Silicon Carbide Market

Überblick über den globalen Siliziumkarbid-Markt

Die Größe des Siliziumkarbid-Marktes wurde im Jahr 2023 auf 1,98 Milliarden US-Dollar geschätzt. Die Siliziumkarbid-Industrie wird Prognosen zufolge von 2,07 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 2,99 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wachsen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 4,70 % aufweisen. Der zunehmende Einsatz von Unterhaltungselektronik und die wachsende Fahrzeugproduktion sind die wichtigsten Markttreiber, die das Marktwachstum vorantreiben.

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Markttrends für Siliziumkarbid

• Zunehmende Anwendung von Siliziumkarbid in Elektronik und Halbleitern zur Unterstützung des Marktwachstums

Siliziumkarbid (SiC), ein Halbleitermaterial aus Silizium und Kohlenstoff, wird zur Herstellung von Hochspannungsgeräten wie Elektrofahrzeugen (EVs), Netzteilen, Motorsteuerkreisen und Wechselrichtern verwendet. SiC bietet gegenüber herkömmlichen siliziumbasierten Leistungsbauelementen wie IGBTs und MOSFETs eine Reihe von Vorteilen. Es wird unter anderem bei der Herstellung elektronischer Produkte und Wechselrichter in Elektrofahrzeugen eingesetzt. Mit SiC hergestellte Leistungselektronikmodule sind wesentlich leistungsfähiger und energieeffizienter als solche mit herkömmlichen Halbleitern wie Silizium, da SiC den Betrieb von Leistungsgeräten bei viel höheren Temperaturen, Spannungen und Schaltfrequenzen ermöglicht.

SiC-Geräte werden in der Automobilindustrie häufig eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybridfahrzeugen (PHEVs). Die Antriebssysteme für Elektrofahrzeuge der nächsten Generation müssen in der Lage sein, die Effizienz des Fahrzeugs und die Ladegeschwindigkeit der Batterie zu steigern. SiC-Wechselrichter erweisen sich als entscheidender Bestandteil der Lösung dieser Probleme. Der Wechselrichter steuert die dem Motor zugeführte Leistung entsprechend den Antriebsanforderungen und wandelt den Eingangsgleichstrom in Wechselstrom um. Die Bedeutung des Wechselrichters nimmt mit der schrittweisen Umstellung von Elektrobussen von 400 V auf 800 V zu. Ein Wechselrichter auf SiC-Basis kann einen Wirkungsgrad von bis zu 99 % erreichen, verglichen mit einem Wirkungsgrad von 97 % bis 98 % bei der Übertragung von Energie von der Batterie zum Motor bei einem herkömmlichen Wechselrichter. Es ist wichtig zu betonen, wie sich eine Steigerung der Effizienz um eine oder zwei Dezimalstellen erheblich auf das gesamte Fahrzeug auswirkt. Es wird erwartet, dass die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen einen erheblichen Einfluss auf das Wachstum des Siliziumkarbid-Marktes haben wird. Laut dem EV Outlook 2021 der Internationalen Energieagentur (IEA) gab es im Jahr 2020 weltweit etwa 3 Millionen verkaufte Elektrofahrzeuge und einen Anstieg der Zulassungen von Elektrofahrzeugen um 41 %.

Abbildung 21 Verkaufsformular für Elektroautos 2010–2021Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR Datenbank- und Analystenbewertung

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird Siliziumkarbid als möglicher Siliziumersatz gefeiert. Die SiC-Technologie gilt weithin als vertrauenswürdiger Ersatz für Silizium. Das umfassende Bandlückenmaterial sorgt für eine beispiellose Energieeffizienz, indem es die Schalt- und Leitungsverluste unter bestimmten Lasten senkt und ein deutlich besseres Wärmemanagement ermöglicht. SiC-Geräte sind außerdem kostengünstiger, erfordern weniger externe Komponenten und verfügen über zuverlässigere Systemdesigns. Die höhere Effizienz, der kleinere Formfaktor und das geringere Gewicht von SiC ermöglichen außerdem intelligentere Designs mit weniger Kühlbedarf, was ein enormes Innovationspotenzial birgt. Solche Eigenschaften von SiC haben die Markt-CAGR erhöht.

Um der Nachfrage gerecht zu werden, bringen Unternehmen auf dem Markt neue Produkte auf den Markt und erforschen die Verbesserung der Anwendung von Siliziumkarbid. Dies ist ein weiterer Faktor, der das Wachstum des Siliziumkarbid-Marktumsatzes unterstützt.

Einblicke in das Siliziumkarbid-Marktsegment

Einblicke in Siliziumkarbidtypen

Die Marktsegmentierung für Siliziumkarbid umfasst je nach Typ schwarzes Siliziumkarbid und grünes Siliziumkarbid. Das schwarze Siliziumkarbid-Segment hielt im Jahr 2022 den Mehrheitsanteil und trug zu etwa 66–68 % des Siliziumkarbid-Marktumsatzes bei. Dies ist vor allem auf die wachsende Chemieindustrie und steigende Produktionskapazitäten aufgrund der hohen Nachfrage im Markt zurückzuführen. Darüber hinaus investieren Unternehmen auf dem Markt in den Ausbau ihrer Produktionskapazitäten, was voraussichtlich das Marktwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln wird.

