Mercado de semiconductores de potencia SiC de América del Norte: tendencias de la industria y pronóstico hasta 2030

Mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte, por tipo (MOSFETS, módulos híbridos, diodos de barrera Schottky (SBDS), IGBT, transistor de unión bipolar (BJT), diodo pin, FET de unión (JFET) y otros, rango de voltaje (301-900) V, 901-1700 V, superior a 1701 V), tamaño de oblea (6 pulgadas, 4 pulgadas, 2 pulgadas, superior a 6 pulgadas), tipo de oblea (obleas epitaxiales de SiC, obleas de SiC en blanco), aplicación (vehículos eléctricos (EV), energía fotovoltaica , fuentes de alimentación, accionamientos de motores industriales, infraestructura de carga de vehículos eléctricos, dispositivos de RF y otros), verticales (automotriz, servicios públicos y energía, industrial, transporte, TI y telecomunicaciones, electrónica de consumo, aeroespacial y de defensa, comercial y otros) Tendencias de la industria y Previsión hasta 2030.

Análisis y tamaño del mercado de semiconductores de potencia SiC de América del Norte

Los semiconductores de potencia de SiC son los semiconductores más frecuentes y se consideran la mejor opción para la electrónica. Estos semiconductores de potencia de SiC se aplican en los sectores doméstico, comercial e industrial y en otras áreas. Los semiconductores de potencia de SiC están disponibles en dos tipos de dispositivos, como dispositivos discretos de SiC y matrices desnudas de SiC. Debido a los avances tecnológicos, la prevalencia de dispositivos discretos de SiC ha aumentado más rápidamente. La propiedad importante del semiconductor de potencia de SiC son sus altas propiedades de conducción térmica junto con otras que utilizan la electricidad de manera eficiente. Los semiconductores de potencia de SiC se utilizan en telecomunicaciones, energía y potencia, generación de energía renovable y en muchos otros lugares. Los semiconductores de potencia de SiC se utilizan en la electrónica de potencia y están ganando prevalencia entre los individuos. La demanda de semiconductores de potencia de SiC en el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte está aumentando a un ritmo mayor. Para ello, varios actores del mercado están introduciendo nuevos productos y formando asociaciones para expandir su negocio en el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte.

Data Bridge Market Research analiza que se espera que el mercado de semiconductores de potencia SiC de América del Norte alcance un valor de 1.318.030,00 mil dólares estadounidenses para 2030, con una tasa compuesta anual del 26,2% durante el período previsto. El informe del mercado de semiconductores de potencia SiC de América del Norte también cubre de manera integral el análisis de precios, el análisis de patentes y los avances tecnológicos.

Definición de mercado

El semiconductor de potencia de SiC se refiere al tipo de semiconductor que contiene carbono y silicio y opera a voltaje y temperatura muy altos. Los semiconductores de potencia de SiC se pueden utilizar para producir materiales tanto resistentes como muy duros. Los semiconductores de potencia de SiC se pueden implementar en diversos sectores, como las telecomunicaciones, la energía y la potencia, la automoción, la generación de energía renovable y en otras áreas diferentes. Se consideran básicamente debido a sus propiedades de conducción térmica máximas más altas que han ampliado su área de aplicación. Los semiconductores de potencia de SiC son dispositivos que se consideran dispositivos de potencia de alta frecuencia y se aplican principalmente en comunicaciones inalámbricas. El semiconductor de SiC ofrece diez veces la intensidad del campo de ruptura dieléctrica, tres veces la conductividad térmica y tres veces la banda prohibida en comparación con un semiconductor de silicio. El semiconductor de SiC se ha apoderado del mercado debido a su alto rendimiento y eficiencia. El semiconductor de potencia de SiC ofrece trabajo a alto voltaje y corriente y ofrece baja resistencia además de ser eficiente a altas temperaturas. Por tanto, la combinación de carburo de silicio ha demostrado ser una elección mejor y óptima de semiconductor.

