Taille, part et analyse de l’industrie des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium, par appareil (dispositif discret SiC et module SiC), par taille de plaquette (1 pouce à 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces et 10 pouces et plus), par utilisateur final (automobile, énergie et électricité, industrie, transports, télécommunications et autres) et prévisions régionales, 2025-2032

La taille du marché mondial des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium était évaluée à 2,13 milliards USD en 2024. Le marché devrait passer de 2,62 milliards USD en 2025 à 11,23 milliards USD d’ici 2032, avec un TCAC de 26,23 % au cours de la période de prévision.

Le marché mondial des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium est en expansion en raison de l’adoption croissante des dispositifs semi-conducteurs SiC dans l’électronique et d’une grande variété d’applications accessibles par les dispositifs semi-conducteurs SiC dans les systèmes de recharge des automobiles électriques.

Le carbure de silicium (SiC) est un matériau de base semi-conducteur composite composé de silicium et de carbure. Le SiC offre un certain nombre d'avantages car il peut être dopé de type n avec de l'azote ou du phosphore en plus du type p avec du bore, du béryllium, du gallium ou de l'aluminium. Bien que le carbure de silicium présente plusieurs variabilités et puretés, le carbure de silicium à éminence de qualité semi-conducteur n'est apparu pour un déploiement qu'au cours des dernières décennies.

De plus, leurs propriétés essentielles consistent en des performances à haute température, faible résistance à l'état passant, haute fréquence et haute tension, ce qui les rend supérieures au silicium. En outre, le SiC est devenu répandu dans le secteur automobile en raison de la demande de l'entreprise en matière de fiabilité, de qualité et d'efficacité élevées. Le SiC peut offrir des demandes de haute tension avec le processus. Le carbure de silicium a le potentiel d'augmenter les dépenses de conduite des véhicules électriques en augmentant l'efficacité du système complet, en particulier à l'intérieur du système d'onduleur, ce qui multiplie les économies d'énergie inclusives du véhicule tout en réduisant la taille et le poids ultérieur des systèmes de gestion de batterie. Par exemple,

• Goldman Sachsprévoit que l’exploitation du carbure de silicium dans les véhicules électroniques peut réduire les coûts industriels des véhicules électriques et le coût de possession d’environ 2 000 USD par véhicule. Le SiC améliore également les processus de charge rapide des véhicules électriques, fonctionnant généralement dans la gamme kV, où il peut réduire la perte globale du système de près de 30 %, la densité de puissance de pointe de 30 % et le nombre total de composants de 30 %. Cette efficacité permet aux bornes de recharge rapide d’être plus rapides, plus petites et plus rentables.

Impact de l’IA générative sur le marché des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium

L’IA générative a un impact significatif sur le marché. L’IA peut contribuer à des conceptions plus efficaces et innovantes de dispositifs à semi-conducteurs. En utilisant des algorithmes d’IA pour stimuler diverses possibilités de conception, les fabricants peuvent explorer un large éventail d’options plus rapidement que les méthodes traditionnelles. Cela a conduit à un prototypage plus rapide, à moins d’itérations et à des performances optimisées des appareils, stimulant ainsi la croissance du marché.

Moteur du marché des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium

Adoption croissante de l’électronique de puissance parmi les appareils électroniques pour stimuler la croissance du marché

L'électronique de puissance joue un rôle crucial dans la sous-structure électrique mondiale, car elle nécessite des dispositifs électroniques offrant une efficacité accrue, ce qui est important pour atténuer les dommages causés par la commutation. Au sein du secteur de l'électronique de puissance, il existe un groupe de dispositifs de puissance chargés de transformer le courant discontinu en courant continu ou vice versa à l'intérieur des systèmes, conçus pour minimiser la dissipation d'énergie et renforcer l'efficacité du système. Ainsi, ces fonctionnalités aident durablement les appareils tels que les alimentations électriques, les centres de données, les modules solaires ou éoliens et les convertisseurs.

