Отчет о размере, доле и росте рынка устройств Power GaN - 2032 г.

Объем рынка устройств Power GaN

Рынок устройств Power GaN был оценен в 342,9 млн долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста более 35% в период с 2024 по 2032 год. Глобальный акцент на устойчивое развитие и сокращение углеродного следа значительно увеличил спрос на энергоэффективные решения в различных отраслях.

Устройства Power GaN становятся незаменимыми в высокоэффективных приложениях, включая центры обработки данных, системы возобновляемых источников энергии и электромобили (EV). Эти устройства обеспечивают более низкие потери на проводимость и переключение, что позволяет работать на более высоких рабочих частотах и удельной мощности. Такая эффективность не только снижает энергопотребление, но и сводит к минимуму потребность в охлаждении, что еще больше повышает общую эффективность системы, которая становится все более востребованной в глобальных инициативах по энергосбережению.

Рынок электромобилей переживает быстрый рост, поскольку страны по всему миру стремятся к более экологичным альтернативам транспорту. Устройства Power GaN играют ключевую роль в повышении производительности силовых агрегатов электромобилей, бортовых зарядных устройств и зарядных станций. Их компактные размеры и более высокая эффективность позволяют создавать более легкие и эффективные системы преобразования энергии, которые имеют решающее значение для увеличения запаса хода электромобиля и сокращения времени зарядки. Сдвиг в сторону электрификации в автомобильной промышленности стимулирует спрос на устройства GaN, которые являются ключом к достижению необходимой эффективности и производительности в приложениях для электромобилей. Например, в июне 2023 года EE Times Europe сообщила о росте инвестиций в сложные полупроводники, такие как GaN, что обусловлено электрификацией транспортных средств. В статье отмечается, что, хотя GaN в настоящее время больше подходит для приложений ниже 600 В, его потенциал значителен в различных автомобильных системах, включая системы питания 48 В, которые становятся все более распространенными в современных транспортных средствах.

Индустрия бытовой электроники требует все более эффективных и компактных решений для питания, поскольку устройства становятся все более сложными и портативными. Технология Power GaN обеспечивает более высокую плотность мощности и эффективность в электронных устройствах, что приводит к созданию более компактных, легких и мощных зарядных устройств и адаптеров. Эта технология удовлетворяет потребность в быстрой зарядке и эффективном управлении питанием в смартфонах, ноутбуках, игровых устройствах и другой портативной электронике. По мере того, как растут ожидания потребителей в отношении более длительного времени автономной работы и более быстрой зарядки, ожидается, что внедрение устройств GaN в этом секторе ускорится.

Производство устройств на основе GaN (нитрида галлия) сопряжено со значительными трудностями из-за сложных и дорогостоящих процессов. Подготовка подложки, особенно для высококачественных пластин GaN, и эпитаксиальное выращивание являются сложными процессами, требующими специализированного оборудования и материалов, что приводит к увеличению затрат. В отличие от кремния, который выигрывает от десятилетий оптимизации и экономии за счет масштаба, технология GaN находится в зачаточном состоянии, что делает ее более дорогой. Эти высокие производственные затраты ограничивают внедрение GaN, особенно в чувствительных к стоимости приложениях, где доминируют альтернативы на основе кремния. Снижение этих затрат имеет решающее значение для того, чтобы GaN мог эффективно конкурировать на более широких рынках.

Тенденции рынка устройств Power GaN

Индустрия силовых устройств GaN переживает значительный рост, обусловленный растущим спросом на энергоэффективные решения в различных секторах, включая возобновляемые источники энергии, электромобили (EV) и бытовую электронику. По мере того, как отрасли концентрируются на снижении энергопотребления и повышении производительности, устройства на основе GaN становятся незаменимыми благодаря своей превосходной эффективности, высокочастотной работе и меньшим потерям мощности по сравнению с традиционными устройствами на основе кремния.

На рынке электромобилей внедрение силовых устройств GaN ускоряется, поскольку производители стремятся повысить эффективность преобразования энергии и уменьшить размер и вес электронных компонентов. Способность GaN работать на более высоких частотах и температурах, а также компактный форм-фактор делают его идеальным для силовых агрегатов электромобилей и зарядной инфраструктуры. Эта тенденция еще больше подкрепляется глобальными усилиями по переходу к более чистому транспорту, что стимулирует спрос на передовую силовую электронику. Например, в июле 2024 года глобальный дистрибьютор полупроводников Avnet заключил партнерское соглашение с GaN Systems для расширения дистрибуции передовых силовых полупроводников GaN. Это сотрудничество направлено на повышение доступности и поддержки решений на основе GaN в различных отраслях. Ожидается, что этот шаг будет способствовать внедрению технологии GaN, обеспечивающей повышенную производительность и эффективность в приложениях силовой электроники.

