Marktgröße, Anteil, Wachstum und Branchenanalyse für Siliziumkarbid (SiC)-Halbleiter, nach Typ (SIC-Leistungshalbleiter, SIC-Leistungshalbleitergeräte und SIC-Leistungsdiodenknoten), nach Anwendung (Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Computer, Unterhaltungselektronik, Industrie, Gesundheitswesen, Energiesektor und andere Branchen) und regionale Prognose bis 2035

ÜBERBLICK ÜBER DEN GLOBALEN HALBLEITERMARKT AUS SILIZIUMKARBID (SIC).

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Der globale Markt für Siliziumkarbid-Halbleiter wird im Jahr 2026 auf 4,59 Milliarden US-Dollar geschätzt und wächst bis 2035 stetig auf 15,73 Milliarden US-Dollar, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14,5 % von 2026 bis 2035.

Der internationale Markt für Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) erlebt derzeit eine Phase starken Wachstums, die durch die steigende Nachfrage nach energieeffizienter Hochleistungs-Leistungselektronik angetrieben wird. Siliziumkarbid, ein Halbleitermaterial mit großer Bandlücke (WBG), bietet im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen auf Siliziumbasis eine Reihe von Vorteilen in Bezug auf höhere Schaltgeschwindigkeit, höhere Durchbruchspannung und überlegene Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaften machen SiC-Halbleiter sehr geeignet für den Einsatz in Anwendungen, die eine hohe Leistungsdichte und Zuverlässigkeit erfordern, einschließlich Elektrofahrzeugen (EVs), Systemen für erneuerbare Energien und industriellen Motorantrieben.

Die Nachfrage wird durch die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen angeführt, bei denen SiC-basierte Wechselrichter und Module eine größere Reichweite und schnelles Laden ermöglichen. Die Nachfrage nach SiC-Geräten in Stromumwandlungssystemen wird auch durch die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Wind- und Solarenergie angeführt. Darüber hinaus erlebt der Industriemarkt einen Wandel hin zu SiC-basierten Lösungen für Motorantriebe und Stromversorgungen, angetrieben durch die Forderung nach geringerem Energieverbrauch und verbesserter Effizienz. Weitere Fortschritte in der Geräteherstellung, der Wafertechnologie in SiC und der Verpackung tragen ebenfalls dazu bei, das Marktwachstum zu steigern und SiC-Halbleiter zu einem der wesentlichen Treiber für die Leistungselektronik der nächsten Generation zu machen.

GLOBALE KRISEN, DIE SICH AUF DEN GLOBALEN MARKT FÜR SILIZIUMKARBID (SIC)-HALBLEITER AUSWIRKEN

Die weltweite Siliziumkarbid-Halbleiterindustrie (SiC) hatte aufgrund der Unterbrechung der Lieferkette während der COVID-19-Pandemie negative Auswirkungen

Die globale COVID-19-Pandemie war beispiellos und erschütternd, da der Markt im Vergleich zum Niveau vor der Pandemie in allen Regionen eine geringere Nachfrage als erwartet verzeichnete. Das plötzliche Marktwachstum, das sich im Anstieg der CAGR widerspiegelt, ist darauf zurückzuführen, dass das Marktwachstum und die Nachfrage wieder das Niveau vor der Pandemie erreichen.

