글로벌 GaN 전력 장치 시장 규모, 점유율 및 추세 분석 보고서 – 산업 개요 및 2032년까지의 예측

GaN 전력 소자 시장 규모

• 글로벌 GaN 전력 장치 시장 규모는 2024년에 3억 7,843만 달러 로 평가되었으며 예측 기간 동안 32.35%의 CAGR 로 2032년까지 35억 6,268만 달러에  도달할 것으로 예상됩니다  .
• 시장의 견고한 확장은 주로 커넥티드 홈 기기와 스마트 홈 생태계의 채택 증가와 기술 발전에 따른 것입니다. 이는 주거 및 상업 환경 전반에서 더 높은 수준의 디지털화에 기여하고 있습니다.
• 또한, 안전하고 직관적이며 완벽하게 통합된 에너지 및 장치 관리 솔루션에 대한 소비자 수요 급증으로 인해 GaN 전력 소자는 최신 스마트 시스템 구동을 위한 선호 기술로 자리매김하고 있습니다. 이러한 겹치는 추세는 GaN 전력 소자의 도입을 크게 가속화하여 궁극적으로 시장 성장을 촉진하고 있습니다.

GaN 전력 장치 시장 분석

• 높은 효율과 성능으로 유명한 GaN 전력 소자는 가정, 상업 및 산업 분야의 최신 전력 전자 애플리케이션에서 점점 더 필수적이 되고 있습니다. 빠른 스위칭 속도, 전력 손실 감소, 그리고 컴팩트한 시스템 설계를 가능하게 하는 GaN 전력 소자는 스마트 홈 시스템, 전기차, 재생 에너지 인프라에 통합하기에 이상적입니다.
• 에너지 효율이 높고 소형화된 전력 솔루션에 대한 수요 증가와 스마트 홈 기술의 보급 확대는 GaN 전력 소자 도입을 촉진하는 주요 요인입니다. 더욱이, 첨단 기술에 대한 소비자 인식 제고, 보안 우려 증가, 그리고 키리스(keyless) 자동 제어 시스템으로의 전환은 차세대 스마트 보안 시스템의 필수 요소로서 GaN 전력 소자의 시장 지위를 강화하고 있습니다.
• 북미는 2024년 32.77%의 가장 큰 매출 점유율을 기록하며 GaN 전력 장치 시장을 장악할 것으로 예상됩니다. 이는 전력 전자 분야에서 에너지 효율적인 솔루션에 대한 수요 증가, 전기 자동차, 5G 인프라, 가전 제품 분야에서의 배포 확대, 그리고 강력한 R&D 투자에 힘입은 것입니다.
• 아시아 태평양 GaN 전력 소자 시장은 급속한 도시화, 산업화, 가전제품의 급증으로 인해 2025년부터 2032년까지 19.33%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.  
• 전력 소자 부문은 고효율 전력 변환 시스템의 광범위한 사용에 힘입어 2024년 시장 매출 점유율이 가장 높았습니다. 이 중에서도 이산 전력 소자는 소형 고속 스위칭이 필수적인 전기 자동차 및 산업 장비에 적용되어 시장을 주도하고 있습니다.

보고서 범위 및 GaN 전력 장치 시장 세분화 

GaN 전력 장치 시장 동향

“ 산업 전반에 걸쳐 에너지 효율적인 전력 솔루션에 대한 수요 증가 ”

• 에너지 효율 기술을 향한 전 세계적인 추세는 전기차(EV), 재생 에너지, 산업 자동화, 가전제품 등 다양한 분야에서 질화갈륨(GaN) 전력 소자 도입을 크게 촉진하고 있습니다. 기존 실리콘 기반 소자에 비해 GaN 소자는 탁월한 효율, 빠른 스위칭 속도, 그리고 더 작은 폼팩터를 제공하여 높은 전력 밀도와 열 관리가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
  • 예를 들어, 2024년 2월, 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies AG)는 가전제품 및 자동차 충전 애플리케이션의 고효율 전력 변환을 목표로 하는 새로운 GaN 기반 트랜지스터 제품군을 출시했습니다. 이 소자는 스위칭 손실과 발열을 줄여 더 가볍고, 더 작으며, 더 효율적인 시스템을 구현합니다. 특히 전력 절감과 소형화가 중요한 데이터 센터에서 이 소자의 적용이 두드러집니다.
• 더욱이 전 세계 정부가 탄소 중립을 강조함에 따라, 산업계는 에너지 효율적인 시스템으로 전환하고 있습니다. 전력 변환 중 에너지 손실을 줄이는 GaN의 능력은 이러한 지속가능성 목표에 부합하며, 이를 통해 시장 성장을 가속화합니다.

