Mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC: tendencias de la industria y pronóstico hasta 2030

Análisis y tamaño del mercado de semiconductores de potencia de SiC

Los semiconductores de potencia de SiC son los semiconductores más comunes y se consideran la mejor opción para la electrónica. Estos semiconductores de potencia de SiC se aplican en los sectores doméstico, comercial e industrial y en otras áreas. Los semiconductores de potencia de SiC están disponibles en dos tipos de dispositivos, como dispositivos discretos de SiC y chips de SiC. Debido a los avances tecnológicos, la prevalencia de los dispositivos discretos de SiC ha aumentado más rápido. La propiedad más importante de los semiconductores de potencia de SiC es su alta conductividad térmica, junto con otras que utilizan la electricidad de manera eficiente. Los semiconductores de potencia de SiC se utilizan en telecomunicaciones, energía y electricidad, generación de energía renovable y en varios otros lugares. Los semiconductores de potencia de SiC se utilizan en la electrónica de potencia y están ganando popularidad entre las personas. La demanda de semiconductores de potencia de SiC en el mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC está aumentando a un ritmo mayor. Para ello, varios actores del mercado están introduciendo nuevos productos y formando asociaciones para expandir su negocio en el mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC.

Data Bridge Market Research analiza que se espera que el mercado global de semiconductores de potencia de SiC alcance un valor de USD 7.030.515,23 mil para 2030, con una CAGR del 26,0 % durante el período de pronóstico. El informe del mercado global de semiconductores de potencia de SiC también cubre de manera integral el análisis de precios, el análisis de patentes y los avances tecnológicos.     

Definición de mercado

El término semiconductor de potencia de SiC se refiere al tipo de semiconductor que contiene carbono y silicio y opera a voltajes y temperaturas muy altos. Los semiconductores de potencia de SiC se pueden utilizar para producir un material fuerte y muy duro. Los semiconductores de potencia de SiC se pueden implementar en varios sectores, como telecomunicaciones, energía y electricidad, automoción, generación de energía renovable y en diferentes áreas más. Básicamente, se los considera debido a sus propiedades de conducción térmica máxima más altas que han ampliado el área de aplicación. Los semiconductores de potencia de SiC son dispositivos que se consideran dispositivos de potencia de alta frecuencia que se aplican principalmente en comunicaciones inalámbricas. El semiconductor de SiC ofrece diez veces la intensidad del campo de ruptura dieléctrica, tres veces la conductividad térmica y tres veces la banda prohibida en comparación con un semiconductor de silicio. El semiconductor de SiC se ha apoderado del mercado debido a su alto rendimiento y eficiencia. El semiconductor de potencia de SiC ofrece trabajar a alto voltaje y corriente y ofrece baja resistencia de encendido además de ser eficiente a altas temperaturas. Por lo tanto, la combinación de carburo de silicio ha demostrado ser una mejor y óptima opción de semiconductor.

Dinámica del mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC

En esta sección se aborda la comprensión de los factores impulsores, las ventajas, las oportunidades, las limitaciones y los desafíos del mercado. Todo esto se analiza en detalle a continuación:

Conductores

• La llegada de los semiconductores de potencia de SiC

El SiC tiene propiedades muy útiles como material semiconductor. En aplicaciones como inversores, controladores de motores y cargadores de baterías, los dispositivos de carburo de silicio (SiC) ofrecen muchas ventajas, como una densidad de potencia mejorada, menores requisitos de refrigeración y un menor coste general del sistema. Estas ventajas son suficientes para que los semiconductores de potencia de SiC alcancen una alta eficiencia.

La energía que pierde el SiC durante la fase de recuperación inversa es solo el 1% de la energía que pierde el silicio, lo que crea una enorme diferencia en la eficiencia del material. La ausencia virtual de una corriente de cola permite un apagado más rápido y genera menores pérdidas. Dado que hay menos energía para disipar, un dispositivo de SiC puede conmutar a frecuencias más altas y mejorar la eficiencia. El tamaño más pequeño, más eficiente y el menor peso del SiC en comparación con otros materiales pueden crear una solución de mayor calificación o un diseño más pequeño con requisitos de enfriamiento reducidos. Por lo tanto, la llegada de los semiconductores de potencia de SiC es un factor importante que se espera que impulse el crecimiento del mercado global de semiconductores de potencia de SiC.

