Rapport d'analyse du marché mondial des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC : taille, part de marché et tendances – Aperçu du secteur et prévisions jusqu'en 2032

Taille du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

• Le marché mondial des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC était évalué à 775,18 millions de dollars en 2024  et devrait atteindre  6 342,86 millions de dollars d’ici 2032 , soit un TCAC de 30,05 % au cours de la période de prévision.
• La croissance du marché est principalement tirée par la demande croissante d'électronique de puissance écoénergétique, l'adoption rapide des véhicules électriques et le développement des systèmes d'énergies renouvelables tels que l'énergie solaire et éolienne.
• L'intérêt croissant des consommateurs et des industriels pour le développement durable, conjugué aux progrès des technologies des semi-conducteurs haute fréquence et haute température, stimule davantage la demande du marché, tant auprès des équipementiers que sur le marché de l'après-vente.

Analyse du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

• Le marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC connaît une forte croissance, les industries privilégiant l'efficacité énergétique, la densité de puissance élevée et la gestion thermique dans les systèmes électroniques avancés.
• La demande croissante des segments des véhicules électriques et des énergies renouvelables encourage les fabricants à innover avec des solutions semi-conductrices à haut rendement, durables et à haute fréquence.
• L'Amérique du Nord domine le marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC avec une part de revenus de 33 % en 2024, grâce à une industrie automobile mature, des investissements importants dans les énergies renouvelables et de solides capacités de fabrication de semi-conducteurs.
• La région Asie-Pacifique devrait connaître la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision, alimentée par une urbanisation rapide, l'adoption croissante des véhicules électriques et la demande croissante d'électronique de puissance dans des pays comme la Chine, le Japon et la Corée du Sud.
• Le segment des modules de puissance SiC détenait la plus grande part de revenus de marché (45 %) en 2024, grâce à son efficacité supérieure dans les applications à haute densité de puissance telles que les véhicules électriques, les systèmes d'énergie renouvelable et les équipements industriels.

Portée du rapport et segmentation du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Tendances du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

« Adoption croissante des semi-conducteurs à large bande interdite pour l’efficacité énergétique »

• Les semi-conducteurs de puissance en carbure de silicium (SiC) et en nitrure de gallium (GaN) sont de plus en plus privilégiés en raison de leur efficacité énergétique supérieure et de leurs pertes de puissance inférieures à celles des semi-conducteurs traditionnels à base de silicium.
• Ces matériaux à large bande interdite permettent des températures de fonctionnement plus élevées, des vitesses de commutation plus rapides et des pertes d'énergie réduites, ce qui les rend idéaux pour les applications hautes performances.
• Dans les véhicules électriques (VE), les modules de puissance en SiC sont privilégiés pour leur capacité à supporter des tensions et des températures élevées, améliorant ainsi l'efficacité des onduleurs et des chargeurs embarqués.
• Les modules de puissance GaN gagnent du terrain dans les télécommunications et l'électronique grand public grâce à leurs vitesses de commutation élevées et à leur conception compacte, notamment pour les chargeurs rapides et l'infrastructure 5G.
  • Par exemple, des entreprises comme Infineon Technologies et Navitas Semiconductor intègrent des solutions GaN et SiC dans les systèmes de recharge des véhicules électriques et les onduleurs d'énergie renouvelable afin d'améliorer les performances et de réduire la consommation d'énergie.
• Les constructeurs automobiles intègrent de plus en plus les semi-conducteurs SiC et GaN comme composants standard dans les véhicules hybrides et électriques (VH/VE) afin d'optimiser l'efficacité du groupe motopropulseur et d'étendre l'autonomie.
• Les applications d'énergies renouvelables, telles que les onduleurs photovoltaïques et les convertisseurs d'éoliennes, adoptent le SiC et le GaN pour leur capacité à maximiser la production d'énergie et à minimiser les pertes de puissance.

Dynamique du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Conducteur

« Forte demande de véhicules électriques et d’énergies renouvelables »

• La demande mondiale croissante de véhicules électriques et hybrides favorise l'adoption des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC, qui offrent un rendement élevé et une gestion thermique efficace pour les composants de véhicules électriques tels que les onduleurs, les chargeurs et les convertisseurs CC-CC.
• Le développement des systèmes d'énergies renouvelables, comme l'énergie solaire et éolienne, accroît le besoin de solutions de conversion d'énergie efficaces, les semi-conducteurs SiC et GaN offrant des performances supérieures dans les onduleurs photovoltaïques et les systèmes de stockage d'énergie.
• Ces semi-conducteurs réduisent les pertes d'énergie et permettent des conceptions compactes et légères, contribuant ainsi à une meilleure efficacité énergétique des véhicules et à une réduction des coûts d'exploitation dans les applications industrielles.
• Les initiatives et incitations gouvernementales promouvant les énergies propres et l'électrification, notamment en Amérique du Nord, en Europe et en Asie-Pacifique, accélèrent l'adoption des technologies SiC et GaN.
  • Par exemple, Siemens Energy et Vestas ont utilisé des semi-conducteurs SiC et GaN dans des systèmes solaires et éoliens afin d'améliorer l'efficacité et la fiabilité de la conversion d'énergie.
• L'essor de la technologie 5G et de l'automatisation industrielle stimule davantage la demande de semi-conducteurs GaN, qui excellent dans les applications à haute fréquence telles que les infrastructures de télécommunications.

