Rynek półprzewodników mocy stale rośnie

Mimo zawirowań gospodarczych związanych z pandemią koronawirusa, podzespoły mocy nadal stanowią atrakcyjny i perspektywiczny produkt. Według przewidywań analityków Yole, opracowanych już w trakcie trwania pandemii, do 2025 r można spodziewać się stałego wzrostu sprzedaży na średnim poziomie 4,3% rocznie.

Posłuchaj
00:00

Oznacza to, że globalne obroty w tym sektorze wzrosną z 17,5 do 22,5 mld dolarów w latach 2019-2025. Tak pozytywne prognozy opierają się na założeniu dalszego rozwoju rynku aut elektrycznych i inwestycji w infrastrukturę, w tym energię odnawialną. Plany rozwojowe głównych graczy na rynku zdają się potwierdzać te tezy. Praktycznie każdy czołowy producent, wliczając w to Infineona, ON Semiconductor czy ST Microelectronics, w ostatnich latach uruchomił nowe linie produkcyjne dla podzespołów mocy lub planuje taką inwestycje w niedalekiej przyszłości.

Made in China

Na kształt rynku w najbliższych latach będą miały wpływ dwa silne trendy. Pierwszy to przesunięcie środka ciężkości w kierunku Chin, gdzie ambicje lokalnych producentów w połączeniu z chłonnym rynkiem wewnętrznym pozwolą Państwu Środka odegrać coraz ważniejszą rolę w globalnym łańcuchu dostaw. Sprzedaż półprzewodników mocy w Chinach napędzana będzie inwestycjami w infrastrukturę i rozwojem branży aut elektrycznych. Do niedawna Chiny z braku lokalnej bazy produkcyjnej były zależne od importu takich półprzewodników, jednak od kilku lat obserwowalny jest dynamiczny rozwój lokalnego łańcucha dostaw. O dobrej kondycji branży świadczy fakt, że tamtejsi producenci działający w tym segmencie mniej niż inne sektory rynku półprzewodników odczuli też skutki wojny handlowej z USA.

Wśród czołowych chińskich dostawców należy wymienić takie nazwy jak BYD, Huawei, CRRC, Sungrow czy StarPower działający w modelu fabless. Są to firmy, które coraz więcej znaczą też na światowych rynkach. Koncern BYD, znany jako producent samochodów elektrycznych oraz baterii do tego typu pojazdów, jednocześnie jest jednym z głównych dostawców modułów IGBT i SiC na rynek motoryzacyjny w Chinach. Po wejściu w biznes produkcji elektroniki w 2008 roku, firma zdołała zbudować pełne kompetencje, a więc projektowanie, produkcję chipów, pakowanie i testowanie oraz dostarczania kompletnych aplikacji. W 2020 r. przedstawiciele koncernu BYD ogłosili plany restrukturyzacji jednostki zajmującej się produkcją półprzewodników i zwiększenia mocy produkcyjnych w segmencie IGBT. Obejmują one między innymi inwestycję w nowy zakład produkcyjny w prowincji Hunan wycenianą na 140 mln dolarów. Ruch ten jest podyktowany chęcią większego otwarcia na klientów spoza grupy.

Jednocześnie BYD mocno inwestuje w rozwój technologii SiC MOSFET. Celem jest nie tylko zwiększenie udziału tej technologii w całkowitej sprzedaży, równie ważne jest zabezpieczeniem własnych potrzeb. Dobra koniunktura biznesu aut elektrycznych przy jednoczesnych problemach z alokacją, czyli długimi czasami oczekiwania na dostawę, stanowią potencjalne ryzyko dla zachowania ciągłości produkcji aut. W odpowiedzi przedstawiciele BYD zdradzili plany otwarcia nowej linii produkcyjnej SiC w 2021 r.

 
Rys. 1. Prognoza wzrostu sprzedaży półprzewodników mocy w głównych segmentach rynku [w mld dolarów]

Innowacje zmienią rynek

Drugim czynnikiem, który ukształtuje rynek półprzewodników mocy, jest rozwój technologii i coraz większe rozpychanie się na rynku technologii takich jak SiC czy GaN. Jest to jednak powolny proces i krzemowe układy MOSFET nadal dominują, generując 45% całkowitej wartości sprzedaży branży. Dla porównania, według prognoz Yole w 2025 r. elementy SiC zgarną 10% rynku, natomiast GaN jedynie 2%.

