Globaler Marktüberblick für Leistungshalbleiter:
Der Markt für Leistungshalbleiter hatte im Jahr 2023 ein Volumen von 65,3 Milliarden US-Dollar. Die Leistungshalbleiterbranche soll von 69,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 99,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wachsen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6 % aufweisen. Einer der wichtigsten Markttreiber, der für gute Wachstumsaussichten sorgt, ist die rasante globale Expansion der Automobilindustrie. Darüber hinaus fördern verschiedene technologische Entwicklungen, wie beispielsweise der Einsatz von X-by-Wire- oder Drive-by-Wire-Technologien, die zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts, zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und zur Reduzierung der Emissionen beitragen, das Marktwachstum.
Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbericht
Markttrends für Leistungshalbleiter
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Steigende Nachfrage nach drahtloser Kommunikation und Unterhaltungselektronik treibt das Marktwachstum an
Der globale Markt wächst positiv aufgrund der zunehmenden Nutzung von Unterhaltungselektronik. Heutzutage benötigt eine breite Palette von Konsumgütern Halbleiter, darunter Kommunikationsgeräte (wie Smartphones, Tablets, Smartwatches und andere Gadgets), Computer (sowohl Privat- als auch Firmencomputer verwenden PCBs), Unterhaltungssysteme und Haushaltsgeräte. Das Smartphone ist der Hauptnutzer von Halbleitern in diesem Sektor. Auf dem Smartphone-Markt gab es in letzter Zeit viel Konkurrenz. Darüber hinaus wird erwartet, dass die zunehmende Nutzung von Mobiltelefonen der globalen Branche Auftrieb geben wird. Beispielsweise prognostiziert Ericsson, dass die Menge der weltweit von Smartphones genutzten Daten bis 2026 von 32 Exabyte pro Monat im Jahr 2019 angestiegen sein wird. Der indischen Haushaltsgeräte- und Unterhaltungselektronikbranche (ACE) wird laut der India Brand Equity Foundation (IBEF) ein CAGR von 9 % prognostiziert, um im Jahr 2022 3,15 Billionen INR (48,37 Milliarden USD) zu erreichen. Dieser Faktor treibt die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate des Marktes an. Neben dem steigenden Bedarf an Unterhaltungselektronik und drahtloser Kommunikation dürften auch Faktoren wie der steigende Bedarf an batteriebetriebenen, energieeffizienten tragbaren Geräten die Nachfrage ankurbeln und das Marktwachstum positiv beeinflussen. Die Lithium-Ionen-Technologie, die zuverlässigste Energiequelle, wird in Unterhaltungselektronik eingesetzt. Diese neuen Batterien weisen jedoch einige Einschränkungen auf. In diesem Sektor ist die Verlängerung der Batterielebensdauer immer beliebter geworden. Weltweit wird an besseren Methoden zur Herstellung von Batterien mit geringerem Energieverbrauch geforscht. Hersteller treiben dieses Marktwachstum voran, indem sie die Batteriekapazität ihrer Produkte erhöhen, was die Nachfrage der Verbraucher nach schnelleren Ladezeiten erhöht. Dieses Muster ist bei allen tragbaren Geräten konstant geblieben. Schnellladeadapter werden von Herstellern wie OPPO, OnePlus, Motorola, Samsung und Apple standardmäßig mitgeliefert. Da sie ihre Nutzer dazu anregen, ihre Produkte seltener am Stromnetz zu verwenden, ist Schnellladen ein wesentlicher Bestandteil ihrer Marketingbemühungen. Im Prognosezeitraum wird mit einem Anstieg der Nachfrage nach energieeffizienten Batterietechnologien gerechnet. Die Verbreitung von Leistungshalbleitern dürfte jedoch durch die stetige Zunahme nicht-konventioneller Energiequellen in den Bereichen IT und Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie, Energieverteilung und Schienenverkehr vorangetrieben werden. Die Automobilindustrie treibt die Einführung neuer Sicherheitsfunktionen für Verbraucher und eines effektiveren Energiemanagements voran. SiC-Technologie wird beispielsweise bereits in verschiedenen stromsparenden Elektrofahrzeuganwendungen eingesetzt, unter anderem in Batterieladegeräten, zusätzlichen DC/DC-Wandlern und Halbleiterschaltern. Dank effizienterer Antriebsstränge mit Halbleitertechnologie wie Siliziumkarbid (SiC) können Ingenieure hohe Spannungs- und Leistungsanforderungen kostengünstig erfüllen. Daher bieten diese Anwendungen erhebliche Wachstumsaussichten. Es wird erwartet, dass dieser Aspekt den Umsatz im Markt für Leistungshalbleiter weltweit steigern wird.
