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El tamaño del mercado global de dispositivos de nitruro de galio fue de USD 20.56 mil millones en 2019 y se prevé que crecerá de USD 21.18 mil millones en 2020 a USD 39.74 mil millones en 2032 a una tasa compuesta anual de 5.20% en el período 2020-2032. América del Norte dominó el mercado de dispositivos de nitruro de galio con una cuota de mercado de 35.89% en 2019.
El aumento en la CAGR es atribuible a la demanda y el crecimiento de este mercado, volviendo a los niveles pre-pandémicos una vez que termina la pandemia. El impacto global de Covid-19 ha sido sin precedentes y asombroso, con dispositivos de nitruro de galio (GaN) que presencian un impacto positivo en la demanda en todas las regiones en medio de la pandemia. Según nuestro análisis, el mercado global de dispositivos GaN exhibirá un crecimiento del 1.03% en 2020 en comparación con el crecimiento promedio interanual durante 2016-2019.
El nitruro de galio (GaN) es un dispositivo semiconductor de brecha de tercera banda tecnológicamente avanzado. El dispositivo GaN es adecuado para transistores de alta potencia y es capaz de operar a altas temperaturas. Grandes campos eléctricos, mayor eficiencia energética, mayor velocidad de saturación, voltaje de descomposición y conducción térmica son las características principales del dispositivo basado en GaN. En febrero de 2020, Stmicroelectronics y Taiwan Semiconductor Manufacturing Company colaboraron para acelerar el desarrollo de la tecnología de proceso GaN para el suministro de integrados y discretos.
Pandemia de Covid-19 para aumentar la demanda respaldada por mayores ventas de sistemas basados en IoT
La pandemia Covid-19 ha impactado positivamente en el mercado. Este crecimiento se atribuye a la creciente demanda de productos y servicios electrónicos durante el período de marzo de 2020 a septiembre de 2020. Estados Unidos, China y la Unión Europea están implementando cierres nacionales para reducir el efecto del coronavirus. Durante la era de bloqueo, varias compañías multinacionales han presentado estrictos reglas y regulaciones gubernamentales para iniciar la cultura del trabajo desde el hogar, que reflejará la creciente demanda de productos electrónicos como móviles, cargadores, computadoras portátiles y dispositivos basados en IoT. La alta demanda de cargadores rápidos y servicios basados en IoT se establece para aumentar directamente las ventas de sistemas de semiconductores basados en nitruro de galio. La pandemia Covid-19 mejoraría la cadena de suministro y daría como resultado el crecimiento de dispositivos semiconductores de nitruro de galio (GaN). Por lo tanto, se espera que tenga un efecto positivo en el mercado.
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Entre todas las regiones, el mercado en América del Norte y Asia-Pacífico mostró el mayor impacto debido a la mejoragestión de la cadena de suministrode fabricantes. Las empresas ubicadas en Asia-Pacífico, como Toshiba Corporation y Mitsubishi Electric Corporation, mejoraron las actividades operativas de los dispositivos GaN para cumplir con su demanda. Se anticipa que esto aumentará significativamente las entregas de los sistemas basados en GaN. Sin embargo, varias compañías como Cree, Inc., Infineon Technologies AG y Epistar Corporation están invirtiendo en la transformación digital de dispositivos GaN para proporcionar una mejor productividad, agilidad y conectividad. Esto podrá recuperar el mercado durante el período de 2022-2027.
La introducción de cargadores móviles rápidos con tecnología GaN es una tendencia significativa
La integración de la tecnología GaN está proporcionando capacidad de carga rápida a los teléfonos móviles. En septiembre de 2020, BBK Electronics (Oppo Company) anunció la adopción completa de IC de potencia de nitruro de galio para permitir la producción de cargadores de batería rápida de 50 vatios ultra delgados. El uso de componentes GaN y soluciones de control integradas se establecen para reducir el tiempo de carga de los móviles. Los dispositivos de nitruro de galio se utilizan para administrar las soluciones de potencia de ultra alta frecuencia para desencadenar una revolución en el campo de la fuente de alimentación. Es probable que el uso creciente de semiconductores de nitruro de galio en el diseño de radar impulse el crecimiento del mercado. Además, los semiconductores GaN se utilizan en aviones de combate para construir radios tácticos para comunicaciones de banda ancha. América del Norte fue testigo del crecimiento del mercado de dispositivos de nitruro de galio de USD 7.14 mil millones en 2018 a USD 7.38 mil millones en 2019.