Die COVID-19-Pandemie hatte schwerwiegende Auswirkungen auf den globalen Halbleitermarkt für Siliziumkarbid (SiC), da sie zu beispiellosen Störungen der globalen Lieferketten und zu Engpässen bei lebenswichtigen Rohstoffen und Komponenten führte. Lockdowns und Bewegungseinschränkungen führten zu drastischen Verzögerungen bei der Herstellung von SiC-Wafern und -Geräten sowie zu Transport- und Lieferverzögerungen der Endprodukte. Die Pandemie führte auch in zahlreichen Endverbrauchsmärkten zu einer beispiellosen Nachfrageunsicherheit. Am stärksten betroffen war der Automobilsektor, einer der größten Endanwendungen für SiC-Halbleiter in Antriebssystemen für Elektrofahrzeuge, da er mit Produktionsrückgängen und einer instabilen Verbrauchernachfrage konfrontiert war. Ebenso kam es bei der Endverwendung in industriellen Anwendungen, wie etwa erneuerbaren Energiesystemen und Motorantrieben, zu Projektverzögerungen und niedrigeren Ausgaben aufgrund wirtschaftlicher Instabilität. All dies sowie der allgemeine Rückgang der globalen Wirtschaftsaktivität während der Pandemie forderten ihren Tribut vom Wachstumsmuster des Marktes. Aber die Pandemie beschleunigte auch das Tempo der Digitalisierung und der Einführung von Elektrofahrzeugen, was auf lange Sicht wahrscheinlich zu einem Anstieg der Nachfrage nach SiC-Halbleitern führen dürfte.

NEUESTER TREND

Steigende Akzeptanz bei Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien fördert das Marktwachstum

Zu den neuesten Entwicklungen der globalen Siliziumkarbid-Halbleiterindustrie (SiC) gehört die steigende Nachfrage nach Leistungselektronik auf SiC-Basis in Elektrofahrzeugen (EVs) und erneuerbaren Energiesystemen mit steigender Nachfrage nach höherer Effizienz und Leistungsdichte. Es besteht eine steigende Nachfrage nach SiC-Geräten für Wechselrichter und Bordladegeräte für Elektrofahrzeuge, da sie die Reichweite und Ladegeschwindigkeit verbessern könnten. Fortschritte in der SiC-Wafer-Technologie, einschließlich der Herstellung von Wafern mit größerem Durchmesser und besserer Kristallqualität, erfreuen sich ebenfalls immer größerer Beliebtheit. Der Markt erlebt auch eine zunehmende Anwendung von SiC-Wechselrichtern in der Solar- und Windenergieerzeugung, was seinen Horizont erweitert. Auch der Fokus auf Energieeffizienz und geringe CO2-Emissionen nimmt zu, da Verbraucher und Produzenten immer mehr Wert auf nachhaltige Lösungen und Netzmodernisierung legen.

GLOBALE SEGMENTIERUNG DES HALBLEITERMARKTS FÜR SILIZIUMKARBID (SIC).

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Nach Typ

Basierend auf dem Typ kann der globale Markt in SIC-Leistungshalbleiter, SIC-Leistungshalbleitergeräte und SIC-Leistungsdiodenknoten eingeteilt werden.

• SiC-Leistungshalbleiter: Diese Kategorie umfasst rohe SiC-Wafer und Epitaxieschichten, die die Grundlage für SiC-Geräte bilden. Dabei handelt es sich um die Herstellung und Lieferung von hochwertigem SiC-Material, das für die Herstellung von SiC-Leistungsgeräten benötigt wird. Der Fokus liegt hier auf dem Material selbst und den Methoden zu seiner Herstellung. Durch die Verbesserung der Kristallzüchtungsmethoden und der Waferverarbeitung werden die Materialqualität und die Ausbeute von SiC-Materialien ständig verbessert.

• SiC-Leistungshalbleitergeräte: Diese Kategorie besteht aus einzelnen SiC-Geräten wie MOSFETs, Transistoren und Modulen, die für Leistungsschalt- und Steuerungsanwendungen vorgesehen sind. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die von Elektrofahrzeugen über Systeme für erneuerbare Energien bis hin zu industriellen Motorantrieben reichen. Der Schwerpunkt liegt auf dem hergestellten Gerät, das in elektrischen Systemen eingesetzt wird. Die Integration von SiC-Geräten in Leistungsmodule erfreut sich immer größerer Beliebtheit und sorgt für ein besseres Wärmemanagement und eine höhere Leistungsdichte. 