Einblicke in das Marktsegment Leistungshalbleiter:
Einblicke in Leistungshalbleitermodule
Die Marktdaten für Leistungshalbleiter basieren auf Modulen, Leistungsmodulen und diskreten Leistungsbauelementen. Das Segment diskrete Leistungshalbleiter dominierte 2021 den Marktumsatz und wird im Prognosezeitraum 2022–2030 voraussichtlich das am schnellsten wachsende Segment sein. Einer der Hauptabnehmer diskreter Halbleiter sind Smartphones. Da Unternehmen Smartphone-Ladegeräte entwickeln, die das Gerät in deutlich kürzerer Zeit aufladen können, hat sich deren Nennstrom deutlich erhöht. Daher spielen diese Halbleiter im Adapter eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der erforderlichen Strom- und Spannungsniveaus.
Abbildung 2: Markt für Leistungshalbleiter nach Modulen, 2021 & 2030 (Milliarden USD)
Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung
Einblicke in die Anwendung von Leistungshalbleitern
Der Markt für Leistungshalbleiter wurde nach Anwendung in Industrie, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Militär und Unterhaltungselektronik unterteilt. Das Automobilsegment dominierte das Marktwachstum im Jahr 2021 und wird im Prognosezeitraum 2024–2032 voraussichtlich das am schnellsten wachsende Segment sein. Mit sinkenden Preisen und steigender Reichweite sind Elektrofahrzeuge heute auf den Straßen immer häufiger anzutreffen. Da die Preise sinken und die Reichweite steigt, sind Elektrofahrzeuge auf den Straßen immer häufiger anzutreffen. Die Internationale Energieagentur schätzt, dass im Jahr 2021 weltweit 6,6 Millionen Plug-in-Elektrokleinstfahrzeuge verkauft werden.
Einblicke in Leistungshalbleiterkomponenten
Die Marktsegmentierung für Leistungshalbleiter basiert auf Komponenten: Gleichrichter, Diode und Thyristor. Das Diodensegment dominierte 2021 den Umsatz auf dem Markt für Leistungshalbleiter und wird im Prognosezeitraum 2024–2032 voraussichtlich das am schnellsten wachsende Segment sein. Eine Diode ist eine elektrische Komponente mit zwei Anschlüssen, die nur eine Stromflussrichtung zulässt. Dioden-Leistungshalbleiter kommen in vielen verschiedenen Anwendungen zum Einsatz, darunter Stromversorgungen, Solarwechselrichter, Schweißgeräte, unterbrechungsfreie Stromversorgungen und mehr.
Einblicke in Leistungshalbleitermaterialien
Die globale Leistungshalbleiterindustrie basiert auf den Materialien Siliziumkarbid, Gan und Silizium. Das Siliziumkarbidsegment dominierte den Markt im Jahr 2021 und wird im Prognosezeitraum 2024–2032 voraussichtlich das am schnellsten wachsende Segment sein. In Bezug auf Wärmeverlust, Schaltgeschwindigkeit und Größe sind Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC) Branchenführer. Mithilfe von Leistungselektronik wird ein um 50 % reduzierter Wärmeverlust erreicht. Diese Energieeinsparungen führen zu mehr Energie für den Elektromotor und einer besseren Leistungselektronik, was letztendlich die Batteriereichweite erhöht.
Regionale Einblicke in Leistungshalbleiter
Die Studie bietet nach Regionen gegliederte Markteinblicke für Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt. Der Markt für Leistungshalbleiter im asiatisch-pazifischen Raum machte im Jahr 2021 26,01 Milliarden US-Dollar aus und wird während des Untersuchungszeitraums voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 43,60 % aufweisen. Es wird erwartet, dass der asiatisch-pazifische Raum den Markt für Leistungshalbleiter aufgrund seiner Dominanz in der globalen Halbleiterindustrie und der Unterstützung durch staatliche Gesetze dominieren wird. Ungefähr 65 % des globalen Marktes für diskrete Halbleiter entfallen auf China, Japan, Taiwan und Südkorea. Die wichtigsten im Marktbericht untersuchten Länder sind: die USA, Kanada, Deutschland, Frankreich, das Vereinigte Königreich, Italien, Spanien, China, Japan, Indien, Australien, Südkorea und Brasilien.