Retenue/Défi

« Coûts de production élevés et fabrication complexe »

•  La production de semi-conducteurs de puissance en SiC et GaN fait appel à des matériaux de pointe et à des techniques de fabrication sophistiquées, ce qui engendre des coûts de production plus élevés que pour les alternatives à base de silicium.
• L'équipement spécialisé, le contrôle qualité rigoureux et les économies d'échelle limitées augmentent les coûts de démarrage et d'exploitation, ce qui influe sur le prix des produits et la compétitivité sur le marché.
• La disponibilité de substrats SiC et GaN de haute qualité est limitée, ce qui entraîne des contraintes sur la chaîne d'approvisionnement et des perturbations potentielles dans la mise à l'échelle de la production.
  • Par exemple, les substrats en SiC sont plus chers et plus difficiles à produire que les plaquettes de silicium, tandis que le GaN nécessite des procédés de croissance épitaxiale complexes, ce qui augmente les coûts.
• L'expertise technique requise pour la conception et l'intégration des dispositifs GaN et SiC constitue un obstacle, car la transition depuis les technologies à base de silicium exige des connaissances et des compétences spécialisées.
• Ces difficultés peuvent freiner l'adoption sur les marchés sensibles aux coûts et limiter le développement à grande échelle des semi-conducteurs GaN et SiC, notamment dans l'électronique grand public et les industries à faible marge.

Portée du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché est segmenté en fonction du produit et de l'application.

• Sous-produit

Le marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC est segmenté, selon le type de produit, en modules de puissance SiC, modules de puissance GaN, composants SiC discrets et composants GaN discrets. En 2024, le segment des modules de puissance SiC détenait la plus grande part de marché (45 %), grâce à son rendement supérieur dans les applications à haute densité de puissance telles que les véhicules électriques, les systèmes d'énergies renouvelables et les équipements industriels. Les modules de puissance SiC sont privilégiés pour leur conductivité thermique élevée, leurs faibles pertes de commutation et leur capacité à fonctionner à haute tension et à haute température, ce qui les rend idéaux pour les environnements exigeants comme les onduleurs de véhicules électriques et les onduleurs photovoltaïques.

Le segment des composants discrets en GaN devrait connaître le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide, d'environ 30 %, entre 2025 et 2032. Cette croissance est alimentée par une adoption croissante dans l'électronique grand public, les télécommunications et les applications de faible à moyenne puissance, telles que les chargeurs rapides et les centres de données. Les dispositifs discrets en GaN offrent des vitesses de commutation élevées et des conceptions compactes, fournissant ainsi des solutions efficaces et économiques pour les applications haute fréquence.

• Sur demande

Selon l'application, le marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC se segmente en alimentations électriques, variateurs de vitesse pour moteurs industriels, véhicules hybrides/électriques, onduleurs photovoltaïques, traction et autres. Le segment des alimentations électriques représentait la plus grande part du chiffre d'affaires en 2025, porté par la demande croissante de systèmes de gestion de l'énergie performants dans l'électronique grand public, les centres de données et les applications industrielles. Les semi-conducteurs GaN et SiC permettent de concevoir des alimentations électriques compactes, légères et économes en énergie, contribuant ainsi aux efforts mondiaux en faveur du développement durable et de la réduction de la consommation énergétique.

Le segment des véhicules hybrides/électriques (VHE) devrait afficher le taux de croissance annuel composé (TCAC) le plus rapide entre 2025 et 2032, porté par l'adoption rapide des véhicules électriques et le besoin en électronique de puissance à haut rendement. Les modules de puissance en carbure de silicium (SiC) sont largement utilisés dans les onduleurs et les chargeurs embarqués des véhicules électriques en raison de leur capacité à supporter des tensions et des températures élevées, tandis que les dispositifs en nitrure de gallium (GaN) gagnent du terrain dans les convertisseurs CC-CC grâce à leurs capacités de commutation rapide, contribuant ainsi à une plus grande autonomie et à des temps de charge plus courts.