Januar 2021: Pingluo Binhe Silicon Carbide Products Co. mit Sitz in Ningxia, ein Hersteller von schwarzem Siliziumkarbid in China, steigerte die Produktion um etwa 50 % von etwa 10.000 t auf 15.000 t.

September 2022: Wolfspeed kündigte an, eine brandneue, milliardenschwere Materialproduktionsanlage im Chatham County in North Carolina zu errichten. Die Investition soll zu einer mehr als zehnfachen Steigerung der aktuellen Kapazität von Wolfspeed zur Herstellung von Siliziumkarbid auf dem Campus in Durham führen, die langfristige Wachstumsstrategie des Unternehmens unterstützen, die Einführung von Siliziumkarbid-Halbleitern in einer Vielzahl von Endmärkten beschleunigen und eine neue Ära der Energieeffizienz einläuten.

Einblicke in Siliziumkarbid-Anwendungen

Die Marktsegmentierung für Siliziumkarbid umfasst nach Typ Stahl und Stahl. Energie, Automobil, Luft- und Raumfahrt & Luftfahrt, Militär & Verteidigung, Elektronik & Halbleiter sowie Medizin & Gesundheitspflege. Die Elektronik & Das Halbleitersegment dominierte den Markt im Jahr 2022 und dürfte im Prognosezeitraum 2022–2030 das am schnellsten wachsende Segment sein. Die steigende Halbleiterproduktion weltweit und die zunehmende Akzeptanz von Halbleitern, die zu steigenden Halbleiterlieferungen auf der ganzen Welt führt, dürften ebenfalls wesentliche Wachstumstreiber des Marktes sein. Bei der Herstellung von Halbleitern wird in großem Umfang Siliziumkarbid verwendet. Im Jahr 2020 wurden über eine Billion Halbleitereinheiten ausgeliefert, ein Anstieg von 14 Prozent gegenüber der Zahl im Jahr 2020. Daher wird erwartet, dass sich die zunehmende Einführung von Halbleitern positiv auf das Wachstum des Siliziumkarbid-Marktes auswirken wird.

Januar 2022: Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation stellte zwei MOSFET-Doppelmodule aus Siliziumkarbid (SiC) vor: „MG600Q2YMS3“ mit einer Nennspannung von 1200 V und einem Drainstrom von 600 A und „MG400V2YMS3“ mit einer Nennspannung von 1700 V und einem Drainstrom von 400 A. Es wird erwartet, dass diese Markteinführung Wachstumschancen für die Siliziumkarbid-Industrie schaffen wird.

Januar 2023: onsemi stellt seine Siliziumkarbid (SiC)-Familie „EliteSiC“ vor. Auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas stellte das Unternehmen drei neue Mitglieder der Familie vor: einen 1700-V-EliteSiC-MOSFET und zwei 1700-V-Avalanche-geeignete EliteSiC-Schottky-Dioden.

Abbildung 2: Siliziumkarbid-Markt, nach Anwendung, 2023 & 2032 (Milliarden USD)

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Regionale Einblicke in Siliziumkarbid

Nach Regionen bietet die Studie Markteinblicke in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt. Der asiatisch-pazifische Siliziumkarbidmarkt hatte im Jahr 2022 einen Wert von 1,3 Milliarden US-Dollar und wird im Untersuchungszeitraum voraussichtlich ein deutliches CAGR-Wachstum aufweisen. Dies wird auf zahlreiche Unternehmen in diesem Bereich zurückgeführt, die Siliziumkarbid-Keramik herstellen, darunter Unternehmen, die Glas, Glaswaren, Maschinen, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigungsprodukte herstellen.

Darüber hinaus sind die wichtigsten im Marktbericht untersuchten Länder: die USA, Kanada, Deutschland, Frankreich, das Vereinigte Königreich, Italien, Spanien, China, Japan, Indien, Australien, Südkorea und Brasilien.

Abbildung 3: MARKTANTEIL VON SILIZIUMKARBID NACH REGION 2023 (%) 

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Der europäische Siliziumkarbid-Markt hat im Jahr 2022 den zweitgrößten Marktanteil. Es wird erwartet, dass die Nachfrage aufgrund der schnellen Einführung emissionsfreier Technologien weltweit steigen wird. Darüber hinaus hielt der deutsche Siliziumkarbid-Markt den größten Marktanteil und der britische Siliziumkarbid-Markt war der am schnellsten wachsende Markt in der europäischen Region.

Es wird erwartet, dass der Siliziumkarbid-Markt in Nordamerika von 2022 bis 2030 mit der schnellsten jährlichen Wachstumsrate wachsen wird. Dies ist auf die zunehmende Fahrzeugproduktion und eine beträchtliche Belegschaft in der Automobilindustrie zurückzuführen. Darüber hinaus hielt der US-amerikanische Siliziumkarbid-Markt den größten Marktanteil und der kanadische Siliziumkarbid-Markt ist der am schnellsten wachsende Markt in der nordamerikanischen Region.

