世界のワイドバンドギャップ半導体市場展望：2022年から2028年にかけて、CAGRは25.6％で成長すると予測

Stratistics MRCによると、ワイドバンドギャップ半導体の世界市場は、2022年に13億8000万ドルを占め、予測期間中にCAGR25.6％で成長し、2028年には54億2000万ドルに達すると予測されています。ワイドバンドギャップ半導体（WBG半導体またはWBGSとも呼ばれる）は、従来の半導体よりも大きなバンドギャップを持つ半導体材料です。バンドギャップとは、半導体の価電子帯の上端と伝導帯の下端との間のエネルギー差を指す。バンドギャップが大きいと、ワイドバンドギャップ半導体パワーデバイスは、より高い電圧、温度、周波数で動作させることができる。

インド電子半導体協会によると、同国の半導体部品市場は2025年までに323億5000万米ドルの規模になると予想され、CAGR10.1％を記録する（2018-2025年）。同国は、世界の研究開発センターにとって有利な目的地となっています。したがって、政府が進めているMake In India構想により、半導体市場への投資が期待されます。日本では、東京大学が三菱電機株式会社と共同で、SiC半導体デバイスの信頼性を高めるための研究を行っています。2017年、三菱電機はハイブリッド車向けの超小型SiCインバータの新製品を公開し、2021年頃の量産化を目指しています。

ハイブリッド車/電気自動車の需要は、中国とヨーロッパの一部の顕著な国を中心に、世界中でスピーディーに拡大しています。ディーゼルエンジン車やガソリンエンジン車の生産・販売を抑制している政府もあります。各国政府は、2025年までにバッテリー駆動の電気自動車が国内の全新車販売台数に占めることを目標としています。例えば、米国では2030年までに電気自動車の販売台数を50％にする目標を掲げています。欧州委員会は、この10年の終わりまでに、少なくとも3,000万台の電気自動車を普及させることを目指しており、この地域ですでに販売されている140万台の電気自動車から大幅に増加します。

WBGのパワー半導体の将来性は、投資コストの高さと原材料の価格上昇に直面しています。このため、新興国のプレーヤーにとっては事業展開が難しく、また、新規参入の障壁も高い。

これらの材料の物理的、電気的特性は、パワーエレクトロニクスに適した選択となる。シリコン、ガリウムヒ素、窒化ガリウムなどの材料は、バンドギャップが大きいため、耐圧電界が高く、動作温度が高く、放射線に対する感受性が低い。このため、通常の半導体よりも優れているとされている。WBGパワー半導体は、既存の用途とは別に、商業的に実現可能で効率的なパワー半導体の可能性に満ちた市場である。これらすべての要因が、市場成長のための十分な機会を生み出しているのです。

WBG半導体は、一般に、成長に伴う問題から大口径化することが非常に困難とされています。WBG半導体の多くはリーク性であり、ドーピングや成長に関する問題から半絶縁化することが難しい。パワーエレクトロニクスでは、デバイスの寿命を延ばすために、リーク電流の少ない半導体が好まれます。

WBGパワー半導体は、エンドユーザーの産業に大きく依存している。家電のように、デジタルブーム、リモートワーク文化、遠隔教育などのおかげで、パンデミック時に繁栄した業界もあります。一方、自動車産業のように、閉鎖的な環境のために需要が減少した産業もあります。全体として、パンデミック発生時の市場の反応はまちまちであると予測されます。しかし、パンデミックの影響に対処するための新しい製品の発売や応用が見込まれるため、研究開発や技術革新への投資は増加しました。

SiCは、従来のシリコン技術に比べ、より優れた熱伝導性、高性能、広範なバンドギャップ半導体アプリケーションにおける熱安定性を実現し、エネルギーや物理的スペースも少なくて済むため、予測期間中は炭化ケイ素（SiC）セグメントが最大となると予想されます。これらの特徴により、SiCは高電圧や高温のアプリケーションで一貫して安定した性能を発揮することができます。

