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Chips (dispositivos) y módulos MOSFET de SiC Descripción general del informe de mercado

El tamaño del mercado mundial de chips y módulos MOSFET de SiC fue de 880 millones de dólares en 2023 y se prevé que alcance los 7400 millones de dólares en 2032 con una tasa compuesta anual del 26,65 % durante el período previsto.

Los chips y módulos SiC MOSFET (transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico de carburo de silicio) son componentes electrónicos utilizados en electrónica de potencia y dispositivos semiconductores. Se basan en carburo de silicio, un material semiconductor de banda prohibida amplia que ofrece varias ventajas sobre los dispositivos tradicionales basados ​​en silicio en aplicaciones de alta potencia y alta temperatura. El SiC es un material semiconductor con una amplia banda prohibida, lo que significa que puede funcionar a temperaturas y voltajes más altos que los dispositivos basados ​​en silicio. Los MOSFET de SiC se basan en la estructura del transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET), que permite el control de la corriente eléctrica variando el voltaje aplicado al terminal de la puerta. Los chips MOSFET de SiC pueden manejar niveles de voltaje y corriente más altos en comparación con los MOSFET de silicio tradicionales. Esto los hace adecuados para aplicaciones de alta potencia, como convertidores de potencia, variadores de motor e inversores de vehículos eléctricos. Los MOSFET de SiC ofrecen menores pérdidas de conmutación y menores pérdidas de conducción, lo que conduce a una mayor eficiencia en los sistemas de conversión de energía.

Los dispositivos de SiC pueden funcionar a frecuencias de conmutación más altas, lo que permite diseños más compactos y livianos en ciertas aplicaciones. Los módulos SiC MOSFET suelen estar compuestos por varios chips SiC MOSFET y otros componentes integrados en un solo paquete. Estos módulos simplifican el diseño y montaje de sistemas electrónicos de alta potencia. Los módulos de SiC de alta potencia suelen incluir soluciones de refrigeración avanzadas, como disipadores de calor y sistemas de gestión térmica para disipar el calor generado durante el funcionamiento. Los módulos SiC MOSFET vienen en varios voltajes y corrientes nominales para cumplir con los requisitos específicos de diferentes aplicaciones.

Impacto de COVID-19: la diversificación de la cadena de suministro obstaculizará el crecimiento del mercado

La pandemia de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, ya que se ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. La repentina caída de la CAGR se puede atribuir al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a niveles prepandémicos.

La pandemia interrumpió las cadenas de suministro globales, afectando la disponibilidad de materias primas y componentes necesarios para la fabricación de chips (dispositivos) y módulos SiC MOSFET. Muchas empresas de semiconductores enfrentaron desafíos en el abastecimiento de materiales, lo que provocó retrasos en la producción y posibles escaseces. Debido a los bloqueos, el cierre de fábricas y la reducción de la capacidad laboral, las instalaciones de fabricación de semiconductores enfrentaron retrasos en la producción. Esto afectó los volúmenes de producción de chips y módulos SiC MOSFET. Si bien la pandemia provocó una desaceleración en algunas industrias, aumentó la demanda en otras. Por ejemplo, la demanda de MOSFET de SiC en aplicaciones como dispositivos médicos, centros de datos y vehículos eléctricos (EV) se mantuvo fuerte o incluso aumentó durante la pandemia. Esto creó un entorno competitivo para la oferta disponible. La pandemia puso de relieve las vulnerabilidades de las cadenas de suministro mundiales, lo que llevó a algunas empresas a considerar la posibilidad de diversificar las fuentes de sus cadenas de suministro o aumentar las capacidades de producción nacional. Esto puede tener implicaciones a largo plazo para la industria de los MOSFET de SiC.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

" Avances rápidos en la densidad de energía para mejorar el crecimiento del mercado "

Los MOSFET de SiC estaban ganando popularidad en el mercado de vehículos eléctricos debido a su alta eficiencia, capacidades de conmutación rápida y capacidad para soportar altas temperaturas. Esta tendencia probablemente continuó, y los MOSFET de SiC se convirtieron en un componente crucial en los sistemas de propulsión de vehículos eléctricos. Se estaban desarrollando MOSFET de SiC para lograr una mayor densidad de potencia, permitiendo sistemas electrónicos de potencia más pequeños y con mayor eficiencia energética. Esta tendencia está impulsada por la demanda de soluciones compactas y livianas en diversas aplicaciones, incluidos los vehículos eléctricos y las energías renovables. Los MOSFET de SiC estaban evolucionando para admitir tensiones y corrientes nominales más altas, lo que permitía su uso en una gama más amplia de aplicaciones de alta potencia, incluidos inversores conectados a la red, variadores industriales y convertidores CC-CC de alto voltaje. Se estaba explorando la integración de los MOSFET de SiC con otras tecnologías de semiconductores, como dispositivos basados ​​en silicio y técnicas de empaquetado avanzadas, para optimizar el rendimiento y reducir costos.

