炭化ケイ素パワー半導体：市場シェア分析、産業動向と統計、成長予測（2025年～2030年）

株式会社グローバルインフォメーション（所在地：神奈川県川崎市、代表者：樋口 荘祐、証券コード：東証スタンダード 4171）は、市場調査レポート「炭化ケイ素パワー半導体：市場シェア分析、産業動向と統計、成長予測（2025年～2030年）」（Mordor Intelligence）の販売を2月20日より開始しました。

【当レポートの詳細目次】
https://www.gii.co.jp/report/moi1641946-silicon-carbide-power-semiconductor-market-share.html

炭化ケイ素パワー半導体市場規模は、2025年に27億3,000万米ドルと推定され、予測期間（2025～2030年）のCAGRは25.24%で、2030年には84億1,000万米ドルに達すると予測されています。

パンデミックの発生は、世界中の中小・大規模産業に経済的混乱をもたらしました。製造業の大部分には、生産性を向上させるために人々が密接に接触する工場現場での作業が含まれるためです。

SiC（炭化ケイ素）はバンドギャップが広いため、高出力用途に使用されています。SiCには様々なポリタイプ（多形）が存在するが、4H-SiCはパワーデバイスに最も理想的です。材料能力の向上を目指した研究開発活動の増加は、市場成長の強力な原動力になると予想されます。例えば、米国エネルギー省（DOE）のAdvanced Research Projects AgencyEnergy（ARPA-E）は、Creating Innovative and Reliable Circuits Using Inventive Topologies and Semiconductors（CIRCUITS）プログラムの一環として、21のプロジェクトに3,000万米ドルの資金提供を発表しました。また、SiCパワーエレクトロニクスの製造コスト削減を意図したNREL主導の研究に対する米国DOEによる投資のようなイニシアティブは、このような動向をさらに後押しし、より堅牢なSiCベースのデバイスの範囲を拡大する可能性があります。

電気自動車は、自動車産業において、航続距離、充電時間、性能の向上など、顧客の期待に応える一定の利点を記載しています。しかし、電気自動車には、高温で効率的かつ効果的に動作するパワーエレクトロニクスデバイスが必要です。そのため、ワイドバンドギャップSiC技術を用いたパワーモジュールの開発が進められています。

電気自動車は、価格の低下と航続距離の伸びに伴い、今日では一般的なものとなりつつあります。国際エネルギー機関の報告書「Global EV 展望 2021」によると、2020年には1,020万台以上の小型電気乗用車が道路を走っていました。また、電気自動車の登録台数は2020年に41%増加し、市場に成長機会をもたらしています。

半導体はまた、エネルギー損失を減らし、太陽エネルギーや風力エネルギーの電力変換器を長寿命化するためにSiCを使用しています。例えば、太陽光発電エネルギーでは主に、効率、電力密度、信頼性を高めるために、高出力、低損失、高速スイッチング、高信頼性の半導体デバイスが必要とされます。したがって、SiCデバイスは、増大するエネルギー需要を満たすための太陽光発電エネルギー要件に対する有望なソリューションを記載しています。

クリーンテック需要がもたらす可能性を利用するため、複数の企業がSiCパワー半導体市場に参入しています。例えば、2021年4月、ニューヨーク州立大学ポリテクニックラボ（SUNY Poly）からスピンオフしたNoMIS Power Groupは、SiCパワー半導体デバイス、モジュール、パワーマネジメント製品開発者へのサポートを提供するサービスの設計、製造、販売を計画していると発表しました。

また、SiCパワー半導体は、高周波になると寄生容量やインダクタンスが大きくなり、本来の性能を発揮できなくなります。このような点から、SiCの普及には製造設備の更新が必要となる可能性があり、現在の開発ペースでは実現できないです。

自動車パワートレイン内での炭化ケイ素（SiC）デバイスの使用に関する調査活動が行われています。しかし、最近の進歩により、徐々に実現可能なソリューションになりつつあります。例えば、急速充電ソリューションを採用しているTeslaでは、現在すでにSiCを車載アーキテクチャーに使用しています。加えて、電気自動車は価格が下がり、航続距離が伸びているため、最近では一般的になりつつあります。国際エネルギー機関（IEA）によると、2021年の全世界でのプラグイン電気自動車の販売台数は約660万台に達します。

SiC半導体は、プラグインハイブリッド車（PHEV）や完全電気自動車（EV）で使用される車載充電器やインバータなどのアプリケーションに最適です。そのエネルギー効率は、従来のシリコンに比べて格段に高いからです。

また、EVが長距離を走行し、妥当な時間枠内で充電できるようにするには、車両のパワーエレクトロニクスが高温に対応できなければならないです。SiC半導体は、95％以上のエネルギー効率という利点があります。高出力急速充電器による充電など、電力変換時に熱として失われるエネルギーはわずか5％です。

