Rapport sur le marché mondial des thyristors : aperçu et prévisions du secteur jusqu'en 2032

Taille du marché des thyristors

• La taille du marché mondial des thyristors était évaluée à 1,49 milliard USD en 2024  et devrait atteindre  2,5 milliards USD d'ici 2032 , à un TCAC de 7,7 % au cours de la période de prévision.
• La croissance du marché mondial des thyristors est tirée par la demande croissante de contrôle de puissance efficace dans l'automatisation industrielle, les véhicules électriques et les systèmes de transmission de puissance haute tension.

Analyse du marché des thyristors

Le marché mondial des thyristors connaît une croissance soutenue, portée par la demande mondiale croissante en gestion efficace de l'énergie, en commutation haute tension et en contrôle électronique fiable dans diverses applications, notamment l'électronique de puissance, l'automatisation industrielle, les énergies renouvelables, les véhicules électriques (VE), l'électronique grand public et les infrastructures de services publics. Alors que les industries privilégient l'efficacité énergétique et la miniaturisation, les thyristors gagnent en importance grâce à leur capacité de transport de courant élevée, leur stabilité thermique et leur rentabilité pour le contrôle de grandes quantités d'énergie.

L'un des principaux moteurs de la croissance du marché est la poussée mondiale vers l'électrification et l'intégration des énergies renouvelables. Les thyristors jouent un rôle essentiel dans les systèmes de conversion et de contrôle de puissance des onduleurs solaires, des éoliennes et des réseaux intelligents, ce qui en fait des composants essentiels de la transition vers des sources d'énergie plus propres. Leur capacité à supporter des tensions élevées et une commutation rapide est également essentielle à la stabilité du réseau et à la correction du facteur de puissance.

L'essor rapide des véhicules électriques et du transport ferroviaire est un autre facteur clé. Les thyristors sont largement utilisés dans les chargeurs de véhicules électriques, les systèmes de gestion de batterie et les entraînements de moteurs, en raison de leur capacité à réguler le flux de courant et à améliorer l'efficacité énergétique. Dans les systèmes de traction ferroviaire, ils permettent un contrôle fluide et efficace de la puissance, réduisant ainsi l'usure mécanique et améliorant la sécurité.

Dans l'industrie, les thyristors sont utilisés dans les variateurs de vitesse, les variateurs de lumière, les postes de soudage et les systèmes CVC, où leur fiabilité et leur durabilité sont appréciées dans les environnements soumis à de fortes contraintes et à des températures élevées. Leur utilisation répandue dans les appareils électroménagers tels que les machines à laver, les fours à micro-ondes et les plaques à induction soutient également la demande du marché, notamment dans les économies émergentes.

Les avancées technologiques, notamment le développement des thyristors à coupure de grille (GTO), des triacs bidirectionnels et des redresseurs commandés au silicium (SCR), élargissent les domaines d'application et améliorent l'efficacité et le contrôle. De plus, l'adoption croissante de la fabrication intelligente et des initiatives de l'Industrie 4.0 devrait stimuler la demande de solutions à base de thyristors.

Cependant, le marché est confronté à des défis tels que la concurrence des nouvelles technologies de semi-conducteurs comme les IGBT (transistors bipolaires à grille isolée) et les MOSFET, qui offrent une commutation plus rapide et un rendement supérieur dans les applications basse et moyenne tension. De plus, les fluctuations des prix des matières premières, notamment du silicium, et les exigences complexes en matière de gestion thermique peuvent limiter leur adoption généralisée dans certains scénarios de conception compacts ou sensibles aux coûts.

Malgré ces défis, les perspectives du marché restent positives. L'augmentation des investissements dans les infrastructures de transport haute tension, la transition mondiale vers les transports électrifiés et la demande continue d'électronique de puissance robuste et abordable devraient soutenir la dynamique du marché. Les initiatives gouvernementales en faveur des énergies vertes, de la numérisation industrielle et de la modernisation des infrastructures offrent également des conditions favorables aux fabricants de thyristors.

À mesure que l’électronique de puissance s’intègre davantage dans la vie quotidienne et les opérations industrielles, le marché mondial des thyristors est prêt à connaître une croissance continue, une innovation et une utilisation élargie dans une gamme de secteurs à fort impact.

