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Se pronostica que el mercado de semiconductores de potencia de carburo de silicio alcanzará los $ 2.6 mil millones para 2026

Sep 28, 2021 4:00 PM ET

Se pronostica que el mercado de semiconductores de potencia de carburo de silicio alcanzará los $ 2.6 mil millones para 2026, creciendo a una tasa compuesta anual del 27.1% de 2021 a 2026. El carburo de silicio es un semiconductor formado por una combinación de silicio y carbono. Tiene un nivel de dureza que es aproximadamente igual al de un diamante, lo que permite que los semiconductores de SiC funcionen en condiciones intensas. El SiC (carburo de silicio) se utiliza para aplicaciones de alta potencia debido al semiconductor de banda ancha proporcionada. Los semiconductores también utilizan SiC para reducir las pérdidas de energía y los convertidores de energía solar y eólica de mayor duración. La energía fotovoltaica requiere principalmente alta potencia, baja pérdida, conmutación más rápida y dispositivos semiconductores confiables para mejorar el rendimiento, la densidad de potencia y la confiabilidad. Los dispositivos de SiC, como los transistores bipolares de puerta aislada (IGGB), los MOSFET proporcionan una solución prometedora a los requisitos de energía fotovoltaica a través de la deposición química de vapor para satisfacer la creciente demanda de energía. El creciente número de aplicaciones modernas que requieren una fuente de alimentación de SiC proporciona oportunidades de negocio lucrativas. En la industria automotriz, los inversores de tracción en vehículos eléctricos están sujetos a altos ciclos térmicos y de carga. El SiC ha mejorado la confiabilidad y el rendimiento, la capacidad de trabajar a temperaturas más altas, el tamaño reducido y las capacidades de mayor voltaje, lo que lo hace adecuado para su uso en la industria de vehículos eléctricos.

Semiconductores de potencia de carburo de silicio Análisis de segmento de mercado - Por tamaño de oblea

Se espera que el segmento de 4 pulgadas crezca a una CAGR más alta del 46.5% durante el período de pronóstico. Las obleas de silicio de 4 pulgadas se usan comúnmente en el campo de la investigación debido a su reactividad mejorada en comparación con las partículas estándar de tamaño nano / micrón. Se espera que crezcan con buena tasa durante el período de pronóstico. El crecimiento se debe al creciente uso de obleas de carburo de silicio de 4 pulgadas en una gama de productos, como optoelectrónica, dispositivos de alta potencia, dispositivos de alta temperatura y dispositivos de potencia de alta frecuencia. Los IGGBT, MOSFET y otros componentes semiconductores utilizan material de SiC de banda ancha que está configurado para impulsar el mercado.

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Semiconductores de potencia de carburo de silicio Análisis de segmento de mercado - Por usuario final

Se espera que la industria automotriz crezca a una CAGR más alta del 30.2% durante el período de pronóstico. La creciente adopción del semiconductor de potencia de SiC en vehículos híbridos enchufables (PHEV) y totalmente eléctricos (xEV) es uno de los factores clave que impulsan el crecimiento del segmento. Actualmente, la mayoría de la electrónica de potencia en los vehículos se basa en silicio. Sin embargo, los últimos diseños de vehículos eléctricos requieren mejoras en la eficiencia y la densidad de potencia, con el SiC emergiendo como el material preferido para resolver el rendimiento de la meseta de silicio. Características como bajas pérdidas de conmutación, alta frecuencia de conmutación y capacidad de alta temperatura hacen que el SiC sea adecuado para los requisitos de EV. Los proveedores del mercado, como Infineon Technologies y NXP, están apostando fuerte por los semiconductores de potencia de SiC para el mercado automotriz. Recientemente, en 2020, Infineon presentó su módulo EasyPACK con tecnología MOSFET automotriz CoolSiC, un módulo de medio puente de 1200 V con una clasificación de corriente de 8 m ? /150 A. Además, en medio de la disminución de las ventas automotrices en todo el mundo, el aumento en el número de semiconductores de potencia por factor de vehículo ha atraído a varios fabricantes de semiconductores al sector automotriz de productos de potencia de SiC.

Semiconductores de potencia de carburo de silicio Análisis de segmento de mercado - Por geografía

Se espera que APAC domine el mercado global de semiconductores de potencia de carburo de silicio con una participación de más del 34.5% en el período de pronóstico. Se espera que Asia-Pacífico domine el mercado global de semiconductores de SiC principalmente a medida que la región domina el mercado global de semiconductores, respaldado aún más por las políticas gubernamentales que favorecen el desarrollo de semiconductores. El área es también el mayor productor y consumidor de electrónica de consumo, y hay un crecimiento exponencial en la demanda de electrónica de consumo inteligente. La creciente necesidad de semiconductores IGBT de banda ancha abierta impulsará el mercado. La región es también una de las principales del mundomercados automotriz y ev. China es el principal productor de vehículos eléctricos. Los vehículos eléctricos representaron aproximadamente el 4 por ciento de la industria total de vehículos chinos a partir de 2018. Aproximadamente el 45% de los automóviles eléctricos desplegados en todo el mundo estaban en China, en comparación con el 39% en 2017. También se espera que la creciente producción e infraestructura de vehículos eléctricos en la región de Asia y el Pacífico, junto con las regulaciones industriales favorables en países como China, India y Corea del Sur, impulsen la producción de semiconductores de potencia de SiC en la región.