• SiC-Leistungsdioden: In diesem Abschnitt geht es um SiC-Dioden, die zur Spannungsbegrenzung und Gleichrichtung in leistungselektronischen Schaltungen eingesetzt werden. SiC-Dioden bieten in Hochfrequenz- und Hochspannungsanwendungen eine bessere Leistung als Siliziumdioden und eignen sich für den Einsatz in Netzteilen und Wechselrichtern. Die schnelle Schaltfähigkeit und die geringe Sperrverzögerungsladung von SiC-Dioden sind für eine höhere Effizienz und weniger Verluste in leistungselektronischen Systemen verantwortlich.

Auf Antrag

Basierend auf der Anwendung kann der globale Markt in die Branchen Automobil, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Computer, Unterhaltungselektronik, Industrie, Gesundheitswesen, Energiesektor und andere Branchen eingeteilt werden

• Automobil: Dieser Markt ist die größte und am schnellsten wachsende Anwendung für SiC-Halbleiter. SiC-Wechselrichter, On-Board-Ladegeräte und DC/DC-Wandler werden zunehmend in Elektrofahrzeugen (EVs) eingesetzt, um Effizienz, Reichweite und Ladezeiten zu verbessern. Der Trend zu 800-V-Architekturen für Elektrofahrzeuge der zukünftigen Generation treibt die Verbreitung der SiC-Technologie enorm voran. 

• Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: SiC-Geräte werden in Hochleistungs- und Hochtemperaturanwendungen in Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssystemen wie Radar, Avionik und Stromversorgungen eingesetzt. Aufgrund ihrer Robustheit und Zuverlässigkeit sind sie für raue Umgebungen geeignet. Die Nachfrage nach leichteren und effizienteren Energiesystemen für Militär- und Raumfahrtanwendungen ist ein wichtiger Wachstumstreiber.

• Computer: SiC-Halbleiter werden in Stromversorgungen für Rechenzentren und Server verwendet, wo ein hoher Wirkungsgrad und eine Leistungsdichte entscheidend für die Reduzierung des Energieverbrauchs und die Verbesserung der Leistung sind. Der steigende Energiebedarf von KI und Hochleistungsrechnen erfordert effizientere Energielösungen.

• Unterhaltungselektronik: Obwohl es sich noch um ein kleineres Segment handelt, finden SiC-Geräte zunehmend Anwendung in der Unterhaltungselektronik, beispielsweise in Hochleistungsladegeräten und Netzteilen, wo ihre kompakte Größe und hohe Effizienz von Vorteil sind. Schnellladetechnologien und die Miniaturisierung elektronischer Geräte treiben diesen Trend voran. 

• Industrie: Dieses Segment umfasst Anwendungen in industriellen Motorantrieben, Stromversorgungen und Automatisierungssystemen. SiC-basierte Lösungen bieten im Vergleich zu herkömmlichen siliziumbasierten Geräten eine verbesserte Effizienz, eine geringere Größe und eine höhere Zuverlässigkeit. Der Drang nach Automatisierung und Energieeffizienz in industriellen Umgebungen führt zu einem zunehmenden Einsatz von SiC.

• Gesundheitswesen: SiC-Halbleiter werden in medizinischen Bildgebungsgeräten wie Röntgen- und MRT-Geräten sowie in Stromversorgungen für medizinische Geräte verwendet, bei denen es auf hohe Zuverlässigkeit und Präzision ankommt. Der Bedarf an kompakteren und effizienteren medizinischen Geräten treibt den Einsatz von SiC-Technologien voran. 

• Energiesektor: Dieses Segment umfasst Anwendungen in erneuerbaren Energiesystemen wie Solar- und Windkraftwechselrichtern sowie in der Netzinfrastruktur, wo SiC-Geräte eine effizientere Stromumwandlung und -übertragung ermöglichen. Die Modernisierung der Stromnetze und die Integration erneuerbarer Energiequellen eröffnen erhebliche Chancen für SiC. 