Dinámica del mercado de semiconductores de potencia de SiC en América del Norte

Esta sección trata de comprender los impulsores, las ventajas, las oportunidades, las restricciones y los desafíos del mercado. Todo esto se analiza en detalle a continuación:

Conductores

• Advenimiento de los semiconductores de potencia de SiC

El SiC tiene propiedades muy útiles como material semiconductor. En aplicaciones como inversores, motores y cargadores de baterías, los dispositivos de carburo de silicio (SiC) ofrecen muchas ventajas, como una densidad de potencia mejorada, requisitos de refrigeración reducidos y un coste general reducido del sistema. Estas ventajas son suficientes para fabricar semiconductores de potencia de SiC en la etapa de alta eficiencia.

La energía perdida por el SiC durante la fase de recuperación inversa es sólo el 1% de la energía perdida por el silicio, lo que crea una enorme diferencia en la eficiencia del material. La virtual ausencia de corriente de cola permite un apagado más rápido y genera menores pérdidas. Dado que hay menos energía que disipar, un dispositivo de SiC puede conmutar a frecuencias más altas y mejorar la eficiencia. El tamaño más pequeño, más eficiente y el menor peso del SiC en comparación con otros materiales pueden crear una solución de mayor calificación o un diseño más pequeño con requisitos de refrigeración reducidos. Por lo tanto, la llegada de los semiconductores de potencia de SiC es un factor importante que se espera impulse el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia de SiC en América del Norte.

• Creciente penetración de vehículos electrónicos

El mundo está cambiando muy rápido y se está volviendo hacia las energías renovables. Todos los sectores, actores del mercado e instituciones gubernamentales se están centrando más en construir infraestructura de vehículos eléctricos y generar más demanda de vehículos eléctricos.

Según información de la Agencia Internacional de Energía (AIE), 16,5 millones de coches eléctricos circularon en 2021, el triple en solo tres años, y esta es una cifra grande en comparación con 2020. Las ventas de coches eléctricos aumentaron y se duplicaron en China. continuó aumentando en Europa y se recuperó en los EE. UU. en 2021. Estos datos muestran que hay un enorme aumento en la penetración de vehículos eléctricos en el mercado, lo que puede afectar positivamente al medio ambiente, así como al mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte. El SiC es muy eficiente a altos voltajes, lo que permite tiempos de carga de baterías rápidos comparables a llenar el tanque de vehículos convencionales. La electrónica de potencia de carburo de silicio está permitiendo un aumento en los sistemas de propulsión de 800 voltios, allanando el camino para vehículos eléctricos más ligeros y con mayor alcance.

Oportunidad

• Asociación estratégica y adquisición por parte de fabricantes de SiC

Hay varias organizaciones y actores del mercado que están creando asociaciones y adquisiciones estratégicas. Esta asociación crea un enorme impacto positivo en el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte. Esta colaboración resulta en cooperación, convirtiéndose en una ruta de bajo costo para que nuevos competidores obtengan tecnología y acceso al mercado.

Una empresa conjunta implica que dos o más empresas pongan en común sus recursos y experiencia para lograr un objetivo particular. Hay muchas organizaciones que colaboran entre sí y crean un impacto positivo en el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte.

Restricción/Desafío

• Problemas relacionados con la fabricación de obleas de SiC

Una oblea de SiC es un material semiconductor que tiene excelentes propiedades eléctricas y térmicas. Es un semiconductor de alto rendimiento ideal para una amplia variedad de aplicaciones. Además de su alta resistencia térmica, también presenta un altísimo nivel de dureza. Los fabricantes de obleas de SiC enfrentan muchos desafíos de fabricación. Los principales defectos que pueden ocurrir durante la fabricación de sustratos de SiC son fallas de apilamiento cristalino, microtubos, picaduras, rayones, manchas y partículas superficiales. Estos factores están afectando negativamente al rendimiento de los dispositivos de SiC, que se han detectado con más frecuencia en obleas de 150 mm que en obleas de 100 mm. Esto se debe a que el SiC es el tercer material compuesto más duro del mundo y también es muy frágil, y su producción plantea desafíos complejos relacionados con el tiempo del ciclo, el costo y el rendimiento del corte en cubitos. Es efectivo predecir que incluso el cambio a obleas de 200 mm implicará problemas importantes. De hecho, será necesario garantizar la misma calidad del sustrato, ante una densidad inevitablemente mayor de defectos.

