Рынок полупроводниковых приборов на основе GaN по типу (силовые полупроводники, оптоэлектронные полупроводники), типу устройства (транзистор, диоды), применению (силовая электроника, радиочастотные приборы) и региону на 2024–2031 гг.

Оценка рынка полупроводниковых устройств на основе GaN — 2024–2031 гг.

Расширенное использование в высокопроизводительной силовой электронике и радиочастотных (РЧ) компонентах для таких устройств, как смартфоны и ноутбуки, стимулирует внедрение полупроводниковых устройств на основе GaN. Устройства на основе GaN обеспечивают более высокую эффективность, более высокую скорость переключения и более высокую теплопроводность по сравнению с традиционными устройствами на основе кремния, что приводит к тому, что размер рынка превысит 3,45 млрд долларов США в 2024 году и достигнет оценки около 10,54 млрд долларов США к 2031 году.

В дополнение к этому, растущее внедрение в силовых агрегатах электромобилей и системах возобновляемой энергии стимулирует внедрение полупроводниковых устройств на основе GaN. Текущие исследования и разработки, ведущие к расширению возможностей устройств на основе GaN и снижению затрат, позволяют рынку расти со среднегодовым темпом роста 16,53% с 2024 по 2031 год.

Рынок полупроводниковых устройств на основе GaNопределение/обзор

Полупроводниковые устройства на основе GaN (нитрид галлия) представляют собой электронные компоненты, изготовленные из нитрида галлия, материала с широкой запрещенной зоной. GaN обладает превосходными электрическими свойствами по сравнению с кремнием, такими как более высокое напряжение пробоя, большая теплопроводность и более высокие скорости переключения. Эти свойства делают устройства GaN высокоэффективными и способными работать при более высоких напряжениях, частотах и температурах.

Полупроводниковые устройства GaN используются в различных секторах. В бытовой электронике — зарядные устройства и адаптеры из-за их эффективности и компактного размера. В телекоммуникациях они являются неотъемлемой частью инфраструктуры 5G и систем спутниковой связи для высокочастотных и высокомощных приложений. Устройства GaN также широко используются в автомобильной промышленности для силовых агрегатов электромобилей и систем зарядки, а также в возобновляемой энергетике для эффективного преобразования энергии в солнечных инверторах и ветряных турбинах. Кроме того, они находят применение в промышленных системах, военной и аэрокосмической промышленности для радаров и систем радиоэлектронной борьбы.

Как растущий спрос на энергоэффективную силовую электронику увеличит внедрение полупроводниковых устройств GaN?

Растущий спрос на энергоэффективную силовую электронику является движущей силой рынка полупроводниковых устройств GaN. По данным Министерства энергетики США, силовые устройства на основе GaN могут снизить потери энергии до 50% по сравнению с кремниевыми альтернативами. Европейская комиссия сообщила, что внедрение GaN в силовой электронике увеличилось на 35% в период с 2020 по 2023 год. Эта тенденция обусловлена потребностью в более высокой эффективности в различных приложениях, включая бытовую электронику и автомобилестроение. В феврале 2024 года Infineon Technologies объявила об инвестициях в размере 1 миллиарда долларов США в расширение своих производственных мощностей GaN. Аналогичным образом, в апреле 2024 года Texas Instruments представила новую линейку ИС управления питанием на основе GaN, ориентированную на рынок электромобилей.

Расширение инфраструктуры 5G повышает спрос на радиочастотные устройства GaN. Глобальная ассоциация поставщиков мобильных устройств сообщила, что радиочастотные усилители мощности на основе GaN использовались в 60% базовых станций 5G, развернутых в 2023 году. Федеральная комиссия по связи США отметила 40-процентный рост поставок радиочастотных устройств GaN для беспроводной инфраструктуры с 2021 по 2023 год. Этот рост обусловлен превосходной производительностью GaN в высокочастотных приложениях. В марте 2024 года Qorvo представила новую серию радиочастотных решений GaN-on-SiC для приложений 5G mmWave. В мае 2024 года компания NXP Semiconductors заключила партнерское соглашение с ведущим производителем телекоммуникационного оборудования для разработки систем 5G Massive MIMO следующего поколения на основе GaN.

Переход автомобильной промышленности на электромобили и автономные транспортные средства стимулирует внедрение GaN. Министерство транспорта США прогнозирует, что к 2025 году устройства GaN будут использоваться в 30% электромобилей. Отчет Европейской ассоциации автопроизводителей показал 55%-ное увеличение силовой электроники на основе GaN в электромобилях с 2022 по 2024 год. Эта тенденция обусловлена способностью GaN повышать эффективность преобразования энергии и уменьшать общий размер системы. В январе 2024 года компания ON Semiconductor выпустила комплексное решение GaN для бортовых зарядных устройств электромобилей и преобразователей постоянного тока. В июне 2024 года компания Navitas Semiconductor объявила о стратегическом партнерстве с крупным производителем автомобилей с целью разработки силовых агрегатов на основе GaN для электромобилей следующего поколения.