SiC jest wykorzystywany przede wszystkim w urządzeniach dużej mocy, a segmentem, który najbardziej napędza sprzedaż, są auta elektryczne i hybrydowe. Są one stosowane tam jako komponenty wykonawcze, przełączniki, przetworniki i w wielu innych funkcjach. Tylko w tym segmencie sprzedaż wzrośnie do ponad 1,5 mld dolarów w 2025 r., co oznacza tempo 38% rocznie. Dodatkowo, wzrost popularności tego typu pojazdów pociąga za sobą konieczność inwestycji w infrastrukturę do ładowania, co przełoży się na dodatkową sprzedaż elementów SiC szacowaną na 225 mln w 2025 r. Wyższa sprawność a przy okazji możliwość zmniejszenia rozmiarów stacji ładującej to ważne zalety tej technologii w porównaniu ze standardowym IGBT. Biorąc pod uwagę pozostałe zastosowania, jak fotowoltaika, przemysł czy transport, można się spodziewać dynamicznego wzrostu sprzedaży elementów mocy SiC w okresie od 2020 do 2025 w tempie 30% rocznie, do poziomu 3 mld dolarów.

Natomiast GaN dobrze się sprawdza w aplikacjach pracujących w bardzo wysokich częstotliwościach a przełomową aplikacją, dzięki której technologia weszła na masowy rynek konsumencki, są m.in. wydajne ładowarki do telefonów, pozwalające na szybkie ładowanie przy niewielkiej wadze i rozmiarach urządzenia. Nie bez znaczenia jest fakt, że elementy z azotku galu można wytwarzać na podłożach krzemowych, co pozwala optymalizować koszty substratów i wyposażenia fabryk. Zdaniem analityków Yole, w 2025 rynek półprzewodników mocy opartych na GaN będzie wart 680 mln dolarów.

Czynnikiem blokującym rynek SiC i GaN są ceny, które mimo rozwoju bazy produkcyjnej, nadal są wysokie, bo proces produkcyjny jest skomplikowany a podłoża są droższe. W celu stabilizacji łańcucha dostaw czołowi producenci układów SiC, jak STMicroelectronics, Infineon i ON Semi, podpisali wieloletni kontrakt na dostawy substratów z producentami podłoży Cree i SiCrystal. Cree niedawno ogłosiło, że zainwestuje 1 mld dolarów USD w rozwój możliwości produkcyjnych substratów SiC.

Jacek Dębowski

Powiązane treści
Rynek półprzewodników stabilnie wzrasta
Rynek podzespołów w 2021 roku - najpierw dłużej, teraz także drożej
Co ukształtuje rynek modułów mocy?
Dostawcy materiałów do produkcji IC notują długoterminowe zamówienia
Znaczenie mycia w produkcji elektroniki dużej mocy
Semikron i Danfoss Silicon Power tworzą dostawcę elektroniki mocy
Zarządzanie ciepłem w układach dużej mocy z tranzystorami SiC i GaN
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Produkcja elektroniki
Czy walka o metale ziem rzadkich zaszkodzi polskim eksporterom elektroniki?
Komponenty
Nowa generacja chipów – fotonika otwiera drogę do superwydajnej AI
Produkcja elektroniki
Problemy z dostawami zwiększyły zagrożenie podróbkami
Komponenty
Chiny prezentują największy na świecie superkomputer inspirowany mózgiem małpy
Aktualności
Elektronik zaprasza na wrześniowe targi
Produkcja elektroniki
Rynek zaawansowanych opakowań półprzewodników sięgnie blisko 80 mld dolarów
Zobacz więcej z tagiem: Aktualności
Gospodarka
Elektronik zaprasza na wrześniowe targi
Informacje z firm
RENEX EEC na stoisku POLSA podczas targów MSPO 2025
Informacje z firm
Essemtec na Gdańsk TEK Day 2025 - stoisko 54

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów