SiC-basierte Leistungselektronik und Inverter Markt 2022 - Größe, Wachstum, Trends 2030 (Aktualisierte Version verfügbar)

Schlüsselmarkt Überblick:

SiC Based Power Electronics and Inverter Market wird geschätzt, um über USD 5367.35 Millionen bis 2030 von einem Wert von USD 645.15 Millionen in 2022 zu erreichen, wächst mit einem CAGR von 30,32% von 2023 bis 2030.

Siliconcarbid (SiC) ist ein breites Bandgap-Halbleitermaterial, das in der Leistungselektronikindustrie für seine überlegenen elektrischen Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-basierten Geräten aufmerksam gemacht hat. Die Leistungselektronik auf SiC-Basis hat die Möglichkeit, bei höheren Temperaturen zu arbeiten, wodurch sie für Hochtemperatur-Industrieprozesse geeignet sind, ohne komplexe Kühlsysteme zu benötigen. Andererseits bieten SiC-basierte Wechselrichter höhere Effizienz und höhere Leistungsdichte und sind für Anwendungen wie Solar-Wechselrichter, Windenergie-Wechselrichter und elektrische Fahrzeug-Wechselrichter geeignet.

Das Wachstum des Elektrofahrzeugmarktes ist die Nachfrage nach SiC-basierten Leistungselektroniken und Wechselrichtern, da sie höhere Effizienz und Leistungsdichte bieten, die zu größeren Fahrbereichen und schnelleren Ladezeiten führen. Darüber hinaus arbeiten SiC-Geräte bei höheren Temperaturen, was die Konstruktion von kompakteren und effizienteren Leistungselektroniksystemen in Elektrofahrzeugen ermöglicht. Im Dezember 2022 veröffentlichte STMicroelectronics, ein führendes Halbleiterunternehmen, neue Hochleistungsmodule für Elektrofahrzeuge (EVs). Zu den neuen Modulen gehören ein 3-Phasen-Wechselrichtermodul und ein Leistungsmodul, die beide dazu ausgelegt sind, hohe Leistungsstufen zu bewältigen, die im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-basierten Geräten höhere Effizienz und schnellere Schaltgeschwindigkeiten bieten.

SiC-basierte Leistungselektronik und Inverter Report Coverage:

Attribute anzeigen	Bericht Details
Studienzeit	2017-2030
Marktgröße in 2030 (USD Million)	5367,35 Mio. USD
CAGR (2022-2030)	30,32 %
Basisjahr	2022
Typ	Leistungselektronik und Inverter
Von End-Use	Automotive, Consumer Electronics, Industrial, Telekommunikation, Healthcare, Aerospace & Defense, and Others
Von der Geographie	Asien-Pazifik [China, Südostasien, Indien, Japan, Korea, Westasien] Europa [Deutschland, UK, Frankreich, Italien, Russland, Spanien, Niederlande, Türkei] Nordamerika [Vereinigte Staaten, Kanada, Mexiko] Naher Osten und Afrika [GCC, Nordafrika, Südafrika] Südamerika [Brasilien, Argentinien, Kolumbien, Chile, Peru]
Schlüsselspieler	STMicroelectronics, Cree, Inc., ON Semiconductor, ROHM Semiconductor, Infineon Technologies AG, NXP Semiconductor N.V., ABB Group, Renesas Electronics Corporation, Fuji Electric Co, Ltd., Mitsubishi Electric Corporation

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Marktdynamik:

Fahrer:

Der Einsatz erneuerbarer Energiesysteme wie Solar und Wind wächst weltweit. SiC-basierte Leistungselektronik und Wechselrichter sind für diese Anwendungen gut geeignet, da sie bei höheren Frequenzen und Temperaturen arbeiten, was zu einer höheren Effizienz und Zuverlässigkeit führt. Zum Beispiel, im Januar 2023, ON Semiconductor startete drei 1700V Siliziumcarbid (SiC) Geräte im Rahmen seiner neu benannten EliteSIC Familie. Die EliteSIC-Familie ist eine Reihe von leistungsstarken SiC-MOSFETs und Dioden, die für Hochleistungsanwendungen wie erneuerbare Energiesysteme und industrielle Motorantriebe konzipiert sind. Daher treibt die Anwendung von SiC-basierten Leistungselektronik und Wechselrichtern für erneuerbare Energiesysteme das Wachstum des globalen Marktes voran.

