실리콘 카바이드 시장 규모, 점유율, 산업 성장 및 동향 : 2029년까지 글로벌 시장 예측
실리콘 카바이드 시장은 2024년에 42억 달러의 가치가 있을 것으로 추정되며, 예측 기간 동안 32.6%의 연평균 성장률로 2029년에는 172억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 전력 전자 제품에 대한 수요 증가는 실리콘 카바이드 시장의 주요 동인 중 하나입니다. 또한 SiC 기판 및 에피택시의 품질을 개선하기 위한 지속적인 개발은 실리콘 카바이드 시장에서 성장 기회를 제공합니다.
실리콘 카바이드 시장
2029년까지의 실리콘 카바이드 시장 전망
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실리콘 카바이드 시장 역학
드라이버: 전력 전자 제품에 대한 수요 가속화
전력 전자는 스위칭 손실을 완화하는 데 중요한 향상된 효율성을 제공하는 전자 장치가 필요하기 때문에 전력 전자 분야의 글로벌 전기 인프라에서 중추적인 역할을 합니다. 전력 전자 산업에는 에너지 손실을 최소화하고 시스템 효율을 강화하도록 설계된 시스템 내에서 교류를 직류로 또는 그 반대로 변환하는 역할을 하는 다양한 전력 디바이스가 존재합니다. 기존의 실리콘 기반 디바이스와 달리 SiC 전력 반도체는 향상된 전력 변환 효율, 높은 전압 및 전류 허용 오차, 높은 작동 온도에 대한 향상된 저항성을 제공합니다. 이러한 특성은 데이터 센터 전원 공급 장치, 풍력 또는 태양광 모듈, 컨버터와 같은 장치에 상당한 이점을 제공합니다. 따라서 전력 전자기기에 대한 수요 증가가 탄화규소 시장의 성장을 주도하고 있습니다.
제약 요인: SiC 디바이스의 높은 비용
SiC 디바이스의 높은 비용에 기여하는 주요 요인은 실리콘 웨이퍼 비용을 훨씬 능가하는 고가의 SiC 기판입니다. SiC를 생산하는 데 필요한 승화 공정은 고온에 도달하기 위해 상당한 에너지가 필요하기 때문에 길이가 25mm를 넘지 않는 최종 불을 생산하고 성장 시간이 연장됩니다. 이는 실리콘 웨이퍼에 비해 비용 상승으로 이어집니다. 또한 고온과 고가의 소모품을 수반하는 에피택시 및 소자 제작도 비용 요인으로 작용합니다. 최종적인 비용 요인은 각 단계의 수율에 있으며, 여기에는 불에서 사용할 수 없는 웨이퍼의 수와 에피택시 및 제조 후 상각이 포함됩니다. 따라서 SiC 디바이스의 높은 비용은 SiC 시장의 성장을 저해합니다.
기회: SiC 기판 및 에피택시 품질 개선을 위한 지속적인 개발
SiC 기판 품질과 에피택시 공정의 지속적인 개선은 SiC 디바이스 제조의 지속적인 발전에 중요한 요소입니다. 연구자들은 스크래치, 미세 파이프, 결정 적층 결함, 얼룩, 표면 입자 등 SiC 기판의 성능을 저하시키는 결함을 해결하기 위해 부지런히 노력하고 있습니다. 더 큰 웨이퍼에서도 일관된 기판 품질을 유지하기 위한 노력은 결함의 밀도가 높아지는 것을 방지합니다. 이러한 발전은 SiC 소자의 품질, 신뢰성, 비용 효율성을 향상시켜 SiC 시장의 성장 기회를 제공할 것입니다. 기판 및 에피택시 향상과 함께 SiC 디바이스의 다른 주목할 만한 기술 동향으로는 전력 전자 장치에서 SiC 디바이스의 채택을 증가시키는 대형 웨이퍼로의 전환과 전기 이동성(EV/HEV) 파워트레인에서 SiC MOSFET의 급증하는 수요를 들 수 있습니다. 따라서 SiC 기판과 에피택시의 품질을 향상시키기 위한 지속적인 발전은 향후 SiC 시장에서 더 많은 성장 기회를 제공할 것입니다.