Анализ рынка устройств Power GaN

В зависимости от типа устройства рынок делится на транзисторы, диоды, силовые микросхемы. Ожидается, что к 2032 году стоимость сегмента транзисторов превысит 2 миллиарда долларов США.

• В индустрии силовых устройств GaN сегмент транзисторов доминирует из-за его широкого использования в приложениях преобразования и усиления мощности. Транзисторы на основе GaN обладают превосходной эффективностью и более высокими частотами переключения по сравнению с транзисторами на основе кремния, что делает их идеальными для таких секторов, как электромобили, возобновляемые источники энергии и бытовая электроника.
  
• Сегмент диодов набирает обороты, поскольку диоды GaN обеспечивают более быстрое переключение и меньшие потери, что имеет решающее значение для эффективного выпрямления мощности. Их внедрение растет в высокочастотных приложениях и источниках питания, где приоритет отдается снижению потерь энергии и компактной конструкции.
  
• Силовые ИС (интегральные схемы), использующие технологию GaN, становятся все более популярными благодаря своей способности интегрировать несколько функций, обеспечивая повышенную производительность и эффективность при меньшей занимаемой площади. Этот сегмент особенно важен в секторах бытовой электроники и телекоммуникаций, где спрос на компактные и высокопроизводительные решения для управления питанием стимулирует внедрение силовых ИС на основе GaN.
  

В зависимости от области применения рынок делится на бытовую электронику, автомобилестроение, промышленность, телекоммуникации, аэрокосмическую и оборонную промышленность, а также здравоохранение. Автомобильный сегмент является самым быстрорастущим сегментом со среднегодовым темпом роста более 37,5% в период с 2024 по 2032 год.

• На рынке устройств на основе энергетического GaN потребительская электроника является ключевым сегментом, что обусловлено спросом на компактные и эффективные решения для питания в таких устройствах, как смартфоны, ноутбуки и игровые консоли. Технология GaN обеспечивает более высокую плотность мощности и более быструю зарядку, что делает ее незаменимой в современной электронике.
  
• Автомобильный сегмент переживает значительный рост, вызванный растущим внедрением электромобилей (EV). Устройства GaN имеют решающее значение в силовых агрегатах электромобилей, бортовых зарядных устройствах и зарядной инфраструктуре, обеспечивая более высокую эффективность и уменьшенные размеры, что имеет решающее значение для повышения производительности и запаса хода автомобиля.
  
• В промышленном секторе устройства GaN приобретают все большее значение в приложениях, требующих надежного управления питанием, таких как системы возобновляемых источников энергии, приводы двигателей и источники питания. Их способность работать на высоких частотах с минимальными потерями энергии делает их идеальными для повышения энергоэффективности и снижения эксплуатационных расходов в промышленных условиях.
  
• Телекоммуникации — еще один жизненно важный сегмент, в котором технология GaN играет ключевую роль в инфраструктуре 5G и спутниковой связи. Высокая частота и мощность устройств GaN поддерживают повышенную скорость передачи данных и надежность, необходимые в современных телекоммуникационных сетях, что способствует их внедрению в этом секторе.
  
• В сегменте здравоохранения постепенно внедряется технология GaN, особенно в медицинском оборудовании для визуализации и диагностики, где необходимы высокая точность и эффективность. Устройства GaN повышают производительность этих систем, обеспечивая более точную диагностику и передовые методы лечения, повышая спрос на них в секторе здравоохранения.
  

Северная Америка доминировала на мировом рынке силовых устройств GaN в 2023 году, на ее долю приходилось более 30%. Рынок Северной Америки быстро растет, что обусловлено достижениями в области электромобилей, систем возобновляемых источников энергии и центров обработки данных. Акцент региона на энергоэффективности и устойчивости, подкрепленный благоприятной государственной политикой и инвестициями в передовые технологии, ускоряет внедрение устройств GaN. Присутствие ключевых игроков отрасли и сильная экосистема исследований и разработок еще больше способствуют росту рынка, с растущим спросом на высокопроизводительную силовую электронику в автомобильной, промышленной и потребительской промышленности.

Рынок Индии готов к значительному росту, обусловленному растущим внедрением электромобилей (EV) и инициатив в области возобновляемых источников энергии. Стремление правительства к энергоэффективности и местному производству, наряду с растущим спросом на передовую электронику в автомобильном и промышленном секторах, подпитывают рынок. Однако проблемы, связанные с высокими затратами и ограниченными внутренними производственными мощностями, могут сдерживать быстрое внедрение.

