자동차 전력 모듈 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 유형별(SiC MOSFET 및 Si IGBT), 차량 유형별(승용차 및 상업용 차량), 추진 유형별(BEV(배터리 전기 자동차) 및 HEV(하이브리드 전기 자동차)) , 애플리케이션별(트랙션 인버터, DC-DC 컨버터 및 온보드 충전기) 및 지역 예측(2023~2030년)

세계 자동차 전력 모듈 시장 규모는 2022년 45억 3천만 달러로 평가되었으며, 2023년 64억 9천만 달러에서 2030년까지 218억 1천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 18.89%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

자동차 전력 모듈은 전력 전자 부품에서 필수적인 역할을 합니다. 이러한 모듈은 하나 또는 여러 구성 요소가 단일의 격리된 전원 장치 또는 모듈로 결합된 고전력 전기 구성 요소입니다. 이러한 효율적인 기술은 주로 트랙션 인버터, 온보드 충전기 및 DC-DC 변환기.

전력 모듈은 전력 변환 애플리케이션의 다양성으로 인해 자동차 애플리케이션에서 점차 널리 채택되고 있습니다. 전통적으로 개별 장치와 MOSFET, 다이오드, 트랜지스터 등의 전자 부품이 유사한 목적으로 사용되었습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 전기화 기술의 발전이 증가하면서 전력 변환 전자 장치가 진화했습니다. 전기화 추세는 이러한 모듈의 혁신과 전 세계적 채택에 중요한 역할을 했습니다.

코로나19 영향

반도체 생산 속도의 부적절로 인한 공급망 불균형으로 인해 전 세계적으로 부족 현상 발생

코로나19 발병으로 인해 공장과 제조 시설이 일시적으로 폐쇄되고 다양한 자동차 산업 전반의 작업 운영이 중단되었습니다. 이로 인해 수급관계가 고르지 않게 되어 재고관리가 제대로 이루어지지 않고 공급부족 현상이 발생하게 되었습니다. 이는 칩 제조업체에서 OEM, 자동차 제조업체 및 소비자에 이르기까지 다양한 경제와 최종 사용자에게 영향을 미쳐 수요가 많은 반도체 제품

팬데믹 이후 시나리오는 특히 자동차 시장의 전력 모듈 운영에서 상당한 성장을 보였습니다. 2021년과 2022년에 이 부문은 이 기간 동안 전기 자동차에 대한 수요 증가로 인해 다양한 전력 모듈 제품에 대한 높은 수요와 결합된 경제 상승을 목격했습니다. 예를 들어 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2023년 1분기 전기차 판매량은 230만대를 넘어 전년 대비 25% 증가했다. 전기화 기술의 채택이 증가하면서 전력 모듈 및 EV 전자 장치 시장이 크게 성장했습니다. 또한 특정 칩의 공급으로 EV 애플리케이션을 위한 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 첨단 소재의 혁신과 통합이 가능해졌습니다.

최신 동향

더 높은 효율성을 위해 실리콘 카바이드 MOSFET 채택을 향한 변화 증가

자동차 전기 자동차(EV) 제조업체 내에서의 관심 증가 실리콘 카바이드 MOSFET(SiC MOSFET) 통합에 대한 관심은 지난 몇 년 동안 증가해 왔습니다. 처음에 Tesla는 차량 효율을 높이고 전기 모터의 손실을 낮추면서 더 높은 전력 변환율을 제공하기 위해 SiC MOSFET을 전기 자동차에 통합했습니다.

전기 자동차 업계의 많은 주요 업체들은 EV 인버터에서 IGBT(실리콘 절연 게이트 양극 트랜지스터)를 교체하여 SiC MOSFET 모듈을 점진적으로 도입해 왔습니다. SiC MOSFET 채택은 아직 초기 단계이며, MOSFET용 재료로 탄화규소를 통합했기 때문에 일반 Si IGBT 모듈에 비해 비용이 3~4배 높습니다. 그러나 EV의 다양한 애플리케이션을 위한 SiC MOSFET의 통합이 증가함에 따라 예측 기간 동안 시장은 크게 성장할 것으로 예상됩니다.

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요인

전압 변환에서 더 낮은 스위칭 손실에 대한 수요 증가가 시장을 주도할 것으로 예상됩니다

주요 자동차 제조사들은 전력 손실을 최소화하고 전반적인 효율성을 높여 전기차와 모터의 효율성을 높이는 데 주력하고 있습니다. 현재 대부분의 전기 자동차는 전력 또는 전압 변환을 위해 Si IGBT 전력 모듈을 활용합니다. 전기 모터의 효율성을 높이기 위해 전기 자동차 제조업체는 고급 전력 구성 요소를 메커니즘에 통합하여 전력 손실을 줄이고 이러한 모듈의 속도와 변환 속도를 향상시키는 것을 목표로 합니다.

