Объем рынка упаковки силовых модулей, доля, анализ – 2034 г.

Объем рынка упаковки силовых модулей

Объем мирового рынка корпусов силовых модулей оценивался в 2,4 млрд долларов США в 2024 году и, по оценкам, будет расти на 9,9% в год с 2025 по 2034 год. Спрос на решения для корпусирования силовых модулей значительно возрастает в связи с растущим внедрением электромобилей (EV), а также увеличением инвестиций в инфраструктуру интеллектуальных сетей.

На рынок упаковки силовых модулей значительно повлияла тарифная политика администрации Трампа. Тарифы на китайские полупроводники и электронные компоненты перевернули давние международные цепочки поставок, повысив производственные затраты для американских компаний, которые зависят от китайского импорта. Последующий рост цен по всей цепочке создания стоимости упаковки силовых модулей повлиял на рентабельность и конкурентоспособность.

В ответ на это некоторые производители восстановили свою деятельность в Соединенных Штатах или перенесли свои закупки и производство в другие страны, что вызвало краткосрочную неэффективность цепочки поставок, но также стимулировало инвестиции в отечественные производственные мощности. Однако, поскольку предприятия неохотно выделяли ресурсы из-за неясных долгосрочных последствий, волатильность и неопределенность торговой политики этого периода также привели к задержкам в инновациях и капитальных затратах.

Рост рынка электромобилей (EV) продолжает стимулировать рынок корпусов силовых модулей. Силовые модули являются важными компонентами для преобразования энергии и управления температурным режимом силовых агрегатов электромобилей. Как заявили в IBEF, в 2023 году мировой рынок электромобилей составил 255,54 млрд долларов США, а к 2033 году ожидается, что рынок достигнет 2,1 трлн долларов США, что указывает на высокий спрос на передовую силовую электронику. Кроме того, продажи электромобилей в Индии также выросли на 20,88 процента, достигнув 1,39 миллиона единиц. Это еще раз подтверждает растущее распространение электромобилей во всем мире. Такие тенденции создают возможности для инноваций в дизайне корпусов силовых модулей в отношении эффективности, рассеивания тепла и общего повышения производительности электромобилей.

Правительственные инициативы и инвестиции частного сектора увеличивают внедрение технологий интеллектуальных сетей, что, в свою очередь, стимулирует спрос на упаковку силовых модулей. Интеллектуальные сети требуют сложной силовой электроники для обеспечения оптимального распределения энергии, стабильности сети и интеграции возобновляемых источников энергии. Правительства и частный сектор увеличивают инвестиции в модернизацию электросетей для повышения надежности и снижения потерь энергии. Повышенное внимание к интеллектуальным системам управления энергопотреблением способствует внедрению высокопроизводительных силовых модулей, что заметно расширяет возможности для инноваций в технологиях упаковки.

Тенденции рынка упаковки силовых модулей

• Одной из наиболее заметных тенденций на рынке является резкий рост спроса на высокоэффективные корпуса силовых модулей, которые могут удовлетворять растущие потребности в мощности и обеспечивать управление температурным режимом. Этот спрос в значительной степени обусловлен расширением центров обработки данных. Появление облачных вычислений, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений обуславливает потребность в компактных модулях с высокой плотностью мощности, которые являются более энергоэффективными.   Statista сообщила, что ожидается, что рынок центров обработки данных вырастет с 465,9 млрд долларов США в 2023 году до 624,07 млрд долларов США к 2029 году, что отражает растущие инвестиции в энергоэффективные решения.
  
• Возобновляемые источники энергии стимулируют спрос на упаковку силовых модулей в солнечных инверторах, ветряных турбинах и системах хранения энергии. По мере того, как правительства и промышленность внедряют более чистые источники энергии, разрабатываются силовые модули, обеспечивающие более высокую эффективность, лучшее управление температурным режимом и надежность в экстремальных условиях окружающей среды. Эта тенденция стимулирует инновационный прогресс в силовой электронике на основе SiC и GaN, чтобы иметь более низкие потери при преобразовании энергии и улучшенную стабильность сети.
  

Анализ рынка упаковки силовых модулей

В зависимости от типа рынок делится на модуль GaN, модуль SiC, модуль FET, модуль IGBT и другие.

• Ожидается, что к 2034 году рынок модулей GaN достигнет 1,7 млрд долларов США. Растущее распространение модулей GaN можно объяснить их высокой частотой переключения, компактными размерами и низкими потерями энергии. Использование этих модулей в быстрой зарядке, электромобилях и центрах обработки данных — растущая тенденция. Одновременное внедрение модулей силовой электроники на основе GaN ускоряется из-за растущей потребности в энергоэффективных решениях.
  