• Andere Branchen: Diese Kategorie umfasst eine Reihe anderer Anwendungen, darunter Transport, Telekommunikation sowie Forschung und Entwicklung. Die Entwicklung von Hochgeschwindigkeitszügen und fortschrittlichen Kommunikationsnetzen erhöht auch die Nachfrage nach SiC-Geräten.

MARKTDYNAMIK

Die Marktdynamik umfasst treibende und hemmende Faktoren, Chancen und Herausforderungen, die die Marktbedingungen angeben.

Treibende Faktoren

Wachsende Nachfrage nach hocheffizienter Leistungselektronik treibt das Marktwachstum voran

Einer der Haupttreiber für die Expansion des globalen Marktes für Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) ist der steigende Bedarf an energieeffizienter Elektronik für verschiedene Anwendungen. SiC-Halbleiter ermöglichen aufgrund ihrer besseren elektronischen Eigenschaften bahnbrechende Fortschritte bei der Leistungsumwandlungseffizienz bei geringeren Energieverlusten als herkömmliche Geräte auf Siliziumbasis. Dieser Bedarf ist vor allem bei Anwendungen mit hoher Leistungsdichte und Zuverlässigkeit wie Elektrofahrzeugen, erneuerbaren Energiesystemen und industriellen Motorantrieben am weitesten verbreitet. Elektrifizierung und Energieeinsparung sind die wichtigsten Treiber dieses Trends.

Verstärkter Einsatz von Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energiesystemen, um den Markt voranzutreiben

Die schnelle Entwicklung der Elektrofahrzeugindustrie (EV) und die zunehmende Installation erneuerbarer Energiesysteme sind die wichtigsten Wachstumstreiber für den globalen Siliziumkarbid (SiC)-Halbleitermarkt. SiC-basierte Leistungselektronik spielt eine wichtige Rolle bei der Steigerung der Effizienz und Leistung von Elektrofahrzeugen und ermöglicht längere Fahrstrecken und kürzere Ladezeiten. Alternativ werden SiC-Geräte benötigt, um eine leistungsstarke Stromumwandlung in Solar- und Windenergiesystemen zu erreichen und die Netzintegration erneuerbarer Energiequellen zu ermöglichen. Die weltweiten Dekarbonisierungsbemühungen und die Nachfrage nach sauberen Energielösungen treiben die Nachfrage nach SiC-Halbleitern an.

Zurückhaltender Faktor

Hohe Herstellungskosten und Mangel an verfügbaren Wafern bremsen möglicherweise das Marktwachstum

Ein wesentlicher limitierender Faktor bei der Expansion des globalen Marktes für Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) sind die relativ höheren Produktionskosten und die begrenzte Verfügbarkeit hochwertiger SiC-Wafer. Die hohe Fertigungskomplexität und der Bedarf an Spezialausrüstung tragen dazu bei, dass die Produktion im Vergleich zu Produkten auf Siliziumbasis teurer ist. Darüber hinaus könnte ein Mangel an SiC-Wafern mit großem Durchmesser den Produktionsumfang einschränken und zu Marktpreisschwankungen führen. Diese Faktoren können die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit von SiC-Halbleitern einschränken, insbesondere für kostensensible Anwendungen.

Gelegenheit

Ausweitung der Anwendungen in der Industrie- und Unterhaltungselektronik, um Marktchancen zu schaffen:

Der zunehmende Einsatz von SiC-Halbleitern in Verbraucheranwendungen und Industrieelektronik bietet äußerst große Wachstumsaussichten für den Markt. Stromversorgungen, industrielle Motorantriebe und Steuerungssysteme für die Automatisierung verwenden aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und hohen Effizienz immer mehr SiC-Geräte. Darüber hinaus eröffnet die steigende Nachfrage nach verlustarmer und effizienter Leistungselektronik in Verbraucheranwendungen wie Hochleistungsladegeräten und -adaptern neue Marktaussichten für SiC.