SiC MOSFET과 같은 고급 자동차 전력 모듈을 통합하면 인버터가 Si IGBT에 비해 더 빠른 속도로 더 높은 주파수 전압으로 전환할 수 있어 궁극적으로 프로세스의 전반적인 효율성이 향상됩니다. 결과적으로, SiC 전력 모듈의 채택이 증가하면 전압 변환 시 스위칭 손실이 감소하고 예측 기간 동안 이러한 모듈에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

전 세계적으로 EV 인프라의 발전이 시장을 주도할 것으로 예상됩니다

기존 ICE 차량에 비해 전기 자동차에 대한 소비자 선호도가 높아지고 있다는 점은 주목할 만한 추세입니다. 더 많은 소비자가 전기화 기술을 수용함에 따라 예측 기간 동안 전기 자동차에 대한 수요가 급증할 것으로 예상됩니다.

개발도상국과 선진국의 EV 충전소 및 배터리 교체 센터의 확산은 소비자를 더욱 장려합니다. 주행거리 불안과 성능 걱정 없이 전기차를 구매할 수 있습니다. 또한, 전기 자동차를 대중교통 차량과 전기 쓰레기 수거차 등 상용차 차량에 통합하려는 정부 계획으로 인해 향후 몇 년 동안 전기 자동차에 대한 수요가 급증할 것으로 예상됩니다. 이는 결과적으로 예측 기간 동안 이러한 모듈에 대한 높은 수요를 창출할 것으로 예상됩니다.

제약 요인

전력 모듈 및 스위칭 장치와 관련된 높은 비용으로 인해 시장 성장이 저해됨

자동차 전력 모듈은 전기 자동차 내 다양한 ​​애플리케이션의 고전력 전압 변환에 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. 도로에서 전기 자동차의 통합이 증가함에 따라 전 세계적으로 이러한 모듈에 대한 수요가 높아졌습니다. 하지만 Si IGBT 반도체 부족과 EV용 파워 모듈 수요 증가로 인해 상황이 악화되어 가격 상승과 생산 지연이 발생했습니다. 또한 자동차 제조업체는 더 높은 스위칭 속도와 더 낮은 전력 손실로 인해 Si IGBT 대신 SiC MOSFET으로 전환하고 있습니다. 그러나 SiC MOSFET은 매우 비싸며 Si IGBT에 비해 약 3~4배의 비용이 듭니다. 결과적으로 이러한 요소는 예측 기간 동안 이러한 모듈의 채택을 방해할 것으로 예상됩니다.

세분화

type 분석 결과

저비용 드라이브 시장으로 인해 SiC MOSFET보다 Si IGBT 전력 모듈에 대한 높은 수요

type를 기준으로 시장은 Si IGBT와 SiC MOSFET으로 분류됩니다.

Si IGBT 부문은 2022년에 지배적인 시장 점유율을 차지했으며 예측 기간 내내 시장에서 그 위치를 유지할 것으로 추정됩니다. Si IGBT 전력 모듈은 전기 자동차의 고전력 주파수 변환에 널리 사용됩니다. 이러한 모듈은 스위칭 장치 역할을 하여 배터리의 전압 주파수를 인버터로 변환하고 전기 모터. EV에 대한 수요 증가와 Si IGBT의 비용 효율성은 Si IGBT 모듈에 대한 수요를 급증시키는 주요 요인입니다.

SiC MOSFET 부문은 Si IGBT에 비해 효율성이 높기 때문에 예측 기간 내내 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다. 더 낮은 스위칭 손실과 더 빠른 고전력 변환 속도는 SiC MOSFET 채택을 촉진하는 중요한 요소이며, 해당 부문의 성장에 더욱 기여합니다.

차량별 type 분석

전기 자동차에 대한 소비자 선호도 높아져 승용차 부문 성장 주도

시장은 차량 type를 기준으로 승용차와 상용차로 분류됩니다.

승용차 부문은 2022년 승용차 부문에서 목격된 높은 수요로 인해 2022년 자동차 전력 모듈 시장 점유율을 지배했습니다. 승용차 부문은 차량 소유에 대한 지속적인 소비자 수요에 힘입어 혁신을 이루는 것으로 잘 알려져 있습니다. 또한 개인 차량 소유를 추구하는 대규모 소비자 기반은 승용차 부문의 판매 증가에 기여하여 결과적으로 이 부문에서 상당한 수요를 창출합니다.

