世界のGaNおよびSiCパワー半導体市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

GaNおよびSiCパワー半導体市場規模

• 世界のGaNおよびSiCパワー半導体市場規模は2024年に7億7,518万米ドルと評価され、予測期間中に30.05%のCAGRで成長し、2032年には6億3,4286万米ドル に達すると予想されています 。
• 市場の成長は、主にエネルギー効率の高いパワーエレクトロニクスの需要の増加、電気自動車（EV）の急速な普及、太陽光や風力発電などの再生可能エネルギーシステムの拡大によって推進されています。
• 消費者と産業界の持続可能性への関心の高まりと、高周波および高温半導体技術の進歩が相まって、OEMおよびアフターマーケットチャネル全体で市場需要がさらに高まっています。

GaNおよびSiCパワー半導体市場分析

• GaNおよびSiCパワー半導体市場は、産業界が先進的な電子システムにおけるエネルギー効率、高電力密度、熱管理を優先する中で、堅調な成長を遂げています。
• 電気自動車（EV）と再生可能エネルギー分野からの需要の高まりにより、メーカーは高効率、耐久性、高周波の半導体ソリューションで革新を促しています。
• 北米は、成熟した自動車産業、再生可能エネルギーへの多額の投資、強力な半導体製造能力に牽引され、2024年にはGaNおよびSiCパワー半導体市場で33%の収益シェアを獲得し、市場をリードするだろう。
• アジア太平洋地域は、急速な都市化、EVの普及、中国、日本、韓国などの国におけるパワーエレクトロニクスの需要増加により、予測期間中に最も急速に成長する地域になると予想されています。
• SICパワーモジュールセグメントは、電気自動車（EV）、再生可能エネルギーシステム、産業機器などの高電力密度アプリケーションにおける優れた効率により、2024年に45％という最大の市場収益シェアを獲得しました。

レポートの範囲とGaNおよびSiCパワー半導体市場のセグメンテーション

GaNおよびSiCパワー半導体市場の動向

「エネルギー効率向上のためのワイドバンドギャップ半導体の採用増加」

• シリコンカーバイド（SiC）と窒化ガリウム（GaN）パワー半導体は、従来のシリコンベースの半導体に比べて優れたエネルギー効率と低い電力損失により、ますます好まれています。
• これらのワイドバンドギャップ材料は、より高い動作温度、より速いスイッチング速度、そしてより低いエネルギー損失を可能にし、高性能アプリケーションに最適です。
• 電気自動車（EV）では、高電圧と高温に対応し、インバータやオンボード充電器の効率を高める能力を持つSiCパワーモジュールが好まれています。
• GaNパワーモジュールは、その高いスイッチング速度とコンパクトな設計により、特に急速充電器や5Gインフラにおいて通信や民生用電子機器の分野で注目を集めています。
  • 例えば、インフィニオンテクノロジーズやナビタスセミコンダクターなどの企業は、EV充電システムや再生可能エネルギーインバータにGaNやSiCソリューションを統合し、性能向上とエネルギー消費量の削減に取り組んでいます。
• 自動車メーカーは、パワートレインの効率を最適化し、走行距離を延ばすために、ハイブリッド車や電気自動車（H/EV）の標準部品としてSiCやGaN半導体を採用するケースが増えています。
• 太陽光発電（PV）インバータや風力タービンコンバータなどの再生可能エネルギーアプリケーションでは、エネルギー出力を最大化し、電力損失を最小限に抑える能力を持つSiCとGaNが採用されています。

GaNおよびSiCパワー半導体市場の動向

ドライバー

「電気自動車と再生可能エネルギーの需要急増」

• 電気自動車やハイブリッド車に対する世界的な需要の高まりにより、インバータ、充電器、DC-DCコンバータなどのEV部品に高い効率と熱管理を提供するGaNおよびSiCパワー半導体の採用が促進されています。
• 太陽光や風力などの再生可能エネルギーシステムの拡大により、効率的な電力変換ソリューションの必要性が高まっており、SiCやGaN半導体はPVインバータやエネルギー貯蔵システムで優れた性能を発揮しています。
• これらの半導体はエネルギー損失を削減し、コンパクトで軽量な設計を可能にし、自動車の燃費向上と産業用アプリケーションの運用コスト削減に貢献します。
• 特に北米、欧州、アジア太平洋地域におけるクリーンエネルギーと電化を促進する政府の取り組みとインセンティブにより、SiCおよびGaN技術の導入が加速している。
  • 例えば、シーメンス・エナジーとヴェスタスは、太陽光発電システムと風力発電システムにSiCとGaN半導体を導入し、電力変換効率と信頼性を向上させている。
• 5G技術と産業オートメーションの台頭により、通信インフラなどの高周波アプリケーションに優れたGaN半導体の需要がさらに高まっています。