航空宇宙・防衛分野は、家電、通信、輸送システムなど数多くの最終用途産業から広範なバンドギャップ半導体への需要が高まっていることから、予測期間中に最も高いCAGRを示すと予想されます。また、レーダー、ソナー、電子戦システムなどの軍事用途にも使用されています。

北米は、自動車分野でのワイドバンドギャップ半導体の需要増により、予測期間中に最大の市場シェアを占めると予想されます。さらに、この地域の主要ベンダーの製品開発によるものです。例えば、2019年にSemiconductor Components Industries, LLCは、SiC（炭化ケイ素）MOSFETデバイスを発売しました。広帯域半導体材料である炭化ケイ素をMOSFETに使用することで、高電圧で動作させることができるようにした。MOSFETは、電気自動車の車載充電用として使用することができます。

アジア太平洋地域は、予測期間中に最も高い CAGR を示すと予想されています。この地域の市場の成長は、中国と日本における WBG 材料の研究開発に対する政府支援の急増に起因するものです。また、自動車、IT・通信、家電などの最終用途産業におけるエネルギー効率の高い半導体デバイスの需要増加や、スマートフォン、モバイルインターネットサービス、エネルギー・ユーティリティ機器の普及率上昇も、同地域の市場を後押ししています。

 

市場の主要プレーヤー

 

ワイドバンドギャップ半導体市場で紹介されている主要企業には、アバゴ・テクノロジー（ブラオドコム）、クリー社、エクサガン、GaNシステムズ、GeneSiC Semiconductor、インフィニオンテクノロジーズAG、マイクロセミ社、モノリス社、ナビタス社、ネクスペリア社、オン・セミコンダクター、パナソニック社、Qorvo、ルネスエレクトロニクス、、ローム・セミコンダクター、STMicroelectronics N.V. 、テキサスインスツルメンツ、東芝デバイス＆ストレージ、トランスフォーム、United Silicon Carbide等が挙げられます。

 

主な展開

 

2020年9月に 半導体分野の主要企業であるSTマイクロエレクトロニクスとCEAテックの研究機関であるLetiは、パワースイッチングデバイスに実装する窒化ガリウム・オン・シリコン技術の産業化を視野に入れて協力することを発表した。

2021年11月に ネクスペリアは、高性能炭化ケイ素（SiC）ダイオードの新ファミリである650V、10AのSiCショットキーダイオードを発売し、ワイドバンドギャップ半導体のラインアップを拡充しました。SiCショットキーダイオードは、スイッチング電源（SMPS）、AC-DCおよびDC-DCコンバータ、バッテリー充電インフラ、無停電電源装置（UPS）、太陽光発電インバータに使用されます。

対象となる製品
– 炭化ケイ素(SiC)
– 窒化ガリウム(GaN)
– ダイヤモンド
– 窒化アルミニウム(AIN)
– 窒化ホウ素

対象となるアプリケーション
– データセンター
– ハイブリッドおよび電気自動車
– モータードライブ
– 電源装置
– PVインバータ
– 鉄道軌道
– 再生可能エネルギー発電
– サーバー
– 風力発電機
– その他の用途

対象となるエンドユーザー
– 情報技術・通信
– エネルギー＆ユーティリティ
– コンシューマーエレクトロニクス
– 自動車・輸送機器
– 航空宇宙・防衛
– その他エンドユーザー

対象地域
– 北米
o 米国
o カナダ
o メキシコ
– ヨーロッパ
o ドイツ
o 英国
o イタリア
o フランス
o スペイン
o その他のヨーロッパ
– アジア太平洋地域
o 日本
o 中国
o インド
o オーストラリア
o ニュージーランド
o 韓国
o その他のアジア太平洋地域
– 南米
o アルゼンチン
o ブラジル
o チリ
o 南米のその他
– 中東・アフリカ
o サウジアラビア
o UAE
o カタール
o 南アフリカ
o その他の中東・アフリカ地域

 

 

【目次】

 