상용차 부문은 북미와 유럽의 전기 상용차 판매 증가로 인해 가장 높은 CAGR을 경험할 것으로 예상됩니다. 전기화 통합은 고정 경로를 따라가는 상업용 버스와 트럭에 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. 결과적으로 대중교통 버스 네트워크와 일반 트럭 운영업체에서는 기존 차량에 전기 자동차를 도입하는 경우가 점점 더 늘어나고 있습니다. 또한 전기 버스, 쓰레기 수거 트럭, 전기 유틸리티 차량 및 기타 상업용 차량의 통합이 증가하고 있습니다. 다양한 지역의 차량이 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

추진에 의한 type 분석

광역시의 배터리 충전 인프라가 잘 지원되어 배터리 전기 자동차에 대한 수요가 급증

추진 장치 type를 기준으로 시장은 배터리 전기 자동차(BEV)와 하이브리드 전기 자동차(HEV)로 분류됩니다.

배터리 전기자동차 부문은 2022년에 가장 큰 시장 점유율을 차지했으며 예측 기간 내내 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 수도권에 잘 구축된 EV 충전 인프라는 소비자가 하이브리드 EV보다 배터리 전기 자동차를 선택하도록 장려하여 시장 점유율을 높입니다. 기후 변화와 대기 오염에 대한 인식이 높아지면서 배기가스 배출량이 적거나 없는 차량에 대한 관심이 높아지고 있습니다. BEV는 배기관 오염 물질을 전혀 배출하지 않으므로 환경을 생각하는 소비자에게 매력적입니다.

하이브리드 전기 자동차 부문은 EV 인프라가 제한된 저개발 지역에서 하이브리드 전기 자동차에 대한 수요가 증가함에 따라 상당한 성장을 기록할 것으로 예상됩니다. 충전소의 가용성은 사람들이 전 세계적으로 하이브리드 차량을 선택하도록 장려합니다. 또한, 하이브리드 전기차는 내연기관차와 순수 전기차 사이의 가교 역할을 하여 하이브리드 전기차 판매 증가와 다양한 지역의 전동화 기술 도입을 촉진할 것으로 기대됩니다.

애플리케이션 분석별

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트랙션 인버터의 스위칭 손실을 줄이기 위해 SiC 전력 MOSFET 통합 증가로 시장 성장 촉진

애플리케이션에 따라 시장은 트랙션 인버터, DC-DC 컨버터, 온보드 충전기로 분류됩니다.

트랙션 인버터 부문은 2022년 시장 점유율을 주도했으며 예측 기간 동안 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 배터리의 전기 에너지를 전기 모터의 더 높은 전압 출력으로 변환하는 트랙션 인버터의 고주파 전력 모듈에 대한 수요가 이 부문의 성장을 주도하고 있습니다. 또한 스위칭 손실이 낮은 스위칭 장치에 대한 수요가 급속한 시장 확장에 더욱 기여하고 있습니다.

DC-DC 컨버터와 온보드 충전기 부문도 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 EV 충전 시 충전 시간과 전력 손실을 줄이기 위한 온보드 충전기의 기술 발전에 기인합니다. 이는 이 부문에서 SiC 및 GaN 전원 모듈과 같은 선도적인 기술의 혁신과 통합을 촉진할 것으로 예상됩니다. 스위칭 손실을 최소화하면서 DC-DC 컨버터에서 효과적인 전력 스위칭 장치에 대한 수요가 증가함에 따라 DC-DC 컨버터 부문도 성장할 것으로 예상됩니다.

지역적 통찰력

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중국 내 전기 자동차 판매의 높은 보급률이 아시아 전력 모듈 시장 성장을 주도합니다

아시아 태평양 지역은 2022년 20억 4천만 달러 규모로 세계 시장을 장악했습니다. 이 지역의 시장 점유율에 기여하는 주요 요인은 중국 내 전기 자동차 판매 보급률이 높다는 것입니다. 또한, 인도, 중국, 남아시아 국가 등 대규모 자동차 시장에서 EV 판매가 증가함에 따라 아시아 지역의 자동차용 전력 모듈에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역 주요 국가의 정부 지원 이니셔티브가 자동차 전력 모듈 시장 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

유럽은 2022년에 두 번째로 큰 시장 점유율을 차지했으며 예측 기간 동안 상당한 CAGR을 경험할 것으로 예상됩니다. EV 선택의 이점에 대한 소비자 인식 증가와 EV 인프라의 급속한 확장으로 인해 유럽의 자동차에 대한 높은 수요는 유럽 국가의 전기 자동차에 대한 강력한 수요에 기여합니다. 또한 유럽 지역의 주요 자동차 EV 플레이어가 예측 기간 동안 시장을 형성할 것으로 예상됩니다.