도전 과제: SiC 디바이스의 재료, 설계 및 패키징 공정의 결함
SiC 재료 내에는 마이크로파이프라고 하는 미세한 크기의 공극이 결정 전체에 존재합니다. 더 큰 웨이퍼를 제조하는 동안 SiC 디바이스는 전위, 프로토타입 내포물, 적층 결함 등 다양한 결함이 발생하기 쉽습니다. 이러한 결함은 실리콘과 탄소 전구체의 불균형한 비율과 압력 또는 온도의 국부적인 변동으로 인해 발생합니다. 결과적으로 이러한 결함은 소자의 효율을 저해하고 전기적 특성을 저하시킵니다. 따라서 SiC 소자의 재료, 설계 및 패키징 공정의 결함은 SiC의 전반적인 성능 효율을 저해하여 시장 성장을 제한할 수 있습니다.
실리콘 카바이드 시장
실리콘 카바이드 시장 생태계
실리콘 카바이드 시장의 주요 업체는 STMicroelectronics N.V. (스위스), Infineon Technologies AG (독일), Semiconductor Components Industries, LLC (미국), WOLFSPEED, INC. (미국) 및 ROHM Co. (일본). 이 회사들은 첨단 실리콘 카바이드 장치를 제공함으로써 전 세계적으로 확장하기 위해 유기적 및 무기적 성장 전략을 수행합니다.
생태계별 실리콘 카바이드 시장
SiC 모듈은 예측 기간 동안 실리콘 카바이드 시장에서 가장 높은 CAGR을 기록 할 것으로 예상됩니다.
SiC 전력 모듈은 산업, 자동차, 전력 및 에너지 부문에서 중요한 구성 요소로 사용되는 열 에너지 손실을 줄이면서 전력 변환에서 높은 효율을 제공하는 스위치 재료로 실리콘 카바이드를 활용합니다. 이러한 모듈은 낮은 스위칭 손실과 높은 주파수를 가능하게 하는 SiC의 넓은 밴드갭과 자동차, 산업, 에너지 및 전력과 같은 까다로운 애플리케이션을 위해 높은 온도와 전압에서 작동할 수 있는 능력으로 인해 실리콘 기반 장치보다 선호되고 있습니다. 따라서 SiC 모듈은 예측 기간 동안 실리콘 카바이드 시장에서 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.
산업용 애플리케이션은 예측 기간 동안 실리콘 카바이드 시장에서 두 번째로 큰 시장 규모를 가질 것으로 예상됩니다.
SiC는 로봇 공학, 제조 시설, 모터 드라이브 및 기타 분야와 같은 다양한 산업 부문에서 점점 더 인정 받고 있습니다. 로봇 공학에서는 높은 강도와 열 전도성을 활용하여 극한의 온도와 가혹한 조건을 견디는 로봇 암 및 엔드 이펙터와 같은 애플리케이션에 사용됩니다. 마찬가지로 제조 시설에서도 SiC는 뛰어난 경도와 내마모성으로 인해 절삭 공구와 연삭 휠에 사용되어 연마 작업 중에도 내구성을 보장합니다. 따라서 로봇 공학, 제조 시설, 모터 드라이브 및 기타 산업 분야에서 SiC의 채택이 증가하면서 시장 성장을 주도하고 있습니다. 따라서 산업용 애플리케이션은 예측 기간 동안 실리콘 카바이드 시장에서 두 번째로 큰 시장 규모를 가질 것으로 예상됩니다.
아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 실리콘 카바이드 시장에서 가장 큰 시장 규모를 기록 할 것으로 예상됩니다.
아시아 태평양 지역에서 실리콘 카바이드의 배치가 급증하는 것은 중국의 전기 자동차 및 관련 충전 인프라가 증가함에 따라 주도되고 있습니다. 또한 재생 가능 에너지원에 대한 관심이 증가하면서 아시아 태평양 지역의 실리콘 카바이드 시장 성장이 더욱 촉진되어 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다. 따라서 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 실리콘 카바이드 시장에서 가장 큰 시장 규모를 기록 할 것으로 예상됩니다.
지역별 실리콘 카바이드 시장
지역별 실리콘 카바이드 시장
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주요 시장 플레이어
실리콘 카바이드 회사의 주요 업체로는 STMicroelectronics N.V. (스위스), Infineon Technologies AG (독일), Semiconductor Components Industries, LLC (미국), WOLFSPEED, INC. (미국) 및 ROHM Co. (일본). 이 기업들은 제품 출시, 계약, 파트너십, 협업, 계약, 인수 및 확장과 같은 유기적 및 비유기적 성장 전략을 모두 사용하여 시장에서의 입지를 강화했습니다.