Informe del mercado global de tiristores: panorama general del sector y pronóstico hasta 2032

Tamaño del mercado de tiristores

• El tamaño del mercado global de tiristores se valoró en USD 1.49 mil millones en 2024  y se espera que alcance  los USD 2.5 mil millones para 2032 , con una CAGR del 7,7% durante el período de pronóstico.
• El crecimiento del mercado global de tiristores está impulsado por la creciente demanda de un control de potencia eficiente en la automatización industrial, los vehículos eléctricos y los sistemas de transmisión de potencia de alto voltaje.

Análisis del mercado de tiristores

El mercado global de tiristores experimenta un crecimiento constante, impulsado por la creciente demanda global de gestión eficiente de la energía, conmutación de alta tensión y control electrónico fiable en diversas aplicaciones, como la electrónica de potencia, la automatización industrial, las energías renovables, los vehículos eléctricos (VE), la electrónica de consumo y la infraestructura de servicios públicos. A medida que las industrias priorizan la eficiencia energética y la miniaturización, los tiristores cobran relevancia gracias a su alta capacidad de conducción de corriente, estabilidad térmica y rentabilidad para controlar grandes cantidades de energía.

Un factor clave del crecimiento del mercado es el impulso global hacia la electrificación y la integración de las energías renovables. Los tiristores desempeñan un papel fundamental en la conversión de energía y los sistemas de control para inversores solares, aerogeneradores y redes inteligentes, lo que los convierte en componentes vitales en la transición hacia fuentes de energía más limpias. Su capacidad para manejar altas tensiones y una conmutación rápida también es esencial para la estabilidad de la red y la corrección del factor de potencia.

La rápida expansión de los vehículos eléctricos y el transporte ferroviario es otro factor clave. Los tiristores se utilizan ampliamente en cargadores de vehículos eléctricos, sistemas de gestión de baterías y variadores de velocidad gracias a su capacidad para regular el flujo de corriente y mejorar la eficiencia energética. En los sistemas de tracción ferroviaria, facilitan un control de potencia fluido y eficiente, reduciendo el desgaste mecánico y mejorando la seguridad.

En entornos industriales, los tiristores se utilizan en controladores de velocidad de motores, reguladores de intensidad de luz, máquinas de soldar y sistemas de climatización (HVAC), donde su fiabilidad y durabilidad son valoradas en entornos de alta tensión y alta temperatura. Su uso generalizado en electrodomésticos como lavadoras, hornos microondas y cocinas de inducción también sustenta la demanda del mercado, especialmente en las economías emergentes.

Los avances tecnológicos, como el desarrollo de tiristores de apagado por compuerta (GTO), triacs bidireccionales y rectificadores controlados por silicio (SCR), están ampliando las áreas de aplicación y mejorando la eficiencia y el control. Además, se espera que la creciente adopción de la fabricación inteligente y las iniciativas de la Industria 4.0 impulse aún más la demanda de soluciones basadas en tiristores.

Sin embargo, el mercado se enfrenta a retos como la competencia de tecnologías de semiconductores más recientes, como los IGBT (transistores bipolares de puerta aislada) y los MOSFET, que ofrecen una conmutación más rápida y una mayor eficiencia en aplicaciones de baja a media tensión. Además, las fluctuaciones de precios de las materias primas, en particular del silicio, y los complejos requisitos de gestión térmica pueden limitar su adopción generalizada en ciertos escenarios de diseño compacto o con precios competitivos.

A pesar de estos desafíos, las perspectivas del mercado siguen siendo positivas. Se espera que el aumento de las inversiones en infraestructura de transmisión de alta tensión, la transición global hacia el transporte electrificado y la continua demanda de electrónica de potencia robusta y asequible mantengan el dinamismo del mercado. Las iniciativas gubernamentales que apoyan la energía verde, la digitalización industrial y la modernización de la infraestructura también están generando condiciones favorables para los fabricantes de tiristores.

A medida que la electrónica de potencia se integra más a la vida diaria y a las operaciones industriales, el mercado mundial de tiristores está preparado para un crecimiento continuo, innovación y un uso ampliado en una variedad de sectores de alto impacto.