Herausforderung

Technische Probleme und Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit können ein potenzielles Problem für Hersteller darstellen

Während SiC-Halbleiter phänomenale Vorteile bieten, können technische Probleme und Zuverlässigkeitsprobleme zu potenziellen Hindernissen für Hersteller werden. Die Herstellung von Hochspannungs- und Hochtemperatur-SiC-Geräten erfordert ausgefeilte Fertigungsprozesse und gründliche Tests. Das Erreichen der langfristigen Zuverlässigkeit und Stabilität von SiC-Geräten in hochzuverlässigen Anwendungen ist für die Marktakzeptanz von entscheidender Bedeutung. Probleme beim Gerätebetrieb unter schwierigen Bedingungen und hohen Qualitätskontrollanforderungen können das Vertrauen der Verbraucher und das Marktwachstum beeinträchtigen.

GLOBALER SILIKONKARBID (SIC)-HALBLEITERMARKT – REGIONALE EINBLICKE

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• Nordamerika

Aufgrund hoher Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie einer hohen Konzentration wichtiger Branchenakteure sind die Vereinigten Staaten der dominierende Markt für SiC-Halbleiter. Es verfügt über ein hochentwickeltes Ökosystem aus Halbleiterherstellern, Forschungszentren und Endkunden, mit starker Vertretung aus der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Auch die zunehmende Akzeptanz von Elektroautos und die Entwicklung einer hochwertigen Stromnetzinfrastruktur treiben das Marktwachstum voran. Die US-Regierung verfügt außerdem über Programme zur Verbesserung der lokalen Halbleiterproduktion, die eine wichtige Rolle auf dem US-amerikanischen Markt für Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) spielen.

• Europa

Europa ist auch ein wichtiger Standort für die Entwicklung und Implementierung von SiC-Halbleitern mit einer starken Automobil- und Industriedynamik. In der Region sind führende Halbleiterunternehmen und Forschungszentren stark vertreten. Der steigende Bedarf an Energieeffizienz gepaart mit den strengen Umweltvorschriften in ganz Europa führt zum Einsatz von SiC-basierter Leistungselektronik. Die Region investiert auch stark in erneuerbare Energiequellen, was die Nachfrage nach SiC-Geräten weiter steigert und zu einem großen Anteil am weltweiten Marktanteil von Siliziumkarbid (SiC)-Halbleitern beiträgt.

• Asien

China entwickelt sich zu einem bedeutenden Akteur in der SiC-Halbleiterindustrie, angeführt von seinem schnell wachsenden Elektrofahrzeugsektor und seinem aggressiven Schwerpunkt auf der lokalen Halbleiterproduktion. Die chinesische Regierung fördert das Wachstum der SiC-Technologie durch Investitionen und Initiativen aggressiv. Die enorme Produktionskapazität des Landes und sein riesiger Inlandsmarkt eröffnen den SiC-Halbleiterherstellern enorme Chancen. Auch der chinesische Markt verlangt nach SiC-Geräten für industrielle Anwendungen und erneuerbare Energiesysteme.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Hauptakteure, die das Wachstum vorantreiben und die Zukunft des globalen Marktes für Siliziumkarbid (SiC)-Halbleiter vorantreiben

Marktführer prägen den globalen Markt für Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) durch erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung, strategische Partnerschaften und Kapazitätsaufbau. Sie treiben Innovationen in der SiC-Wafer-Technologie, Gerätearchitektur und Herstellungsprozessen voran, um die Leistung und Zuverlässigkeit der SiC-basierten Leistungselektronik zu verbessern. Darüber hinaus erweitern sie ihre Produktlinien, um ein breiteres Spektrum an SiC-Geräten anzubieten, darunter MOSFETs, Dioden und Module, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden. Sie investieren außerdem Geld in die neuesten Produktionsanlagen und die Effizienz der Lieferkette, um die Produktionskapazität zu erhöhen und eine pünktliche Lieferung von SiC-Produkten sicherzustellen. Durch die Bildung strategischer Allianzen mit Automobil-Erstausrüstern, Industrieausrüstungsherstellern und Erzeugern erneuerbarer Energien treiben sie die Einführung der SiC-Technologie voran und etablieren Industriestandards. Sie treiben die Entwicklung und Expansion des SiC-Halbleitermarktes durch ihr Streben nach kontinuierlicher Entwicklung und Wachstum voran.