• Creciente penetración de los vehículos electrónicos

El mundo está cambiando muy rápido y se está orientando hacia las energías renovables. Todos los sectores, los actores del mercado y las instituciones gubernamentales están poniendo más atención en construir infraestructura para vehículos eléctricos y generar más demanda de estos vehículos.

Según la información de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), en 2021 había 16,5 millones de coches eléctricos en circulación, el triple en solo tres años, y se trata de una cifra importante en comparación con 2020. Las ventas de coches eléctricos aumentaron y se duplicaron en China, siguieron aumentando en Europa y repuntaron en Estados Unidos en 2021. Estos datos muestran que hay un tremendo aumento en la penetración de los vehículos eléctricos en el mercado, lo que puede afectar positivamente al medio ambiente, así como al mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC. El SiC es muy eficiente a altos voltajes, lo que permite tiempos de carga de batería rápidos que son comparables a llenar el tanque de los vehículos convencionales. La electrónica de potencia de carburo de silicio está permitiendo un aumento en los sistemas de propulsión de 800 voltios, allanando el camino para vehículos eléctricos más ligeros con mayor autonomía.

Oportunidad

• Asociación estratégica y adquisición por parte de fabricantes de SiC

Existen varias organizaciones y actores del mercado que están creando alianzas y adquisiciones estratégicas. Esta alianza genera un enorme impacto positivo en el crecimiento del mercado global de semiconductores de potencia de SiC. Esta colaboración da como resultado una cooperación, convirtiéndose en una ruta de bajo costo para que nuevos competidores obtengan tecnología y acceso al mercado.

 Una empresa conjunta implica que dos o más empresas aúnen sus recursos y conocimientos para lograr un objetivo en particular. Hay muchas organizaciones que colaboran entre sí y generan un impacto positivo en el crecimiento del mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC.

Restricción/Desafío

• Problemas relacionados con la fabricación de obleas de SiC

Una oblea de SiC es un material semiconductor que tiene excelentes propiedades eléctricas y térmicas. Es un semiconductor de alto rendimiento que es ideal para una amplia variedad de aplicaciones. Además de su alta resistencia térmica, también presenta un nivel muy alto de dureza. Los fabricantes de obleas de SiC se enfrentan a muchos desafíos de fabricación. Los principales defectos que pueden ocurrir durante la fabricación de sustratos de SiC son fallas de apilamiento cristalino, microtubos, picaduras, rasguños, manchas y partículas superficiales. Estos factores están afectando negativamente el rendimiento de los dispositivos de SiC, que se han detectado con mayor frecuencia en obleas de 150 mm que en obleas de 100 mm. Esto se debe a que el SiC es el tercer material compuesto más duro del mundo y también es muy frágil, y su producción plantea desafíos complejos relacionados con el tiempo de ciclo, el costo y el rendimiento de corte. Es efectivo predecir que incluso el cambio a obleas de 200 mm implicará problemas importantes. De hecho, será necesario garantizar la misma calidad del sustrato, enfrentando una densidad inevitablemente mayor de defectos.

Impacto posterior a la COVID-19 en el mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC

La industria de semiconductores de potencia de SiC observó una disminución gradual de la demanda debido al confinamiento y las leyes gubernamentales de COVID-19, ya que las instalaciones de fabricación y los servicios estaban cerrados. Incluso el desarrollo privado y público se suspendió. Además, la industria también se vio afectada por la interrupción de la cadena de suministro, especialmente de las materias primas utilizadas en el proceso de fabricación de semiconductores de potencia de SiC. Las estrictas regulaciones gubernamentales para diferentes industrias y las restricciones al comercio y el transporte fueron algunos de los principales factores que hicieron mella en el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia de SiC en todo el mundo en 2020 y en los dos primeros trimestres de 2021. A medida que la producción de semiconductores de potencia de SiC se desaceleró debido a las restricciones de los gobiernos de todo el mundo, la producción no satisfizo la demanda en los primeros tres trimestres de 2020. Además, se ha observado una alta demanda/requerimiento de productos semiconductores de potencia de SiC en la industria automotriz y de defensa, en el sector médico y en aplicaciones hidráulicas. La reanudación de la producción de la industria del petróleo y el gas y la automotriz; impulsó aún más la creciente demanda de semiconductores de potencia de SiC en todo el mundo. Esto no sólo provocó un aumento de la demanda sino que también aumentó el coste del producto.