Alcance del informe y segmentación del mercado de tiristores      

Tendencias del mercado de tiristores

Creciente adopción de vehículos eléctricos (VE) y sistemas de tracción ferroviaria

• La creciente adopción de tiristores en vehículos eléctricos (VE) y sistemas de tracción ferroviaria es una tendencia clave que impulsa el crecimiento del mercado global de tiristores. A medida que el mundo avanza hacia el transporte eléctrico, crece la demanda de componentes electrónicos de potencia capaces de gestionar altos voltajes y corrientes con precisión y fiabilidad. Los tiristores, en particular los rectificadores controlados por silicio (SCR) y los tiristores de apagado por compuerta (GTO), desempeñan un papel fundamental en la gestión del flujo de potencia en vehículos eléctricos y aplicaciones ferroviarias gracias a su capacidad para conmutar y controlar eficientemente grandes cargas eléctricas.
• En los vehículos eléctricos, los tiristores se utilizan en diversos subsistemas, como cargadores a bordo (OBC), sistemas de gestión de baterías (BMS), convertidores CC-CC y controladores de motores. Su robustez y alta eficiencia los hacen ideales para infraestructuras de carga rápida y aplicaciones de sistemas de propulsión donde la estabilidad térmica y la gestión de altas corrientes son esenciales. A medida que los vehículos eléctricos evolucionan hacia arquitecturas de mayor voltaje (por ejemplo, sistemas de 800 V), la necesidad de dispositivos de conmutación de alto voltaje fiables, como los tiristores, se hace aún más evidente.
• De igual manera, en la industria ferroviaria, los tiristores son un componente clave en los convertidores e inversores de tracción que controlan los motores de locomotoras eléctricas y trenes de metro. También permiten el frenado regenerativo, donde la energía cinética se convierte de nuevo en energía eléctrica y se devuelve a la red, mejorando la eficiencia energética y reduciendo los costes operativos. La electrificación de las redes ferroviarias, especialmente en países que priorizan el transporte sostenible, ha impulsado un aumento en la demanda de soluciones de electrónica de potencia como los tiristores.
• En general, la creciente adopción de vehículos eléctricos y sistemas ferroviarios eléctricos está generando una demanda sólida y sostenida de tiristores avanzados que ofrezcan alto rendimiento, durabilidad y compacidad. Se prevé que esta tendencia siga acelerándose a medida que aumenten las inversiones globales en transporte ecológico y sistemas de transporte con energías renovables.

Dinámica del mercado de tiristores

Conductor 

Creciente demanda de electrónica de potencia energéticamente eficiente

• La creciente demanda de electrónica de potencia energéticamente eficiente es uno de los principales impulsores del crecimiento del mercado global de tiristores. A medida que las industrias, los gobiernos y los consumidores se centran cada vez más en reducir el consumo energético y mejorar la eficiencia de los sistemas, el papel de los dispositivos semiconductores de potencia avanzados, como los tiristores, se ha vuelto crucial. Estos componentes están diseñados para controlar y convertir la energía eléctrica eficientemente, lo que los hace esenciales en aplicaciones donde se deben gestionar altos niveles de corriente y tensión con mínimas pérdidas de energía.
• Los tiristores son especialmente valiosos en sistemas que requieren conmutación precisa, estabilidad térmica y bajas pérdidas por conducción, como variadores de frecuencia para motores, controles de iluminación, sistemas de climatización (HVAC) y convertidores de potencia. En entornos industriales, se utilizan para regular maquinaria y equipos de gran tamaño, lo que permite una mejor gestión energética y reduce los costes operativos. Su capacidad de conmutación rápida y de gestión de cargas de potencia considerables permite un funcionamiento más eficiente de sistemas que anteriormente dependían de relés mecánicos o dispositivos semiconductores menos eficientes.
• Este cambio también se ve impulsado por el aumento de las regulaciones ambientales y los objetivos de sostenibilidad. Gobiernos y empresas de todo el mundo promueven la adopción de tecnologías de eficiencia energética mediante incentivos y mandatos, lo que impulsa aún más la demanda de electrónica de potencia basada en tecnología de tiristores. Ya sea para mejorar la eficiencia de los electrodomésticos o para impulsar la integración de energías renovables en las redes eléctricas, los tiristores desempeñan un papel fundamental en el avance de los objetivos globales de eficiencia energética.
• Como resultado, el impulso hacia sistemas energéticos más ecológicos y eficientes no solo está incrementando la adopción de tiristores en los sectores tradicionales, sino que también está abriendo nuevas oportunidades en mercados emergentes como la movilidad eléctrica, los edificios inteligentes y la infraestructura digital.