GaN 전력 장치 시장 동향

운전사

“5G 인프라에서 GaN 장치 통합 증가”

• 5G 네트워크의 빠른 글로벌 출시는 GaN 전력 소자 시장의 또 다른 주요 성장 동력입니다. GaN은 고주파 성능, 열전도도, 전력 효율 측면에서 고유한 장점을 가지고 있어 5G 기지국, RF 프런트엔드 모듈, 위성 통신에 이상적인 후보입니다.
• 2024년 3월, Qorvo, Inc.는 5G 기지국 성능 향상을 목표로 하는 새로운 GaN RF 솔루션을 출시했습니다. 이 장치는 더 높은 대역폭, 더 빠른 데이터 전송, 그리고 향상된 열 관리 기능을 지원하며, 이는 모두 5G 인프라의 고밀도화에 필수적입니다.
• 통신 사업자가 소형 셀 배치와 mmWave 주파수를 지원하는 소형의 안정적인 구성 요소를 점점 더 많이 요구함에 따라, GaN RF 전력 장치는 기존 LDMOS 및 실리콘 기반 RF 기술에 비해 기술적으로 진보된 대안으로 각광받고 있습니다.

제지/도전

“ 고비용 및 복잡한 제조 공정 ”

• GaN 전력 소자는 장점에도 불구하고 비용과 제조 복잡성 측면에서 큰 제약을 받습니다. GaN 소자 생산에는 탄화규소(SiC)나 사파이어와 같은 고가의 기판 소재와 첨단 제조 기술이 사용되므로 실리콘 소자에 비해 전체 생산 비용이 증가합니다.
• 더욱이 GaN 제조 생태계는 아직 성숙 단계에 있으며, 파운드리 공급 부족과 낮은 생산 수율로 인해 단위 비용이 상승하고 있습니다. 이러한 비용 요인으로 인해 GaN 소자는 저가 가전제품이나 저가 자동차 부문과 같이 비용에 민감한 시장에 진출하기 어렵습니다.
• 또한, 제조업체는 GaN의 성능을 최대한 활용하기 위해 새로운 패키징 기술과 열 관리 시스템에 투자해야 하며, 이는 전체 시스템 비용을 더욱 증가시킵니다. 이러한 과제는 특히 R&D 예산이 부족한 중소 규모 장치 제조업체의 도입을 지연시킬 수 있습니다.

GaN 전력 장치 시장 범위

GaN 전력 소자 시장은 소자 유형, 전압 범위, 응용 분야, 수직, 기술, 웨이퍼 소재 및 웨이퍼 크기를 기준으로 세분화됩니다.

• 장치 유형별

시장은 소자 유형에 따라 전력 소자, RF 전력 소자, GaN 전력 모듈, GaN 전력 이산 소자, 그리고 GaN 전력 IC로 구분됩니다. 전력 소자 부문은 고효율 전력 변환 시스템에서의 광범위한 사용에 힘입어 2024년 시장 매출 점유율이 가장 높았습니다. 이 중에서도 이산 전력 소자는 소형 고속 스위칭이 필수적인 전기 자동차 및 산업 장비에 적용되어 시장을 주도하고 있습니다.

GaN 전력 IC 부문은 5G 및 IoT 애플리케이션 수요 증가에 힘입어 2025년부터 2032년까지 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. MMIC 및 하이브리드 IC와 같은 하위 부문은 고성능과 집적도를 제공하여 소형 전력 솔루션을 원하는 설계자에게 매력적입니다.