Uso creciente de GaN para aplicaciones comerciales para impulsar el crecimiento
Se espera que la creciente demanda de dispositivos GaN de eficiencia energética y semiconductores de energía en la comunicación cableada impulsen el crecimiento del mercado. Este crecimiento se atribuye a la expansión del dominio de telecomunicaciones, ya que varios proveedores de servicios de Internet se centran principalmente en proporcionar redes con mayor capacidad, conectividad ubicua y menor latencia con cables de cable óptico. El carburo de silicio (SIC) y los semiconductores a base de nitruro de galio son eficientes en energía, ya que permiten una mayor eficiencia energética a un costo menor. Infineon Technologies está fabricando silicio (SI), carburo de silicio (SIC) y nitruro de galio (GaN) para desarrollar diodos emisores de luz (LED) y arrugadores para proporcionar protección de brecha externa para transformadores de potencia.
El uso potencial de nitruro de galio enInfraestructura 5GTambién está listo para aumentar el crecimiento del mercado. La tecnología 4G será reemplazada por tecnologías 5G en términos de capacidad de tráfico, latencia, eficiencia energética y velocidades de datos. Se proyecta que la tecnología 5G se lanzará comercialmente en el año 2021. Proporcionaría numerosos beneficios, como una red de comunicación más eficiente con menos costo. Los gigantes de las telecomunicaciones como AT&T y Nokia participan en la iniciativa de investigación y desarrollo (I + D) para construir la tecnología 5G en los Estados Unidos
Uso creciente de componentes basados en GaN en la industria de defensa para impulsar el crecimiento
Se anticipa el uso creciente de sistemas GaN tecnológicamente avanzados en el sector de defensa y aeroespacial para impulsar el crecimiento del mercado. El crecimiento se atribuye a la creciente necesidad de un mayor ancho de banda, así como la confiabilidad del rendimiento en las comunicaciones de radio, los radares, la guerra electrónica y otros. El material SIC es una opción ideal para la fabricación de chaquetas a prueba de balas debido a su resistencia y dureza. Los IC basados en GaN se utilizan en radares para permitir una navegación eficiente y en tiempo realcontrol de tráfico aéreo. Además, GaN puede proporcionar frecuencias operativas más altas para intermediarios militares, radios terrestres y comunicación de radar. Se proyecta que la creciente adopción de transistores de poder GaN de banda ancha de varias fuerzas de defensa en todo el mundo ayude a un crecimiento.
La reducción del presupuesto de defensa puede limitar el crecimiento
La Oficina de Presupuesto del Congreso de los Estados Unidos estimó que el déficit presupuestario federal es de USD 3.7 billones en el año fiscal actual (2020-2021) y superará hasta USD 2 billones en el año financiero de 2021 como resultado de un alto gasto en la recuperación Covid-19. Está listo para reflejar una implicación a largo plazo en el presupuesto de defensa. El presupuesto de defensa se redujo debido al déficit en el presupuesto federal. La reducción en el presupuesto de defensa afectará directamente la menor demanda deradares militares, radios tácticos y radios definidos por software. Cambiará aún más la dinámica de esta industria global. Además, el alto costo de desarrollo y mantenimiento asociado con los componentes del nitruro de galio de la construcción es un factor principal que puede obstaculizar el crecimiento de este mercado.
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Segmento de dispositivos opto-semiconductor para dominar el aumento del uso de células solares y láser
Sobre la base del tipo de dispositivo, el mercado está segmentado en dispositivos opto-semiconductores, dispositivos de semiconductores de potencia y dispositivos de semiconductores de RF. El segmento de dispositivos opto-semiconductor tenía una cuota de mercado de dispositivos de nitruro de galio dominante en 2019. Este crecimiento es atribuible a la creciente demanda de dispositivos opto-semiconductores en las aplicaciones de células solares, fotodiodos, láseres, LED y optoelectrónicos. Además, los opto-semiconductores se utilizan principalmente en aplicaciones aeroespaciales como láser pulsado yDetección y rango de luz (LiDAR), que impulsaría el crecimiento segmentario.