制約／課題

「高い製造コストと複雑な製造」

•  SiCおよびGaNパワー半導体の製造には、高度な材料と高度な製造技術が必要とされるため、シリコンベースの代替品と比較して製造コストが高くなります
• 特殊な設備、厳格な品質管理、規模の経済性の制限により、立ち上げ費用と運用費用が増加し、製品の価格と市場競争力に影響を及ぼします。
• 高品質のSiCおよびGaN基板の入手性が限られているため、サプライチェーンに制約が生じ、生産の拡張性に混乱が生じる可能性があります。
  • 例えば、SiC基板はシリコンウェーハよりも高価で製造が難しく、一方GaNは複雑なエピタキシャル成長プロセスを必要とするため、コストが上昇する。
• GaNおよびSiCデバイスの設計と統合に必要な技術的専門知識は、シリコンベースの技術からの移行に専門的な知識とスキルが求められるため、障壁となっている。
• これらの課題は、コストに敏感な市場での採用を阻み、特に民生用電子機器や低利益率産業においてGaNおよびSiC半導体の拡張性を制限する可能性がある。

GaNおよびSiCパワー半導体市場の展望

市場は製品とアプリケーションに基づいて細分化されています。

• 製品別

GaNおよびSiCパワー半導体市場は、製品別に見ると、SiCパワーモジュール、GaNパワーモジュール、ディスクリートSiC、ディスクリートGaNに分類されます。SiCパワーモジュールセグメントは、電気自動車（EV）、再生可能エネルギーシステム、産業機器などの高電力密度アプリケーションにおける優れた効率性により、2024年には45%という最大の市場収益シェアを獲得しました。SiCパワーモジュールは、高い熱伝導率、低いスイッチング損失、高電圧・高温での動作能力が評価されており、EVインバータや太陽光発電（PV）インバータなどの厳しい環境に最適です。

ディスクリートGaNセグメントは、2025年から2032年にかけて約30%という最も高い年平均成長率（CAGR）を達成すると予想されています。この成長は、民生用電子機器、通信機器、そして急速充電器やデータセンターといった低～中電力アプリケーションにおける採用の増加によって促進されます。ディスクリートGaNデバイスは、高いスイッチング速度とコンパクトな設計を特徴としており、高周波アプリケーション向けに効率的で費用対効果の高いソリューションを提供します。

• 用途別

用途別に見ると、GaNおよびSiCパワー半導体市場は、電源、産業用モータードライブ、ハイブリッド車/電気自動車（H/EV）、PVインバーター、トラクション、その他に分類されます。電源セグメントは、民生用電子機器、データセンター、産業用アプリケーションにおける効率的な電力管理システムの需要の高まりに牽引され、2025年には最大の市場収益シェアを占めました。GaNおよびSiC半導体は、小型、軽量、かつエネルギー効率の高い電源を実現し、持続可能性とエネルギー消費量の削減に向けた世界的な取り組みを支えています

ハイブリッド車/電気自動車（H/EV）セグメントは、電気自動車の急速な普及と高効率パワーエレクトロニクスのニーズに後押しされ、2025年から2032年にかけて最も高いCAGRを示すと予想されています。SiCパワーモジュールは、高電圧・高温への対応能力からEVインバーターやオンボードチャージャーに広く利用されています。一方、GaNデバイスは、高速スイッチング能力によりDC-DCコンバーターで注目を集めており、走行距離の延長と充電時間の短縮に貢献しています。

GaNおよびSiCパワー半導体市場の地域分析

• 北米は、成熟した自動車産業、再生可能エネルギーへの多額の投資、強力な半導体製造能力に牽引され、2024年にはGaNおよびSiCパワー半導体市場で33%の収益シェアを獲得し、市場をリードするだろう。
• アジア太平洋地域は、急速な都市化、EVの普及、中国、日本、韓国などの国におけるパワーエレクトロニクスの需要増加により、予測期間中に最も急速に成長する地域になると予想されています。