Impacto posterior al COVID-19 en el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte

La industria de semiconductores de potencia de SiC notó una disminución gradual en la demanda debido al bloqueo y las leyes gubernamentales de COVID-19, a medida que se cerraron las instalaciones de fabricación y los servicios. Incluso se suspendió el desarrollo público y privado. Además, la industria también se vio afectada por la parada de la cadena de suministro, especialmente de las materias primas utilizadas en el proceso de fabricación de semiconductores de potencia de SiC. Las estrictas regulaciones gubernamentales para diferentes industrias y las restricciones al comercio y el transporte fueron algunos de los principales factores que afectaron el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia de SiC en todo el mundo en 2020 y en los dos primeros trimestres de 2021. La producción de semiconductores se desaceleró debido a las restricciones de los gobiernos de todo el mundo y la producción no satisfizo la demanda en los primeros tres trimestres de 2020. Además, la alta demanda/necesidad de productos semiconductores de potencia de SiC en la industria automotriz y de defensa, en el sector médico y en aplicaciones hidráulicas. La reanudación de la producción de la industria del petróleo y del gas y de la automoción; impulsó aún más la creciente demanda de semiconductores de potencia de SiC en todo el mundo. Por lo tanto, esto no sólo provocó un aumento en la demanda sino que también aumentó el costo del producto.

Desarrollos recientes

• En diciembre de 2022, STMicroelectronics y Soitec (Euronext Paris), en el diseño y fabricación de materiales semiconductores innovadores, anunciaron la siguiente etapa de su cooperación en sustratos de carburo de silicio (SiC), con la calificación de la tecnología de sustrato de SiC de Soitec por parte de ST prevista para los próximos 18. meses. El objetivo de esta cooperación es la adopción por parte de ST de la tecnología SmartSiC de Soitec para su futura fabricación de sustratos de 200 mm, alimentando su negocio de fabricación de dispositivos y módulos, y se espera una producción en volumen a medio plazo. Esta colaboración ayudará a la empresa a impulsar sus finanzas, así como el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte.
• En julio de 2022, Semikron Danfoss y la empresa ROHM Semiconductor, con sede en Kioto, colaboran desde hace más de diez años en la implementación de carburo de silicio (SiC) en el interior de módulos de potencia. Recientemente, la última cuarta generación de MOSFET de SiC de ROHM ha sido completamente calificada en los módulos eMPack de SEMIKRON para uso automotriz. Por lo tanto, ambas empresas satisfacen las necesidades de los clientes de todo el mundo. Esta colaboración mejoró las finanzas de la empresa y tuvo un impacto positivo en el crecimiento del mercado de semiconductores de potencia SiC de América del Norte.

Alcance del mercado de semiconductores de potencia SiC de América del Norte

El mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte está segmentado según el tipo, rango de voltaje, tamaño de oblea, tipo de oblea, aplicación y vertical. El crecimiento entre estos segmentos lo ayudará a analizar los segmentos de escaso crecimiento en las industrias y brindará a los usuarios una valiosa descripción general del mercado e información sobre el mercado para ayudarlos a tomar decisiones estratégicas para identificar las aplicaciones principales del mercado.

Por tipo

• MOSFET
• Módulos híbridos
• Diodos de barrera Schottky (SBDS)
• IGBT
• Transistor de unión bipolar (BJT)
• Diodo pin
• Unión FET (JFET)
• Otros

Según el tipo, el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte se segmenta en MOSFETS, módulos híbridos, diodos de barrera Schottky (SBDS), IGBT, transistor de unión bipolar (BJT), diodo pin, FET de unión (JFET) y otros.

Por rango de voltaje

• 301-900V
• 901-1700V
• Por encima de 1701 V

Según el rango de voltaje, el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte se segmenta en 301-900 V, 901-1700 V y más de 1701 V.