El semiconductor de potencia se usa principalmente en satélites, transbordadores espaciales y aviones con el propósito de suministro de energía. Se proyecta que el segmento de semiconductores de RF registre una CAGR más alta durante el período de pronóstico, avivado por el uso creciente de este dispositivo en aplicaciones avanzadas de comunicación móvil. Tiene numerosas propiedades beneficiosas, como la alta amplificación de corriente y el bajo consumo de energía fuera del estado.
Segmento de obleas de 4 pulgadas para mantener la mayor participación alimentada por el uso en amplificadores de alta potencia
Sobre la base del tamaño de la oblea, el mercado se clasifica como oblea de 2 pulgadas, oblea de 4 pulgadas y oblea de 6 pulgadas y por encima de la oblea. El tamaño de 2 pulgadas es una combinación de compuestos esotéricos como el fosfuro de indio y el grafeno. Se utiliza principalmente en aplicaciones de defensa. El segmento de oblea de 4 pulgadas mantuvo la mayor parte del mercado durante el período de pronóstico. Este crecimiento se debe a su creciente demanda de uso de dispositivos optoelectrónicos, frontendos de telecomunicaciones, amplificadores de alta potencia y dispositivos de alta temperatura. La adaptabilidad de un sustrato de 4 pulgadas para aplicaciones de comunicación espacial también está establecida para acelerar el crecimiento.
Se proyecta que el segmento de obleas de 6 pulgadas y superior registrará una CAGR más alta durante el período de pronóstico. Este crecimiento se ve impulsado por el uso creciente de esta oblea en el equipo de defensa para un alto voltaje de descomposición y una baja fuga de corriente. La creciente adopción de esta oblea en aplicaciones comerciales, como los sistemas de evitación de colisión automotriz y las estaciones base inalámbricas de la base celular, también contribuiría al crecimiento.
Segmento de transistores a plomo avivado por su creciente adopción en dispositivos habilitados para 4G
Basado en componentes, elMercado de dispositivos de nitruro de galioestá segmentado en el transistor, el diodo, el rectificador, la potencia IC y otros. El segmento de transistores tendrá una participación dominante en el mercado durante los próximos años debido a la creciente adopción de transistores en dispositivos habilitados para 4G. Además, la creciente adopción de transistores de GaN en sistemas de propulsión para vehículos eléctricos en forma de transistores bipolares de puerta aislados y transistores de efectos de campo también reforzaría el crecimiento.
Los diodos se utilizan para aislar las señales de las fuentes de suministro. Son válvulas de retención eléctrica y permiten que la electricidad fluya de positivo a negativo en una sola dirección. La rectificación, la emisión de luz y la disipación de carga inductiva son algunas de las principales características de los diodos.
Los rectificadores son convertidores de potencia utilizados para convertir la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC) y viceversa. Actúan como fuentes de alimentación para televisión, equipos informáticos y comunicación de radio táctica.
Se anticipa que el segmento de IC de potencia exhibirá una CAGR significativa durante el período de pronóstico. Este crecimiento se atribuye al uso creciente de ICS basados en GaN en las estaciones inalámbricas de base de aire para mejorar la confiabilidad de la comunicación. El segmento otros consiste en un diodo rectificador, utilizado en varias aplicaciones, como rectificar un voltaje, convertir el CA en voltajes de CC y mezclar varias señales.
Aumento del uso en aviones de combate para aumentar la detección de luz y el segmento de rango
En términos de aplicación, el mercado de dispositivos de nitruro de galio está segmentado en detección de luz y rango, carga inalámbrica y EV, radiofrecuencia de radar y satélite, y otros. Se espera que la detección de luz y el segmento de rango alcancen y generen una cuota de mercado dominante en los próximos años. El dominio se debe a su uso creciente en aviones de combate para calcular distancias. Se realiza iluminando el objetivo con la ayuda de la luz láser y calculando el reflejo con un sensor. Se anticipa que la alta demanda de UAV LiDAR en aplicaciones de mapeo de corredores aumenta el crecimiento.