Segmentación del mercado de chips (dispositivos) y módulos MOSFET de SiC

• Por type

Según el mercado type, se clasifica como dispositivo y chip MOSFET sic y módulo MOSFET sic.

• Por aplicación

Según el mercado de aplicaciones, se clasifica en automóvil, industrial, fotovoltaico (pv) y otros.

FACTORES IMPULSORES

" Capacidad de alta temperatura para aumentar el crecimiento del mercado "

Los MOSFET de SiC tienen pérdidas de conmutación significativamente menores y pérdidas de conducción reducidas en comparación con los dispositivos tradicionales basados ​​en silicio. Esto da como resultado una mayor eficiencia energética, que es crucial en aplicaciones donde el ahorro de energía es una prioridad máxima, como los vehículos eléctricos (EV), los sistemas de energía renovable y los centros de datos. El SiC puede funcionar a temperaturas mucho más altas que el silicio, lo que hace que los MOSFET de SiC sean adecuados para entornos de alta temperatura y condiciones adversas. Esta capacidad es esencial en aplicaciones aeroespaciales, automotrices e industriales donde las temperaturas extremas son comunes. Los MOSFET de SiC permiten sistemas electrónicos de potencia más pequeños y livianos debido a su mayor densidad de potencia. Esto es especialmente ventajoso en los vehículos eléctricos, donde reducir el tamaño y el peso del tren motriz es crucial para la autonomía y el rendimiento. Los MOSFET de SiC tienen velocidades de conmutación más rápidas, lo que permite el funcionamiento de alta frecuencia en convertidores de potencia. Esta característica es valiosa en aplicaciones como motores y fuentes de alimentación, donde se requiere un control preciso y tiempos de respuesta rápidos.

" Reducción de la disipación de calor para impulsar el crecimiento del mercado "

El SiC es un material de banda prohibida amplia, lo que significa que puede soportar niveles de voltaje y potencia más altos manteniendo su rendimiento. Esta propiedad hace que los MOSFET de SiC sean adecuados para aplicaciones de alta potencia, como inversores conectados a la red y convertidores CC-CC de alto voltaje. Las menores pérdidas de conmutación y conducción en los MOSFET de SiC dan como resultado una menor generación de calor, lo que lleva a una mejor gestión térmica en los sistemas electrónicos de potencia. Esto puede prolongar la vida útil de los componentes electrónicos y reducir la necesidad de sistemas de refrigeración complejos. Los mercados en crecimiento, como los de los vehículos eléctricos, las energías renovables y la infraestructura 5G, requieren soluciones avanzadas de electrónica de potencia. Los MOSFET de SiC son adecuados para estos mercados, que se espera que experimenten una rápida expansión en los próximos años. Las regulaciones ambientales cada vez más estrictas y el impulso global por la eficiencia energética están impulsando la adopción de MOSFET de SiC en diversas aplicaciones. Estos dispositivos ayudan a reducir el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero.

FACTORES DE RESTRICCIÓN

" Disponibilidad limitada para impedir la expansión del mercado "

Los MOSFET de SiC son generalmente más caros de fabricar que los dispositivos tradicionales basados ​​en silicio. Los costos iniciales más altos pueden ser una barrera de entrada importante, particularmente para aplicaciones con estrictas restricciones de costos. La capacidad de producción de MOSFET de SiC puede ser limitada en comparación con los dispositivos basados ​​en silicio. Esto puede provocar escasez de suministro y plazos de entrega más largos, afectando la capacidad de los fabricantes para satisfacer la demanda. Ampliar la producción de MOSFET de SiC para satisfacer la creciente demanda puede resultar un desafío debido a la complejidad del proceso de fabricación y la necesidad de obleas de SiC de alta pureza. Los MOSFET de SiC requieren circuitos de control y accionamiento precisos para aprovechar al máximo sus rápidas velocidades de conmutación y sus ventajas de eficiencia. Diseñar e implementar estos circuitos puede ser más complejo y costoso.