Restricción/Desafío

Lucha con operaciones de alta frecuencia y requisitos de conmutación complejos

• Los tiristores, si bien son muy eficaces para manejar alta tensión y corriente, presentan limitaciones inherentes en operaciones de alta frecuencia y requisitos de conmutación complejos. Esta limitación técnica se debe a sus características básicas de encendido y apagado. A diferencia de los dispositivos semiconductores modernos, como los MOSFET y los IGBT, los tiristores requieren que la corriente que circula por ellos se anule para poder apagarse. Esto significa que no pueden apagarse fácilmente mediante una señal de puerta, lo que restringe significativamente su uso en circuitos que requieren una conmutación rápida o repetida.
• En aplicaciones de alta frecuencia, como las de convertidores CC-CC, inversores de alta velocidad y sistemas de radiofrecuencia, la capacidad de encender y apagar dispositivos de forma rápida y eficiente es crucial para mantener el rendimiento, minimizar las pérdidas y reducir el calor. Los tiristores, debido a sus velocidades de conmutación relativamente lentas y su limitada flexibilidad de control, no son adecuados para estos entornos. Su lento tiempo de recuperación y sus largos tiempos de apagado pueden provocar cuellos de botella en el rendimiento, interferencias electromagnéticas (EMI) y caídas de eficiencia cuando se utilizan en sistemas que requieren conmutación rápida.
• Además, aplicaciones modernas como sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, controladores de motores avanzados y equipos médicos de precisión exigen dispositivos semiconductores compatibles con modulación por ancho de pulso (PWM) y un control de temporización complejo, algo que los tiristores no están diseñados para manejar. Su incapacidad para operar eficientemente a estas frecuencias más altas los hace menos deseables en la electrónica de vanguardia que requiere soluciones compactas, ligeras y de alto rendimiento.
• Como resultado, muchos fabricantes y diseñadores de sistemas están optando por alternativas más avanzadas, como los IGBT y los semiconductores de banda ancha (p. ej., SiC y GaN), que ofrecen mayor velocidad de conmutación, eficiencia y rendimiento térmico en entornos de alta frecuencia. Este cambio tecnológico supone una limitación considerable para la adopción generalizada de tiristores en aplicaciones emergentes.

Alcance del mercado de los tiristores

El mercado está segmentado en función de la potencia nominal, el tipo y la aplicación.

• Por potencia nominal

El mercado global de tiristores, segmentado por potencia nominal en Menos de 500 MW, 500–999 MW y 1000 MW y más, aborda diversas necesidades de control energético en los sectores industrial y de servicios públicos. La categoría Menos de 500 MW abarca aplicaciones de potencia baja a media, como variadores de frecuencia para motores, sistemas HVAC, electrodomésticos y proyectos de energía renovable de menor envergadura, donde se utilizan soluciones de tiristores compactas y rentables para una regulación energética eficiente. El rango de 500–999 MW se dirige a infraestructuras de escala media, incluyendo centrales eléctricas de tamaño mediano, estaciones de carga para vehículos eléctricos y grandes complejos industriales, que requieren módulos de tiristores robustos de alta corriente. El segmento de 1000 MW y más abastece a sistemas de generación y transmisión de energía a gran escala, como interconexiones HVDC, grandes redes eléctricas y grandes parques de energía renovable, donde los tiristores son esenciales para la conmutación de alta tensión, la estabilización de la red y el control del flujo de energía. Esta segmentación refleja la amplia adaptabilidad de la tecnología de tiristores en aplicaciones de conversión de energía de baja potencia y alta capacidad.

• Por tipo

El mercado global de tiristores, segmentado por tipo en tiristores conmutados por compuerta (GCT), tiristores conmutados por compuerta integrados (IGCT), tiristores de apagado por compuerta (GTO), rectificadores controlados por silicio (SCR), triacs y tiristores unidireccionales y bidireccionales, refleja la amplia gama de necesidades de conmutación y control de potencia en diversas aplicaciones. Los GCT e IGCT se utilizan en aplicaciones de alta potencia y alta eficiencia, como variadores industriales y sistemas de transmisión HVDC, donde la conmutación rápida y las bajas pérdidas de conducción son cruciales. Los GTO, capaces de activarse y desactivarse mediante señales de compuerta, se emplean en tracción eléctrica, inversores de potencia y sistemas de control de motores de alto rendimiento. El SCR, uno de los tiristores más utilizados, predomina en aplicaciones que requieren rectificación controlada, como en fuentes de alimentación, cargadores de baterías y máquinas de soldar. Los triacs son los preferidos para la conmutación de CA y la atenuación de la luz en electrónica de consumo y electrodomésticos debido a su capacidad de corriente bidireccional. Los tiristores unidireccionales y bidireccionales ofrecen flexibilidad de diseño para sistemas de control de baja a media potencia. Cada tipo cumple con distintos requisitos de tensión, corriente y control, lo que subraya la versatilidad de los tiristores en la electrónica de potencia moderna.