Analyse régionale du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

• L'Amérique du Nord domine le marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC avec une part de revenus de 33 % en 2024, grâce à une industrie automobile mature, des investissements importants dans les énergies renouvelables et de solides capacités de fabrication de semi-conducteurs.
• La région Asie-Pacifique devrait connaître la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision, alimentée par une urbanisation rapide, l'adoption croissante des véhicules électriques et la demande croissante d'électronique de puissance dans des pays comme la Chine, le Japon et la Corée du Sud.

Analyse du marché américain des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché nord-américain des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC devrait connaître la croissance la plus rapide aux États-Unis, portée par la production croissante de contenu numérique, l'essor du streaming multimédia et le développement des écosystèmes de maison connectée. Les consommateurs recherchent de plus en plus des solutions de stockage fiables et évolutives pour leurs bibliothèques numériques en pleine expansion, incluant les contenus multimédias haute résolution et les données personnelles. La demande croissante de stockage multimédia à domicile, conjuguée aux progrès des applications de maison connectée et à l'émergence de solutions de stockage cloud hybrides, dynamise davantage le marché. Les préoccupations liées à la confidentialité et à la sécurité des données contribuent également à l'attrait des solutions NAS sur site, qui constituent une alternative au stockage cloud public et offrent aux utilisateurs un meilleur contrôle de leurs données.

Analyse du marché européen des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché européen des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC devrait connaître une croissance annuelle composée (TCAC) importante tout au long de la période de prévision. Cette croissance est principalement due aux réglementations strictes en matière de protection des données, telles que le RGPD, qui stimulent la demande de systèmes de stockage locaux et sécurisés. Les consommateurs européens privilégient les solutions leur offrant un meilleur contrôle de leurs données. La région connaît également une urbanisation croissante et une demande accrue d'objets connectés, favorisant ainsi l'adoption des systèmes NAS dans les applications résidentielles, commerciales et les immeubles collectifs.

Analyse du marché britannique des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché britannique des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC devrait connaître une croissance annuelle composée (TCAC) remarquable au cours de la période de prévision. Cette croissance est alimentée par la demande croissante de solutions de stockage de données sécurisées et centralisées, notamment en raison de l'augmentation constante du volume de contenus numériques, tels que les vidéos 4K et les images haute résolution. L'essor du télétravail et des entreprises à domicile accélère la demande de solutions NAS, qui offrent des plateformes fiables pour le stockage, la sécurité et la collaboration des données. L'engouement du Royaume-Uni pour la création et la consommation de contenus numériques, conjugué au besoin de solutions de sauvegarde de données robustes, devrait continuer à stimuler la croissance du marché.

Analyse du marché allemand des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché allemand des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC devrait connaître une croissance annuelle composée importante, portée par une sensibilisation accrue à la sécurité numérique et la demande de solutions technologiquement avancées et axées sur la protection de la vie privée. L'infrastructure performante de l'Allemagne, associée à son engagement en faveur de l'innovation et du développement durable, favorise l'adoption des NAS, notamment dans les bâtiments résidentiels et commerciaux où la protection des données est primordiale. La confiance des consommateurs dans les solutions de stockage local sécurisées est un facteur déterminant, en phase avec leurs attentes.

Analyse du marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC en Asie-Pacifique

Le marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC en Asie-Pacifique est en passe de connaître la croissance annuelle composée la plus rapide, portée par l'urbanisation croissante, la hausse des revenus disponibles et les progrès technologiques rapides dans des pays comme la Chine, le Japon et l'Inde. L'intérêt grandissant de la région pour les maisons intelligentes, soutenu par les initiatives gouvernementales en faveur de la numérisation, accélère l'adoption des solutions NAS. L'Asie-Pacifique s'imposant comme un pôle de production de composants et de systèmes NAS, l'accessibilité et le prix abordable de ces dispositifs s'étendent à un plus large public. La pénétration croissante des smartphones et des tablettes dans les économies émergentes contribue également à la demande de solutions performantes de stockage et de gestion des données.

Analyse du marché japonais des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché japonais des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC connaît une forte croissance, portée par la culture high-tech du pays, son urbanisation rapide et l'importance accordée à la sécurité des données. L'adoption des NAS est stimulée par le nombre croissant de maisons intelligentes et de bâtiments connectés, qui nécessitent un stockage de données centralisé et accessible. L'intégration des NAS avec d'autres objets connectés, tels que les caméras de sécurité domestiques et les appareils électroménagers intelligents, alimente cette croissance. Par ailleurs, le vieillissement de la population japonaise devrait accroître la demande de solutions de gestion des données conviviales et sécurisées, tant dans le secteur résidentiel que commercial.

Analyse du marché chinois des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

Le marché chinois des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC représente une part importante du chiffre d'affaires de la région Asie-Pacifique, grâce à l'essor de la classe moyenne, à l'urbanisation rapide et au fort taux d'adoption des technologies. La Chine est l'un des plus grands marchés pour les appareils domotiques, et les serveurs NAS grand public gagnent en popularité dans les logements, les commerces et les locations. Le développement des villes intelligentes, la disponibilité de solutions NAS abordables et la présence de fabricants nationaux performants sont des facteurs clés de la croissance du marché chinois, notamment dans les secteurs à forte consommation de contenu comme les médias et le commerce électronique.

