2024-2031년 유형별 GaN 반도체 장치 시장(전력 반도체, 광전자 반도체), 장치 유형(트랜지스터, 다이오드), 응용 분야(전력 전자, RF 장치) 및 지역별

GaN 반도체 소자 시장 평가 – 2024-2031

스마트폰 및 랩톱과 같은 기기의 고성능 전력 전자 및 RF(무선 주파수) 구성 요소 사용이 증가함에 따라 GaN 반도체 소자 채택이 촉진되고 있습니다. GaN 소자는 기존 실리콘 기반 소자에 비해 더 높은 효율, 더 빠른 스위칭 속도, 더 높은 열 전도도를 제공하여 시장 규모가 2024년에 34억 5천만 달러를 넘어 2031년까지 약 105억 4천만 달러의 평가액에 도달할 것으로 예상됩니다.

이에 더해 전기 자동차 파워트레인 및 재생 에너지 시스템의 채택이 증가함에 따라 GaN 반도체 소자 채택이 촉진되고 있습니다. 향상된 GaN 장치 성능과 감소된 비용으로 이어지는 지속적인 연구 및 개발 활동으로 인해 시장은 2024년부터 2031년까지 16.53%의 CAGR로 성장할 수 있습니다.

GaN 반도체 장치 시장정의/개요

GaN(질화 갈륨) 반도체 장치는 넓은 밴드갭 소재인 질화 갈륨으로 만든 전자 부품입니다. GaN은 더 높은 파괴 전압, 더 큰 열 전도도, 더 빠른 스위칭 속도와 같이 실리콘에 비해 뛰어난 전기적 특성을 제공합니다. 이러한 특성으로 인해 GaN 장치는 매우 효율적이며 더 높은 전압, 주파수 및 온도에서 작동할 수 있습니다.

GaN 반도체 장치는 다양한 분야에서 사용됩니다. 가전제품에서는 효율성과 소형 크기로 인해 전원 충전기 및 어댑터에 사용됩니다. 통신에서는 고주파 및 고전력 애플리케이션을 위한 5G 인프라 및 위성 통신 시스템에 필수적입니다. GaN 장치는 자동차 산업에서 전기 자동차 파워트레인 및 충전 시스템을 위해, 재생 에너지에서는 태양광 인버터 및 풍력 터빈에서 효율적인 전력 변환을 위해 사용됩니다. 또한, 산업 시스템, 군사 및 항공우주 분야의 레이더와 전자전 시스템에도 응용할 수 있습니다.

에너지 효율적인 전력 전자 장치에 대한 수요 증가가 GaN 반도체 장치 채택을 어떻게 증가시킬까요?

에너지 효율적인 전력 전자 장치에 대한 수요 증가가 GaN 반도체 장치 시장을 주도하고 있습니다. 미국 에너지부에 따르면 GaN 기반 전력 장치는 실리콘 대체 제품에 비해 에너지 손실을 최대 50%까지 줄일 수 있습니다. 유럽 위원회는 전력 전자 장치에서 GaN 채택이 2020년에서 2023년 사이에 35% 증가했다고 보고했습니다. 이러한 추세는 가전제품과 자동차를 포함한 다양한 응용 분야에서 더 높은 효율성에 대한 필요성에 의해 촉진되었습니다. 2024년 2월, Infineon Technologies는 GaN 생산 용량을 확장하기 위해 10억 달러를 투자한다고 발표했습니다. 마찬가지로 Texas Instruments는 2024년 4월에 전기 자동차 시장을 타겟으로 하는 새로운 GaN 기반 전력 관리 IC 라인을 출시했습니다.

5G 인프라의 확장으로 GaN RF 디바이스에 대한 수요가 증가하고 있습니다. Global Mobile Suppliers Association은 2023년에 배치된 5G 기지국의 60%에서 GaN 기반 RF 전력 증폭기가 사용되었다고 보고했습니다. 미국 연방통신위원회는 2021년부터 2023년까지 무선 인프라용 GaN RF 디바이스 출하량이 40% 증가했다고 밝혔습니다. 이러한 성장은 고주파 애플리케이션에서 GaN의 뛰어난 성능에 의해 주도됩니다. 2024년 3월, Qorvo는 5G mmWave 애플리케이션을 위한 새로운 GaN-on-SiC RF 솔루션 시리즈를 공개했습니다. NXP Semiconductors는 2024년 5월에 선도적인 통신 장비 제조업체와 협력하여 차세대 GaN 기반 5G 대규모 MIMO 시스템을 개발했습니다.