• 전압 범위별

전압 범위를 기준으로 GaN 전력 소자 시장은 200V 미만, 200~600V, 그리고 600V 초과로 구분됩니다. 200~600V 부문은 EV 충전기, 데이터 센터, 산업용 전원 공급 장치 등 다양한 분야에 적용 가능하여 2024년 가장 큰 매출 점유율을 기록했습니다. 이러한 소자는 성능, 열 관리, 그리고 비용 간의 균형을 제공합니다.

600볼트 이상 부문은 2032년까지 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상되며, 이는 고전압 그리드 시스템과 전기 이동성 인프라에 대한 수요 증가에 힘입은 것으로, 더 높은 전압으로 효율성이 향상되고 시스템 크기가 줄어들기 때문입니다.

• 응용 프로그램별

응용 분야별로 시장은 전력 구동, 공급 및 인버터, 그리고 무선 주파수로 구분됩니다. 공급 및 인버터 부문은 2024년 시장 매출 점유율이 가장 높았으며, 특히 GaN의 효율성과 고주파 기능을 통해 전체 시스템 비용을 절감하는 스위치 모드 전원 공급 및 EV 충전 부문에서 두드러졌습니다.

무선 주파수(RF) 부문은 2032년까지 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상되며, RF 프런트엔드 모듈, 레이더, 위성 시스템 등에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 장치는 뛰어난 이득 및 전력 밀도를 제공하여 차세대 통신 및 방위 시스템을 지원합니다.

• 수직별

시장은 산업별로 통신, 산업, 자동차, 재생에너지, 소비자 및 기업, 군사, 방위 및 항공우주, 의료 등으로 세분화됩니다. 통신 부문은 2024년에 가장 높은 시장 점유율을 기록했는데, 이는 소형이고 에너지 효율적인 전력 증폭기를 필요로 하는 5G 기지국과 데이터 센터의 구축에 힘입은 것입니다.

자동차 부문은 2025년부터 2032년까지 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상되며, 이는 EV 보급률 증가와 전기 구동장치 및 차량 내 충전기의 소형, 경량, 효율적인 전력 시스템에 대한 수요 증가에 힘입은 것입니다.

• 기술로

GaN 전력 소자 시장은 기술적으로 4H-SiC MOSFET, HEMT 등으로 구분됩니다. HEMT(고전자 이동도 트랜지스터) 부문은 2024년 시장을 선도할 것으로 예상되는데, 고주파 동작, 낮은 온 저항, 탁월한 열 성능으로 RF 및 전력 변환 애플리케이션 모두에 적합합니다.

• 웨이퍼 재질별

시장은 GaN on SiC와 GaN on Si로 구분됩니다. GaN on Si는 생산 비용이 낮고 대량 생산이 가능한 소비자 애플리케이션에 적합하기 때문에 2024년 가장 높은 매출 점유율을 기록하며 시장을 장악할 것입니다.

SiC 기반 GaN은 열전도도와 고전압 성능이 우수하여 항공우주, 방위, 위성 통신 분야의 응용 분야를 지원하여 급속한 성장이 예상됩니다.

• 웨이퍼 크기별

웨이퍼 크기를 기준으로 시장은 150mm 미만, 150mm~500mm, 500mm 초과로 구분됩니다. 150mm~500mm 세그먼트는 2024년에 가장 큰 점유율을 기록했으며, 양산 시 성숙도와 수율의 균형이 우수하여 선호도가 높습니다.

500mm 이상 세그먼트는 2032년까지 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 이는 주요 제조 기업들이 생산 규모를 늘리고 비용을 절감하며 전기 자동차와 산업 자동화 분야에서 증가하는 수요를 충족하기 위해 대형 웨이퍼 포맷에 투자하기 때문입니다.

