Tamaño del mercado de transistores bipolares de puerta aislada (IGBT), participación y análisis de impacto de COVID-19, por voltaje (bajo voltaje, medio voltaje y alto voltaje), por aplicación (electrónica de consumo, fabricación industrial, automoción (EV/HEV), inversores/ UPS, Ferrocarriles, Energías Renovables y Otros) y Pronóstico Regional, 2021-2028

El tamaño del mercado mundial de transistores bipolares de puerta aislada fue de 5.400 millones de dólares en 2020 y se prevé que crezca de 5.860 millones de dólares en 2021 a 11.240 millones de dólares en 2028 con una tasa compuesta anual del 9,8%. Asia Pacífico dominó el mercado global con una participación del 43,8% en 2020.

Según nuestro análisis, el mercado global exhibió un crecimiento significativo del 8,0% en 2020 en comparación con el crecimiento interanual promedio durante 2017-2019. El impacto global de la COVID-19 ha sido asombroso y sin precedentes, y los transistores bipolares de puerta aislada han sido testigos de un impacto negativo en la demanda en todas las regiones en medio de la pandemia. El aumento de la CAGR es atribuible a la demanda y el crecimiento de este mercado, que vuelve a los niveles prepandémicos una vez que termina la pandemia.

El módulo de transistor bipolar de puerta aislada funciona como un dispositivo electrónico de potencia controlado por voltaje. Debido a su mayor frecuencia de conmutación, son ampliamente aceptados en aplicaciones de alto voltaje que requieren menores pérdidas de conducción. Está siendo testigo de una rápida demanda en los sectores de la automoción, el ferrocarril, la energía y la potencia, y electrónica de consumo industrias. Los actores clave del mercado están muy centrados en la expansión empresarial a través de nuevas aplicaciones innovadoras. Por ejemplo,

• En noviembre de 2020, Fronius International GmbH e Infineon Technologies lanzaron un inversor solar que utiliza IGBT y otros productos para ofrecer soluciones todo en uno. Proporciona soluciones como un sistema de almacenamiento de energía, suministro de energía seguro, conexión para un sistema externo y carga de vehículos eléctricos.

Impacto de la COVID

La interrupción en el suministro de hardware y componentes afectará el crecimiento del mercado en medio de COVID-19

El brote de coronavirus afectó significativamente a todo el sector de los semiconductores. La interrupción global de la cadena de suministro debido al cierre de fronteras internacionales ha afectado en gran medida a la producción de productos semiconductores. Según el informe de Accenture Plc, se proyectó que el crecimiento anual de los ingresos de la industria de semiconductores alcanzaría el 12,5%, pero debido a la crisis pandémica, resultó que alcanzó solo el 9% en el año 2020. De manera similar, la fabricación de transistores bipolares de puerta aislada ha aumentado. extremadamente perturbado debido a la falta de disponibilidad de componentes. Además, el permiso del 50% de la fuerza laboral total también está impactando negativamente la capacidad de producción de transistores bipolares de puerta aislada. Así, en el año 2020, el mercado experimentó una tasa de crecimiento lenta en comparación con estimaciones anteriores.

A largo plazo, todos los aspectos del modelo de negocio podrían estar sujetos a cambios, incluidos los gastos de capital, la composición de las carteras de productos, las previsiones de demanda, la estrategia de I+D, la huella de la cadena de suministro, las opciones para fusiones y adquisiciones (M&A) y la producción. decisiones. Los actores del mercado deben establecer una base sólida para avanzar. Con esta base, las empresas pueden trazar un camino hacia la próxima normalidad.  Además, después de la pandemia, se espera que el mercado obtenga un crecimiento significativo debido a la rápida adopción de energías renovables, la creciente demanda de vehículos eléctricos y la creciente implementación de la automatización y la industrialización. Además, es probable que un aumento en la demanda de centros de datos y la nube debido al aumento del trabajo remoto impulse el crecimiento del mercado después de la pandemia.

ÚLTIMAS TENDENCIAS DEL MERCADO IGBT

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Mayor conciencia sobre las fuentes de energía renovables para impulsar el mercado

La necesidad de impulsar las bases de las energías renovables impulsará el crecimiento del mercado de IGBT. Según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), se espera que la energía renovable gane el 85% de la participación en el sector energético total para el año 2050. Según el informe de IRENA, los vehículos eléctricos y bomba de calor Se espera que la adopción sea más común en todo el mundo. Los gobiernos de varios países están considerando la energía renovable como una parte importante de su desarrollo de inversiones estratégicas a largo plazo.

Además, con las mejoras tecnológicas y las economías de escala, hay una caída en los costos de las fuentes renovables como la energía solar y eólica en más del 50 por ciento durante la última década. Este tremendo aumento en la implementación de fuentes eléctricas renovables está fomentando oportunidades de negocio. Al percibir la oportunidad potencial en el mercado, empresas clave como Infineon Technologies AG, ABB Ltd., Fuji Electric Ltd. y otras están diseñando productos IGBT precisamente para fuentes de energía renovables. Por ejemplo,

• En marzo de 2020, un fabricante de convertidores eólicos de China, Hopewind Electric Co., Ltd., colaboró ​​con ABB Ltd. para entregar módulos IGBT de potencia media de 1700 V/450 A. El fabricante está utilizando este transistor para sus aplicaciones de convertidores eólicos de hasta 2.000 MW utilizando energía eólica. Por lo tanto, es probable que la creciente conciencia sobre los recursos renovables impulse el crecimiento del mercado.