Se anticipa que el segmento de carga inalámbrica y EV exhibirá una CAGR significativa. Este crecimiento se atribuye a la creciente demanda de vehículos eléctricos en todo el mundo. En las operaciones del campo de batalla, los guerreros pueden transportar 15 kg o más de baterías para alimentar sus radios y otros dispositivos electrónicos, que son críticos para sus misiones. Es probable que la carga inalámbrica y EV eliminen la carga adicional de baterías, aumentando así la eficiencia del soldado para las operaciones del campo de batalla.
El sistema de radar con sede en GaN está diseñado para proteger los aviones y las embarcaciones navales de cohetes, artillería, misiles de crucero,Vehículos aéreos no tripulados (UAV), morteros y otros objetivos bajos observables. La radiofrecuencia satelital se usa para comunicaciones satelitales, redes de televisión por satélite a tiempo completo, así como alimentos satelitales crudos. Las subbandaciones de frecuencia de radar de banda X se utilizan principalmente en instituciones civiles, militares y gubernamentales para el control del tráfico aéreo, el control del tráfico de embarcaciones marítimas, el monitoreo del clima y la detección de velocidad del vehículo para la aplicación de la ley.
El otro segmento consiste en controladores de energía. Están revolucionando el mundo de la ingeniería de energía al mejorar la velocidad, aumentar la eficiencia y proporcionar una mayor densidad de potencia mediante el uso de MOSFET de silicio.
El segmento de defensa para registrar una CAGR más alta durante el período de pronóstico
En términos de usuarios finales, el mercado está segmentado en tecnología aeroespacial, de defensa, atención médica, renovable, información y comunicación, y otros. Se espera que el segmento de tecnología de información y comunicación obtenga una participación dominante. Ocurriría debido a la creciente adopción de la tecnología de Internet de las cosas (IoT) para aplicaciones comerciales. Las aplicaciones como el análisis en tiempo real, la inteligencia artificial (IA) y la conectividad con el advenimiento de 5G pueden cambiar las actividades de los dispositivos locales hacia la tecnología en la nube.
En el segmento aeroespacial, los dispositivos GaN se utilizan principalmente en células pequeñas, densificación de red de cabezal de radio remota y sistemas de antena distribuida (DAS). Estos dispositivos se utilizan en centros de datos, servidores, líneas de transmisión, estaciones base y comunicación por satélite. Se proyecta que la creciente demanda de dispositivos y componentes de IoT rentables, imágenes médicas, radiografía, ultrasonido y resonancia magnética basadas en IA, favorecen el crecimiento del crecimiento.
Se anticipa que el segmento de defensa proyectará una CAGR significativa durante el período de pronóstico. Este crecimiento se atribuye a la creciente adopción de sistemas basados en GaN en radar militar,guerra electrónica, contrarrestar a Jammers y estaciones base 3G/4G. Estos dispositivos tienen características únicas y, por lo tanto, se utilizan para construir equipos y dispositivos industriales optoelectrónicos eficientes para las aplicaciones de energía renovable y a alta temperatura utilizadas en la industria de los consumidores y las empresas.
North America Gallium Nitride Device Market Size, 2019 (USD Billion)
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El tamaño del mercado de dispositivos de nitruro de galio (GaN) en América del Norte se situó en USD 7.38 mil millones en 2019. Se proyecta que el mercado en esta región sea el más grande durante el período de pronóstico. Este crecimiento se debe a la presencia de actores clave en los EE. UU., A saber, Cree, Inc., Eficiente Corporación de Conversión de Power., Macom, Microsemi, Northrop Grumman Corporation, Qorvo, Inc. y otros. El dominio de esta región también es atribuible a la creciente adquisición de dispositivos de nitruro de galio y otras tecnologías relacionadas en los EE. UU. Y Canadá. Las empresas privadas como Texas Instruments Incorporated y Qorvo, Inc se centran en recaudar fondos para construir dispositivos basados en GaN en los EE. UU.
Se proyecta que el mercado en Europa crecerá significativamente durante el período de pronóstico. Este crecimiento se atribuye a la creciente demanda de dispositivos inalámbricos en el Reino Unido, Francia y Alemania. Se espera gradualmente que la industria de la aviación en el Reino Unido adopte una solución avanzada de gestión de energía en dispositivos SIC para aplicaciones de suministro de energía y control de motor. El SIC es un componente de bajo peso que se utiliza principalmente para reducir el consumo de combustible y las emisiones en la industria de la aviación.