Liste der weltweit führenden Siliziumkarbid (Sic)-Halbleiterunternehmen    

• Renesas Electronic Corporation (Japan)

• Microchip Technology Inc. (USA)

• Infineon Technologies AG (Deutschland)

• ST Microelectronics NV (Schweiz)

• NXP Semiconductor (Niederlande)

• Broadcom Limited (USA) 

• Toshiba Corporation (Japan)

• Semikron International (Singapur)

• Fuji Electric Co. Ltd (Japan)

• ON Semiconductor Corporation (USA)

• Hitachi Power Semiconductor Device Ltd (Japan) 

• Texas Instruments Inc. (USA)

• Mitsubishi Electric Corporation (Japan)

• Rohm Co. Ltd (Japan)

WICHTIGE ENTWICKLUNGEN IN DER INDUSTRIE

Februar 2024:ROHM Semiconductor kündigte eine Innovation in der SiC-Schottky-Barriere-Diodentechnologie an, die sich durch den branchenweit besten Vorwärtsspannungsabfall und die Handhabung hoher Stoßströme auszeichnet. Die neue Technologie verbessert die Effizienz der Leistungsfaktorkorrekturschaltung (PFC) von industriellen Netzteilen und Bordladegeräten für Elektrofahrzeuge erheblich. Dank reduzierter Leistungsverluste und Wärmeentwicklung können diese neuen SiC-Dioden kompaktere und zuverlässigere Leistungselektroniksysteme liefern. ROHM hat außerdem eine Erklärung zur Erweiterung der Produktionskapazität von SiC-Dioden abgegeben, um der steigenden Nachfrage in verschiedenen Industrie- und Automobilmärkten gerecht zu werden. Die Aktion spiegelt die fortlaufende Innovation in der SiC-Diodentechnologie und die wichtige Rolle wider, die sie bei der Steigerung der Effizienz von Stromumwandlungssystemen spielt.

BERICHTSBEREICH

Diese Studie bietet eine gründliche Untersuchung des globalen Marktes für Siliziumkarbid (SiC)-Halbleiter, einschließlich einer vollständigen SWOT-Analyse und Prognosen für zukünftige Markttrends. Es untersucht die verschiedenen Treiber des Marktwachstums und untersucht ein breites Spektrum an Marktsegmenten und wahrscheinlichen Anwendungen, die seine Richtung bestimmen werden. Die Untersuchung berücksichtigt aktuelle Trends, vergangene Meilensteine ​​und neue Technologien, um ein ganzheitliches Verständnis der Marktelemente zu bieten und wichtige Entwicklungsbereiche zu ermitteln.

Der globale Markt für Siliziumkarbid (SiC)-Halbleiter wird voraussichtlich ein langfristiges Wachstum verzeichnen, das durch die steigende Nachfrage nach Leistungselektronik mit hoher Effizienz in erneuerbaren Energiesystemen, Elektrofahrzeugen und industriellen Anwendungen angetrieben wird. Trotz der Herausforderungen, die durch teure Herstellung und Waferbeschränkungen entstehen, wächst der Markt für leistungsstarke und vertrauenswürdige SiC-Geräte weiter. Branchenführer treiben technologische Innovationen, strategische Kooperationen und Kapazitätsverbesserungen voran und verbessern so die Leistung und Verfügbarkeit von SiC-Halbleitern. Da die weltweiten Bemühungen um Elektrifizierung und Nachhaltigkeit weiter zunehmen, ist der globale Markt für Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) auf Wachstumskurs, gestützt durch kontinuierliche Innovation und zunehmende Akzeptanz, die seine Zukunftsaussichten bestimmen.