Substrati di nitruro di gallio Dimensione del mercato, quota, crescita e analisi del settore per tipo (GaN su zaffiro, GaN su Si, GaN su GaN e altro), per applicazione (assistenza sanitaria, automobilistica e militare e difesa), approfondimenti regionali e previsioni dal 2026 al 2035

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PANORAMICA DEL MERCATO DEI SUBSTRATI DEL NITRURO DI GALLIO

La dimensione globale del mercato dei substrati di nitruro di gallio è stimata a 0,63 miliardi di dollari nel 2026 e si prevede che salirà a 1,59 miliardi di dollari entro il 2035, registrando un CAGR del 10,5% durante le previsioni dal 2026 al 2035.

I substrati di nitruro di gallio sono un tipo di materiale utilizzato allo scopo di produrre dispositivi elettronici che forniscono prestazioni elevate. Questi substrati vengono utilizzati in dispositivi quali componenti a radiofrequenza, televisori e amplificatori di potenza. Questi substrati sono costituiti principalmente da atomi di gallio e di azoto disposti sotto forma di una struttura reticolare cristallina.

Questi substrati sono una componente cruciale nei settori automobilistico, della difesa e persino delle telecomunicazioni. Sul mercato vengono introdotte procedure di produzione migliorate. I substrati di nitruro di gallio sono migliori rispetto ad altre sostanze. Questi fattori hanno contribuito al rapido sviluppo della quota di mercato dei substrati di nitruro di gallio.

RISULTATI CHIAVE

IMPATTO DEL COVID-19

La transizione all'istruzione online e al lavoro da casa durante la pandemia ha aumentato la quota di mercato

La pandemia globale di COVID-19 è stata sconcertante e senza precedenti, con il mercato che ha registrato una domanda superiore al previsto in tutte le regioni rispetto ai livelli pre-pandemia.

Lo scoppio della pandemia di COVID-19 ha cambiato le dimensioni di molte industrie. A causa dell'emergenza economica e sanitaria creatasi a causa dello scoppio del contagioso coronavirus, è stato necessario introdurre molti cambiamenti in ogni settore. Ciò ha interrotto il buon funzionamento di tutti i mercati.

Un cambiamento importante che è stato prevalente durante il periodo di blocco è stata l'adozione del lavoro da casa e dell'istruzione online. Questo cambiamento ha aumentato la necessità di dispositivi elettronici che includessero componenti di data center e alimentatori. Tutti questi dispositivi utilizzano substrati di nitruro di gallio come componente cruciale. Questo fattore ha aumentato la crescita del mercato anche durante il periodo della pandemia. 

ULTIME TENDENZE

Incorporazione di questi substrati nell'industria automobilistica per aumentare la crescita del mercato

Un settore importante in cui vengono utilizzati substrati costituiti da nitruro di gallio è l'industria automobilistica. Molte parti e componenti del settore automobilistico utilizzano substrati di nitruro di gallio. Il cambiamento della preferenza dei consumatori verso i veicoli elettrici sta creando maggiori possibilità per il mercato.

Oltre ad essere utilizzati nei veicoli elettrici, questi substrati vengono implementati anche in componenti come stazioni di ricarica e convertitori di potenza. Un'altra tendenza evidente nel mercato è la crescente richiesta di rete 5G e di dati di transizione ad alta velocità. Questo requisito sta guidando la domanda di componenti di frequenza costituiti da substrati di nitruro di gallio.

• Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), oltre il 60% dei progetti di ricerca finanziati nell'ambito di iniziative sui semiconduttori di potenza nel 2023 incorporavano componenti a base di nitruro di gallio a causa della loro elevata tensione di rottura e efficienza termica.

• Secondo l'International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), oltre il 45% dei produttori di dispositivi RF è passato ai substrati GaN nel 2023 per soddisfare le esigenze prestazionali nelle comunicazioni 5G e satellitari, spinti dalla domanda di dispositivi che operano oltre i 30 GHz.

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SEGMENTAZIONE DEL MERCATO DEI SUBSTRATI DEL NITRURO DI GALLIO

Per tipo

Il mercato può essere suddiviso in base alla tipologia nei seguenti segmenti:

GaN su zaffiro, GaN su Si, GaN su GaN e altro. Si prevede che il segmento GaN su zaffiro dominerà il mercato durante il periodo di previsione.

Per applicazione

A seconda dell'applicazione, la quota di mercato è suddivisa nei seguenti segmenti:

Assistenza sanitaria,automobilisticoe, militare e difesa. Si prevede che il segmento sanitario dominerà il mercato durante il periodo di previsione.

FATTORI DRIVER

Migliori procedure di produzione per questi substrati per amplificare la crescita del mercato

Con lo sviluppo del mercato, vengono introdotti sul mercato processi di produzione migliori ed efficienti per i substrati di nitruro di gallio. Si sta cercando di implementare molti miglioramenti nella produzione di questi substrati. Ciò tende a ridurre i costi e ad aumentare l'efficienza dei substrati.

Vengono prodotti anche substrati con diametro maggiore. Questi aiuteranno nella produzione di componenti elettronici e di dispositivi molto complessi. Recentemente c'è stata una grande richiesta di componenti e alimentatori per data center poiché sono efficienti dal punto di vista energetico e forniscono prestazioni di alta qualità. Tutti questi fattori hanno contribuito a promuovere la crescita e lo sviluppo del mercato. 