Abbildung 3: Marktanteil von Leistungshalbleitern nach Region 2021 (%)
Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung
Der nordamerikanische Markt für Leistungshalbleiter weist den am schnellsten wachsenden Marktanteil auf. Die Expansion von Endverbraucherbranchen wie Automobil, IT und Telekommunikation, Militär und Luft- und Raumfahrt, Unterhaltungselektronik und anderen Branchen korreliert eng mit dem Wachstum des Leistungshalbleitermarktes in Nordamerika. Der US-amerikanische Markt für Leistungshalbleiter hielt den größten Marktanteil, und der kanadische Markt für Leistungshalbleiter war der am schnellsten wachsende Markt in dieser Region. Der europäische Markt für Leistungshalbleiter wird von 2024 bis 2032 voraussichtlich mit einer deutlichen jährlichen Wachstumsrate wachsen. Das Marktwachstum ist auf die zunehmende Verbreitung fortschrittlicher Technologien und Halbleiter in zahlreichen Sektoren zurückzuführen. Viele Halbleiterbranchen profitieren vom zunehmenden Engagement der regionalen Regierungen bei der Förderung von Forschungsprogrammen, das durch ein hochtechnologisches Netzwerkumfeld unterstützt wird. Darüber hinaus hielt der britische Markt für Leistungshalbleiter den größten Marktanteil, und der deutsche Markt für Leistungshalbleiter war der am schnellsten wachsende Markt in der Region.
Wichtige Marktteilnehmer und Wettbewerbseinblicke im Bereich Leistungshalbleiter
Wichtige Marktteilnehmer investieren hohe Summen in Forschung und Entwicklung, um ihr Produktangebot zu erweitern und so das Wachstum der Leistungshalbleiterbranche zu fördern. Marktteilnehmer ergreifen zudem verschiedene strategische Initiativen, um ihre weltweite Präsenz auszubauen, darunter die Einführung neuer Produkte, vertragliche Vereinbarungen, Fusionen und Übernahmen, erhöhte Investitionen, Marktentwicklungen und die Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen. Wettbewerber müssen kostengünstige Produkte anbieten, um in einem zunehmend wettbewerbsintensiven und wachsenden Markt zu expandieren und zu bestehen. Eine der wichtigsten Geschäftsstrategien der globalen Leistungshalbleiterbranche, die Kundenvorteile bietet und den Sektor expandiert, ist die lokale Fertigung zur Senkung der Betriebskosten. In den letzten Jahren hat die Leistungshalbleiterbranche der Medizin einige der größten Vorteile gebracht. Zu den wichtigsten Akteuren auf dem Markt für Leistungshalbleiter zählen Infineon, Vishay Intertechnology, Renesas Electronics, ON Semiconductor, Texas Instruments, Mitsubishi Electric Corporation, Littelfuse, Toshiba, Fuji Electric, Nexperia, Semekron und STMicroelectronics. Die Mitsubishi Electric Corporation, ein weltweit tätiger japanischer Hersteller von Elektronik- und Elektrogeräten mit Hauptsitz in Tokio, Japan, wurde am 15. Januar 1921 gegründet und ist eines der Hauptgeschäftsfelder von Mitsubishi. Im Februar 2022 wurde das Leistungshalbleitermodul SLIMDIP-X der Mitsubishi Electric Corporation vorgestellt, das einen geringen Wärmewiderstand und geringes Rauschen für Wechselrichtersysteme von Haushaltsgeräten bietet. Das neue Modul der SLIMDIPTM-Serie soll die Größe von Wechselrichtersystemen, die in Geräten wie Kühlschränken, Waschmaschinen und Klimaanlagen eingesetzt werden, optimieren und minimieren. Der Hauptsitz des Halbleiterunternehmens Nexperia befindet sich im niederländischen Nijmegen. Es ist eine Abteilung des chinesischen Unternehmens Wingtech Technology, das sich teilweise im Staatsbesitz befindet. Das Unternehmen verfügt über Front-End-Werke in Greater Manchester (England) und Hamburg (Deutschland). Im April 2021 wurde die Verfügbarkeit der 650-V-GaN-FETs der zweiten Generation von Nexperia angekündigt, die eine Stromversorgung der 80 PLUS Titanium-Klasse mit 2 kW und mehr unterstützen. Im Vergleich zu früherer Technologie und Konkurrenzgeräten bietet es eine deutliche Leistungssteigerung.Zu den wichtigsten Unternehmen auf dem Leistungshalbleitermarkt gehören
- Mitsubishi Electric Corporation
Entwicklungen in der Leistungshalbleiterindustrie
Im Juli 2024 gab Boeing die Übernahme von Spirit AeroSystems bekannt. Mit dieser Akquisition will das Unternehmen die Luft- und Raumfahrtindustrie in Nordamerika insgesamt ausbauen.