Portée du rapport et segmentation du marché des thyristors      

Tendances du marché des thyristors

Adoption croissante des véhicules électriques (VE) et des systèmes de traction ferroviaire

• L'adoption croissante des thyristors dans les véhicules électriques (VE) et les systèmes de traction ferroviaire est une tendance majeure qui stimule la croissance du marché mondial des thyristors. Avec l'évolution mondiale vers les transports électriques, la demande de composants électroniques de puissance capables de gérer des tensions et des courants élevés avec précision et fiabilité augmente. Les thyristors, en particulier les redresseurs commandés au silicium (SCR) et les thyristors à coupure de grille (GTO), jouent un rôle essentiel dans la gestion du flux de puissance dans les véhicules électriques et les applications ferroviaires grâce à leur capacité à commuter et à contrôler efficacement d'importantes charges électriques.
• Dans les véhicules électriques, les thyristors sont utilisés dans divers sous-systèmes tels que les chargeurs embarqués (OBC), les systèmes de gestion de batterie (BMS), les convertisseurs CC-CC et les contrôleurs de moteur. Leur robustesse et leur rendement élevé les rendent idéaux pour les infrastructures de charge rapide et les applications de groupe motopropulseur où la stabilité thermique et la gestion des courants élevés sont essentielles. À mesure que les véhicules électriques évoluent vers des architectures à plus haute tension (par exemple, les systèmes 800 V), le besoin de dispositifs de commutation haute tension fiables comme les thyristors devient encore plus pressant.
• De même, dans le secteur ferroviaire, les thyristors sont un composant essentiel des convertisseurs et onduleurs de traction qui contrôlent les moteurs des locomotives électriques et des rames de métro. Ils permettent également le freinage régénératif, où l'énergie cinétique est reconvertie en énergie électrique et réinjectée dans le réseau, améliorant ainsi l'efficacité énergétique et réduisant les coûts d'exploitation. L'électrification des réseaux ferroviaires, notamment dans les pays axés sur les transports durables, a entraîné une forte demande de solutions d'électronique de puissance comme les thyristors.
• Globalement, l'adoption croissante des véhicules électriques et des systèmes ferroviaires électriques crée une demande forte et soutenue pour des thyristors avancés offrant performances, durabilité et compacité élevées. Cette tendance devrait continuer de s'accélérer avec la croissance des investissements mondiaux dans les transports verts et les systèmes de transport alimentés par des énergies renouvelables.

Dynamique du marché des thyristors

Conducteur 

Demande croissante d'électronique de puissance économe en énergie

• La demande croissante d'électronique de puissance économe en énergie est l'un des principaux moteurs de la croissance du marché mondial des thyristors. Alors que les industries, les gouvernements et les consommateurs se concentrent de plus en plus sur la réduction de la consommation d'énergie et l'amélioration de l'efficacité des systèmes, le rôle des semi-conducteurs de puissance avancés comme les thyristors est devenu crucial. Ces composants sont conçus pour contrôler et convertir efficacement l'énergie électrique, ce qui les rend indispensables dans les applications où des niveaux de courant et de tension élevés doivent être gérés avec une perte d'énergie minimale.
• Les thyristors sont particulièrement utiles dans les systèmes exigeant une commutation précise, une stabilité thermique et de faibles pertes de conduction, tels que les variateurs de vitesse, les commandes d'éclairage, les systèmes CVC et les convertisseurs de puissance. En milieu industriel, ils sont utilisés pour réguler les machines et équipements de grande taille, permettant une meilleure gestion de l'énergie et une réduction des coûts d'exploitation. Leur capacité à commuter rapidement et à gérer des charges de puissance importantes permet un fonctionnement plus efficace des systèmes qui dépendaient auparavant de relais mécaniques ou de semi-conducteurs moins performants.
• Cette évolution est également motivée par le renforcement des réglementations environnementales et des objectifs de développement durable. Partout dans le monde, les gouvernements et les entreprises encouragent l'adoption de technologies écoénergétiques par le biais d'incitations et de mesures obligatoires, ce qui stimule encore la demande d'électronique de puissance basée sur la technologie des thyristors. Qu'il s'agisse d'améliorer l'efficacité des appareils grand public ou de soutenir l'intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques, les thyristors jouent un rôle essentiel dans la réalisation des objectifs mondiaux d'efficacité énergétique.
• En conséquence, la poussée vers des systèmes énergétiques plus écologiques et plus efficaces augmente non seulement l’adoption des thyristors dans les secteurs traditionnels, mais ouvre également de nouvelles opportunités sur les marchés émergents tels que la mobilité électrique, les bâtiments intelligents et les infrastructures numériques.