• В 2024 году доля рынка IGBT Module составила 31,1%. Модули биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) продолжают доминировать на рынке из-за их преобладания в мощных промышленных двигателях, а также в электромобилях и системах возобновляемых источников энергии. Их жизнеспособность, особенно с точки зрения стоимости, в сочетании с высокими возможностями обработки напряжения и тока делает их жизненно важными для преобразования энергии в энергоемких отраслях.

В зависимости от компонента рынок корпусов силовых модулей подразделяется на подложку, опорную пластину, крепление кристалла, крепление подложки и инкапсуляцию.

• Ожидается, что к 2034 году рынок субстратов достигнет 2,3 млрд долларов США. Сегмент подложек растет быстрыми темпами благодаря инновациям в области высокоэффективных материалов, таких как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN). Для достижения улучшенной теплопроводности и электрической эффективности большинство производителей переходят на новые материалы подложек с повышенной прочностью и эксплуатационными характеристиками, особенно в приложениях возобновляемых источников энергии и электромобилей (EV).
  
• Сегмент базовых плит занимал долю рынка в 24% в 2024 году. В связи с тем, что корпуса силовых модулей нуждаются в улучшенном терморегулировании и механической стабильности, спрос на современные материалы для базовых пластин растет. Промышленность переходит на материалы из меди и карбида алюминия (AlSiC) для достижения лучшего рассеивания тепла и долговечности. Растущее использование модулей из карбида кремния (SiC) и нитрида галлия (GaN) в электромобилях и системах возобновляемой энергетики еще больше стимулирует инновации в конструкциях базовых пластин, которые могут обеспечить повышенную удельную мощность и более длительный срок службы.
  

В зависимости от области применения рынок корпусов силовых модулей сегментирован на электромобили (EV), двигатели, рельсовую тягу, ветряные турбины, фотоэлектрическое оборудование и другие.

• В 2024 году доля рынка электромобилей (EV) составила 25,5%. Электромобили стимулируют быстрое развитие корпусов силовых модулей, поскольку автопроизводителям требуются эффективные решения для управления батареями, систем зарядки и преобразования энергии. Использование модулей SiC и GaN в инверторах электромобилей находится на подъеме, что сводит к минимуму потери мощности при одновременном увеличении запаса хода, что делает его самым быстрорастущим сегментом приложений.
  
• Прогнозируется, что к 2034 году рынок двигателей будет расти со среднегодовым темпом роста 9,7%. В корпусе силовых модулей по-прежнему доминируют промышленные и автомобильные двигатели. Усовершенствованные силовые модули все чаще используются в энергоэффективных электроприводах для производства, транспорта и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Доминирование этого сегмента поддерживается повышением автоматизации и строгими нормами энергоэффективности.

• В 2024 году рынок упаковки силовых модулей в США составил 646,4 млн долларов США. Тенденция к электрификации, особенно в отношении электромобилей (EV), возобновляемых источников энергии и центров обработки данных, распространяется в Соединенных Штатах. Инновации в корпусе силовых модулей для улучшения терморегулирования и повышения энергоэффективности стимулируются растущим спросом на высокоэффективную силовую электронику. В связи с постоянными инвестициями государственного и корпоративного капитала в решения в области чистой энергии, сложные силовые модули играют решающую роль в поддержке следующего поколения устойчивой инфраструктуры.
  
• Ожидается, что рынок корпусов силовых модулей в Германии будет расти в среднем на 10,6% в течение прогнозируемого периода. Внедрение электромобилей в Германии заметно увеличивается благодаря государственной поддержке, а также строгим нормам выбросов. Более широкое внедрение электромобилей стимулирует спрос на усовершенствованные силовые модули, которые оптимизируют производительность аккумуляторов и улучшают инфраструктуру быстрой зарядки. ITA заявляет, что правительство Германии поставило перед собой цель довести количество электромобилей до 15 миллионов на дорогах к 2030 году, что вызовет высокий спрос на улучшенные технологии упаковки силовых модулей для автомобильных приложений.
  
• Ожидается, что рынок упаковки силовых модулей в Китае будет расти в среднем на 10,5% в течение прогнозируемого периода. Китай продолжает лидировать во внедрении широкозонных полупроводниковых силовых модулей, особенно в электромобилях, промышленной автоматизации и системах возобновляемых источников энергии. Агрессивное стремление Китая к самодостаточности в полупроводниках в сочетании с крупномасштабным производством электромобилей способствует развитию технологий упаковки силовых модулей, которые повышают эффективность и надежность в приложениях с высокой мощностью.
  
• Ожидается, что на долю Японии будет приходиться 15,2% рынка корпусов силовых модулей в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Акцент Японии на промышленной автоматизации и бытовой электронике привел к росту инвестиций в энергоэффективные энергетические решения. Акцент на устойчивое развитие и миниатюризацию страны стимулирует разработку передовых компактных корпусов модулей с высокой плотностью мощности, которые повышают эффективность системы и снижают энергопотребление.
  