Restriction du marché des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium

Le coût plus élevé des dispositifs IC parmi les fabricants pourrait entraver la croissance du marché

Le principal facteur qui contribue au coût plus élevé des dispositifs SiC est le substrat SiC coûteux, qui dépasse considérablement le coût des tranches de silicium. Le processus de transfert essentiel à la production de SiC nécessite beaucoup d'énergie pour étendre les températures élevées, ce qui donne des boules absolues ne dépassant pas 25 mm de longueur, avec des temps de croissance complets. Cela entraîne une augmentation des coûts liés aux plaquettes de silicium. En outre, d'autres facteurs de coût comprennent l'épitaxie et la fabrication de dispositifs qui impliquent des températures élevées et des consommables coûteux.  Par conséquent, le coût élevé des dispositifs SiC entrave la croissance du marché.

Opportunité de marché des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium

Des développements continus pour améliorer la qualité du substrat SiC et de l’épitaxie stimulent la croissance du marché

Les améliorations constantes de la supériorité des substrats SiC et des processus d'épitaxie sont des facteurs essentiels dans les développements continus de la fabrication de dispositifs SiC. Les chercheurs s'attaquent en profondeur aux défauts présents dans les substrats SiC, notamment les défauts d'empilement cristallin, les micro-tuyaux, les rayures, les taches et les particules de surface, qui réduisent les performances du dispositif SiC. Les efforts visant à préserver l'éminence fiable du substrat, même avec des tranches plus grandes, résistent à la densité avancée de défauts. Ces avancées visent à améliorer la fiabilité, la qualité et la rentabilité des dispositifs SiC et à offrir des opportunités de croissance pour le marché SiC. Par conséquent, ces facteurs devraient stimuler la croissance du marché au cours des années à venir.

Segmentation

Informations clés

Le rapport couvre les informations clés suivantes :

• Indicateurs micro-macroéconomiques
• Facteurs, contraintes, tendances et opportunités
• Stratégies commerciales adoptées par les acteurs clés
• Analyse SWOT consolidée des principaux acteurs

Analyse par appareil

En fonction des appareils, le marché est subdivisé en appareils discrets SiC et modules SiC.

Le segment des modules SiC détenait la part de marché la plus élevée en 2023. Ces modules utilisent le carbure de silicium comme matériau de commutation qui offre une plus grande efficacité en matière d'économie d'énergie avec une perte d'énergie thermique compacte, ce qui constitue un composant essentiel dans les secteurs de l'industrie, de l'automobile et de l'énergie. Ces composants sont choisis par rapport aux dispositifs à base de silicium en raison de la bande interdite variée du SiC qui permet de faibles pertes de commutation et des fréquences plus élevées, ainsi que de leur capacité à fonctionner à des tensions et des températures importantes pour des applications difficiles telles que l'industrie, l'automobile et l'énergie et la puissance. Par conséquent, ces facteurs accélèrent la croissance segmentaire.

Analyse par taille de plaquette

En fonction de la taille des plaquettes, le marché est divisé en 1 pouce à 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces et 10 pouces et plus.

Le segment 1-4 pouces détenait la part de marché la plus élevée en 2023. Ces plaquettes ont une épaisseur de 350 ± 25 micromètres. Ils existent dans des variantes de type N et de type P. Le substrat de type P des tranches de carbure de silicium est utilisé dans la fabrication de procédés de puissance, notamment les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT). De plus, les substrats de type N sont recouverts d'azote pour augmenter la conductivité des dispositifs électriques.

De plus, les caractéristiques mécaniques bénéfiques des variantes sont compatibles avec les processus de fabrication de dispositifs existants. De plus, les tranches de carbure de silicium de 1 à 4 pouces peuvent être formées en masse, ce qui les rend rentables, et la pétition devrait provenir principalement d'applications commerciales. Ils contribuent également à réduire la taille des équipements, ce qui constitue un avantage supplémentaire pour leur mise en œuvre au cours de la période de prévision. Par conséquent, ces facteurs accélèrent la croissance segmentaire.

Analyse par utilisateur final

En fonction de l’utilisateur final, le marché des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium est subdivisé en automobile, énergie et électricité, industrie, transport, télécommunications et autres.

Le segment automobile représente la plus grande part de marché. L'utilisateur final est également segmenté en véhicules électriques et automobiles IC. L’avancement du segment automobile peut être attribué à la mise en œuvre croissante des semi-conducteurs SiC dans les automobiles IC et les véhicules électriques. Les semi-conducteurs en carbure de silicium offrent des caractéristiques telles que la stabilité pour les commutateurs haute fréquence et moins de dommages énergétiques, ce qui les rend parfaits pour les applications dans les chargeurs, les convertisseurs et les onduleurs. De plus, ces semi-conducteurs contribuent à améliorer l’efficacité énergétique et à réduire le poids de l’électronique, augmentant ainsi la compacité et l’efficacité totales de la puissance. Ces avantages devraient stimuler le secteur au cours des années à venir.