Retenue/Défi

Lutte contre les opérations à haute fréquence et les exigences de commutation complexes

• Les thyristors, bien que très efficaces pour gérer les tensions et courants élevés, sont intrinsèquement limités pour les opérations à haute fréquence et les exigences de commutation complexes. Cette limitation technique provient de leurs caractéristiques de fonctionnement et de désactivation. Contrairement aux semi-conducteurs modernes tels que les MOSFET et les IGBT, les thyristors nécessitent que le courant qui les traverse tombe à zéro pour pouvoir se bloquer. Cela signifie qu'ils ne peuvent pas être facilement bloqués par un signal de grille, ce qui limite considérablement leur utilisation dans les circuits nécessitant des commutations rapides ou répétées.
• Dans les applications haute fréquence telles que les convertisseurs CC-CC, les onduleurs haute vitesse et les systèmes radiofréquence, la capacité à allumer et éteindre rapidement et efficacement les appareils est essentielle pour maintenir les performances, minimiser les pertes et réduire la chaleur. Les thyristors, en raison de leurs vitesses de commutation relativement lentes et de leur flexibilité de contrôle limitée, ne sont pas adaptés à ces environnements. Leur temps de récupération lent et leurs longues durées de désactivation peuvent entraîner des goulots d'étranglement, des interférences électromagnétiques (IEM) et des baisses de rendement lorsqu'ils sont utilisés dans des systèmes nécessitant une commutation rapide.
• De plus, les applications modernes telles que les groupes motopropulseurs de véhicules électriques, les entraînements de moteurs avancés et les équipements médicaux de précision nécessitent des semi-conducteurs prenant en charge la modulation de largeur d'impulsion (MLI) et un contrôle de temporisation complexe, que les thyristors ne sont pas conçus pour gérer. Leur incapacité à fonctionner efficacement à ces fréquences plus élevées les rend moins intéressants pour l'électronique de pointe qui exige des solutions compactes, légères et performantes.
• Par conséquent, de nombreux fabricants et concepteurs de systèmes optent pour des alternatives plus avancées comme les IGBT et les semi-conducteurs à large bande interdite (par exemple, SiC et GaN), qui offrent une vitesse de commutation, un rendement et des performances thermiques supérieurs dans les environnements haute fréquence. Cette évolution technologique constitue un frein important à l'adoption plus large des thyristors dans les applications émergentes.

Portée du marché des thyristors

Le marché est segmenté en fonction de la puissance nominale, du type et de l'application.

• Par puissance nominale

Le marché mondial des thyristors, segmenté par puissance nominale (moins de 500 MW, 500-999 MW et 1 000 MW et plus), répond à divers besoins de contrôle de l'énergie dans les secteurs industriel et des services publics. La catégorie des moins de 500 MW englobe les applications de faible à moyenne puissance, telles que les variateurs de vitesse, les systèmes CVC, les appareils électroménagers et les petits projets d'énergie renouvelable, où des solutions à thyristors compactes et économiques sont utilisées pour une régulation efficace de la puissance. La gamme des 500-999 MW cible les infrastructures de taille moyenne, notamment les centrales électriques de taille moyenne, les bornes de recharge pour véhicules électriques et les grands complexes industriels, qui nécessitent des modules à thyristors robustes à courant élevé. Le segment des 1 000 MW et plus s'adresse aux systèmes de production et de transport d'électricité à grande échelle, tels que les interconnexions CCHT, les grands réseaux électriques et les grands parcs d'énergie renouvelable, où les thyristors sont essentiels à la commutation haute tension, à la stabilisation du réseau et au contrôle des flux de puissance. Cette segmentation reflète la grande adaptabilité de la technologie des thyristors aux applications de conversion d’énergie à faible et à haute capacité.

• Par type

Le marché mondial des thyristors, segmenté par type en thyristors à commutation de gâchette (GCT), thyristors à commutation de gâchette intégrée (IGCT), thyristors à coupure de gâchette (GTO), redresseurs commandés au silicium (SCR), triacs et thyristors unidirectionnels et bidirectionnels, reflète la diversité des besoins en commutation et en contrôle de puissance dans diverses applications. Les GCT et les IGCT sont utilisés dans les applications à haute puissance et à haut rendement, telles que les entraînements industriels et les systèmes de transmission CCHT, où une commutation rapide et une faible perte de conduction sont essentielles. Les GTO, capables d'être activés et désactivés par des signaux de gâchette, sont utilisés dans la traction électrique, les onduleurs et les systèmes de contrôle de moteurs à usage intensif. Le SCR, l'un des thyristors les plus répandus, domine les applications nécessitant un redressement contrôlé, telles que les alimentations, les chargeurs de batterie et les postes à souder. Les triacs sont privilégiés pour la commutation CA et la gradation de l'éclairage dans l'électronique grand public et les appareils électroménagers en raison de leur capacité de courant bidirectionnel. Les thyristors unidirectionnels et bidirectionnels offrent une flexibilité de conception pour les systèmes de contrôle de faible à moyenne puissance. Chaque type répond à des exigences spécifiques en termes de tension, de courant et de contrôle, soulignant la polyvalence des thyristors dans l'électronique de puissance moderne.