Part de marché des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

L'industrie des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC est principalement dominée par des entreprises bien établies, notamment :

• Alpha et Omega Semiconductor (États-Unis)
• Fuji Electric Co., Ltd (Japon)
• Infineon Technologies AG (Allemagne)
• Littelfuse, Inc. (États-Unis)
• Société Mitsubishi Electric (Japon)
• Renesas Electronics Corporation (Japon)
• ROHM SEMICONDUCTEUR (Japon)
• SANKEN ELECTRIC CO., LTD. (Japon)
• STMicroelectronics (Suisse/France)
• IQE PLC (Royaume-Uni)
• Transphorm Inc. (États-Unis)
• Saint-Gobain (France)
• GeneSiC Semiconductor Inc. (États-Unis)
• DACO SEMICONDUCTEUR CO., LTD. (Taïwan)
• AGC Inc. (Japon)

Dernières évolutions du marché mondial des semi-conducteurs de puissance GaN et SiC

• En octobre 2023, Navitas Semiconductor a dévoilé GaNSafe™, le semi-conducteur de puissance au nitrure de gallium (GaN) le plus sécurisé au monde, lors de la conférence de la Société chinoise de l'alimentation électrique (CPSSC 2023). Cette plateforme GaN de nouvelle génération améliore la sécurité et l'efficacité des applications dans les véhicules électriques, les énergies renouvelables et l'électronique grand public. GaNSafe™ intègre une protection contre les courts-circuits à haute vitesse, un blindage contre les décharges électrostatiques (DES) et des fonctions de mise en marche/arrêt programmables, garantissant ainsi des performances robustes dans les environnements à haute puissance. Ce lancement renforce la position de leader de Navitas sur le marché des semi-conducteurs de puissance haute performance.
• En mars 2023, Infineon Technologies AG a finalisé l'acquisition de GaN Systems Inc., un chef de file canadien de la technologie GaN, pour un montant de 830 millions de dollars. Cette opération stratégique renforce le portefeuille GaN d'Infineon et ses capacités dans les secteurs de l'automobile, de l'industrie et des énergies renouvelables. L'acquisition accélère l'innovation dans les solutions d'alimentation haute efficacité et consolide le leadership mondial d'Infineon dans les systèmes d'alimentation. GaN Systems apporte plus de 200 employés et un large portefeuille de solutions de conversion de puissance à base de GaN, élargissant ainsi la présence d'Infineon sur le marché.
• En juin 2023, Qorvo, Inc. a lancé le QPB3810, un module d'amplificateur de puissance à base de GaN conçu pour les applications 5G MIMO massives (mMIMO). Cet amplificateur de 48 V et 8 watts couvre la bande 3,4–3,8 GHz et intègre un contrôle de polarisation pour optimiser l'efficacité et les performances des systèmes de communication sans fil haut débit et haute capacité. Le contrôleur de polarisation programmé en usine assure une optimisation en fonction de la température, prenant en charge la commutation TDD rapide. Ce lancement renforce le leadership de Qorvo dans les solutions d'infrastructure 5G.
• En mars 2023, Infineon Technologies AG a annoncé l'acquisition de GaN Systems Inc., un chef de file canadien de la technologie GaN, pour 830 millions de dollars. Cette opération stratégique renforce le portefeuille GaN d'Infineon et consolide sa position de leader mondial dans les systèmes d'alimentation. GaN Systems, dont le siège social est situé à Ottawa, au Canada, apporte plus de 200 employés et une vaste gamme de solutions de conversion de puissance à base de GaN. Cette acquisition accélère l'innovation dans les solutions d'alimentation à haut rendement, soutenant des applications telles que la recharge mobile, les centres de données, les onduleurs solaires résidentiels et les véhicules électriques.
• En avril 2022, ROHM Semiconductor et Delta Electronics ont conclu un partenariat stratégique pour développer et produire en série des dispositifs de puissance à base de GaN. Cette collaboration associe l'expertise de Delta en matière d'alimentation électrique au savoir-faire de ROHM en fabrication de semi-conducteurs de pointe, permettant ainsi la création de dispositifs de puissance GaN 600 V optimisés pour les systèmes d'alimentation. ROHM avait déjà mis en place un système de production en série de transistors HEMT GaN 150 V, élargissant sa gamme EcoGaN™ pour les communications IoT et les applications industrielles. Cette initiative renforce l'engagement des deux entreprises en faveur des solutions d'alimentation haute performance et de leur expansion sur le marché mondial.

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