자동차 산업이 전기 및 자율 주행차로 전환되면서 GaN 채택이 촉진되고 있습니다. 미국 교통부는 2025년까지 GaN 장치가 전기 자동차의 30%에 사용될 것으로 전망했습니다. 유럽 자동차 제조업체 협회의 보고서에 따르면 2022년부터 2024년까지 EV에서 GaN 기반 전력 전자 장치가 55% 증가했습니다. 이러한 추세는 GaN이 전력 변환 효율을 개선하고 전체 시스템 크기를 줄이는 능력에 의해 주도됩니다. 2024년 1월, ON Semiconductor는 EV 온보드 충전기 및 DC-DC 컨버터를 위한 포괄적인 GaN 솔루션을 출시했습니다. Navitas Semiconductor는 2024년 6월 차세대 전기 자동차용 GaN 기반 파워트레인을 개발하기 위해 주요 자동차 제조업체와 전략적 파트너십을 맺었다고 발표했습니다.

GaN 반도체 장치의 제한된 공급망이 시장 성장을 저해할까요?

GaN 반도체 장치 시장은 실리콘에 비해 덜 성숙한 공급망으로 인해 방해를 받고 있습니다. GaN 소재 및 구성 요소의 가용성이 제한되어 잠재적인 공급 제약과 더 높은 비용으로 이어집니다. 공급망의 이러한 미숙함은 리드 타임이 길어지고 가용성 문제가 발생하여 생산 일정과 확장성에 영향을 미칠 수 있습니다.

GaN 장치를 기존 실리콘 기반 시스템에 통합하는 것은 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다. 재료 속성과 성능 특성의 상당한 차이로 인해 상당한 재설계 및 적응 노력이 필요합니다. 이러한 복잡성으로 인해 구현 시간과 비용이 증가하여 회사가 GaN 기술로 원활하게 전환하는 데 어려움이 있습니다.

GaN은 또 다른 와이드 밴드갭 재료인 실리콘 카바이드(SiC)와 치열한 경쟁에 직면해 있습니다. SiC 장치는 이미 고전력 애플리케이션에서 확고히 자리 잡았으며 더 높은 열 전도도 및 견고성과 같은 장점을 제공합니다. 이러한 경쟁은 특히 SiC가 강력한 입지를 굳힌 시장에서 GaN 장치의 성장 잠재력을 제한할 수 있습니다.

GaN 장치는 성능이 우수함에도 불구하고 시장에 비교적 새롭게 출시되어 신중하게 채택되고 있습니다. 잠재적 사용자는 광범위한 검증과 입증된 신뢰성 없이 주저할 수 있으며, 산업에서 GaN 장치의 성능을 테스트하고 신뢰할 시간이 필요하기 때문에 시장 침투가 느려질 수 있습니다.

범주별 통찰력

전력 반도체 채택 증가가 GaN 반도체 장치 시장을 주도할까요?

전력 반도체는 GaN 반도체 장치 시장에서 지배적인 부문으로 부상하고 있습니다. 미국 에너지부에 따르면, GaN 기반 전력 장치는 2023년 전체 GaN 반도체 시장의 45%를 차지했습니다. 유럽 전력 전자 협회는 2021년부터 2024년까지 GaN 전력 반도체 채택이 전년 대비 38% 증가했다고 보고했습니다. 이러한 지배력은 다양한 애플리케이션에서 고효율 전력 변환에 대한 수요가 증가함에 따라 촉진되었습니다. 2024년 2월, Infineon Technologies는 GaN 전력 반도체 수익이 지난 2년 동안 두 배로 증가했다고 발표했습니다. Texas Instruments는 2024년 4월에 데이터 센터와 산업용 애플리케이션을 타겟으로 하는 새로운 650V GaN 전력 단계 라인을 출시했습니다.