Acontecimientos recientes

• En diciembre de 2022, STMicroelectronics y Soitec (Euronext Paris), en el diseño y fabricación de materiales semiconductores innovadores, anunciaron la siguiente etapa de su cooperación en sustratos de carburo de silicio (SiC), con la calificación de la tecnología de sustrato de SiC de Soitec por parte de ST prevista para los próximos 18 meses. El objetivo de esta cooperación es la adopción por parte de ST de la tecnología SmartSiC de Soitec para su futura fabricación de sustratos de 200 mm, alimentando su negocio de fabricación de dispositivos y módulos, con una producción en volumen prevista a medio plazo. Esta colaboración ayudará a la empresa a impulsar sus finanzas, así como el crecimiento del mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC.
• En julio de 2022, Semikron Danfoss y la empresa ROHM Semiconductor, con sede en Kioto, llevan más de diez años colaborando en la implementación de carburo de silicio (SiC) en módulos de potencia. Recientemente, la última cuarta generación de MOSFET de SiC de ROHM ha sido totalmente homologada en los módulos eMPack de SEMIKRON para uso en automoción. Por tanto, ambas empresas atienden las necesidades de los clientes de todo el mundo. Esta colaboración mejoró las finanzas de la empresa y tuvo un impacto positivo en el crecimiento del mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC.

Alcance del mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC

El mercado global de semiconductores de potencia de SiC está segmentado en función del tipo, rango de voltaje, tamaño de oblea, tipo de oblea, aplicación y vertical. El crecimiento entre estos segmentos le ayudará a analizar segmentos de crecimiento reducido en las industrias y brindará a los usuarios una valiosa descripción general del mercado y conocimientos del mercado para ayudarlos a tomar decisiones estratégicas para identificar las principales aplicaciones del mercado.

Por tipo

• MOSFET
• Módulos híbridos
• Diodos de barrera Schottky (SBDS)
• Transistor bipolar de transistores (IGTB)
• Transistor de unión bipolar (BJT)
• Diodo pin
• Transistor de transistores de unión (JFET)
• Otros

Según el tipo, el mercado global de semiconductores de potencia de SiC está segmentado en MOSFETS, módulos híbridos, diodos de barrera Schottky (SBDS), IGBT, transistor de unión bipolar (BJT), diodo Pin, FET de unión (JFET) y otros.

Por rango de voltaje

• 301-900 voltios
• 901-1700 voltios
• Por encima de 1701 V

Sobre la base del rango de voltaje, el mercado global de semiconductores de potencia de SiC está segmentado en 301-900 V, 901-1700 V y más de 1701 V.

Por tamaño de oblea

• 6 pulgadas
• 4 pulgadas
• 2 pulgadas
• Más de 6 pulgadas

Sobre la base del tamaño de la oblea, el mercado global de semiconductores de potencia de SiC está segmentado en 6 pulgadas, 4 pulgadas, 2 pulgadas y más de 6 pulgadas.

Por tipo de oblea

• Obleas epitaxiales de SiC
• Obleas de SiC en blanco

Sobre la base del tipo de oblea, el mercado global de semiconductores de potencia de SiC está segmentado en obleas epitaxiales de SiC y obleas de SiC en blanco.

Por aplicación

• Vehículos eléctricos (VE)
• Fotovoltaica
• Fuentes de alimentación
• Accionamientos de motores industriales
• Infraestructura de carga de vehículos eléctricos
• Dispositivos de RF
• Otros

Sobre la base de la aplicación, el mercado global de semiconductores de potencia SIC está segmentado en vehículos eléctricos (VE), energía fotovoltaica, fuentes de alimentación, controladores de motores industriales, infraestructura de carga de VE, dispositivos de RF y otros.

