パワーGaNデバイスの世界市場2021-2031：種類別、電圧別、産業別
パワーGaNデバイス市場は、関係者がパンデミック後の新しい正常な状態に適応しているため、今後数ヶ月の間に健全な成長を遂げるように位置づけられています。GaN 基板の複雑な製造技術は、パワー GaN デバイスの価格を下げるために、費用対効果の高い基板に置き換える必要があります。エネルギー消費量の削減は、通信分野における主要な目標のひとつであり、パワーGaNデバイスの力を借りて達成されつつあります。電気自動車やハイブリッド車市場の拡大により、パワーGaNデバイスの高い需要が見込まれます。最先端のGaNトランジスタの開発により、半導体メーカーに収益機会がもたらされています。スマートフォンやその他のコンシューマ機器の充電に使用される急速充電器の需要の高まりは、メーカーに安定した収益源を確立しています。
民生用電子機器や産業用電源の急成長は、パワーGaNデバイス市場のメーカーに新たなビジネスチャンスをもたらしています。GaNベースの充電器は、シリコンベースの充電器の代替品として、小型化、高速化、エネルギー効率の向上という利点があるため、その利用可能性が高まっています。このように、ノートパソコンやパーソナルコンピュータ（PC）、スマートフォンの継続的な需要は、パワーGaNデバイス市場の拡大に寄与しています。
パワーGaNデバイスの需要を支えているのは、アンプとパワーコンバーターです。パワーGaNデバイスのいくつかの利点は、人工知能（AI）、IoT（モノのインターネット）、音声認識システムなどの製品の受け入れにおける潜在的な収益機会のために、市場関係者が将来的に対応できるようにするために役立っています。
COVID-19発生時の家電製品の空前の需要により、パワーGaNデバイス市場のメーカーは猛烈なスピードで仕事をすることを余儀なくされています。自動車はパンデミックの影響を最も大きく受けた分野の1つであるため、市場参加者はパンデミックの間、経済を維持するために、通信、エネルギー、ヘルスケアなどの主要な収益創出産業における収益機会を利用しています。
パワーGaNデバイス市場の企業は、パンデミックによって生じた課題を克服するために、サプライチェーン戦略を再考しています。また、クライアントや顧客、パートナーの特定のニーズを満たすために、包括的な製品ポートフォリオを構築しています。
GaNデバイスの大半は空乏型デバイスであることが分かっています。GaNデバイスは、ゲート-ソース間電圧がゼロのときにオン状態になる空乏型が主に開発されている。パワー系やロジック系の回路では、ON状態とOFF状態の両方のトランジスタが必要となるため、ゲートソース電圧がゼロのときにOFFとなるデバイスの研究開発が各社で進んでいます。
パワーGaNデバイス市場では、パワー回路やロジック回路に使用可能なエンハンスドタイプの製品開発が進められている。また、シリコンと同じ工場で窒化ガリウム系トランジスタを製造できるよう、新たな開発プロセスも期待されています。
パワー系GaNデバイスは、シリコン系デバイスからの置き換えが進んでいる。電気自動車（EV）の普及が市場拡大の原動力となっている。しかし、パワーGaNデバイス市場の参加者は、自動車産業における機会増加を活用するために、走行距離、充電時間、充電インフラなどのEVの厳しいニーズに対応する必要があります。そのため、半導体企業はシンクタンクや研究者と協力して、車載用 DC-DC アプリケーション向けの高性能 GaN FET (Field-Effect Transistor) および IC (Integrated Circuit) を開発する必要があります。
車載用エレクトロニクスは、パワーGaNデバイス・メーカーに安定した収入源を生み出している。このことは、自動車産業が予測期間中に市場の全最終用途の中で3番目に高い収益を上げると予想されていることからも明らかである。高輝度ヘッドランプやLiDAR（Light Detection and Ranging）製品が、GaNデバイスの需要を後押ししています。
電気通信産業の増加は、電力用GaNデバイス市場のステークホルダーに利益をもたらしています。データセンターの増加や5G技術の普及が市場拡大に寄与しています。データセンターの電源や通信用スイッチングラックでは、GaNトランジスタがシリコンベースのスーパージャンクションデバイスよりも効率的な性能を提供することが分かっている。GaNを使用したシステムがより高いバンドギャップを持つ場合、サプライヤーとシステムユーザーはシステムコストと運用の両方のメリットを享受することができます。