米国のGaNおよびSiCパワー半導体市場の洞察

北米のGaNおよびSiCパワー半導体市場は、デジタルコンテンツの生成量の増加、マルチメディアストリーミングのブーム、スマートホーム・エコシステムの拡大に牽引され、米国が最も高い成長率を達成すると予想されています。消費者は、高解像度メディアや個人データを含む、増大するデジタルライブラリのために、信頼性が高く拡張性の高いストレージソリューションをますます求めています。家庭用メディアストレージの需要の高まり、スマートホーム・アプリケーションの進化、そしてハイブリッドクラウド・ストレージ・ソリューションの台頭が、市場をさらに牽引しています。データのプライバシーとセキュリティに関する懸念も、パブリッククラウドストレージの代替として、ユーザーがより高度なデータ管理を行えるオンプレミスNASソリューションの魅力を高めています。

欧州GaNおよびSiCパワー半導体市場インサイト

欧州のGaNおよびSiCパワー半導体市場は、予測期間を通じて大幅なCAGRで拡大すると予測されています。この成長は主に、GDPRなどの厳格なデータプライバシー規制によって推進されており、安全なローカルストレージシステムの需要が高まっています。欧州の消費者は、データに対する高度な制御を提供するソリューションを重視しています。また、この地域では都市化の進展とコネクテッドデバイスの需要の高まりが見られ、住宅、商業施設、集合住宅などにおけるNASシステムの導入が促進されています。

英国のGaNおよびSiCパワー半導体市場に関する洞察

英国のGaNおよびSiCパワー半導体市場は、予測期間中に注目すべきCAGRで成長すると予想されています。この成長は、特に4K動画や高解像度画像などのデジタルコンテンツの量が増加し続ける中で、安全で集中管理されたデータストレージに対する需要の高まりによって牽引されています。リモートワークや在宅勤務の増加は、データストレージ、セキュリティ、そしてコラボレーションのための信頼性の高いプラットフォームを提供するNASソリューションの需要を加速させています。英国におけるデジタルコンテンツの作成と消費の普及と、堅牢なデータバックアップソリューションのニーズが相まって、市場の成長を継続的に刺激すると予想されます。

ドイツのGaNおよびSiCパワー半導体市場の洞察

ドイツのGaNおよびSiCパワー半導体市場は、デジタルセキュリティへの意識の高まりと、技術的に高度なプライバシー重視のソリューションへの需要の高まりを背景に、大幅なCAGRで拡大すると予想されています。ドイツはインフラが整備されており、イノベーションと持続可能性を重視していることから、特にデータ保護が最重要視される住宅や商業ビルにおいてNASの導入が進んでいます。安全なローカルストレージソリューションに対する消費者の信頼は、現地の消費者の期待に応え、大きな推進力となっています。

アジア太平洋地域のGaNおよびSiCパワー半導体市場インサイト

アジア太平洋地域のGaNおよびSiCパワー半導体市場は、中国、日本、インドなどの国々における都市化の進展、可処分所得の増加、そして急速な技術進歩に牽引され、最も高いCAGRで成長する見込みです。デジタル化を推進する政府の取り組みに支えられたスマートホームへの関心の高まりは、NASソリューションの導入を加速させています。アジア太平洋地域がNASコンポーネントおよびシステムの製造拠点として台頭するにつれ、これらのデバイスの価格帯と入手しやすさがより幅広い消費者層に広がっています。新興国におけるスマートフォンやタブレットの普及率の高まりも、効率的なデータストレージおよび管理ソリューションの需要をさらに高めています。

日本のGaNおよびSiCパワー半導体市場に関する洞察

日本のGaNおよびSiCパワー半導体市場は、ハイテク文化、急速な都市化、そしてデータセキュリティへの強い関心により、成長を加速させています。NASの普及は、スマートホームやコネクテッドビルディングの増加に牽引されており、集中管理されたアクセス可能なデータストレージが求められています。NASデバイスとホームセキュリティカメラやスマート家電などの他のIoTデバイスとの連携も、成長を加速させています。さらに、日本の高齢化は、住宅部門と商業部門の両方において、ユーザーフレンドリーで安全なデータ管理ソリューションの需要を促進すると予想されます。