Por vertical

• Automotor
• Servicios públicos y energía
• Industrial
• Transporte
• Informática y telecomunicaciones
• Electrónica de consumo
• Aeroespacial y defensa
• Comercial
• Otros

Sobre la base de la vertical, el mercado global de semiconductores de potencia de SiC está segmentado en automotriz, servicios públicos y energía, industrial, transporte, TI y telecomunicaciones, electrónica de consumo, aeroespacial y defensa, comercial y otros.

Análisis y perspectivas regionales del mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC

Se analiza el mercado global de semiconductores de potencia SiC y se proporcionan información y tendencias del tamaño del mercado por región, tipo, rango de voltaje, tamaño de oblea, tipo de oblea, aplicación y vertical como se menciona anteriormente.

Los países cubiertos en el informe global del mercado de semiconductores de potencia de SiC son EE. UU., Canadá, México, Alemania, Reino Unido, Italia, Francia, España, Suiza, Países Bajos, Bélgica, Rusia, Turquía, Polonia, Suecia, Dinamarca, resto de Europa, Japón, China, Corea del Sur, India, Australia y Nueva Zelanda, Hong Kong, Taiwán, Singapur, Tailandia, Indonesia, Malasia, Filipinas, Vietnam y resto de Asia-Pacífico, Sudáfrica, Emiratos Árabes Unidos, Israel, Egipto, Qatar, Arabia Saudita, Kuwait, resto de Medio Oriente y África, Brasil, Argentina y resto de Sudamérica.

En 2023, se espera que la región de Asia y el Pacífico domine el mercado mundial de semiconductores de potencia de SiC debido a la alta demanda de semiconductores de potencia de SiC. Además, se espera que la alta demanda de módulos de potencia y dispositivos relacionados actúe como un factor impulsor del crecimiento del mercado.    

La sección de regiones del informe también proporciona factores individuales que impactan en el mercado y cambios en la regulación del mercado que afectan las tendencias actuales y futuras del mercado. Los puntos de datos como el análisis de la cadena de valor ascendente y descendente, las tendencias técnicas y el análisis de las cinco fuerzas de Porter, los estudios de casos son algunos de los indicadores utilizados para pronosticar el escenario del mercado para países individuales. Además, la presencia y disponibilidad de marcas globales y sus desafíos enfrentados debido a la competencia grande o escasa de las marcas locales y nacionales, el impacto de los aranceles nacionales y las rutas comerciales se consideran al proporcionar un análisis de pronóstico de los datos de la región.   

Análisis del panorama competitivo y de la cuota de mercado global de semiconductores de potencia de SiC

El panorama competitivo del mercado global de semiconductores de potencia de SiC proporciona detalles por competidor. Los detalles incluidos son una descripción general de la empresa, las finanzas de la empresa, los ingresos generados, el potencial de mercado, la inversión en investigación y desarrollo, las nuevas iniciativas de mercado, la presencia global, los sitios e instalaciones de producción, las capacidades de producción, las fortalezas y debilidades de la empresa, el lanzamiento de productos, la amplitud y variedad de productos y el dominio de las aplicaciones. Los puntos de datos anteriores proporcionados solo están relacionados con el enfoque de las empresas en relación con el mercado global de semiconductores de potencia de SiC.

Algunos de los principales actores que operan en el mercado global de semiconductores de potencia de SiC son WOLFSPEED, INC., STMicroelectronics, ROHM CO., LTD., Fuji Electric Co., Ltd., Mitsubishi Electric Corporation, Texas Instruments Incorporated, Infineon Technologies AG, Semikron Danfoss, Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd., Renesas Electronics Corporation, TOSHIBA ELECTRONIC DEVICES & STORAGE CORPORATION, Microchip Technology Inc., Semiconductor Components Industries, LLC, NXP Semiconductors, UnitedSiC, SemiQ Inc., Littlefuse, Inc., Allegro MicroSystems, Inc., Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd. (una subsidiaria de Hitachi Group) y GeneSiC Semiconductor Inc., entre otros.

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