭(WBG) 반도체와 같은 혁신은 IPM의 성능 특성을 향상시키고 있습니다. 이러한 고급 소재는 기존 실리콘 기반 장치에 비해 더 높은 스위칭 주파수, 더 나은 열 성능 및 더 높은 효율성을 제공합니다. WBG 기반 IPM을 채택하는 것은 특히 재생 에너지 애플리케이션에서 유익하며, 더욱 효율적이고 컴팩트한 전력 변환 시스템에 기여합니다.

경제적 요인도 시장을 주도하는 데 중요한 역할을 합니다. 재생 에너지 기술의 비용 감소와 태양광 및 풍력의 비용 경쟁력 증가가 결합되어 재생 에너지 프로젝트에 대한 투자가 늘어나고 있습니다. 이러한 경제적 실행 가능성은 시스템 성능을 최적화하고 운영 비용을 절감하는 데 도움이 되는 IPM과 같은 고급 전력 전자 장치의 배치로 더욱 뒷받침됩니다.

재생 에너지 부문의 지능형 전력 모듈 시장은 청정 에너지에 대한 수요 증가, 분산형 에너지 시스템으로의 전환, 전력 전자 장치의 기술적 발전 및 재생 에너지 프로젝트의 경제적 실행 가능성에 의해 주도됩니다. 이러한 드라이버는 재생 에너지 시스템의 효율성, 신뢰성 및 지속 가능성을 향상시키는 데 있어 IPM의 중요한 역할을 강조하여 이를 보다 녹색 에너지 미래를 향한 글로벌 전환의 핵심 구성 요소로 자리 매김합니다.

지역 통찰력

북미 지역은 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

북미에서 전기 자동차(EV)의 확산은 또 다른 중요한 시장 드라이버입니다. 정부와 소비자가 보다 녹색 교통 대안을 추진함에 따라 EV의 효율적인 전력 모듈에 대한 수요가 급증했습니다. IPM은 EV 파워트레인의 중요한 구성 요소로, 전력 변환 및 분배에 대한 정밀한 제어를 제공하여 성능을 향상시킵니다. 에너지 효율성을 개선하고 배터리 수명을 연장하는 기능은 자동차 부문에서 없어서는 안 될 요소로, 상당한 시장 성장을 촉진합니다.

산업 자동화 및 산업용 사물 인터넷(IIoT)의 발전도 IPM에 대한 수요 증가에 기여합니다. 산업은 생산성, 효율성 및 운영 신뢰성을 개선하기 위해 자동화를 빠르게 도입하고 있습니다. IPM은 다양한 자동화 시스템과 기계에 전원을 공급하고 제어하는 데 중요한 역할을 합니다. 과전류 및 열 차단과 같은 보호 기능을 통합하여 산업 장비의 안전하고 안정적인 작동을 보장합니다. 이 기능은 운영 효율성과 가동 시간이 가장 중요한 제조와 같은 분야에서 특히 중요합니다.

북미에서 재생 에너지 부문이 확장되면서 IPM 시장이 더욱 성장하고 있습니다. 풍력 및 태양광과 같은 지속 가능한 에너지원에 중점을 두고 효율적인 전력 변환 및 관리 시스템에 대한 필요성이 높아지고 있습니다. IPM은 생성된 전력의 효율적인 변환을 용이하게 하여 재생 에너지 설비의 전반적인 성능과 안정성을 향상시킵니다. 인버터 및 전력 조절 시스템에서의 적용은 에너지 수확 및 분배를 최적화하는 데 필수적이며, 이를 통해 재생 에너지 솔루션의 광범위한 채택을 지원합니다.

IPM 설계 및 기능의 기술적 발전과 혁신도 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 향상된 열 관리 및 더 높은 전력 밀도를 갖춘 소형 고성능 모듈의 개발로 더 광범위한 분야에 적용할 수 있습니다. 이러한 발전은 전력 시스템의 안정성과 효율성을 개선하여 최첨단 전력 관리 솔루션을 추구하는 산업의 변화하는 요구에 부응합니다.

에너지 효율 기술과 재생 에너지 도입을 위한 지원 정부 정책과 인센티브는 IPM 시장을 강화하고 있습니다. 온실 가스 배출을 줄이고 지속 가능한 관행을 촉진하는 것을 목표로 하는 규제 프레임워크는 다양한 응용 분야에서 고급 전력 모듈의 도입을 장려합니다. 이러한 규제 지원은 앞서 언급한 기술 및 시장 동향과 결합하여 북미에서 지능형 전력 모듈 시장이 성장하는 데 유리한 환경을 조성합니다.

북미의 지능형 전력 모듈 시장은 에너지 효율성에 대한 수요 증가, 전기 자동차의 증가, 산업 자동화의 발전, 재생 에너지 부문의 성장, 기술 혁신 및 지원 정부 정책에 의해 주도됩니다. 이러한 요소들은 다양한 산업에서 IPM의 중요성과 확장된 적용을 집합적으로 강조하여 현대 전력 관리 및 에너지 최적화 전략에서 IPM을 중요한 구성 요소로 자리매김합니다.

최근 개발

• 2024년 2월, 온세미는 난방 및 냉방 애플리케이션에서 에너지 효율성을 향상하도록 설계된 7세대 IGBT 기반 지능형 전력 모듈을 공개했습니다. 이 모듈은 산업 및 소비자 부문에서 지속 가능한 기술 솔루션에 대한 증가하는 수요를 충족시키는 동시에 에너지 소비를 크게 줄이는 것을 목표로 합니다.
• 2023년 10월, 아이디얼 파워는 혁신적인 B-TRAN 양방향 반도체 전력 스위치를 확장한 두 번째 상용 제품인 SymCool IQ 지능형 전력 모듈을 출시했습니다. SymCool IQ는 양방향 기능에 맞게 맞춤화된 지능형 드라이버를 통합하여 SymCool 전력 모듈의 고급 다중 다이 패키징 설계를 활용합니다. 이번 출시는 견고한 양방향 전원 관리 솔루션이 필요한 다양한 애플리케이션에서 효율성과 성능을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

주요 시장 참여자

• Mitsubishi Electric Corporation
• Infineon Technologies AG
• Fuji Electric Co., Ltd.
• Semiconductor Components Industries, LLC
• Semikron Danfoss Elektronik GmbH & Co. KG
• ROHM Co., Ltd.
• Vincotech GmbH
• Future Electronics Group
• ST Microelectronics International NV