Zurückhaltend:

Das Design von SiC-basierten Leistungselektronik und Wechselrichtern ist im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-basierten Designs sehr komplex. So erfordern beispielsweise die Hochtemperatur- und Leistungsfähigkeit von SiC-Geräten eine robuste und spezialisierte Verpackung, um höhere Spannungen und Ströme zu bewältigen. Solche Verpackungstechniken addieren sich zu den Gesamtkosten von SiC-basierten Leistungselektronik und Wechselrichtern und erfordern zusätzliche Engineering, um High-Power-Geräte zu verwalten. Dadurch bleibt die Verpackung für den SiC-basierten Stromelektronik- und Invertermarkt nach wie vor eine wesentliche Einschränkung.

Möglichkeiten:

Rechenzentren benötigen viel Energie, um die Server und Kühlsysteme zu versorgen. Die auf SiC basierende Leistungselektronik und Wechselrichter sollen den Energieverbrauch reduzieren und die Effizienz verbessern, was zu Kosteneinsparungen und reduzierten CO2-Fußabdrücken führt. Darüber hinaus arbeiten SiC-Geräte mit höheren Spannungen, die die Konstruktion von kleineren und kompakteren Systemen ermöglichen. So startete Fuji Electric Co. Ltd. im November 2021 eine zweite Generation diskrete SiC-SBD-Serie, die zu Energieeinsparungen in Rechenzentren und Kommunikationsbasisstationen beitrug. Die Anwendung von SiC-basierten Leistungselektronik und Wechselrichtern in Rechenzentren soll daher lukrative Chancen für das Marktwachstum schaffen.

SiC-basierte Leistungselektronik und Inverter Marktsegmentierung:



Typ

Basierend auf dem Typ wird der Markt in Leistungselektronik und Wechselrichter geweiht. Das Segment Leistungselektronik dominiert den globalen Markt aufgrund der erhöhten Nachfrage nach energieeffizienten Geräten. Die Leistungselektronik ist für eine effiziente Steuerung und Umwandlung von elektrischer Leistung auf die Anforderungen verschiedener industrieller Prozesse unerlässlich. So startete Toshiba im August 2022 seine Siliziumkarbid- (SiC)-MOSFETs der dritten Generation, die zur Verbesserung der Effizienz und Zuverlässigkeit von Leistungselektroniksystemen in Industrie- und Automobilanwendungen konzipiert sind. Die neuen MOSFETs haben eine 650V-Bewertung und bieten geringe Widerstand- und geringe Schaltverluste, was eine höhere Leistungsdichte und eine verbesserte Systemsicherheit bedeutet.

Das Segment Inverters wird voraussichtlich während des Prognosezeitraums erhebliches Wachstum beobachten. Elektrofahrzeuge (EVs) benötigen Wechselrichter, um DC-Leistung von der Batterie in AC-Leistung umzuwandeln, um den Motor anzutreiben. SiC-basierte Leistungselektronik bietet im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-basierten Wechselrichtern eine höhere Effizienz und Leistungsdichte, was sie zu einer attraktiven Option für EV-Hersteller macht. So startete Marelli im Juli 2022 seine neue 800 Volt Silicon Carbide (SiC) Wechselrichterplattform in Deutschland. Diese neue Plattform ist für Elektrofahrzeuge konzipiert und bietet hohe Leistungsdichte, hohe Effizienz und hohe Schaltfrequenz.

Von End-Use

Basierend auf dem Endverbraucher wird der Markt in Automobil, Unterhaltungselektronik, Industrie, Telekommunikation, Gesundheitswesen, Luft- und Raumfahrt & Verteidigung und andere segmentiert. Die Automobilindustrie verzeichnete 2022 den höchsten Umsatz. Die weltweite Umstellung auf Elektrofahrzeuge durch eine verbesserte Energieeffizienz und geringere Betriebskosten treiben die Nachfrage nach effizienterer und leistungsfähiger Leistungselektronik und Wechselrichtern. SiC-basierte Leistungsgeräte werden in Elektrofahrzeugen eingesetzt, um Strom an verschiedene Komponenten des Fahrzeugs, wie den Elektromotor, die Batterie und die Bordladegeräte zu steuern und zu verteilen. Zum Beispiel hat Wolfspeed, Inc. im Januar 2023 bekannt gegeben, SiC-Stromgeräte für zukünftige Mercedes-Benz Elektrofahrzeuge (EV)-Plattformen bereitzustellen.