• Par application

Le marché mondial des thyristors, segmenté par application : Industrie et fabrication, Électronique grand public, Télécommunications, Automobile, Aéronautique et Défense, Santé, Transmission d’énergie et Services publics, met en évidence la diversité des utilisations de la technologie des thyristors dans des secteurs exigeant un contrôle précis de la puissance et un rendement élevé. Dans l’industrie et la fabrication, les thyristors sont essentiels pour les entraînements de moteurs, les équipements de soudage et les systèmes d’automatisation, garantissant un contrôle efficace des machines lourdes. L’électronique grand public utilise des thyristors dans des dispositifs tels que les variateurs de lumière, les outils électriques et les appareils électroménagers pour une commutation CA compacte et fiable. Dans les télécommunications, ils jouent un rôle dans la protection contre les surtensions et la régulation de puissance des équipements de communication sensibles. Le secteur automobile intègre des thyristors dans les groupes motopropulseurs des véhicules électriques, les systèmes de charge de batteries et les onduleurs, accompagnant ainsi la transition croissante vers l’électrification. Les applications aérospatiales et de défense exigent des thyristors robustes pour les systèmes aéronautiques, les radars et l’électronique de puissance de qualité militaire, où la performance dans des conditions extrêmes est essentielle. Dans le secteur de la santé, les thyristors sont utilisés dans les équipements d’imagerie et les dispositifs médicaux de précision nécessitant une alimentation stable et contrôlée. Enfin, la transmission d’énergie et les services publics représentent un marché majeur, utilisant des thyristors de haute puissance pour la stabilité du réseau, la transmission HVDC et les technologies de réseau intelligent, où ils permettent un flux d’énergie efficace et fiable sur de longues distances.

Analyse régionale du marché des thyristors

Amérique du Nord

L'Amérique du Nord domine le marché mondial des thyristors, propulsée par d'importants investissements dans l'automatisation industrielle, les énergies renouvelables et les infrastructures électriques de grande puissance. Les principaux services publics modernisent leurs réseaux de transport grâce à des technologies CCHT et de réseaux intelligents qui s'appuient sur des convertisseurs et des modules de commutation à thyristors. L'essor des réseaux de recharge pour véhicules électriques (VE) et l'électrification ferroviaire y contribuent également de manière significative, les thyristors jouant un rôle essentiel dans le contrôle des systèmes de charge et de traction à courant élevé. Des fabricants de semi-conducteurs reconnus et des environnements de R&D favorables aux États-Unis et au Canada garantissent une innovation continue dans les dispositifs à thyristors compacts et à haut rendement. Malgré la concurrence croissante des technologies IGBT et SiC, l'Amérique du Nord reste une région clé où les thyristors conservent une place importante dans les applications haute puissance.

Europe

L'Europe joue un rôle crucial sur le marché mondial des thyristors, portée par sa volonté d'intégrer les énergies renouvelables, de moderniser les réseaux intelligents et d'électrifier les systèmes ferroviaires. Des pays comme l'Allemagne, la France et le Royaume-Uni investissent massivement dans les centrales éoliennes et solaires, où les convertisseurs à thyristors sont essentiels à une régulation et une gestion efficaces du réseau électrique. L'engagement de la région en faveur de la décarbonation et ses obligations strictes en matière d'efficacité énergétique ont accéléré le déploiement de systèmes CCHT et d'électronique de puissance intégrant des thyristors haute performance. De plus, l'accent mis par l'Europe sur l'automatisation industrielle et la modernisation des usines accroît la demande de solutions de contrôle moteur robustes, renforçant ainsi l'importance de la technologie des thyristors dans les écosystèmes énergétiques et industriels régionaux.