中国GaNおよびSiCパワー半導体市場の洞察

中国のGaNおよびSiCパワー半導体市場は、アジア太平洋地域において大きな市場収益シェアを占めています。これは、同国における中流階級の拡大、急速な都市化、そして高い技術導入率によるものです。中国はスマートホームデバイスの世界最大市場の一つであり、住宅、商業施設、賃貸物件において、消費者向けNASの人気が高まっています。スマートシティへの推進と手頃な価格のNASオプションの普及、そして強力な国内メーカーの存在は、特にメディアやeコマースといったコンテンツ重視の分野において、中国市場の成長を牽引する重要な要因となっています。

GaNおよびSiCパワー半導体の市場シェア

GaN および SiC パワー半導体業界は、主に次のような大手企業によって牽引されています。

• アルファ・アンド・オメガ・セミコンダクター（米国）
• 富士電機株式会社（日本）
• インフィニオンテクノロジーズAG（ドイツ）
• リテルヒューズ株式会社（米国）
• 三菱電機株式会社（日本）
• ルネサス エレクトロニクス株式会社（日本）
• ロームセミコンダクター（日本）
• サンケン電気株式会社（日本）
• STマイクロエレクトロニクス（スイス/フランス）
• IQE PLC（英国）
• トランスフォーム（米国）
• サンゴバン（フランス）
• GeneSiC Semiconductor Inc.（米国）
• DACOセミコンダクター株式会社（台湾）
• AGC株式会社（日本）

GaNおよびSiCパワー半導体市場における世界の最新動向

• 2023年10月、ナビタス・セミコンダクターは、中国電源学会（CPSSC 2023）において、世界で最も安全な窒化ガリウム（GaN）パワー半導体であるGaNSafe™を発表しました。この次世代GaNプラットフォームは、電気自動車（EV）、再生可能エネルギー、民生用電子機器などのアプリケーションの安全性と効率性を向上させます。GaNSafe™は、高速短絡保護、静電放電（ESD）シールド、プログラム可能なターンオン/オフ機能を統合し、高電力環境における堅牢な性能を保証します。この発表は、ナビタスの高性能パワー半導体市場におけるリーダーシップを強化するものです。
• 2023年3月、インフィニオンテクノロジーズAGは、カナダのGaN技術のリーダーであるGaN Systems Inc.の買収を8億3,000万ドルで完了しました。この戦略的買収により、インフィニオンのGaNポートフォリオが強化され、自動車、産業、再生可能エネルギー分野における能力が強化されます。この買収により、高効率電力ソリューションのイノベーションが加速し、電力システムにおけるインフィニオンの世界的なリーダーシップが強化されます。GaN Systemsは200人以上の従業員と幅広いGaNベースの電力変換ソリューションポートフォリオをもたらし、インフィニオンの市場リーチを拡大します。
• 2023年6月、Qorvo, Inc.は、5G大規模MIMO（mMIMO）アプリケーション向けに設計されたGaNベースのパワーアンプモジュール「QPB3810」を発表しました。この48V、8ワットのアンプは、3.4～3.8GHz帯をカバーし、高速・大容量無線通信システムの効率と性能を最適化するバイアス制御機能を統合しています。工場出荷時にプログラムされたバイアスコントローラは、温度調整された最適化を実現し、高速TDDスイッチングをサポートします。この発表は、Qorvoの5Gインフラソリューションにおけるリーダーシップを強化するものです。
• 2023年3月、インフィニオンテクノロジーズAGは、カナダのGaN技術のリーダーであるGaN Systems Inc.を8億3,000万ドルで買収すると発表しました。この戦略的買収により、インフィニオンのGaNポートフォリオが強化され、電力システムにおける世界的なリーダーシップが強化されます。カナダのオタワに本社を置くGaN Systemsは、200人以上の従業員と、GaNベースの幅広い電力変換ソリューションポートフォリオを獲得します。この買収により、高効率電力ソリューションのイノベーションが加速し、モバイル充電、データセンター、住宅用太陽光発電インバータ、電気自動車などのアプリケーションをサポートします。
• 2022年4月、ローム・セミコンダクターとデルタ・エレクトロニクスは、GaNベースのパワーデバイスの開発・量産に関する戦略的提携を締結しました。この提携により、デルタの電源技術に関する専門知識とロームの高度な半導体製造技術を組み合わせることで、電源システムに最適化された600V GaNパワーデバイスの開発が可能になります。ロームは既に150V GaN HEMTの量産体制を確立しており、IoT通信および産業用途向けのEcoGaN™製品ラインナップを拡充しています。この取り組みは、両社の高性能電源ソリューションとグローバル市場拡大へのコミットメントを強化するものです。

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