전기 자동차(EV) 부문은 GaN 전력 반도체 우세의 주요 원동력입니다. 미국 환경 보호국은 GaN 전력 소자가 2023년에 판매된 신형 EV의 30%에 사용되었으며, 2021년의 15%에서 증가했다고 보고했습니다. 중국 산업정보화부는 2022년부터 2024년까지 EV에서 GaN 전력 반도체 사용이 50% 증가했다고 밝혔습니다. 이러한 추세는 GaN이 전력 변환 효율을 개선하고 전체 시스템 크기를 줄이는 능력에 의해 촉진됩니다. ON Semiconductor는 2024년 3월에 EV 트랙션 인버터용으로 특별히 설계된 900V GaN 전력 모듈을 출시했습니다. Navitas Semiconductor는 2024년 5월에 선도적인 EV 제조업체와 협력하여 차세대 GaN 기반 온보드 충전기를 개발했습니다.

재생 에너지 부문도 GaN 전력 반도체 우세에 기여하고 있습니다. 국제 에너지 기구는 GaN 기반 태양광 인버터가 2020년 10%에서 2023년 25%의 시장 점유율을 달성했다고 보고했습니다. 미국 국립 재생 에너지 연구소는 GaN 전력 장치가 2025년까지 태양광 인버터 효율을 최대 3%까지 향상시킬 수 있을 것으로 전망했습니다. 이러한 성장은 재생 에너지 시스템에서 더 높은 효율성과 전력 밀도에 대한 필요성에 의해 주도됩니다. 2024년 1월, GaN Systems는 태양광 및 풍력 발전 애플리케이션에 최적화된 새로운 시리즈의 전력 트랜지스터를 출시했습니다. Transphorm은 2024년 6월 대규모 에너지 저장 프로젝트에서 GaN 전력 장치를 성공적으로 배포하여 향상된 변환 효율성과 안정성을 입증했다고 발표했습니다.

GaN 반도체 장치 시장에서 전력 전자 부문의 지배력에 기여하는 요인은 무엇입니까?

전력 전자는 GaN 반도체 장치 시장에서 지배적인 애플리케이션으로 부상했습니다. 미국 에너지부에 따르면, GaN 기반 전력 전자 장치는 2023년 전체 GaN 반도체 시장의 55%를 차지했습니다. 유럽 전력 전자 협회는 2021년부터 2024년까지 GaN 전력 전자 장치 채택이 전년 대비 42% 성장했다고 보고했습니다. 이러한 우세는 다양한 산업에서 고효율 전력 변환에 대한 수요가 증가함에 따라 촉진되었습니다. 2024년 2월, Infineon Technologies는 GaN 전력 전자 장치 매출이 지난 3년 동안 3배 증가했다고 발표했습니다. Texas Instruments는 2024년 4월에 가전 제품과 산업용 애플리케이션을 타겟으로 하는 새로운 GaN 기반 전력 관리 IC 라인을 출시했습니다.

전기 자동차(EV) 부문은 GaN 전력 전자 장치 우세의 주요 원동력입니다. 미국 환경보호청은 2023년에 판매된 신형 EV의 40%에 GaN 전력 전자 장치가 사용되었으며, 이는 2021년의 20%에서 증가한 수치라고 보고했습니다. 중국 산업정보화부는 2022년부터 2024년까지 EV에서 GaN 전력 전자 장치 사용이 60% 증가했다고 밝혔습니다. 이러한 추세는 GaN이 EV 파워트레인에서 전력 변환 효율을 개선하고 전체 시스템 크기를 줄이는 능력에 의해 촉진되었습니다. 2024년 3월, ON Semiconductor는 EV 트랙션 인버터 및 온보드 충전기를 위한 포괄적인 GaN 전력 전자 장치 솔루션을 출시했습니다. Navitas Semiconductor는 2024년 5월에 선도적인 EV 제조업체와 협력하여 전기 자동차를 위한 차세대 GaN 기반 전력 전자 시스템을 개발했습니다.