Китайский рынок энергетических устройств GaN быстро расширяется, чему способствует доминирующее положение страны в мировой электронной и полупроводниковой промышленности. Широкое использование технологии GaN в электромобилях, системах возобновляемой энергии и бытовой электронике в сочетании со значительными государственными инвестициями в исследования и разработки стимулирует рост рынка. Тем не менее, конкуренция со стороны отечественных технологий на основе кремния и чувствительность к ценам в некоторых областях применения могут повлиять на динамику рынка.

В Южной Корее наблюдается устойчивый рост, обусловленный сильной полупроводниковой промышленностью страны и ориентацией на технологии следующего поколения. Спрос на устройства GaN растет в автомобильной, телекоммуникационной и бытовой электронике, где высокая эффективность и компактные форм-факторы имеют решающее значение. Правительственные инициативы, поддерживающие инновации и решения в области зеленой энергетики, еще больше укрепляют рынок, хотя высокие производственные затраты остаются проблемой.

Японский рынок характеризуется развитым технологическим ландшафтом и сильным акцентом на энергоэффективность. Лидерство страны в автомобильной промышленности и бытовой электронике способствует внедрению технологии GaN, особенно в приложениях, требующих высокой надежности и производительности. Стратегические инвестиции Японии в исследования и разработки и ее стремление к устойчивым энергетическим решениям являются ключевыми факторами роста рынка, хотя рынок сталкивается с конкуренцией со стороны традиционных кремниевых технологий.

Доля на рынке устройств Power GaN

Ключевые игроки рынка силовых устройств GaN сосредоточены на расширении своих продуктовых портфелей за счет постоянных инноваций и стратегического партнерства. Компании вкладывают значительные средства в исследования и разработки для повышения эффективности и производительности устройств GaN, ориентируясь на быстрорастущие сектора, такие как электромобили, возобновляемые источники энергии и бытовая электроника. Кроме того, игроки оптимизируют производственные процессы для снижения затрат, что делает технологию GaN более конкурентоспособной по сравнению с традиционными кремниевыми решениями. Сотрудничество с автомобильными и промышленными гигантами также имеет решающее значение, обеспечивая более широкое внедрение и укрепляя их рыночные позиции во всем мире.

Компании рынка устройств Power GaN

Основными игроками, работающими в индустрии силовых устройств GaN, являются:

• Infineon Technologies AG
• GaN Systems Inc.
• Корпорация по эффективному преобразованию энергии (EPC)
• Техас Инструментс Инкорпорейтед
• Навитас Полупроводник
• Qorvo, Inc.
  

Новости отрасли Power GaN Devices

• В июне 2024 года компания Texas Instruments представила первый в отрасли интегрированный силовой модуль GaN (IPM), предназначенный для повышения эффективности и уменьшения размеров высоковольтных двигателей. Этот инновационный модуль сочетает в себе технологию GaN с расширенными функциями управления, что обеспечивает значительное повышение энергоэффективности и компактности, что делает его идеальным для приложений, требующих надежных и высокопроизводительных решений для управления двигателями.
  
• В июне 2024 года SK Keyfoundry ускоряет разработку силовых полупроводников GaN следующего поколения. Расширяя свои исследовательские и производственные возможности, компания стремится стать лидером в области технологии GaN, которая обещает повышенную энергоэффективность и производительность для различных приложений. Эта инициатива отражает стремление SK Keyfoundry к развитию полупроводниковых технологий и удовлетворению растущего спроса рынка на высокоэффективные решения в области электропитания.
  
• В апреле 2024 года Вермонт, ключевой игрок в производстве полупроводников, объявил о своем плане расширения за счет внедрения нового технологического центра, ориентированного на производство чипов из нитрида галлия (GaN). Эта инициатива направлена на укрепление позиций государства в полупроводниковой промышленности и расширение возможностей технологии GaN, которая имеет решающее значение для силовой электроники и высокоэффективных приложений.
  

Отчет об исследовании рынка устройств Power GaN включает в себя углубленный охват отрасли с оценками и прогнозами с точки зрения выручки (млн долларов США) с 2021 по 2032 год для следующих сегментов:

Рынок, По типу устройства

• Транзисторы
• Диоды
• Силовые ИС

Рынок, По диапазону напряжения

• Низкое напряжение (<200 В)
• Среднее напряжение (200 В - 600 В)
• Высокое напряжение (>600 В)

Рынок, по применению

• Электроника
• Автомобильный
• Промышленный
• Электросвязь
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность
• Здравоохранение

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

• Северная Америка
  • США
  • Канада
• Европа
  • Германия
  • ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
  • Франция
  • Италия
  • Испания
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Южная Корея
  • ANZ
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Остальная часть Латинской Америки
• MEA
  • ОАЭ
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • Остальная часть MEA