Migliori prestazioni fornite dal nitruro di gallio rispetto ad altri materiali per ostacolare la crescita del mercato

I semiconduttori o substrati di nitruro di gallio hanno molte caratteristiche superiori rispetto ad altri materiali. Hanno un'elevata velocità di commutazione rapida, una migliore efficienza e prestazioni elevate per cui sono considerati ideali per componenti elettrici piuttosto che per altre sostanze. Ciò attirerà più clienti sul mercato.   

Oltre ad essere utilizzati nel settore automobilistico, questi substrati rappresentano anche una parte importante del segmento militare in quanto vengono utilizzati nella produzione di apparecchiature come dispositivi di comunicazione e anche sistemi radar. L'emergere dell'Internet delle cose (IoT) ha avuto un impatto positivo sulla crescita del mercato. Tutti questi fattori stanno spingendo la crescita del mercato dei substrati di nitruro di gallio.

• Secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (IEA), le vendite globali di veicoli elettrici hanno superato i 14 milioni di unità nel 2023 e i substrati GaN sono ora utilizzati in oltre il 35% dei caricabatterie di bordo dei veicoli elettrici per una ricarica più rapida e una gestione del calore.

• Come riportato dal Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, nel 2023 sono stati stanziati 39 miliardi di dollari nell'ambito del CHIPS and Science Act, con l'obiettivo di migliorare la fabbricazione di semiconduttori GaN per ridurre la dipendenza dalle catene di approvvigionamento straniere.

FATTORI LIMITANTI

Limitazione nell'adozione di questi substrati in diversi settori per ridurre la quota di mercato

I substrati di nitruro di gallio presentano numerosi vantaggi. Tuttavia, presentano anche alcune limitazioni che possono influire negativamente sulla crescita e sullo sviluppo del mercato. Uno di questi svantaggi è che questi substrati non possono essere utilizzati in molti settori. La loro adozione limitata ostacolerà la crescita del mercato.

Inoltre, gli alti costi legati alla produzione di questo prodotto si riveleranno un fattore limitante. Il personale qualificato è molto importante quando si tratta della produzione di questi substrati. Se non sono disponibili persone adeguatamente qualificate, ciò può portare a molti problemi. Tutti questi fattori possono avere un impatto negativo sulla crescita del mercato.

• Secondo il National Renewable Energy Laboratory (NREL), i substrati nativi di GaN possono costare fino a 5-10 volte di più del silicio a causa dei complessi processi di crescita dei cristalli, che ne limitano l'adozione commerciale diffusa.

• Secondo la Semiconductor Industry Association (SIA), meno di 20 strutture globali erano in grado di produrre substrati GaN ad elevata purezza su larga scala a partire dal 2023, limitando la disponibilità per applicazioni ad alto volume.

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APPROFONDIMENTI REGIONALI SUL MERCATO DEI SUBSTRATI DEL NITRURO DI GALLIO

L'Asia Pacifico dominerà la quota di mercato nei prossimi anni

Si prevede che l'Asia Pacifico rappresenterà la maggior parte della quota di mercato. Ciò può essere attribuito alla presenza di diversi fattori favorevoli in questa regione. Ci sono molti produttori leader presenti in questa regione. I veicoli elettronici sono molto richiesti in questa regione.

La crescente adozione di substrati di nitruro di gallio nel settore automobilistico e della difesa per la produzione di componenti elettrici aumenterà ulteriormente la quota di mercato in questa regione. Il crescente investimento sutelecomunicazioniavrà inoltre un impatto positivo sul mercato nella regione Asia-Pacifico.

PRINCIPALI ATTORI DEL SETTORE

I principali attori adottano strategie di acquisizione per rimanere competitivi

Diversi attori del mercato stanno utilizzando strategie di acquisizione per costruire il proprio portafoglio di attività e rafforzare la propria posizione di mercato. Inoltre, partnership e collaborazioni rientrano tra le strategie comuni adottate dalle aziende. I principali attori del mercato stanno effettuando investimenti in ricerca e sviluppo per portare sul mercato tecnologie e soluzioni avanzate.

• Toshiba: Secondo i dati condivisi dal Ministero dell'Economia, del Commercio e dell'Industria (METI) giapponese, Toshiba ha prodotto oltre 120.000 dispositivi di alimentazione GaN nel 2023, concentrandosi sui substrati per l'elettronica di consumo e sui convertitori ad alta efficienza energetica.

• Koninklijke Philips: Come osservato dal Centro comune di ricerca della Commissione europea, Philips ha integrato substrati GaN in oltre il 60% dei suoi sistemi LED di prossima generazione nel 2023, migliorando la durata dei dispositivi e riducendo il consumo energetico nei prodotti sanitari e di illuminazione.

Elenco delle principali aziende di substrati di nitruro di gallio

• Toshiba (Japan)
• Koninklijke Philips (Netherlands)
• Texas Instruments (U.S.)
• Saint Gobain (France)
• Sumitomo Electric Industries (Japan)
• Soitec Pte Ltd (France)
• Fujitsu Limited (Japan)
• Mitsubishi (Japan)
• NGK Insulators (Japan)
• Infineon Technologies (Germany)
• Sino Nitride Semiconductors (China)
• PAM Xiamen (China)

COPERTURA DEL RAPPORTO

Il rapporto fornisce una panoramica del settore sia dal lato della domanda che da quello dell'offerta. Inoltre, fornisce anche informazioni sull'impatto di COVID-19 sul mercato, sui fattori trainanti e restrittivi insieme agli approfondimenti regionali. Sono state discusse anche le forze dinamiche del mercato durante il periodo di previsione per una migliore comprensione delle situazioni di mercato. Nel rapporto è stato menzionato anche un elenco dei principali attori del settore al fine di fornire una migliore comprensione della concorrenza prevalente sul mercato.