Das Industriesegment wird voraussichtlich in der Vorausschätzungsperiode aufgrund der steigenden Nachfrage nach Automatisierung in Industrien für Fertigungszwecke höchste CAGR registrieren. Das Industriesegment setzt fortschrittliche Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen und das Internet der Dinge (IoT) ein, um Effizienz und Produktivität zu verbessern. Solche Technologien helfen Herstellern, Prozesse zu optimieren, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Qualität zu erhöhen.

Nach Region

Die Region Asien-Pazifik ist aufgrund der zunehmenden Einführung von Elektrofahrzeugen in der Region der größte Markt für SiC-basierte Leistungselektronik und Wechselrichter. Viele Städte in der Region Asien-Pazifik leiden unter hoher Luftverschmutzung, was zu einer verstärkten Sensibilisierung für die Notwendigkeit der Verringerung der Emissionen aus dem Transport geführt hat. Länder wie China, Japan und Südkorea übernehmen zunehmend Elektrofahrzeuge, um diese Frage zu beantworten. Daher sind SiC-basierte Leistungselektronik und Wechselrichter wesentliche Komponenten in Elektrofahrzeugantriebssystemen, die zu einer wachsenden Nachfrage nach diesen Produkten in der Region geführt haben. Darüber hinaus haben viele Regierungen in der Region Asien-Pazifik Politiken umgesetzt, um die Annahme von Elektrofahrzeugen zu fördern. So bietet die Regierung von China Subventionen für Verbraucher, die Elektrofahrzeuge von einigen tausend bis zehntausenden von chinesischen Yuan kaufen, je nach Fahrzeugtyp und Reichweite.



Nordamerika wird erwartet, dass während der Prognosezeit durch die Anwesenheit einer großen Anzahl von Elektronikherstellern, darunter viele Unternehmen, die leistungsstarke und hocheffiziente elektronische Systeme produzieren, ein beträchtliches Wachstum zu verzeichnen ist. Die Präsenz wichtiger Unternehmen wie ON Semiconductors und Cree, Inc. in dieser Region treibt das Wachstum des regionalen Marktes voran.

SiC-basierte Leistungselektronik und Inverter Markt Wettbewerbslandschaft:

Der Markt für SiC-basierte Leistungselektronik und Wechselrichter ist sehr wettbewerbsfähig. Der Bericht bietet eine angemessene Analyse der am Markt beteiligten Schlüsselunternehmen. Marktteilnehmer übernehmen Strategien für Fusionen und Übernahmen und Produktinnovationen, um auf dem Markt wettbewerbsfähig zu bleiben. Die wichtigsten Akteure des globalen Marktes sind:

* STMicroelectronics
• ON Halbleiter
Infineon Technologies AG
Cree, Inc.
ROHM CO., LTD.
NXP Halbleiter N.V.
ABB Group
Renesas Electronics Corporation
Fuji Electric Co, Ltd.
Mitsubishi Electric Corp

Neueste Entwicklungen

* Im August 2022 startete Leapers Semiconductors ein hochleistungsdichtes SiC Power Modul der ED3S Serie. Die ED3 Serie lieferte eine große Effizienz, um die Endsysteme noch kompakter und kostengünstiger zu gestalten.

• Im Mai 2022 kündigte Rhombus Energy Solutions, ein auf EV-Lade- und Leistungsumwandlungstechnik spezialisiertes Unternehmen, eine Partnerschaft mit Wolfspeed, einem für seine Siliziumkarbid- (SiC)-Leistungselektronik-Lösungen bekannten Unternehmen. Diese Partnerschaft zielt darauf ab, die Effizienz, die Leistungsdichte und die schnellere Ladezeit von Rhombus-Produkten zu verbessern, indem Wolf Speeds fortschrittliche SiC-Technologie verwendet wird.