• Por aplicación

El mercado global de tiristores, segmentado por aplicación en Industria y Manufactura, Electrónica de Consumo, Telecomunicaciones, Automoción, Aeroespacial y Defensa, Salud, y Transmisión de Energía y Servicios Públicos, destaca la diversidad de usos de la tecnología de tiristores en sectores que requieren un control de potencia preciso y alta eficiencia. En la industria y la manufactura, los tiristores son cruciales para accionamientos de motores, equipos de soldadura y sistemas de automatización, garantizando un control eficiente de maquinaria pesada. La electrónica de consumo utiliza tiristores en dispositivos como reguladores de intensidad, herramientas eléctricas y electrodomésticos para una conmutación de CA compacta y fiable. En telecomunicaciones, desempeñan un papel en la protección contra sobretensiones y la regulación de potencia de equipos de comunicación sensibles. El sector automotriz integra tiristores en sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, sistemas de carga de baterías e inversores de potencia, impulsando la creciente transición hacia la electrificación. Las aplicaciones aeroespaciales y de defensa exigen tiristores robustos para sistemas de aeronaves, radares y electrónica de potencia de grado militar, donde el rendimiento en condiciones extremas es esencial. En el ámbito sanitario, los tiristores se utilizan en equipos de imagenología y dispositivos médicos de precisión que requieren un suministro de potencia estable y controlado. Por último, la transmisión de energía y los servicios públicos representan un mercado importante, que utiliza tiristores de alta potencia para la estabilidad de la red, la transmisión HVDC y las tecnologías de redes inteligentes, donde permiten un flujo de energía eficiente y confiable a lo largo de largas distancias.

Análisis regional del mercado de tiristores

América del norte

Norteamérica lidera el mercado mundial de tiristores, impulsada por una fuerte inversión en automatización industrial, energías renovables e infraestructura eléctrica de alto rendimiento. Las principales empresas de servicios públicos están modernizando sus sistemas de transmisión con tecnologías HVDC y de redes inteligentes basadas en convertidores y módulos de conmutación basados ​​en tiristores. El auge de las redes de carga de vehículos eléctricos (VE) y la electrificación ferroviaria también contribuyen significativamente, ya que los tiristores desempeñan un papel vital en el control de los sistemas de carga y tracción de alta corriente. Los fabricantes de semiconductores consolidados y los entornos de I+D propicios en EE. UU. y Canadá garantizan la innovación continua en dispositivos de tiristores compactos y de alta eficiencia. A pesar de la creciente competencia de las tecnologías IGBT y SiC, Norteamérica sigue siendo una región clave donde los tiristores mantienen una relevancia significativa en aplicaciones de alta potencia.

Europa

Europa desempeña un papel crucial en el mercado global de tiristores, impulsada por su decidido impulso hacia la integración de las energías renovables, la modernización de las redes inteligentes y la electrificación de los sistemas ferroviarios. Países como Alemania, Francia y el Reino Unido están invirtiendo fuertemente en plantas de energía eólica y solar, donde los convertidores basados ​​en tiristores son esenciales para la regulación eficiente de la energía y la gestión de la red. El compromiso de la región con la descarbonización y los estrictos requisitos de eficiencia energética han acelerado la implementación de sistemas HVDC y electrónica de potencia que incorporan tiristores de alto rendimiento. Además, la apuesta de Europa por la automatización industrial y la modernización de las fábricas está incrementando la demanda de soluciones robustas de control de motores, lo que consolida aún más la importancia de la tecnología de tiristores en los ecosistemas energéticos y manufactureros regionales.