FACTORES DE CRECIMIENTO DEL MERCADO IGBT

La creciente demanda de vehículos eléctricos está impulsando el crecimiento del mercado

IGBT es un componente importante de los vehículos eléctricos. Los dispositivos y módulos semiconductores de potencia son los módulos clave de cada convertidor de potencia. Debido a la capacidad de alto voltaje y corriente, los módulos de transistores bipolares de puerta aislada se utilizan con frecuencia para aplicaciones de potencia media a alta, como inversores de vehículos eléctricos. Por ejemplo,

• En mayo de 2019, Audi, para su primera línea de vehículos eléctricos, anunció la adopción del inversor EV de Hitachi. Este inversor está equipado con un módulo de potencia y un transistor bipolar de puerta aislada de última generación incorporado. La combinación proporcionará una salida de alta densidad de potencia que maximizará el rendimiento del motor. Por tanto, la creciente adopción de vehículos eléctricos impulsará la demanda de transistores bipolares de puerta aislada.

Además, los crecientes cambios climáticos y el calentamiento global están creando conciencia sobre los recursos energéticos en todos los campos. El sector de la automoción es uno de ellos, y avanza en modo de ahorro energético. Existe una demanda creciente de fabricación de aparatos eléctricos y vehículos híbridos . Los principales fabricantes de la industria automotriz están planeando invertir en vehículos eléctricos avanzados teniendo en cuenta las directrices gubernamentales. Del mismo modo, el aumento de los precios del combustible también está obligando a los usuarios a pasar de los vehículos tradicionales a los eléctricos. Se espera que esto impulse el crecimiento del mercado de transistores bipolares de puerta aislada.  

FACTORES RESTRICTIVOS

Complejidades de diseño para obstaculizar el crecimiento del mercado

El pestillo asociado con el control de puerta de un transistor bipolar de puerta aislada puede romperse fácilmente y provocar una falla del dispositivo. Una ligera disminución en la densidad de corriente de enclavamiento provoca un aumento en la temperatura ambiente y aumenta el tiempo de apagado.

Cuando el transistor entra en el enganche, la compuerta ya no tiene ningún control sobre la corriente de drenaje. La conmutación forzada de la corriente puede ser la única forma de apagar el IGBT en esta situación.

Si el enganche no se termina rápidamente, es probable que la excesiva disipación de potencia destruya el transistor bipolar. Se espera que esto obstaculice el potencial del mercado.

SEGMENTACIÓN

Por análisis de voltaje

Aplicaciones crecientes en diversos sectores para impulsar la cuota de mercado de alto voltaje

Según el voltaje, el mercado se ha dividido en baja tensión, media tensión y alta tensión. Se espera que el alto voltaje gane la participación máxima durante el período de pronóstico. En la industria, los transistores bipolares de puerta aislada de alto voltaje ofrecen capacidad de transporte de alta corriente, control de puerta mediante voltaje y otros. El alto voltaje está ganando cada vez más aplicaciones en diversos sectores como el de la automoción, el aeronáutico, los vehículos aéreos no tripulados y el industrial.

Es probable que la media tensión obtenga un rápido crecimiento durante el período de pronóstico. Se espera que la creciente demanda de transistores de 1700 V-2500 V en las industrias manufactureras para procesos de automatización impulse la demanda de media tensión. Se espera que el bajo voltaje obtenga un crecimiento constante con su adopción significativamente mayor en vehículos eléctricos y aplicaciones renovables.

Los voltajes bajo, medio y alto se segmentan aún más en hasta 600 V y 601 - 1200 V, 1700 V y 2500 V y 3300 V y 4500 V superiores, respectivamente.

Por análisis de aplicaciones

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Rápida adopción de la automatización para impulsar la aplicación de IGBT en la fabricación industrial

Según la aplicación, el mercado se clasifica en electrónica de consumo, fabricación industrial, automoción (EV/HEV), inversores/UPS, ferrocarriles, energías renovables y otros. Se espera que la fabricación industrial domine el segmento en participación de ingresos. La creciente automatización de las fábricas y IoT industrial Es probable que su adopción en las plantas de fabricación impulse la demanda de transistores bipolares de puerta aislada.

Su demanda de vehículos eléctricos en el sector automotriz está creciendo principalmente, ya que ofrece un funcionamiento fluido de los automóviles eléctricos al transferir energía a un ritmo constante a la red. Para mayor confiabilidad, aumento de potencia y prolongación de la vida útil, el transistor bipolar de puerta aislada y los chips FWD están empaquetados en el módulo con múltiples dispositivos, capa de aislamiento y piezas de protección. Estos módulos pueden funcionar en entornos hostiles de alta temperatura, vibración mecánica, humedad y golpes, y posibilidad de contaminación química.