市場概要
Transparency Market Research社の調査レポート「パワーGaNデバイスの世界市場（過去期間2017-2019年、予測期間2021-2031年）」によると、GaN半導体ベースの高電子移動度トランジスタ（HEMT）の需要増と急速充電＆高周波装置での用途増により、予測期間中のパワーGaNデバイス世界市場を押し上げる見込みであるとされています
主要推進要因
パワーエレクトロニクス業界は、シリコンMOSFETの理論的な性能限界を目の当たりにしており、新しい素子への移行が期待されています。窒化ガリウム (GaN) 基板技術は、ワイドバンドギャップ、高電子移動度導体を提供し、新しいアプリケーションの性能要件を満たすことが可能であることを実証しています。GaNを用いた高電子移動度トランジスタ（HEMT）デバイスは、その優れた電気特性から、MOSFETの後継デバイスとして期待されています。
さらに、GaNをベースにしたさまざまな基板開発により、GaNの総合的な能力が向上し、その応用分野が広がっています。他のテクノロジーと比較して能力が向上しているため、AI、音声認識システム、生体認証、各種高速アプリケーションなどのトレンドでの利用が促進されると思われます。
GaNデバイスは、家電製品や産業用電源への採用が進んでいることから、ここ数年、充電器への採用が進んでいます。GaNベースの充電器は、従来のシリコンベースの充電器よりも小型で高速、かつ高いエネルギー効率を実現するものが各種販売されています。そのため、ノートパソコンやPC、スマートフォンなどのOEMメーカーも、消費者のニーズと高い需要に応えて、製品とともにGaNベースの充電器を提供し始めています。
さらに、シリコン・ソリューションを使用した産業用電源の電力変換効率は95%未満ですが、GaNソリューションでは99%まで効率が向上し、産業用途として大きな節電効果があります。さらに、周波数の増加、電力密度の向上、双方向の電力フロー、部品点数の削減も、GaN技術を使用した産業用電源の需要を後押ししています。
このため、今後数年間はさまざまな分野でGaNパワーデバイスの需要が高まると予想されます。
ただし、製造プロセスの複雑さとコストが市場の妨げになる可能性があります。GaNのヘテロエピタキシャル成長は、炭化ケイ素（SiC）、サファイア、シリコン（Si）などの海外基板で行われ、これを克服するための研究が急速に進んでいます。
EV・モビリティ分野での需要拡大
電池技術の発展とパワーエレクトロニクスの進化により、ここ数年、電気自動車が普及し、環境保護に大きく貢献している。
しかし、電気自動車は、走行距離、充電時間、充電インフラなど、いくつかの課題に直面しています。自動車には、パワーモジュールが使用されています。パワーモジュールは、メインシステム用の高出力モジュールと、サブシステム用の低・中出力モジュールに分けられます。高出力モジュールはモータードライブに、低出力モジュールはAC、インフォテインメント、充電器などのサブシステムに使用される。
今後の自動車の電動化の進展に伴い、低オン抵抗、高速性、高温動作など、Siパワーデバイスを超える高性能化が強く求められています。現在、さまざまな車載用電子機器に、高効率化、高速化、小型化、低コスト化を実現したGaNデバイスが使用されています。また、車載用 DC-DC 用の GaN FET や IC など、様々な用途が登場し、開発が進められています。
現在、車載用電子機器は、GaNデバイスの効率向上、高速化、小型化、低コスト化をフルに活用することができます。GaNは、レーダー、LiDAR（Light Detection and Ranging）、高輝度ヘッドランプ、48V-12V DC-DC変換、電気自動車の車載充電、モータードライブトレインなどに適用でき、自動車において大きな利点を有しています。
このように、GaNパワーデバイスの自動車分野への応用は、市場を大きく牽引しており、近い将来、市場を大きく押し上げると予想されます。
競合状況
本レポートでは、GaNパワーデバイスのプロバイダーの詳細なプロフィールを掲載し、財務、主要製品、最近の開発、戦略について評価しています。
世界のパワーGaNデバイス市場で活動する主な企業は以下の通りです。
エフィシェント・パワー・コンバージョン・コーポレーション
富士通株式会社
GaN Power Inc.