재생 에너지 부문도 GaN 전력 전자 장치의 지배력에 기여하고 있습니다. 국제 에너지 기구는 GaN 기반 태양광 인버터가 2020년 12%에서 2023년 30%의 시장 점유율을 달성했다고 보고했습니다. 미국 국립 재생 에너지 연구소는 GaN 전력 전자 장치가 2025년까지 전체 태양광 시스템 효율성을 최대 5%까지 개선할 수 있을 것으로 전망했습니다. 이러한 성장은 재생 에너지 시스템에서 더 높은 효율성과 전력 밀도에 대한 필요성에 의해 주도됩니다. 2024년 1월, GaN Systems는 태양광 및 풍력 발전 애플리케이션에 최적화된 새로운 시리즈의 전력 모듈을 출시했습니다. Transphorm은 2024년 6월에 대규모 그리드 연결 에너지 저장 프로젝트에서 GaN 전력 전자 장치를 성공적으로 배포하여 변환 효율성과 안정성이 향상되었음을 발표했습니다.

GaN 반도체 소자 시장 보고서 방법론에 대한 접근

국가/지역별 통찰력

산업화 증가로 인해 아시아 태평양 지역에서 GaN 반도체 소자 채택이 확대될까요?

아시아 태평양 지역은 GaN 반도체 소자 시장에서 지배적인 시장으로 부상했습니다. 중국 산업정보화부에 따르면, 중국의 GaN 디바이스 생산은 2021년부터 2023년까지 45% 증가했습니다. 일본 경제산업성은 GaN 반도체 수출이 2020년부터 2024년까지 38% 증가했다고 보고했습니다. 이러한 우세는 강력한 정부 지원과 견고한 전자 제조 생태계에 의해 주도됩니다. 2024년 2월, 대만 반도체 제조 회사(TSMC)는 GaN 제조 용량을 확장하기 위해 20억 달러를 투자한다고 발표했습니다. 한국의 삼성전자는 2024년 4월 가전제품과 자동차 시장을 타겟으로 하는 새로운 GaN 기반 전력 디바이스 라인을 출시했습니다.

아시아 태평양 지역에서 5G 기술이 빠르게 도입되면서 GaN RF 디바이스에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 중국 국가통계국은 2023년까지 중국에 배치된 5G 기지국의 70%에서 GaN 기반 RF 전력 증폭기가 사용되었다고 보고했습니다. 인도 통신부는 2022년부터 2024년까지 무선 인프라용 GaN RF 장치 수입이 55% 증가했다고 밝혔습니다. 이러한 성장은 고주파 애플리케이션에서 GaN의 우수한 성능에 의해 주도됩니다. 2024년 3월, Sumitomo Electric Industries는 5G mmWave 애플리케이션을 위한 새로운 GaN-on-SiC RF 솔루션 시리즈를 공개했습니다. Mitsubishi Electric은 2024년 5월 중국의 주요 통신 장비 제조업체와 협력하여 차세대 GaN 기반 5G 대규모 MIMO 시스템을 개발했습니다.

북미에서 고전력 및 고주파 애플리케이션에 대한 수요 증가가 GaN 반도체 장치 시장 성장을 주도할까요?

북미의 GaN 반도체 장치 시장은 고전력 및 고주파 애플리케이션에 대한 수요 증가로 인해 빠르게 성장하고 있습니다. 이 지역의 강력한 기술 인프라와 주요 산업 참여자의 강력한 입지는 시장 지배력에 기여합니다. 자동차 및 통신 부문은 특히 GaN 장치가 전기 자동차 및 5G 네트워크에서 뛰어난 성능을 제공하기 때문에 이러한 성장을 촉진하고 있습니다.

미국 에너지부에 따르면 GaN 기반 전력 전자 장치는 다양한 응용 분야에서 에너지 손실을 최대 50%까지 줄일 수 있습니다. 미국 정부는 2023년 GaN 연구 및 개발에 1,700만 달러를 할당했습니다. 시장 분석가들은 북미 GaN 반도체 장치 시장이 2026년까지 12억 달러에 도달할 것으로 예측하고 있으며, 2021년부터 2026년까지 연평균 성장률(CAGR)은 22.4%입니다.