Asia Pacífico

Asia Pacífico es la región de mayor crecimiento en el mercado global de tiristores, representando una parte significativa de los ingresos totales. Este crecimiento se ve impulsado por la rápida industrialización, la expansión urbana y la creciente demanda energética en países como China, India, Japón y Corea del Sur. Los gobiernos de la región están invirtiendo fuertemente en proyectos de energía renovable y sistemas de transmisión HVDC, que requieren módulos de tiristores de alto rendimiento para una conversión y control energéticos eficientes. La región también está experimentando un auge en la adopción de vehículos eléctricos y la expansión de los programas de electrificación ferroviaria, lo que impulsa aún más la demanda de componentes electrónicos de potencia robustos como los tiristores. Además, Asia Pacífico se beneficia de sólidos ecosistemas de fabricación locales y de la presencia de varias empresas clave en semiconductores, lo que favorece una producción rentable y el avance tecnológico en las tecnologías de tiristores.

América Latina

El mercado latinoamericano de tiristores está en constante crecimiento, impulsado por la expansión de las instalaciones de energía renovable, en particular los parques solares y eólicos, y la continua modernización de la infraestructura industrial y eléctrica. Países como Brasil, Chile y Argentina están integrando sistemas HVDC y tecnologías de inversores solares, donde los convertidores de tiristores desempeñan un papel crucial en la regulación eléctrica y la estabilidad de la red. La electrificación de los sistemas de transporte y ferrocarril en los centros urbanos, sumada a la mayor demanda de eficiencia energética en la minería y la industria manufacturera, también está impulsando su adopción. Sin embargo, la expansión del mercado se enfrenta a desafíos derivados de la volatilidad económica periódica, la lentitud del progreso regulatorio y la limitada capacidad de producción local. No obstante, las mejoras planificadas de las empresas de servicios públicos y las iniciativas de energía verde presentan oportunidades atractivas para el desarrollo continuo del mercado regional.

Oriente Medio y África

La región de Oriente Medio y África (MEA) está experimentando una creciente demanda de tiristores, impulsada especialmente por las grandes infraestructuras energéticas y las iniciativas de modernización industrial. La importante inversión en proyectos de energía solar y eólica en los países del Consejo de Cooperación del Golfo (CCG), junto con las mejoras de la red eléctrica en Sudáfrica, requiere electrónica de potencia robusta, como los tiristores, para una regulación eficiente del voltaje y una conversión de energía de alta capacidad. Además, la creciente automatización en los sectores del petróleo y el gas, la manufactura y la petroquímica está incrementando la necesidad de sistemas precisos de control de motores y gestión energética basados ​​en la tecnología de tiristores. Si bien su adopción aún es incipiente, los programas gubernamentales centrados en la sostenibilidad y la diversificación industrial están sentando las bases para un crecimiento significativo de las aplicaciones de tiristores en el mercado de MEA.

Cuota de mercado de los tiristores

La industria mundial de tiristores está liderada principalmente por empresas bien establecidas, entre las que se incluyen:

• ABB Ltd.
• Infineon Technologies AG
• Corporación Mitsubishi Electric
• Corporación ON Semiconductor
• STMicroelectronics NV
• Corporación Toshiba
• Compañía Eléctrica Fuji, Ltd.
• Corporación Electrónica Renesas
• Semikron International GmbH
• Vishay Intertechnology, Inc.
• Littelfuse, Inc.
• Hitachi Ltd.
• Corporación IXYS
• Compañía Eléctrica Sanken, Ltd.
• Corporación SanRex
• Dynex Semiconductor Ltd.

Últimos avances en el mercado mundial de tiristores

• En abril de 2024, ABB Ltd. lanzó un nuevo sistema convertidor de alta potencia basado en IGCT para aplicaciones de accionamiento industrial e integración de energía renovable, mejorando significativamente la eficiencia energética y la confiabilidad del sistema en parques solares y eólicos.
• En diciembre de 2023, Infineon Technologies AG presentó rectificadores controlados por silicio (SCR) de próxima generación y tiristores basados ​​en SiC bajo su marca CoolSiC™, optimizados para inversores de vehículos eléctricos, estaciones de carga rápida y aplicaciones de red eléctrica.
• En febrero de 2024, Mitsubishi Electric Corporation presentó un nuevo módulo IGCT de 3,3 kV destinado a sistemas de tracción ferroviaria y automatización industrial, junto con una capacidad de producción ampliada en Fukuoka para satisfacer la creciente demanda en Asia y Europa.
• En mayo de 2024, STMicroelectronics formó una asociación de desarrollo estratégico con Schneider Electric para cocrear controladores de potencia de CA basados ​​en tiristores para redes industriales inteligentes y sistemas de almacenamiento de energía, incorporando simulaciones de gemelos digitales.

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