1 エグゼクティブサマリー

2 前書き
2.1 概要
2.2 ステークホルダー
2.3 調査範囲
2.4 調査方法
2.4.1 データマイニング
2.4.2 データ分析
2.4.3 データバリデーション
2.4.4 リサーチアプローチ
2.5 リサーチソース
2.5.1 一次調査資料
2.5.2 セカンダリーリサーチソース
2.5.3 前提条件

3 市場トレンドの分析
3.1 はじめに
3.2 ドライバ
3.3 制約
3.4 オポチュニティ
3.5 脅威
3.6 製品分析
3.7 アプリケーション分析
3.8 エンドユーザー分析
3.9 新興国市場
3.10 コビド19の影響

4 ポーターズファイブフォース分析
4.1 供給者のバーゲニングパワー
4.2 バイヤーの交渉力
4.3 代替品の脅威
4.4 新規参入者の脅威
4.5 競合他社との競争

5 ワイドバンドギャップ半導体の世界市場（製品別
5.1 はじめに
5.2 炭化ケイ素(SiC)
5.3 窒化ガリウム(GaN)
5.4 ダイヤモンド
5.5 窒化アルミニウム(AIN)
5.6 窒化ホウ素

6 ワイドバンドギャップ半導体の世界市場（用途別
6.1 はじめに
6.2 データセンター
6.3 ハイブリッド車、電気自動車
6.4 モータードライブ
6.5 電源装置
6.6 PVインバーター
6.7 鉄道軌道
6.8 再生可能エネルギー発電
6.9 サーバー
6.10 風力発電機
6.11 その他のアプリケーション
6.11.1 医療用画像処理
6.11.2 充電器・アダプター

7 ワイドバンドギャップ半導体の世界市場（エンドユーザー別
7.1 はじめに
7.2 情報技術・電気通信
7.3 エネルギー＆ユーティリティ
7.4 民生用電子機器
7.5 自動車・輸送機器
7.6 航空宇宙・防衛
7.7 その他のエンドユーザー
7.7.1 ヘルスケア
7.7.2 産業用

8 ワイドバンドギャップ半導体の世界市場（地域別
8.1 はじめに
8.2 北米
8.2.1 米国
8.2.2 カナダ
8.2.3 メキシコ
8.3 欧州
8.3.1 ドイツ
8.3.2 イギリス
8.3.3 イタリア
8.3.4 フランス
8.3.5 スペイン
8.3.6 その他ヨーロッパ
8.4 アジア太平洋地域
8.4.1 日本
8.4.2 中国
8.4.3 インド
8.4.4 オーストラリア
8.4.5 ニュージーランド
8.4.6 韓国
8.4.7 その他のアジア太平洋地域
8.5 南米
8.5.1 アルゼンチン
8.5.2 ブラジル
8.5.3 チリ
8.5.4 南米その他
8.6 中東・アフリカ
8.6.1 サウジアラビア
8.6.2 UAE
8.6.3 カタール
8.6.4 南アフリカ
8.6.5 その他の中東・アフリカ地域

9 主要開発品
9.1 合意、パートナーシップ、コラボレーション、ジョイントベンチャー
9.2 買収と合併
9.3 新製品上市
9.4 拡張
9.5 その他の主要戦略

10 企業プロファイリング
10.1 アバゴ・テクノロジー(ブラオドコム)
10.2 クリー・インク
10.3 エグザガン
10.4 GaNシステムズ
10.5 ジーンシークセミコンダクター
10.6 インフィニオン・テクノロジーズAG
10.7 マイクロセミ・コーポレーション
10.8 モノリスセミコンダクター
10.9 ナビタスセミコンダクター
10.10 ネクスペリア
10.11 オンセミコンダクター
10.12 パナソニック株式会社
10.13 Qorvo
10.14 ルネサスエレクトロニクス
10.15 ローム・セミコンダクター
10.16 STMicroelectronics N.V.
10.17 テキサス・インスツルメンツ
10.18 東芝電子デバイス・ストレージ株式会社
10.19 トランスフォーム
10.20 米国シリコンカーバイド

 

 

 

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