Ограничит ли ограниченная цепочка поставок полупроводниковых устройств GaN рост рынка?

Рынку полупроводниковых устройств GaN препятствует менее зрелая цепочка поставок по сравнению с кремнием. Доступность материалов и компонентов GaN ограничена, что приводит к потенциальным ограничениям поставок и более высоким затратам. Эта незрелость в цепочке поставок может привести к более длительным срокам поставки и проблемам с доступностью, влияя на производственные графики и масштабируемость.

Интеграция устройств GaN с существующими системами на основе кремния может быть сложной и дорогостоящей. Значительные различия в свойствах материалов и эксплуатационных характеристиках требуют существенных усилий по перепроектированию и адаптации. Эта сложность увеличивает время и стоимость внедрения, что затрудняет для компаний плавный переход на технологию GaN.

GaN сталкивается с сильной конкуренцией со стороны карбида кремния (SiC), еще одного материала с широкой запрещенной зоной. Устройства SiC уже хорошо зарекомендовали себя в мощных приложениях и предлагают такие преимущества, как более высокая теплопроводность и надежность. Эта конкуренция может ограничить потенциал роста устройств GaN, особенно на рынках, где SiC имеет прочные позиции.

Устройства GaN, несмотря на их превосходную производительность, являются относительно новыми на рынке, что приводит к осторожному принятию. Потенциальные пользователи могут колебаться без всесторонней проверки и доказанной надежности, что приводит к замедлению проникновения на рынок, поскольку отраслям нужно время, чтобы протестировать и поверить в производительность устройств GaN.

Проницательность по категориям

Будет ли рост внедрения силовых полупроводников стимулировать рынок полупроводниковых устройств GaN?

Силовые полупроводники становятся доминирующим сегментом на рынке полупроводниковых устройств GaN. По данным Министерства энергетики США, в 2023 году на силовые устройства на основе GaN приходилось 45% от общего рынка полупроводников GaN. Европейская ассоциация силовой электроники сообщила о росте внедрения силовых полупроводников GaN на 38% в годовом исчислении с 2021 по 2024 год. Это доминирование обусловлено растущим спросом на высокоэффективное преобразование энергии в различных приложениях. В феврале 2024 года компания Infineon Technologies объявила, что ее доход от силовых полупроводников GaN удвоился за последние два года. В апреле 2024 года компания Texas Instruments представила новую линейку силовых каскадов GaN на 650 В, ориентированную на центры обработки данных и промышленные приложения.

Сектор электромобилей (EV) является ключевым драйвером доминирования силовых полупроводников GaN. Агентство по охране окружающей среды США сообщило, что силовые устройства GaN использовались в 30% новых электромобилей, проданных в 2023 году, по сравнению с 15% в 2021 году. Министерство промышленности и информационных технологий Китая отметило 50%-ное увеличение использования силовых полупроводников GaN в электромобилях с 2022 по 2024 год. Эта тенденция обусловлена способностью GaN повышать эффективность преобразования энергии и уменьшать общий размер системы. В марте 2024 года компания ON Semiconductor выпустила силовой модуль GaN на 900 В, специально разработанный для тяговых инверторов электромобилей. В мае 2024 года компания Navitas Semiconductor заключила партнерское соглашение с ведущим производителем электромобилей для разработки бортовых зарядных устройств на основе GaN следующего поколения.

Сектор возобновляемой энергетики также способствует доминированию силовых полупроводников GaN. Международное энергетическое агентство сообщило, что солнечные инверторы на основе GaN достигли доли рынка в 25% в 2023 году по сравнению с 10% в 2020 году. Национальная лаборатория возобновляемой энергии США прогнозирует, что силовые устройства GaN могут повысить эффективность солнечных инверторов до 3% к 2025 году. Этот рост обусловлен потребностью в более высокой эффективности и плотности мощности в системах возобновляемой энергии. В январе 2024 года компания GaN Systems представила новую серию силовых транзисторов, оптимизированных для приложений солнечной и ветровой энергетики. В июне 2024 года компания Transphorm объявила об успешном развертывании своих силовых устройств GaN в крупномасштабном проекте по хранению энергии, продемонстрировав улучшенную эффективность преобразования и надежность.

Какие факторы способствуют доминированию сегмента силовой электроники на рынке полупроводниковых устройств GaN?