Asie-Pacifique

L'Asie-Pacifique est la région qui connaît la croissance la plus rapide sur le marché mondial des thyristors, représentant une part significative du chiffre d'affaires global. Cette croissance est alimentée par l'industrialisation rapide, l'expansion urbaine et la demande énergétique croissante de pays comme la Chine, l'Inde, le Japon et la Corée du Sud. Les gouvernements de la région investissent massivement dans les projets d'énergie renouvelable et les systèmes de transport CCHT, qui nécessitent tous deux des modules à thyristors hautes performances pour une conversion et un contrôle énergétiques efficaces. La région connaît également une forte adoption des véhicules électriques et l'expansion des programmes d'électrification ferroviaire, ce qui stimule la demande de composants électroniques de puissance robustes comme les thyristors. De plus, l'Asie-Pacifique bénéficie d'écosystèmes industriels locaux solides et de la présence de plusieurs acteurs clés du secteur des semi-conducteurs, ce qui favorise une production rentable et des avancées technologiques dans les technologies des thyristors.

l'Amérique latine

Le marché des thyristors en Amérique latine connaît une croissance constante, stimulé par le développement des installations d'énergie renouvelable, notamment les parcs solaires et éoliens, et par la modernisation continue des infrastructures industrielles et électriques. Des pays comme le Brésil, le Chili et l'Argentine intègrent des systèmes CCHT et des technologies d'onduleurs solaires, où les convertisseurs à thyristors jouent un rôle crucial dans la régulation de l'énergie et la stabilité du réseau. L'électrification des transports et des réseaux ferroviaires dans les centres urbains, conjuguée à la demande croissante d'efficacité énergétique dans les secteurs minier et manufacturier, stimule également l'adoption de ces technologies. Cependant, l'expansion du marché se heurte à des difficultés liées à la volatilité économique périodique, à la lenteur des progrès réglementaires et à la limitation des capacités de production locales. Néanmoins, les projets de modernisation des services publics et les initiatives en matière d'énergie verte offrent des opportunités intéressantes pour le développement continu du marché régional.

Moyen-Orient et Afrique

La région Moyen-Orient et Afrique (MOA) connaît une demande croissante en thyristors, notamment stimulée par les infrastructures énergétiques à grande échelle et les initiatives de modernisation industrielle. Les investissements importants dans les projets d'énergie solaire et éolienne dans les pays du Conseil de coopération du Golfe (CCG), ainsi que la modernisation du réseau électrique en Afrique du Sud, nécessitent une électronique de puissance robuste comme les thyristors pour une régulation efficace de la tension et une conversion d'énergie à haute capacité. De plus, l'automatisation croissante dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la fabrication et de la pétrochimie accroît le besoin de systèmes précis de contrôle des moteurs et de gestion de l'énergie reposant sur la technologie des thyristors. Si l'adoption de ces technologies est encore émergente, les programmes gouvernementaux axés sur le développement durable et la diversification industrielle posent les bases d'une croissance significative des applications des thyristors sur le marché MEA.

Part de marché des thyristors

L'industrie mondiale des thyristors est principalement dirigée par des entreprises bien établies, notamment :

• ABB Ltd.
• Infineon Technologies AG
• Mitsubishi Electric Corporation
• ON Semiconductor Corporation
• STMicroelectronics NV
• Toshiba Corporation
• Fuji Electric Co., Ltd.
• Renesas Electronics Corporation
• Semikron International GmbH
• Vishay Intertechnology, Inc.
• Littelfuse, Inc.
• Hitachi Ltd.
• IXYS Corporation
• Sanken Electric Co., Ltd.
• Société SanRex
• Dynex Semiconductor Ltd.

Derniers développements sur le marché mondial des thyristors

• En avril 2024, ABB Ltd. a lancé un nouveau système de convertisseur haute puissance basé sur IGCT pour les applications d'entraînement industriel et l'intégration des énergies renouvelables, améliorant considérablement l'efficacité énergétique et la fiabilité du système dans les parcs solaires et éoliens.
• En décembre 2023, Infineon Technologies AG a lancé des redresseurs contrôlés au silicium (SCR) et des thyristors à base de SiC de nouvelle génération sous sa marque CoolSiC™, optimisés pour les onduleurs de véhicules électriques, les stations de recharge rapide et les applications de réseau électrique.
• En février 2024, Mitsubishi Electric Corporation a dévoilé un nouveau module IGCT de 3,3 kV destiné aux systèmes de traction ferroviaire et d'automatisation industrielle, ainsi qu'une capacité de production accrue à Fukuoka pour répondre à la demande croissante en Asie et en Europe.
• En mai 2024, STMicroelectronics a formé un partenariat de développement stratégique avec Schneider Electric pour co-créer des contrôleurs de puissance CA à base de thyristors pour les réseaux industriels intelligents et les systèmes de stockage d'énergie, intégrant des simulations de jumeaux numériques.

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