Analyse régionale

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En fonction des régions, le marché a été étudié en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, en Amérique du Sud, au Moyen-Orient et en Afrique.

L’Amérique du Nord devrait connaître le TCAC le plus élevé au cours de la période de prévision. La croissance du marché régional est attribuée à l’existence et à l’absorption d’acteurs de premier plan, notamment ON SEMICONDUCTOR CORPORATION (sur les semi-conducteurs) et Gene Sic Semiconductor, qui dispose d’une large clientèle, qui stimule la croissance du marché dans la région. De plus, l’absorption de ces acteurs proéminents dans cette région incite les fabricants d’électronique de puissance à mettre en œuvre des dispositifs innovants à semi-conducteurs SiC pour une efficacité accrue. De plus, des acteurs régionaux de premier plan profitent d’avantages stratégiques, stimulant ainsi la croissance régionale.

L’Asie-Pacifique représentait la plus grande part de marché sur le marché mondial des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium en 2023. La croissance régionale est tirée par un nombre croissant de véhicules électriques et de sous-structures de recharge associées en Chine. En outre, l’intérêt croissant pour les bases d’énergies renouvelables alimente le développement du marché du carbure de silicium en Asie-Pacifique, ce qui stimule la croissance du marché.

Le marché européen devrait afficher une croissance constante au cours de la période de prévision. La croissance régionale est due au soutien de l’Union européenne aux véhicules électriques dans le cadre de ses efforts de réduction des émissions de carbone. De plus, des entreprises telles que STMicroelectronics et Bosch investissent dans la technologie SiC pour répondre à la demande d'électronique de puissance plus efficace dans le secteur automobile.

De plus, l’Amérique du Sud a connu une croissance significative du marché. Des pays comme le Brésil et le Chili disposent d’un fort potentiel de production d’énergie solaire et éolienne. Les dispositifs semi-conducteurs SiC sont idéaux pour les systèmes de conversion de puissance dans les projets d'énergie renouvelable en raison de leur rendement élevé et de leur capacité à gérer des tensions et des températures élevées.

De plus, le marché du Moyen-Orient et de l’Afrique devrait croître au cours des années à venir. Des pays comme les Émirats arabes unis, l’Arabie saoudite et l’Afrique du Sud investissent massivement dans des projets électriques dans le cadre de leurs stratégies à long terme, stimulant ainsi la croissance du marché.

Acteurs clés couverts

Le marché mondial des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium est fragmenté, avec un grand nombre de fournisseurs groupés et autonomes. En Asie-Pacifique, les 5 principaux acteurs représentent environ 35 % du marché.

Le rapport comprend les profils des acteurs clés suivants :

• STMicroelectronics (Pays-Bas)
• Infineon Technologies AG (Allemagne)
• ROHM Semiconductor (Japon)
• Fuji électrique (Japon)
• ON Semiconductor (États-Unis)
• Toshiba Corporation (Japon)
• Mitsubishi électrique (Japon)
• GeneSiC Semiconductor (États-Unis)
• Wolfspeed (États-Unis)

Développements clés de l’industrie

• En septembre 2024, STMicroelectronics a présenté un nouveau groupe d'équipements électriques en carbure de silicium pour les onduleurs de traction EV de nouvelle génération. Le lancement propose une gamme d'applications industrialisées de haute puissance, telles que des solutions de stockage d'énergie, des onduleurs solaires et des centres de données, améliorant considérablement l'efficacité énergétique de ces applications croissantes.
• En mars 2024, Infineon Technologies AG a lancé la nouvelle génération de technologie de canal MOSFET en carbure de silicium (SiC) pour les organisations hautes performances qui favorisent la décarbonisation. L'introduction de la technologie permet la conception plus rapide de systèmes plus rentables, fiables, compacts et très efficaces, récoltant des économies d'énergie et réduisant les émissions de CO2 pour chaque watt monté sur le terrain.