GaNシステムズ
インフィニオン・テクノロジーズ
ナビタスセミコンダクター
オン・セミコンダクターズ
パナソニック株式会社
VisICテクノロジーズ
主要開発
Efficient Power Conversion、Navitas Semiconductor、VisIC Technologies、GaN Power Inc.などのGaNパワーデバイスの主要プロバイダーは、コスト効率の高いGaNパワーデバイスの設計に注力し、より多くの顧客を引きつけている。
パワーGaNデバイスの世界市場におけるその他の主要な動向は、以下の通りです。
2021年、GaN Power Inc.が業界初の1200VシングルダイE-ModeパワーGaNデバイスを発表
2020年、VisICとAB Mikroelektronik GmbHがD³GaNベースの高電圧固体バッテリーディスコネクトスイッチを共同開発
2020年、GaN Systems社がASE Technology社の子会社であるUniversal Scientific Industrial Co.社と戦略的パートナーシップを締結し、EV市場向けパワーGaNモジュールを共同開発へ
2018年2月、パナソニック株式会社は、しきい値電圧の変動がなく連続安定動作が可能な絶縁ゲート型窒化ガリウム（GaN）パワートランジスタを開発しました。この技術により、パワーGaNトランジスタのさらなる高速化が可能となり、様々な電子機器の小型化が実現します。
ナビタスではここ数年、GaNFast パワー IC ファミリーの開発を進めており、Si やそれ以前のディスクリート GaN デバイスとは異なり、速度制限や駆動・保護回路のディスクリートを排除し、プリント回路 (PCB) 面積を縮小した非常に小型で低背の QFN パッケージで提供します。
パワーGaNデバイスの世界市場レポートでは、個々の戦略について説明し、次に企業プロフィールを掲載しています。競争環境」セクションは、世界のパワーGaNデバイス市場で活動する主要企業のダッシュボードビューと企業シェア分析を読者に提供するために、レポートに盛り込まれています。
【目次】
1. はじめに
1.1. 市場紹介
1.2. 市場とセグメントの定義
1.3. 市場の分類
1.4. 調査方法
1.5. 前提条件と頭字語
2. エグゼクティブサマリー
2.1. パワーGaNデバイスの世界市場分析と予測
2.2. 地域別概要
2.3. 市場ダイナミクスのスナップショット
2.4. 競争の青写真
3. マーケットダイナミクス
3.1. マクロ経済要因
3.2. 主な市場指標
3.3. ドライバ
3.3.1. 経済ドライバー
3.3.2. サプライサイドドライバー
3.3.3. 需要サイドのドライバー
3.4. 市場の抑制要因と機会
3.5. 市場動向
3.5.1. 需要サイド
3.5.2. 供給サイド
4. 関連産業と主要指標評価
4.1. 親産業の概要-GaN技術概要
4.2. サプライチェーン分析
4.3. 技術ロードマップ分析
4.4. 産業SWOT分析
4.5. ポーターファイブフォース分析
4.6. COVID-19影響度分析
5. パワーGaNデバイスの世界市場分析、タイプ別
5.1. パワーGaNデバイスの世界市場規模（US$ Mn）分析・予測、タイプ別、2017年～2031年
5.1.1. 集積型パワーデバイス
5.1.2. ディスクリートパワーデバイス
5.2. パワーGaNデバイスの世界市場魅力度分析、タイプ別
6. パワーGaNデバイスの世界市場分析：電圧別
6.1. パワーGaNデバイスの世界市場規模（US$ Mn）分析・予測、電圧別、2017年～2031年
6.1.1. 200V未満
6.1.2. 200V〜600V
6.1.3. 600V以上
6.2. パワーGaNデバイスの世界市場魅力度分析（電圧別
7. パワーGaNデバイスの世界市場分析：最終用途産業別
7.1. パワーGaNデバイスの世界市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
7.1.1. IT・通信
7.1.2. 自動車関連
7.1.3. 半導体・電子部品
7.1.4. ヘルスケア
7.1.5. 航空宇宙・防衛
7.1.6. その他（エネルギー＆ユーティリティ、産業など）
7.2. パワーGaNデバイスの世界市場魅力度分析、最終用途産業別
8. パワーGaNデバイスの世界市場分析・予測：地域別
8.1. パワーGaNデバイスの世界市場規模（US$ Mn）分析・予測、地域別、2017年～2031年
8.1.1. 北米
8.1.2. 欧州
8.1.3. アジア太平洋
8.1.4. 中東・アフリカ
8.1.5. 南米
8.2. パワーGaNデバイスの世界市場魅力度分析、地域別
9. 北米パワーGaNデバイス市場の分析・予測
9.1. 市場スナップショット
9.2. 北米パワーGaNデバイス市場規模（US$ Mn）分析・予測、タイプ別、2017年～2031年
9.2.1. 集積型パワーデバイス
9.2.2. ディスクリートパワーデバイス
9.3. 北米パワーGaNデバイス市場規模（US$ Mn）分析・予測、電圧別、2017年～2031年
9.3.1. 200V未満
9.3.2. 200V～600Vの場合
9.3.3. 600V以上
9.4. 北米パワーGaNデバイス市場規模（US$ Mn）分析・予測、最終用途産業別、2017年～2031年
9.4.1. IT・通信
9.4.2. 自動車関連
9.4.3. 半導体・電子部品
9.4.4. 産業用
9.4.5. 航空宇宙・防衛
9.4.6. その他（エネルギー＆ユーティリティ、ヘルスケア、他）
9.5. 北米パワーGaNデバイス市場規模（US$ Mn）分析・予測、国別、2017年～2031年
9.5.1. 米国
9.5.2. カナダ
9.5.3. その他の北米地域
9.6. 北米パワーGaNデバイス市場の魅力度分析
9.6.1. タイプ別
9.6.2. 電圧別
9.6.3. 最終使用産業別
9.6.4. 国別
10. 欧州パワーGaNデバイス市場の分析・予測
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資料コード：TMRGL29414