주요 참여자의 최근 개발은 시장의 역동성을 강조합니다. 2024년 3월, Wolfspeed는 노스캐롤라이나에 있는 새로운 GaN 제조 시설에 65억 달러를 투자한다고 발표했습니다. 또 다른 주요 업체인 Qorvo는 2024년 2분기 실적 발표에서 GaN 관련 매출이 전년 대비 35% 증가했다고 보고했습니다. 이러한 진전은 GaN 반도체 기술 분야에서 리더십을 유지하려는 이 지역의 의지를 강조합니다.

경쟁 환경

GaN 반도체 소자 시장은 역동적이고 경쟁적인 공간으로, 시장 점유율을 놓고 경쟁하는 다양한 업체가 특징입니다. 이러한 업체들은 협력, 합병, 인수 및 정치적 지원과 같은 전략적 계획을 채택하여 입지를 굳건히 하려고 노력하고 있습니다. 이러한 조직들은 다양한 지역의 광범위한 인구를 대상으로 제품 라인을 혁신하는 데 주력하고 있습니다. GaN 반도체 소자 시장에서 활동하는 몇몇 주요 기업은 다음과 같습니다.

• 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 시스템
• 파나소닉 코퍼레이션
• 마이크로세미 코퍼레이션(Microchip Technology, Inc.)

최신 개발

• 2024년 1월, 인피니언 테크놀로지스는 전기 자동차에서 고효율 전력 변환을 위해 설계된 차세대 GaN 기반 전력 트랜지스터를 출시한다고 발표했으며, 에너지 손실을 최대 30%까지 줄일 수 있다고 약속했습니다.
• 2024년 3월, 크리(Cree)는 5G 인프라에 향상된 성능을 제공하는 획기적인 GaN-on-SiC RF 증폭기를 출시했으며, 이전 모델에 비해 전력 밀도가 50% 증가했습니다.

보고서 범위

GaN 반도체 소자 시장, 카테고리별

유형

• 전력 반도체
• 광전자 반도체

소자 유형

• 트랜지스터
• 다이오드

응용 분야

• 전력 전자
• RF 소자
• 자동차

지역

• 북미
• 유럽
• 아시아 태평양
• 남미
• 중동 및 아프리카

분석가 의견

결론적으로, GaN 반도체 소자 시장은 앞으로 몇 년 동안 상당한 성장을 이룰 것으로 예상됩니다. 에너지 효율적인 전력 전자 장치에 대한 수요 증가, 통신 인프라에서 GaN 기반 RF 장치의 확산, 자동차 애플리케이션에서 GaN의 확대 채택과 같은 요인이 시장을 앞으로 이끌고 있습니다. 또한, GaN 제조 공정의 지속적인 기술 발전과 혁신이 시장 성장을 더욱 촉진할 것으로 예상됩니다. 시장 조사는 시장 규모와 기회의 강력한 확장을 예상하며, 가치 사슬 전반에 걸쳐 산업 참여자에게 수익성 있는 전망을 제시합니다.

시장 조사의 조사 방법론

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이 보고서를 구매해야 하는 이유

경제적 요인과 비경제적 요인을 모두 포함하는 세분화를 기반으로 한 시장의 정성적 및 정량적 분석 각 세그먼트 및 하위 세그먼트에 대한 시장 가치(10억 달러) 데이터 제공 가장 빠른 성장을 목격하고 시장을 지배할 것으로 예상되는 지역 및 세그먼트를 나타냄 해당 지역의 제품/서비스 소비를 강조하고 각 지역 내에서 시장에 영향을 미치는 요소를 나타내는 지역별 분석 주요 업체의 시장 순위와 함께 새로운 서비스/제품 출시, 파트너십, 사업 확장 및 지난 5년 동안의 회사 인수를 통합한 경쟁 환경 광범위한 회사 프로필 회사 개요, 회사 통찰력, 제품 벤치마킹 및 주요 시장 참여자에 대한 SWOT 분석으로 구성됨 최근 개발 사항(성장 기회 포함)과 관련된 산업의 현재 및 미래 시장 전망