GaN 전력 장치 시장 지역 분석

• 북미는 2024년 32.77%의 가장 큰 매출 점유율을 기록하며 GaN 전력 장치 시장을 장악할 것으로 예상됩니다. 이는 전력 전자 분야에서 에너지 효율적인 솔루션에 대한 수요 증가, 전기 자동차, 5G 인프라, 가전 제품 분야에서의 배포 확대, 그리고 강력한 R&D 투자에 힘입은 것입니다.
• 이 지역의 기술적으로 진보된 환경과 지속 가능한 전력 시스템에 대한 관심 증가는 GaN 전력 소자의 광범위한 도입을 뒷받침하고 있습니다. 방위, 항공우주, 산업 자동화 분야에서 응용 분야가 확대됨에 따라 시장 성장은 더욱 가속화되고 있습니다.
• 정부의 지원 정책, 반도체 개발에 대한 상당한 자본 유입, 그리고 선도적인 기업들의 존재는 이 지역의 급속한 성장을 위한 유리한 환경을 조성하고 있습니다.

미국 GaN 전력 소자 시장 분석

미국 GaN 전력 소자 시장은 2024년 북미 전체 매출의 81%를 차지했으며, 이는 전기차, 데이터 센터, 무선 인프라의 강력한 보급에 힘입은 것입니다. 고주파, 고효율 애플리케이션에 GaN 트랜지스터와 IC 채택이 증가하는 것이 주요 원인입니다. 미국은 또한 재생 에너지 시스템 분야에서도 빠른 성장을 보이고 있는데, GaN 소자는 소형 크기와 뛰어난 열 성능을 제공하여 시장 확장을 더욱 가속화하고 있습니다.

유럽 ​​GaN 전력 장치 시장 통찰력

유럽 ​​GaN 전력 소자 시장은 친환경 에너지 정책, 엄격한 배출 규제, 그리고 전기 자동차의 증가 추세에 힘입어 예측 기간 동안 주목할 만한 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. GaN 전력 소자는 전기차 충전, 태양광 인버터, 산업용 전원 공급 장치 등에서 점차 그 수요가 증가하고 있습니다. 5G 및 통신 인프라에 대한 투자 증가 또한 이 시장을 뒷받침하고 있습니다.

영국 GaN 전력 장치 시장 통찰력

영국 GaN 전력 소자 시장은 청정 에너지 및 디지털 인프라 분야를 선도하려는 영국의 노력에 힘입어 높은 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. 항공우주 및 방위 산업 분야의 차세대 전력 전자 수요 증가와 전기 운송으로의 전환은 GaN 도입을 가속화하고 있습니다. 탄소 발자국 감소에 대한 영국의 전략적 집중은 지속적인 시장 성장을 뒷받침합니다.  

독일 GaN 전력 장치 시장 분석

독일 GaN 전력 소자 시장은 자동차 및 산업 혁신의 핵심 허브로서의 입지를 바탕으로 상당한 성장이 예상됩니다. 전기차 개발, 전력망 안정성, 그리고 IoT 통합에 대한 높은 관심은 전력 변환기 및 고속 충전 시스템에 GaN 부품 사용을 촉진하고 있습니다. 또한, 스마트 공장 자동화 분야에서 독일의 선도적인 입지는 소형 고효율 전력 솔루션에 대한 수요를 증가시키고 있습니다.  

아시아 태평양 GaN 전력 장치 시장 통찰력

아시아 태평양 GaN 전력 소자 시장은 급속한 도시화, 산업화, 그리고 가전제품의 급증으로 인해 2025년부터 2032년까지 연평균 성장률 19.33%로 가장 빠른 성장을 기록할 것으로 예상됩니다. 중국, 일본, 한국, 인도 등 국가들은 반도체 생산을 선도하고 있으며, GaN 기반 전력 솔루션이 필요한 전기 자동차, 5G, AI 기술에 막대한 투자를 하고 있습니다.

일본 GaN 전력 장치 시장 분석

일본 GaN 전력 소자 시장은 소형화 및 에너지 절약에 대한 일본의 집중적인 노력에 힘입어 꾸준히 성장하고 있습니다. GaN 소자는 자동차 전장, 가전제품, 로봇 공학 분야에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 첨단 제조 생태계와 저손실·고효율 부품에 대한 높은 수요를 바탕으로 일본은 지역 성장에 크게 기여할 것으로 예상됩니다.  