• Ожидается, что рынок корпусов силовых модулей в Индии будет расти в среднем на 11,3% в течение прогнозируемого периода. Быстрое расширение проектов в области возобновляемых источников энергии и электромобильности в Индии увеличивает спрос на эффективную упаковку силовых модулей. Инновации в силовой электронике ускоряются благодаря инициативам правительства в области чистой энергетики, а также увеличению инвестиций в солнечную и ветровую энергетику. Усовершенствованные силовые модули с более высоким КПД для управления температурным режимом имеют решающее значение для расширяющейся энергетической инфраструктуры страны.
  

Доля рынка упаковки силовых модулей

Рынок отличается высокой конкуренцией. В топ-3 игроков на рынке входят Amkor Technology, Texas Instruments и Toshiba, на долю которых приходится значительная доля рынка — более 22%.

На рынке корпусов силовых модулей доминируют как устоявшиеся полупроводниковые компании, так и новые игроки, специализирующиеся на передовых технологиях упаковки. Значительные инвестиции в исследования и разработки направлены на улучшение управления температурным режимом, удельной мощности и общей эффективности модулей. Стратегические партнерства, слияния и поглощения предпринимаются для укрепления цепочек поставок и увеличения охвата рынка. Кроме того, производители интегрируют свои силовые модули с материалами с широкой запрещенной зоной, такими как нитрид галлия (GaN) и карбид кремния (SiC). Уделяя повышенное внимание электромобилям, системам возобновляемой энергетики и автомобильной промышленности, эти компании пытаются соответствовать стандартам энергоэффективности, разрабатывая компактные и высокопроизводительные силовые модули. Экспансия в развивающиеся быстрорастущие регионы, лицензирование технологий, вертикальная интеграция и инвестиции в новые бизнес-структуры также являются ключевыми стратегиями, формирующими отрасль.

Стратегия Fuji Electric Co. Ltd. основана на инновациях за счет продвижения высокоэффективных силовых полупроводников и сложных модульных решений для промышленной автоматизации и использования возобновляемых источников энергии. Чтобы повысить производительность и предотвратить потери энергии, Fuji Electric сосредоточилась на инвестициях в технологию SiC (карбид кремния).

Компания Infineon Technologies AG стратегически использует свой опыт в области широкозонных полупроводников, применяя карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN) для питания модулей для автомобильной и энергетической отраслей. Участие в слияниях, research-partnering, цифровизация и внедрение новых процессов для операционной эффективности является дополнительным направлением деятельности компании. Чтобы удовлетворить растущий рыночный спрос на энергоэффективные энергетические решения, Infineon также внедряет устойчивые меры в энергоэффективное производство. 

Корпорация Mitsubishi Electric использует стратегию, направленную на миниатюризацию и упаковку модулей высокой плотности мощности для электромобилей и интеллектуальных сетей. Компания применяет запатентованные методы упаковки для повышения надежности, а также передовые технологии управления температурным режимом. Чтобы удовлетворить растущий мировой спрос, Mitsubishi расширяет свои возможности по производству полупроводников.

Компании на рынке упаковки силовых модулей

Некоторые из известных участников рынка, работающих в индустрии упаковки силовых модулей, включают:

• Технология «Амкор»
• Фудзи Электрик
• Хитачи
• Технологии Infineon
• Кёсера
  

Новости индустрии упаковки силовых модулей

• В июле 2024 года компания Texas Instruments (TI) представила MagPack, технологию интегрированной магнитной упаковки силового модуля, которая минимизирует размер силового модуля и повышает производительность. Эта технология позволяет проектировщикам увеличить удельную мощность, эффективность и электромагнитные помехи без ущерба для тепловых характеристик.
  
• В декабре 2023 года Li Auto заключила партнерское соглашение с STMicroelectronics, чтобы ускорить выход на рынок высоковольтных аккумуляторных электромобилей (BEV) с использованием технологии карбида кремния (SiC). В соответствии с многолетним соглашением STMicroelectronics будет поставлять Li Auto устройства SiC MOSFET для повышения производительности и эффективности своих электромобилей в различных сегментах рынка.
  

Отчет об исследовании рынка упаковки силовых модулей включает в себя углубленное освещение отрасли с оценками и прогнозом с точки зрения выручки (млрд долларов США) с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок, по типу

• Модуль GaN
• Модуль SiC
• Модуль полевых транзисторов
• Модуль IGBT
• Другие

Рынок, по компонентам

• Субстрат
• Опорной плиты
• Крепление матрицы
• Крепление подложки
• Инкапсуляции

Рынок, по применению

• Электромобили (EV)
• Двигатели
• Железнодорожная тяга
• Ветряные турбины
• Фотоэлектрическое оборудование
• Другие

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

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