Силовая электроника стала доминирующей областью применения на рынке полупроводниковых устройств GaN. По данным Министерства энергетики США, в 2023 году доля силовой электроники на основе GaN составила 55% от общего рынка полупроводников GaN. Европейская ассоциация силовой электроники сообщила о годовом росте внедрения силовой электроники GaN на 42% с 2021 по 2024 год. Это доминирование обусловлено растущим спросом на высокоэффективное преобразование энергии в различных отраслях. В феврале 2024 года компания Infineon Technologies объявила, что ее доход от силовой электроники GaN утроился за последние три года. В апреле 2024 года компания Texas Instruments представила новую линейку ИС управления питанием на основе GaN, ориентированную на потребительскую электронику и промышленные приложения.

Сектор электромобилей (ЭМ) является ключевым фактором доминирования силовой электроники GaN. Агентство по охране окружающей среды США сообщило, что силовая электроника на основе GaN использовалась в 40% новых электромобилей, проданных в 2023 году, по сравнению с 20% в 2021 году. Министерство промышленности и информационных технологий Китая отметило 60%-ное увеличение использования силовой электроники на основе GaN в электромобилях с 2022 по 2024 год. Эта тенденция обусловлена способностью GaN повышать эффективность преобразования энергии и уменьшать общий размер системы в силовых агрегатах электромобилей. В марте 2024 года компания ON Semiconductor запустила комплексное решение силовой электроники на основе GaN для тяговых инверторов и бортовых зарядных устройств электромобилей. В мае 2024 года компания Navitas Semiconductor заключила партнерское соглашение с ведущим производителем электромобилей для разработки систем силовой электроники следующего поколения на основе GaN для электромобилей.

Сектор возобновляемой энергетики также вносит свой вклад в доминирование силовой электроники на основе GaN. Международное энергетическое агентство сообщило, что доля рынка солнечных инверторов на основе GaN достигла 30% в 2023 году по сравнению с 12% в 2020 году. Национальная лаборатория возобновляемой энергии США прогнозирует, что силовая электроника на основе GaN может повысить общую эффективность солнечной системы до 5% к 2025 году. Этот рост обусловлен потребностью в более высокой эффективности и плотности мощности в системах возобновляемой энергии. В январе 2024 года компания GaN Systems представила новую серию силовых модулей, оптимизированных для применения в солнечной и ветровой энергетике. В июне 2024 года компания Transphorm объявила об успешном развертывании своей силовой электроники на основе GaN в крупномасштабном проекте по хранению энергии, связанном с сетью, что продемонстрировало повышенную эффективность преобразования и надежность.

Получить доступ к методологии отчета о рынке полупроводниковых устройств на основе GaN

Страновые/региональные знания

Повлияет ли растущая индустриализация на внедрение полупроводниковых устройств на основе GaN в Азиатско-Тихоокеанском регионе?

Азиатско-Тихоокеанский регион стал доминирующим игроком на рынке полупроводниковых устройств на основе GaN. По данным Министерства промышленности и информационных технологий Китая, производство устройств на основе GaN в стране увеличилось на 45% с 2021 по 2023 год. Министерство экономики, торговли и промышленности Японии сообщило, что экспорт полупроводников GaN вырос на 38% в период с 2020 по 2024 год. Это доминирование обусловлено сильной государственной поддержкой и надежной экосистемой производства электроники. В феврале 2024 года Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) объявила об инвестициях в размере 2 миллиардов долларов в расширение своих производственных мощностей GaN. Южнокорейская Samsung Electronics представила новую линейку силовых устройств на основе GaN в апреле 2024 года, ориентированную на рынки потребительской электроники и автомобилей.

Быстрое внедрение технологии 5G в Азиатско-Тихоокеанском регионе подпитывает спрос на радиочастотные устройства на основе GaN. Национальное бюро статистики Китая сообщило, что к 2023 году усилители мощности ВЧ на основе GaN использовались в 70% базовых станций 5G, развернутых в стране. Департамент телекоммуникаций Индии отметил 55%-ное увеличение импорта устройств GaN RF для беспроводной инфраструктуры с 2022 по 2024 год. Этот рост обусловлен превосходными характеристиками GaN в высокочастотных приложениях. В марте 2024 года Sumitomo Electric Industries представила новую серию решений GaN-on-SiC RF для приложений 5G mmWave. В мае 2024 года компания Mitsubishi Electric заключила партнерское соглашение с ведущим китайским производителем телекоммуникационного оборудования для разработки систем Massive MIMO 5G на основе GaN следующего поколения.