Im Juni 2024 schloss sich der US-amerikanische Halbleiterhersteller Texas Instruments mit Delta Electronics Taiwan zusammen, um fortschrittliche Leistungshalbleiter für Elektrofahrzeuge zu fördern. In der ersten Projektphase wurde ein neues 11-kW-Bordladegerät entwickelt, das leichter und günstiger ist. Diese Partnerschaft war nicht nur der Beginn eines weiteren wichtigen Meilensteins für beide Unternehmen, da beide ihr gemeinsames Innovationslabor in Pingzhen, Taiwan, planten. Steigerung der Leistungsdichte, Verbesserung der Leistung der Komponenten und Reduzierung ihrer Größe; ihr Ziel ist es, die Produktion von Elektroautos zu erleichtern, die anspruchsvoller und billiger in der Herstellung sind und gleichzeitig sicherer und effizienter sind.
April 2024 – Samsung Electronics hat in diesem Jahr damit begonnen, seine Belegschaft in der Entwicklung von Leistungshalbleitern in seiner Abteilung Device Solutions (DS) zu vergrößern. Das Wachstum ist auf den steigenden Stromverbrauch zurückzuführen, der durch das Wachstum im Markt für Serverhalbleiter, potenzielles Wachstum in den Märkten für Elektrofahrzeuge und PCs sowie eine erhöhte Nachfrage nach Chips in diesem Sektor vorangetrieben wird. Samsung Electronics denkt angeblich über weitere Mittel nach, um seine Produktionskapazität für Leistungshalbleiter auszubauen. Brancheninsider berichteten am 24. April, dass Samsung Electronics ständig die besten Talente für die Entwicklung und Herstellung von Leistungshalbleitern einstellt. Dies folgt auf die Gründung der Geschäftsgruppe Compound Semiconductor Solutions (CSS), die sich Ende letzten Jahres dem Leistungshalbleitersektor widmete.
Im April 2024 unterzeichnete die Infineon Technologies AG eine Vereinbarung mit FOXESS, einem führenden Unternehmen im Bereich grüne Energie, über die Lieferung ihrer Leistungshalbleiterbauelemente. Infineon lieferte FOXESS CoolSiC MOSFETs 1200 V zur Verwendung zusammen mit EiceDRIVER-Gate-Treibern in industriellen Energiespeichersystemen. Zusätzlich enthielten die von FOXESS produzierten String-PV-Wechselrichter Infineons IGBT7 H7 1200 V-Leistungshalbleiterbauelemente. Diese Partnerschaft sollte weitere Fortschritte bei Innovationen im Bereich grüner Energielösungen bringen.
Im Februar 2024 stellte Renesas Electronics Corporation in Japan die RZ-Familie von Mikroprozessoren (MPUs) vor. Die RZ-Familie von Mikroprozessoren (MPUs) ist eine Gruppe von Leistungshalbleiterbauelementen, die vor allem in der Roboterindustrie eingesetzt werden.
Im Februar 2024 brachte Murata angeblich drei neue Stromversorgungsproduktlösungen auf den Markt. Das Produkttrio umfasst zwei DC-DC-Abwärtswandler sowie einen neuen Ladungspumpen-IC, der entwickelt wurde, um die Herausforderungen der Leistungselektronikbranche zu bewältigen.
Im Januar 2024 stellte Tesla das neue Model 3 auf dem nordamerikanischen Markt vor. Dieses Modell bietet autonomes Fahren der Stufe 2 und ein elektrisches Antriebssystem mit einer Reichweite von über 547 km.