Wichtige Marktteilnehmer für Siliziumkarbid & Wettbewerbseinblicke

Wichtige Marktteilnehmer, während einige etablierte Anbieter sich der Integration mit der Entwicklung von Mehrwertprodukten für die Elektronikindustrie nähern. Einige Akteure konzentrieren sich auf die Entwicklung von SiC auf Schleifmittelbasis. Unternehmen ergreifen außerdem eine Reihe von Initiativen, um ihre weltweite Präsenz auszubauen, mit wichtigen Marktentwicklungen wie der Einführung neuer Produkte, vertraglichen Vereinbarungen, erhöhten Investitionen und der Zusammenarbeit mit anderen Akteuren. Wettbewerber in der Siliziumkarbid-Branche müssen kostengünstige Artikel anbieten, um in einem zunehmend wettbewerbsintensiven und wachsenden Marktumfeld zu expandieren und zu bestehen.

Einige der Geschäftsstrategien, die Hersteller in der Siliziumkarbid-Industrie verfolgen, bestehen darin, die Produktionskapazität zu erweitern, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden. In den letzten Jahren hat die Siliziumkarbid-Industrie einige neue Produkte auf den Markt gebracht. Die wichtigsten Akteure auf dem Siliziumkarbid-Markt wie CUMI EM, AGSCO Corp, Saint-Gobain, ESD-SIC BV und andere arbeiten daran, die Marktnachfrage durch die Beschaffung von Mitteln für Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zu steigern.

CUMI EM-Unternehmen in den Bereichen Keramik, Elektromineralien und Schleifmittel. Neben hochfeuerfesten Materialien, Elektromineralien, Industriekeramik und Keramikfasern war CUMI ein Pionier in Indiens Produktion von beschichteten und gebundenen Schleifmitteln. Im Einklang mit der Vision weitet CUMI den Vertrieb seiner Produkte aus. Das Unternehmen produziert über 20.000 verschiedene Produktvarianten in 25 verschiedenen Anlagen in 25 Ländern, darunter Indien, Russland, Südafrika, Australien, China, Thailand und Kanada. 43 Nationen auf der ganzen Welt erhalten die Warenexporte von CUMI. Das Unternehmen produziert und vertreibt Siliziumkarbid.

Außerdem ist Saint-Gobain ein internationales Unternehmen, das zu den Marktführern in der Baubranche zählt. Das Unternehmen ist in mehr als 76 Ländern weltweit vertreten. Im Mai 2019 schloss Saint-Gobain den Verkauf seines Geschäfts mit Siliziumkarbidkörnern und -pulvern an die Private-Equity-Gesellschaft OpenGate Capital ab, die einen Jahresumsatz von rund 120 Millionen Euro erwirtschaftet. Diese Transaktion steht im Einklang mit der Optimierungsstrategie von Saint-portfolio Gobain, die darauf abzielt, Unternehmen mit mehr als 3,0 Milliarden Euro Jahresumsatz bis Ende 2019 zu verkaufen.

Zu den wichtigsten Unternehmen auf dem Siliziumkarbid-Markt gehören

• CUMI EM

• AGSCO Corp

• Saint-Gobain

• ESD-SIC BV, unter anderem

Entwicklungen in der Siliziumkarbid-Industrie

September 2022: SK Siltron CSS eröffnete seine neue Produktionsstätte in Bay City. Die 300-Millionen-Dollar-Investition stärkt das Engagement von SK Siltron in Michigan und stärkt Michigans Führungsrolle in der nationalen Halbleiterlieferkette weiter

März 2021: Microchip bringt branchenführende 3,3-kV-Siliziumkarbid-Leistungsgeräte auf den Markt, die ein neues Maß an Effizienz und Zuverlässigkeit ermöglichen.

Januar 2022: Fuji Electric Tsugaru Semiconductor Co., Ltd. hat von Fuji Electric Co., Ltd. eine Kapitalinvestition erhalten, um die Produktion von SiC-Leistungshalbleitern zu steigern. Im Geschäftsjahr 2024 soll die Massenproduktion beginnen.

Marktsegmentierung für Siliziumkarbid

Siliziumkarbid-Ausblick

• Schwarzes Siliziumkarbid

• Grünes Siliziumkarbid

Anwendungsausblick für Siliziumkarbid

• Stahl & Energie

• Automobil

• Luft- und Raumfahrt & Luftfahrt

• Militär & Verteidigung

• Elektronik & Halbleiter

• Medizin & Gesundheitswesen

Regionaler Ausblick für Siliziumkarbid

• Nordamerika

  • USA

  • Kanada

• Europa

  • Deutschland

  • Frankreich

  • Großbritannien

  • Italien

  • Spanien

  • Restliches Europa

• Asien-Pazifik

  • China

  • Japan

  • Indien

  • Australien

  • Südkorea

  • Australien

  • Restlicher Asien-Pazifik-Raum

• Rest der Welt

  • Naher Osten

  • Afrika

  • Lateinamerika