Por tamaño de oblea

• 6 pulgadas
• 4 pulgadas
• 2 pulgadas
• Por encima de 6 pulgadas

Según el tamaño de la oblea, el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte se segmenta en 6 pulgadas, 4 pulgadas, 2 pulgadas y más de 6 pulgadas.

Por tipo de oblea

• Obleas epitaxiales de SiC
• Obleas de SiC en blanco

Según el tipo de oblea, el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte se segmenta en obleas epitaxiales de SiC y obleas de SiC en blanco.

Por aplicación

• Vehículos eléctricos (EV)
• Fotovoltaica
• Fuentes de alimentación
• Accionamientos de motores industriales
• Infraestructura de carga de vehículos eléctricos
• Dispositivos de radiofrecuencia
• Otros

Sobre la base de la aplicación, el mercado de semiconductores de potencia sic de América del Norte se segmenta en vehículos eléctricos (EV), energía fotovoltaica, fuentes de alimentación, motores industriales, infraestructura de carga de vehículos eléctricos, dispositivos de RF y otros.

Por vertical

• Automotor
• Utilidades y energía
• Industrial
• Transporte
• TI y telecomunicaciones
• Electrónica de consumo
• Aeroespacial y defensa
• Comercial
• Otros

Según la vertical, el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte está segmentado en automoción, servicios públicos y energía, industrial, transporte, TI y telecomunicaciones, electrónica de consumo, aeroespacial y de defensa, comercial y otros.

Análisis/perspectivas regionales del mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte

Se analiza el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte y se proporcionan conocimientos y tendencias sobre el tamaño del mercado por región, tipo, rango de voltaje, tamaño de oblea, tipo de oblea, aplicación y vertical como se mencionó anteriormente.

Los países cubiertos en el informe del mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte son Estados Unidos, Canadá y México.

• En 2023, se espera que Estados Unidos domine el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte debido a la alta demanda de productos relacionados con semiconductores de potencia de SiC. Además, se espera que la alta demanda de módulos de potencia y dispositivos relacionados actúe como un factor impulsor del crecimiento del mercado.

La sección de región del informe también proporciona factores individuales que impactan el mercado y cambios en la regulación del mercado que impactan las tendencias actuales y futuras del mercado. Puntos de datos como el análisis de la cadena de valor ascendente y descendente, las tendencias técnicas y el análisis de las cinco fuerzas de Porter y los estudios de casos son algunos de los indicadores utilizados para pronosticar el escenario del mercado para países individuales. Además, se consideran la presencia y disponibilidad de las marcas de América del Norte y los desafíos que enfrentan debido a la competencia grande o escasa de las marcas locales y nacionales, el impacto de los aranceles internos y las rutas comerciales, al tiempo que se proporciona un análisis de pronóstico de los datos de la región.

Panorama competitivo y cuota de mercado Análisis Semiconductor de potencia de SiC de América del Norte

El panorama competitivo del mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte proporciona detalles por parte del competidor. Los detalles incluidos son descripción general de la empresa, finanzas de la empresa, ingresos generados, potencial de mercado, inversión en investigación y desarrollo, nuevas iniciativas de mercado, presencia en América del Norte, sitios e instalaciones de producción, capacidades de producción, fortalezas y debilidades de la empresa, lanzamiento de producto, ancho y amplitud del producto. y dominio de la aplicación. Los puntos de datos anteriores proporcionados solo están relacionados con el enfoque de las empresas en el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte.

Algunos de los principales actores que operan en el mercado de semiconductores de potencia de SiC de América del Norte son WOLFSPEED, INC., STMicroelectronics, ROHM CO., LTD., Fuji Electric Co., Ltd., Mitsubishi Electric Corporation, Texas Instruments Incorporated, Infineon Technologies AG, Semikron. Danfoss, Renesas Electronics Corporation, TOSHIBA ELECTRONIC DEVICES & STORAGE CORPORATION, Microchip Technology Inc., Semiconductor Components Industries, LLC, NXP Semiconductors, UnitedSiC, SemiQ Inc., Littlefuse, Inc., Allegro MicroSystems, Inc., Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd (una subsidiaria del grupo Hitachi) y GeneSiC Semiconductor Inc., entre otros.