Oktober 2023 – Kia Corporation und Hyundai Motor Company gaben am 16. Oktober eine gezielte Zusammenarbeit mit Infineon Technologies AG, einem führenden Anbieter von universellen Halbleitern, bekannt, um Leistungshalbleiter zur Unterstützung der weltweit steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen zu sichern. Im Rahmen der Vereinbarung werden Kia und Hyundai wichtige Leistungshalbleiter für Autos kaufen, beispielsweise IGBT-Transistoren (Insulated-Gate Bipolar Transistor), Dioden und Siliziumkarbid-Leistungsmodule (SiC). Infineon begann Mitte der 2000er Jahre, den Unternehmen Leistungshalbleiter anzubieten, und beide Unternehmen betrieben zwischen 2007 und 2020 ein gemeinsames Forschungszentrum zur Verbesserung der Elektroleistung von Fahrzeugen. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit planen Kia und Hyundai Motor, eng mit Infineon zusammenzuarbeiten, um die Leistung ihrer Elektrofahrzeuge, beispielsweise Hybrid-, vollelektrische und Plug-in-Hybrid-Modelle, zu verbessern. Darüber hinaus werden Kia und Hyundai Motor bis 2030 von Infineon mit den für ihre Elektromodelle benötigten Leistungshalbleitern beliefert. Die Halbleiter sollen in den neuen Elektromodellen von Kia, Hyundai und Genesis zum Einsatz kommen, die bis 2030 auf den Markt kommen.
Juli 2023:Ein mehrjähriger Volumenvertrag zur Lieferung der siliziumbasierten Chips für die Elektromobilität wurde gerade von Infineon Technologies AG und Semikron Danfoss unterzeichnet. Semikron Danfoss erhält von Infineon Chipsätze, die Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode und Dioden zur Verwendung in Leistungsmodulen für Wechselrichter in Elektroautos enthalten. Der Bedarf an Leistungshalbleitern wird durch die explosionsartige Ausbreitung der Elektromobilität vorangetrieben. Bis 2028 werden zwei Drittel aller Neuwagen vollständig oder größtenteils über Elektroantriebe verfügen, prognostizieren die Partner, die sich für diesen Zeitraum eine entscheidende Versorgung mit Halbleitern gesichert haben. Der Bedarf an Leistungshalbleitern wird durch die explosionsartige Ausbreitung der Elektromobilität vorangetrieben. Bis 2028 werden zwei Drittel aller Neuwagen vollständig oder größtenteils über Elektroantriebe verfügen, prognostizieren die Partner, die sich für diesen Zeitraum eine entscheidende Versorgung mit Halbleitern gesichert haben.
März 2023:E-tronic, ein Anbieter von Leistungshalbleitern und Systemlösungen für Elektrofahrzeuge, gab kürzlich den Abschluss seiner Finanzierungsrunde der Serie A+ bekannt, bei der mehrere zehn Millionen Yuan eingesammelt wurden. Sinovation Ventures war der einzige Investor, und das Geld sollte für den Bau hochmoderner Verpackungsanlagen verwendet werden. Das Hauptziel von E-tronic ist die Entwicklung von SiC-Leistungsmodulen der dritten Generation für Elektrofahrzeuge. Der SiC-Motorcontroller, den das Unternehmen derzeit entwickelt, bietet eine hohe Leistungsdichte, höhere Effizienz, höhere Zuverlässigkeit und hohe Betriebstemperaturen.
Juli 2023:NoMIS Power, ein in Albany ansässiges Unternehmen für Leistungshalbleiter, hat einen Vertrag mit dem Forschungslabor der US-Luftwaffe unterzeichnet – ein bedeutender Erfolg. Das vor einigen Jahren aus dem SUNY Polytechnic Institute ausgegliederte Unternehmen versucht tatsächlich, sein Produkt zu vermarkten.
Juli 2023:Samsung Electronics hat kürzlich seinen Einstieg in den Markt für Leistungshalbleiter der nächsten Generation bekannt gegeben, nachdem es sich auf das Automobilhalbleitergeschäft konzentriert hatte.
Marktsegmentierung für Leistungshalbleiter:
Ausblick für Leistungshalbleitermodule
- Diskrete Leistungshalbleiter
Anwendung von Leistungshalbleitern Ausblick
Ausblick für Leistungshalbleiterbauelemente
Ausblick für Leistungshalbleitermaterialien
Leistungshalbleiter regional Ausblick
- Asien-Pazifik
- Restlicher Asien-Pazifik-Raum