Se espera que Asia Pacífico registre un crecimiento considerable respaldado por la presencia de actores clave del mercado en esta región, como Epistar Corporation, Mitsubishi Electric Corporation, Nichia Corporation y Toshiba Corporation. También se anticipa que la alta demanda de dispositivos GaN de economías emergentes, como China e India, de uso en su industria de defensa, favorecerá el crecimiento.
En el Medio Oriente, la creciente demanda de dispositivos GaN de Arabia Saudita para la exploración de petróleo y gas en alta mar y los servicios médicos de emergencia pueden impulsar el crecimiento. También se estima que el resto del mundo exhibe un crecimiento significativo debido a la creciente adopción de la tecnología IoT en África y América Latina.
Los jugadores clave se centran en la expansión comercial a través de nuevos lanzamientos de productos y contratos de firma
La industria está representada por la presencia de muchos jugadores dominantes que tienen importantes cuotas de mercado. Se están centrando en asociaciones estratégicas, fusiones y adquisiciones y colaboraciones. El panorama de la competencia del mercado muestra la dominación de jugadores seleccionados como Cree, Inc., Infineon Technologies AG, Eficiente Corporación de Conversión de Power., Epistar Corporation, GaN Systems y Macom. Los jugadores clave se centran principalmente en diversas carteras de productos del semiconductor de nitruro de galio global, gestión de inventario, gestión de la cadena de suministro, mantenimiento y otras soluciones. En junio de 2019, Integra Technologies y la Fuerza Aérea de EE. UU. (USAF) firmaron un contrato para expandir la tecnología de dispositivos GaN para aplicaciones de radar. La tecnología del dispositivo de semiconductores de nitruro GaN se usa principalmente para aplicaciones de potencia de radiofrecuencia de estado sólido (RF).
An Infographic Representation of Gallium Nitride (GaN) Devices Market
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El informe de investigación de mercado del dispositivo de nitruro de galio proporciona un análisis estructurado del mercado. Se centra principalmente en aspectos clave como los principales actores del mercado, el tipo de dispositivo, los componentes, las aplicaciones, la presencia industrial de dispositivos GaN de nitruro de galio globales y las principales tendencias tecnológicas del mercado de dispositivos de semiconductores GaN. Además de esto, el informe ofrece lo más destacado de los desarrollos clave de la industria. Además, ofrece varios factores que han contribuido a la tasa de crecimiento del informe del mercado de dispositivos de semiconductores GaN en los últimos años.
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ATRIBUTO |
DETALLES |
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Período de estudio |
2016-2027 |
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Año base |
2019 |
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Período de pronóstico |
2020-2027 |
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Período histórico |
2016-2018 |
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Unidad |
Valor (USD mil millones) |
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Segmentación |
Por tipo de dispositivo
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Por tamaño de la oblea
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PorComponente
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Por usuario final
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Por geografía
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Según Fortune Business Insights, el mercado global de dispositivos de nitruro de galio (GaN) se valoró en USD 20.56 mil millones en 2019 y se prevé que alcance los USD 39.74 mil millones para 2032, creciendo a una tasa compuesta anual de 5.20% durante el período de pronóstico.
Los conductores de crecimiento clave incluyen la creciente demanda de dispositivos de eficiencia energética, expandir la infraestructura 5G, aumentar la adopción de vehículos eléctricos y un uso creciente en la defensa y las aplicaciones aeroespaciales.
Al registrar una CAGR de 5.20%, el mercado exhibirá un crecimiento constante en el período de pronóstico (2020-2032).
América del Norte mantuvo la mayor parte del mercado en 2019 debido a la infraestructura de defensa avanzada, la adopción de 5G temprano e inversiones sólidas en I + D de semiconductores.
Los dispositivos GaN se utilizan en cargadores inalámbricos, estaciones base 5G, sistemas de radar, lidar, vehículos eléctricos, comunicación por satélite y electrónica de energía de alta eficiencia.
Las empresas líderes incluyen Cree, Infineon Technologies, GaN Systems, Mitsubishi Electric, Qorvo, Texas Instruments, Toshiba y EPC.
El futuro es fuerte, con una adopción creciente entre la electrónica de consumo, la defensa, las energías renovables y los vehículos autónomos, impulsados por la I + D y las colaboraciones estratégicas de la industria.
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