중국 GaN 전력 장치 시장 통찰력

중국 GaN 전력 소자 시장은 스마트 제조, 전기 모빌리티, 통신 분야에 대한 막대한 투자에 힘입어 2024년 아시아 태평양 지역에서 가장 큰 매출 점유율을 기록했습니다. 스마트 시티 개발을 향한 중국의 적극적인 추진과 국내 반도체 산업에 대한 정부의 강력한 지원은 GaN 도입을 가속화하고 있습니다. 주요 OEM 및 ODM 업체들의 존재는 다양한 산업 분야의 시장 침투를 더욱 강화하고 있습니다.

GaN 전력 장치 시장 점유율

GaN 전력 장치 산업은 주로 다음을 포함한 기존 기업들이 주도하고 있습니다.

• Cree, Inc. (현 Wolfspeed)(미국)
• 인피니언 테크놀로지스 AG(독일)
• Qorvo, Inc.(미국)
• MACOM(미국)
• Microsemi(Microchip Technology의 일부)(미국)
• 미쓰비시 전기 주식회사(일본)
• EPC(Efficient Power Conversion Corporation)(미국)
• GaN 시스템(캐나다)
• Navitas Semiconductor(미국)
• 도시바 일렉트로닉 디바이스 & 스토리지 주식회사(일본)
• 엑사간(프랑스)
• VisIC Technologies(이스라엘)
• 인테그라 테크놀로지스(미국)
• Transphorm Inc.(미국)
• GaNpower(중국)
• 아날로그 디바이스(미국)
• 파나소닉 주식회사(일본)
• Texas Instruments Incorporated(미국)
• 암플레온(네덜란드)
• 노스럽 그러먼(미국)
• Dialog Semiconductor(Renesas의 일부)(영국)

글로벌 GaN 전력 소자 시장의 최신 동향

• 2024년 4월, 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies AG)는 전기차 및 재생에너지 시스템의 전력 변환 효율을 향상시키도록 설계된 고효율 GaN 전력 트랜지스터의 새로운 포트폴리오를 출시했습니다. 이 이니셔티브는 GaN 기술을 활용하여 주요 애플리케이션에서 에너지 손실을 줄이고 열 관리를 개선함으로써 지속 가능한 에너지 솔루션을 발전시키는 데 중점을 두고 있는 인피니언의 노력을 보여줍니다.
• 2024년 3월, Qorvo, Inc.는 5G 인프라에 최적화된 차세대 GaN RF 전력 장치를 출시하여 더 높은 주파수 대역과 향상된 전력 밀도를 지원합니다. 이번 개발은 전 세계 5G 도입이 가속화됨에 따라 더욱 빠르고 안정적인 무선 통신 네트워크를 구축하고자 하는 Qorvo의 노력을 보여줍니다.
• 2024년 2월, Navitas Semiconductor는 선도적인 전기차 제조업체와 GaN 전력 IC를 차량용 충전기 및 인버터에 통합하기 위한 전략적 협력을 발표했습니다. 이 파트너십은 충전 시간 단축과 차량 효율 향상을 통해 전기차 시장의 혁신을 촉진하는 것을 목표로 합니다.
• 2024년 1월, GaN Systems는 가전제품 및 고속 무선 충전 애플리케이션에 최적화된 새로운 소형 GaN 전력 모듈을 출시했습니다. 이 모듈은 소형 폼팩터와 높은 효율을 자랑하며, 가볍고 휴대하기 편리한 충전 솔루션에 대한 증가하는 수요를 충족합니다.
• 2024년 1월, 미쓰비시 전기(Mitsubishi Electric Corporation)는 탄화규소(SiC) 웨이퍼 기판에 중점을 둔 신규 제조 시설에 투자하여 GaN 소자 제조 역량을 확장했습니다. 이번 확장은 산업 및 자동차 부문에서 증가하는 고성능 GaN 전력 소자 수요를 충족하기 위한 것입니다.

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