Otra industria en tendencia en cuanto a oportunidades de mercado es la electrónica de consumo. Con el creciente avance y la disminución de los tamaños, el transistor está ganando terreno en los dispositivos de electrónica de consumo. En electrodomésticos, se utiliza ampliamente para el control de la energía. Permite el funcionamiento eficiente y rentable de los principales electrodomésticos, como aires acondicionados, refrigeradores, hornos microondas , lavavajillas y lavadoras. También controla la energía para obtener un rendimiento versátil de pequeños electrodomésticos.

PERSPECTIVAS REGIONALES

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Se espera que Asia Pacífico obtenga la mayor participación de mercado junto con la CAGR más alta durante el período de pronóstico. El mayor crecimiento se atribuye a la presencia de muchos fabricantes de productos electrónicos y semiconductores en China, Corea del Sur e India. Se espera que China obtenga la máxima participación en los ingresos, ya que es el país líder en la fabricación de vehículos eléctricos. La creciente aplicación en vehículos eléctricos está impulsando el crecimiento del mercado en el país. Japón y la India también son testigos de la creciente demanda de recursos que ahorran energía junto con el avance de la tecnología.

Se espera que América del Norte obtenga un crecimiento significativo durante el período previsto. Se espera que el mercado de la región sea testigo de grandes oportunidades con una mayor conciencia e implementación de recursos renovables. Al ser un componente de bajo consumo energético, es muy recomendable para ahorrar energía en Norteamérica. De manera similar, se espera que Europa obtenga la segunda mayor participación en ingresos después de Asia Pacífico. Europa es la primera región en implementar sistemas de tracción basados ​​en transistores bipolares de puerta aislada en el sector ferroviario. Además, Europa es la región líder en la producción de vehículos eléctricos y la región también lidera la industria automotriz en general en todo el mundo. Se espera que esto impulse la demanda de productos en la región.

De manera similar, se prevé que América Latina, Medio Oriente y África muestren un crecimiento saludable. Las empresas de LATAM y MEA han comenzado a centrarse en la adopción de dispositivos IGBT en diversas industrias, incluidas la electrónica de consumo, los ferrocarriles y las energías renovables, entre otras. Se espera que esto impulse las oportunidades de mercado en las regiones.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Énfasis en nuevos lanzamientos de empresas destacadas para fortalecer la posición en el mercado

La expansión de la cartera de productos es otra estrategia clave de crecimiento del mercado adoptada por los actores del mercado. La expansión de la cartera de productos incluye ofrecer hardware y software actualizados y un nuevo modelo de proceso para aliviar el ajetreo de la fabricación. Los principales fabricantes están adoptando tecnologías innovadoras para desarrollar transistores avanzados que satisfagan las crecientes demandas en dispositivos automotrices y de alta potencia. Empresas como Infineon Technologies AG y Fuji Electric Co., Ltd se centran en el desarrollo de IGBT industriales avanzados basados ​​en módulos de media y alta potencia.

julio 2020 – ABB Ltd e Hitachi, Ltd lanzaron una empresa conjunta por valor de alrededor de 11 mil millones de dólares, como "Hitachi ABB Power Grids Ltd". La empresa operará en aplicaciones como movilidad eléctrica, industria y Tecnologías de la Información (TI) y vida inteligente.

Agosto 2020 – Mitsubishi Electric Corporation lanzó el módulo IGBT serie T tipo LV100 para aplicaciones industriales. El módulo ayuda a disminuir la pérdida de potencia y tamaño de los convertidores e inversores de potencia. Estos convertidores e inversores se utilizan para aplicaciones de energía renovable, como generación de energía eólica, fotovoltaica y motores de alta capacidad.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS EN EL MERCADO DE TRANSISTORES BIPOLARES DE PUERTA AISLADA:

• Infineon Technologies AG (Múnich, Alemania)


• ABB Ltd (Zúrich, Suiza)


• Corporación eléctrica Mitsubishi (Tokio, Japón)


• Grupo Danfoss (Nordborg, Dinamarca)


• Fuji Electric Co., Ltd. (Tokio, Japón)


• Hitachi, Ltd. (Tokio, Japón)


• Corporación Toshiba (Tokio, Japón)


• ROHM CO., LTD (Kioto, Japón)


• (Illinois, Estados Unidos)


• StarPower Semiconductor Ltd. (Jiaxing, China)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• febrero 2021 – Infineon Technologies AG lanzó la gama IGBT híbrido CoolSiC de 650 V. El transistor avanzado comprende un voltaje de bloqueo de 650 V. La gama híbrida de IGBT ofrece los beneficios de tecnologías como los diodos CoolSiC de barrera Schottky y los IGBT TRENCHSTOP 5 de 650 V.


• junio 2019 – Toshiba Corporation desarrolló un modelo compacto en transistores bipolares de puerta aislada y transistores de puerta mejorados por inyección (IEGT) para una simulación y predicción precisas de la pérdida de energía y el ruido de la interferencia electromagnética (EMI). Este modelo reducirá la tasa de error en un 95 por ciento y reducirá el tiempo de simulación.

COBERTURA DEL INFORME

Una representación infográfica de IGBT Module Market

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