日本では、東京大学がMitsubishi Electric Corporationと共同でSiC半導体デバイスの信頼性向上に取り組んでいます。これに先立ち、Mitsubishi Electricはハイブリッド車向けに設計された新しい超小型SiCインバータを公開し、2021年頃の量産化を目指しています。

さらに、Delphi TechnologiesとCreeは提携し、CreeのSiC MOSFETを組み合わせた前者のインバータを開発しました。これにより、ハイブリッド車や完全電気自動車の航続距離延長をサポートする高出力を可能にしながら、パワーモジュール全体の温度を大幅に低減しました。また、これらのインバータは、競合モデルよりも40%軽量で30%コンパクトです。

さらに、Infineon Technologiesは2021年5月、車載用CoolSiC MOSFET技術を搭載した新しいパワーモジュールを発表しました。Siの代わりにSiCを使用することで、電気自動車のコンバーターの高効率化を実現しています。例えば、Hyundai Motor Groupは、InfineonのCoolSiCパワーモジュールを搭載したトラクションインバータにより、Siベースのソリューションと比較してこのSiCソリューションの低損失による効率向上により、車両の航続距離を5%以上伸ばすことができたと報告しています。

さらに、2021年3月、英国政府は、英国研究・イノベーション主導の産業戦略チャレンジ基金の一環として、炭化ケイ素（SiC）パワー半導体デバイスを製造し、輸送、家庭、産業用のより効率的なパワーエレクトロニクスを作成し、国家がネットゼロの野望を達成するのを支援するため、スウォンジー大学に480万英ポンドを授与しました。

アジア太平洋は世界のSiCパワー半導体市場を独占しており、これは世界半導体市場の成長に関連しており、政府の施策にも支えられています。さらに、この地域の半導体産業は、中国、台湾、日本、韓国が牽引しており、これらを合わせると世界のディスクリート半導体市場の約65%を占めます。これとは対照的に、タイ、ベトナム、シンガポール、マレーシアなども同地域の市場支配に大きく貢献しています。

インド電子半導体協会によると、インドの半導体部品市場は2025年までに323億5,000万米ドル規模になり、CAGRは10.1%（2018～2025年）になると予想されています。同国は世界の研究開発センターにとって有利な進出先です。そのため、政府が進めているMake In Indiaイニシアチブは、半導体市場への投資につながると期待されています。

さらに、同地域はエレクトロニクスのハブであり、他国への輸出や同地域での消費のために毎年数百万個の電子機器を生産しています。このような電子部品や電子機器の高い生産量は、調査対象市場のシェアに大きく貢献しています。例えば、インドにおける民生用電子機器の需要増加も、この地域の市場成長を促進しています。IBEFによると、インドにおける電子機器ハードウェアの需要は、2024年度までに4,000億米ドルに達すると予想されており、これが市場成長をさらに促進します。

中国は世界最大の電力生産国です。同国のエネルギー需要は増加し、その結果、エネルギー生産量も増加すると予想されます。例えば、IEAによると、中国では電気自動車の販売台数が2倍以上に増加しており、さらに2021年には、他国よりも約330万台多い電気自動車が販売されます。

中国では自動車産業が増加しており、世界の自動車市場でますます重要な役割を果たしています。中国政府は、自動車部品部門を含む自動車産業を基幹産業のひとつと位置づけています。政府は、中国の自動車生産台数が2020年までに3,000万台、2025年までに3,500万台に達すると見込んでいます。

さらにインドでは、政府の野心的な計画や取り組みにより、電気自動車市場が勢いを増しています。インドの公的機関はここ数年、電気自動車関連の施策をいくつか発表しており、同国における電気自動車の普及に対する強いコミットメント、具体的な行動、大きな野心を示しています。

炭化ケイ素パワー半導体市場の競争は激しいです。Infineon Technologies AG、Texas Instruments Inc.、ST Microelectronics NV、Hitachi Power Semiconductor Device Ltd.、NXP Semiconductor、富士電機、Semikron International GmbH、Cree Inc.、ON Semiconductor Corporation、Mitsubishi Electric Corporationなどです。これらの企業は、市場シェアを拡大するために、新製品の投入、提携、買収を行っています。

2021年6月-日本のエレクトロニクス企業であるHitachiは、ヒルズボロにおける既存のプレゼンスを拡大し、米国の製造顧客と協力して新技術を生み出すための大規模な半導体ラボを建設する計画を発表。

2021年4月-Infineon TechnologiesAGは、1200V製品ラインに新しいEasyPACK 2Bモジュールを発売しました。このモジュールは、CoolSiC MOSFET、TRENCHSTOP IGBT7デバイス、NTC温度センサ、PressFITコンタクト技術ピンを含む、3レベルのアクティブNPC（ANPC）トポロジーを記載しています。

・エクセル形式の市場予測（ME）シート
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第1章 イントロダクション
第2章 調査手法
第3章 エグゼクティブサマリー
第4章 市場洞察
第5章 市場力学
第6章 市場セグメンテーション
第7章 競合情勢
第8章 投資分析
第9章 市場の将来

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