Будет ли растущий спрос на высокомощные и высокочастотные приложения в Северной Америке способствовать росту рынка полупроводниковых устройств GaN?

Рынок полупроводниковых устройств GaN в Северной Америке переживает быстрый рост, обусловленный растущим спросом на высокомощные и высокочастотные приложения. Надежная технологическая инфраструктура региона и сильное присутствие ключевых игроков отрасли способствуют его доминированию на рынке. Автомобильный и телекоммуникационный секторы особенно подпитывают этот рост, поскольку устройства GaN обеспечивают превосходную производительность в электромобилях и сетях 5G.

По данным Министерства энергетики США, силовая электроника на основе GaN может сократить потери энергии до 50% в различных приложениях. Правительство США выделило 17 миллионов долларов на исследования и разработки GaN в 2023 году. Аналитики рынка прогнозируют, что североамериканский рынок полупроводниковых устройств на основе GaN достигнет 1,2 миллиарда долларов к 2026 году, а среднегодовой темп роста (CAGR) составит 22,4% с 2021 по 2026 год.

Последние события от ключевых игроков подчеркивают динамизм рынка. В марте 2024 года Wolfspeed объявила об инвестициях в размере 6,5 миллиардов долларов в новый завод по производству GaN в Северной Каролине. Qorvo, другой крупный игрок, сообщила о 35%-ном годовом росте доходов, связанных с GaN, в своем отчете о прибылях за второй квартал 2024 года. Эти достижения подчеркивают приверженность региона сохранению своего лидерства в технологии полупроводников на основе GaN.

Конкурентная среда

Рынок полупроводниковых устройств на основе GaN представляет собой динамичное и конкурентное пространство, характеризующееся разнообразным кругом игроков, борющихся за долю рынка. Эти игроки стремятся укрепить свое присутствие посредством принятия стратегических планов, таких как сотрудничество, слияния, поглощения и политическая поддержка.

Организации сосредоточены на обновлении своей линейки продуктов для обслуживания огромного населения в различных регионах. Некоторые из видных игроков, работающих на рынке полупроводниковых устройств GaN, включают

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

Последние разработки

• В январе 2024 года компания Infineon Technologies объявила о запуске нового поколения силовых транзисторов на основе GaN, предназначенных для высокоэффективного преобразования энергии в электромобилях, обещая снижение потерь энергии до 30%.
• В марте 2024 года компания Cree Inc. представила новаторский усилитель GaN-on-SiC RF, который обеспечивает улучшенную производительность для инфраструктуры 5G, предлагая увеличение плотности мощности на 50% по сравнению с предыдущими моделями.

Область отчета

Рынок полупроводниковых приборов GaN, по категориям

Тип

• Силовые полупроводники
• Оптоэлектронные полупроводники

Тип прибора

• Транзисторы
• Диоды

Применение

• Силовая электроника
• РЧ-устройства
• Автомобилестроение

Регион

• Северная Америка
• Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
• Южная Америка
• Ближний Восток и Африка

Мнение аналитика

В заключение следует отметить, что рынок полупроводниковых устройств GaN готов к значительному росту в ближайшие годы. Такие факторы, как растущий спрос на энергоэффективную силовую электронику, распространение радиочастотных устройств на основе GaN в телекоммуникационной инфраструктуре и расширяющееся внедрение GaN в автомобильных приложениях, двигают рынок вперед. Кроме того, ожидается, что продолжающиеся технологические достижения и инновации в процессах производства GaN будут способствовать дальнейшему росту рынка. Market Research ожидает значительного расширения рынка и возможностей, что открывает перспективные перспективы для участников отрасли по всей цепочке создания стоимости.

Методология исследования рынка

Чтобы узнать больше о методологии исследования и других аспектах исследования, свяжитесь с нашим .

Причины приобрести этот отчет

Качественный и количественный анализ рынка на основе сегментации, включающей как экономические, так и неэкономические факторы Предоставление данных о рыночной стоимости (млрд долларов США) для каждого сегмента и подсегмента Указывает регион и сегмент, которые, как ожидается, будут демонстрировать самый быстрый рост, а также будут доминировать на рынке Анализ по географии, подчеркивающий потребление продукта/услуги в регионе, а также указывающий факторы, влияющие на рынок в каждом регионе Конкурентная среда, которая включает рейтинг рынка основных игроков, а также запуск новых услуг/продуктов, партнерства, расширения бизнеса и приобретения за последние пять лет профилируемых компаний Подробные профили компаний включающий обзор компании, аналитические данные о компании, сравнительный анализ продукции и SWOT-анализ для основных игроков рынка. Текущие и будущие рыночные перспективы отрасли с учетом последних событий (включая противодействие росту).