Semiconductores de potencia de carburo de silicio Impulsores del mercado

Ventajas de los semiconductores compuestos (SiC) sobre la tecnología basada en silicio

Las propiedades electrónicas de los semiconductores de carburo de silicio son superiores a las del silicio. Tienen una mayor velocidad de electrones saturados y movilidad de electrones. Los semiconductores de potencia de SiC se ven relativamente menos afectados por el sobrecalentamiento debido a su rango más amplio de energía. También parecen producir menos ruido en los circuitos electrónicos que los sistemas de silicona, lo que resulta en una menor pérdida de energía. Estas propiedades mejoradas promueven el mayor uso de semiconductores compuestos, como los productos de energía de SiC en comunicaciones por satélite, teléfonos celulares, conexiones de microondas y sistemas de radar de alta frecuencia. Por lo tanto, este dominio de los semiconductores de carburo de silicio sobre el silicio impulsa el crecimiento del mercado.

Aumento de la demanda de módulos de electrónica de potencia en varias verticales de la industria

La electrónica de potencia es una rama de la electrónica que se ocupa del control y la conversión de la energía eléctrica. Las características de los semiconductores de carburo de silicona, como una mayor ruptura del campo eléctrico y una brecha de banda más amplia, permiten su uso en electrónica de potencia. Estos dispositivos juegan un papel extremadamente importante en la regulación de la electrónica automotriz, como la dirección asistida eléctrica, el inversor clave para vehículos hidroeléctricos, el control de asientos, el sistema de frenado y otros. La electrónica de control de SiC también facilita la conversión de energía a generadores y actuadores integrados en aeronaves. Además de los automóviles y los aviones, el crecimiento de la electrónica de potencia está impulsado por su creciente uso en una variedad de aplicaciones, como motores industriales, estabilización de la red eléctrica y electrónica de consumo. En consecuencia, su eficiente función de control y gestión de la energía para operaciones industriales o la operación de dispositivos eléctricos / electrónicos lo hace ideal para diferentes industrias verticales.

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Semiconductores de potencia de carburo de silicio Desafíos del mercado

Alto costo de las obleas de los semiconductores de carburo de silicio

El alto costo de las obleas es un obstáculo importante para el desarrollo de dispositivos de energía basados en SiC. El precio de los semiconductores de SiC es más alto que los semiconductores de silicio que se espera que reemplacen. El polvo de SiC de alta pureza y el silano de alta pureza (SiH4) son los precursores esenciales para el procesamiento de capas de SiC en chips, IGBID y MOSFET. El polvo de SiC de alta pureza está actualmente disponible en un número limitado de proveedores y es relativamente costoso. Los proveedores más pequeños de estas materias primas necesarias para la producción de obleas de carburo de silicio de banda ancha han resultado en costos más altos. Además, las obleas y sustratos de SiC son suministrados por las principales empresas, como Cree, Inc. y Dow Corning, que participan principalmente en la fabricación de productos semiconductores. Como resultado, el aumento del poder de negociación de los proveedores de obleas de carburo de silicio dificulta la adopción a gran escala de obleas de carburo de silicio.

Panorama del mercado de silicon Carbide Power Semiconductors

Los lanzamientos de tecnología, las adquisiciones y las actividades de I + D son estrategias clave adoptadas por los jugadores en el mercado Semiconductores de potencia de carburo de silicio. Se espera que el mercado de semiconductores de potencia de carburo de silicio esté dominado por las principales compañías como Infineon Technologies AG, Microsemi Corporation, General Electric, Power Integrations, Toshiba Corporation, Fairchild Semiconductor, STMicroelectronics, NXP Semiconductors, Tokyo Electron Limited, Renesas Electronics Corporation, ROHM, Cree, Inc, Otros.

Adquisiciones/Lanzamientos de Tecnología

En febrero de 2020, Infineon Technologies AG amplió su amplia gama de productos deCarburo de silicio (SiC) con productos de 650 V. Con los MOSFET CoolSiC recientemente lanzados, Infineon está abordando la creciente demanda de eficiencia energética, densidad de potencia y robustez en una amplia gama de aplicaciones. Entre ellos se encuentran servidores, telecomunicaciones y SMPS industriales, sistemas de energía solar, almacenamiento de energía y formación de baterías, UPS, accionamientos de motores y carga de vehículos eléctricos.

En enero de 2020, STMicroelectronics NV anunció la firma de un acuerdo de suministro de varios años para obleas de carburo de silicio (SiC) con SiCrystal, una empresa del Grupo ROHM. Según el acuerdo, SiCrystal suministrará más de 120 millones de dólares en obleas de carburo de silicio a STMicroelectronics. La compañía tiene como objetivo aprovechar el aumento de la demanda de dispositivos de potencia de carburo de silicio en varias industrias, incluidos los mercados industriales y automotrices.

Conclusiones clave

La creciente adopción del semiconductor de potencia de SiC en vehículos híbridos enchufables (PHEV) y totalmente eléctricos (xEV) es uno de los principales factores que impulsan el crecimiento en la industria automotriz.

Se espera que Asia-Pacífico domine el mercado global de semiconductores de SiC principalmente, ya que la región domina el mercado global de semiconductores, respaldado aún más por las políticas gubernamentales que favorecen la producción de semiconductores.

El brote de COVID-19 afectó a la industria general de semiconductores en el lado de la demanda y el lado de la oferta. Los cierres y el cierre de plantas de semiconductores en todo el país alimentaron aún más la tendencia de escasez de suministro, que surgió principalmente en 2019. Estos efectos también se reflejaron en la demanda de semiconductores de potencia de SiC.

Informes relacionados

A. Mercado de la electrónica de potencia

https://www.industryarc.com/Report/15353/power-electronics-market.html

B. Mercado de materiales y dispositivos semiconductores de carburo de silicio (SiC)

https://www.industryarc.com/Report/15812/silicon-carbide-sic-semiconductor-materials-devices-market.html

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