북미 지역의 전기 자동차 수요 증가와 잘 발달된 EV 인프라가 북미 시장 규모에 기여하면서 2022년에는 괜찮은 시장 점유율을 차지했습니다. 나머지 세계도 꾸준히 성장할 것으로 예상됩니다. 그러나 이 지역에 지원되는 EV 인프라가 부족하면 전기 자동차의 광범위한 채택이 느려지고 해당 국가에서 해당 모듈에 대한 수요가 덜 가속화될 수 있습니다.

주요 산업 플레이어

주요 업체들은 SiC 기반 전력 모듈의 더 높은 이점으로 인해 최신 SiC 기반 전력 MOSFET을 도입하고 있습니다

시장의 경쟁 구도는 몇몇 확고한 핵심 기업이 특징입니다. 시장은 통합되어 있으며, 주요 기업은 주요 자동차 제조업체와 강력한 유통 네트워크를 구축하여 시장 점유율을 크게 차지하고 있습니다. Infineon Technologies AG, Mitsubishi Electric, Fuji Electronics 및 STMicroelectronics와 같은 반도체 제조업체는 시장에서 주요 시장 점유율을 차지하는 주요 업체입니다.

자동차 전력 모듈 분야의 모든 주요 기업은 북미와 유럽에서 제공되는 제품에 대한 강력한 입지와 높은 수요를 보유하고 있습니다. 아시아 태평양 지역은 자동차 전력 모듈 부문에서 중요한 존재로 떠오르고 있습니다. 현대자동차, 아우디, 테슬라 등 주요 자동차 제조사들은 전력 모듈을 EV에 통합하는 주요 고객입니다. 또한, 전력 모듈 공급업체 사이에서 주목할만한 추세는 주요 반도체 공급업체의 SiC 기반 전력 모듈 도입입니다. 예를 들어, 2023년 5월에 Mitsubishi Electric은 DC 전력 시스템에 적합한 이러한 모듈을 위한 새로운 구조를 갖춘 SBD 내장 SiC MOSFET의 개발을 발표했습니다.

소개된 주요 회사 목록:

• Infineon Technologies AG(독일)


• Mitsubishi Electric Corporation(일본)< /li>
  
• Fuji Electric Co., Ltd.(일본)


• STMicroelectronics N.V.(스위스)


• 온세미(미국)


• 모놀리식 전력 시스템 (미국)


• 댄포스(덴마크)


• Robert Bosch GmbH(독일)


• Hitachi Automotive Systems Ltd.(일본)


• Rohm Semiconductors(일본)


• 신덴겐전기제작소(일본)


• Wolfspeed Inc.(미국)

주요 산업 발전:

• 2023년 1월:  Resonac Corporation은 전력 반도체, 패키지, 전력 모듈의 소재 관련 개발 강화에 중점을 두고 전력 모듈의 본격적인 운영을 시작한다고 발표했습니다.


• 2022년 12월: STMicroelectronics는 차량 성능과 주행 거리 향상에 중점을 두고 e-모빌리티 애플리케이션을 위한 새로운 고전력 모듈을 출시했습니다. 현대자동차는 전기차 플랫폼에 새로운 SiC 기반 전력 모듈을 선택했습니다.


• 2022년 9월: Onsemi는 온보드 충전기 애플리케이션을 위한 자동차 SiC 기반 전력 모듈을 출시했습니다. 이러한 최신 전력 모듈을 통합하면 전기 자동차를 이전보다 더 높은 속도로 충전할 수 있습니다. 회사는 낮은 전도율과 낮은 스위칭 손실을 보이는 3개의 모듈을 출시했습니다.


• 2022년 9월:  Renesas는 스위칭 손실이 감소하고 설치 공간이 작은 전기 자동차 인버터용 차세대 실리콘 기반 IGBT를 출시했습니다. 이 회사는 일본 나카에 있는 시설에서 이 칩을 대량 생산할 예정입니다.


• 2022년 7월: Toshiba는 낮은 저항 및 상당한 스위칭 손실 감소와 같은 특성을 갖춘 탄화규소 MOSFET을 개발했습니다. 스위칭 손실을 줄이고 저항이 낮아 자동차 전장화, 산업용 장비 등 다양한 산업 분야의 인버터에 적합합니다.

보고서 범위

이 보고서는 시장에 대한 상세한 분석을 제공하고 주요 기업, 제품 type, 주요 제품 애플리케이션과 같은 주요 측면에 중점을 둡니다. 또한 이 보고서는 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 주요 산업 발전을 강조합니다. 위의 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 여러 요소가 포함되어 있습니다.

인포그래픽 표현 Automotive Power Modules Market

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