Taille, part du marché des transistors automobiles et analyse d’impact COVID-19, par type d’architecture (négatif-positif-négatif (NPN) et positif-négatif-positif (PNP)), par type d’application (voitures particulières et véhicules utilitaires) et prévisions régionales , 2023-2030

La taille du marché mondial des transistors automobiles était évaluée à 4,90 milliards USD en 2022. Le marché devrait passer de 5,07 milliards USD en 2023 à 6,90 milliards USD d'ici 2030, avec un TCAC de 4,50 % au cours de la période de prévision.

Un transistor est un dispositif semi-conducteur qui commute ou amplifie des signaux électriques ou de l'énergie. De plus, les transistors utilisent l’électricité pour amplifier et commuter les signaux électroniques. Cela aide à contrôler avec précision le courant tiré du circuit imprimé. L'architecture des véhicules s'est développée rapidement ces dernières années et de plus en plus de véhicules sont équipés de réseaux embarqués qui nécessitent des régulateurs de tension et des diodes de puissance très fiables.

Les transistors à effet de champ (FET) et les transistors à jonction bipolaire (BJT) sont deux types de transistors. Les FET ont trois bornes appelées porte, source et drain. Ceux-ci fonctionnent en appliquant un champ électrique pour contrôler le flux de porteurs de charge dans le canal semi-conducteur. Les FET sont le plus souvent utilisés dans les applications haute puissance des systèmes automobiles, tels que les onduleurs et les unités de commande de moteur. Les BJT comportent trois couches de matériau semi-conducteur (P-N-P ou N-P-N) et sont le plus souvent utilisés pour les applications à faible consommation. Ils sont utilisés pour amplifier le signal ou comme interrupteurs, permettant ou bloquant le flux de courant. Les transistors sont des composants cruciaux dans divers systèmes automobiles, tels que les calculateurs, l'électronique de puissance, les systèmes d'éclairage, ABS (système de freinage antiblocage) , les systèmes de climatisation et les systèmes de divertissement.

Les progrès technologiques croissants en matière d’IA et d’apprentissage automatique et l’accent croissant mis sur les applications autonomes stimulent la croissance du marché des transistors automobiles. De plus, l’augmentation des ventes de véhicules électriques à travers le monde est une autre raison qui alimente la croissance du marché au cours de la période de prévision.

IMPACTS DE LA COVID-19

Les restrictions sur la chaîne d’approvisionnement et les voyages pendant la pandémie ont entravé la croissance du marché

L’apparition de la pandémie de COVID-19 a eu de graves conséquences sur l’industrie automobile mondiale. Divers gouvernements dans le monde ont imposé des mesures de confinement à l'échelle nationale pour atténuer la propagation du virus. Fin 2020, les restrictions strictes imposées pendant la pandémie ont fortement fait chuter les ventes de véhicules. Par exemple, les ventes de Toshiba sont passées de 33,893 milliards de dollars en 2019 à 31,412 milliards de dollars en 2020. De plus, les confinements à l'échelle nationale ont considérablement perturbé les chaînes d'approvisionnement en raison des restrictions commerciales mondiales et de la réduction de la consommation de matières premières. Ces facteurs ont eu un impact significatif sur la demande mondiale de systèmes.

Fin 2021, les principaux acteurs mondiaux ont repris leurs activités manufacturières, avec 50 % de leur main-d’œuvre totale mobilisée tout en adhérant aux normes appropriées de distanciation sociale pour empêcher la propagation du virus. Divers pays dans le monde ont lancé des campagnes de vaccination de masse pour freiner la propagation du virus. Ces facteurs ont conduit à une augmentation progressive de la demande automobile, stimulant la demande pour ce composant au cours de la période projetée.

DERNIÈRES TENDANCES

Adoption croissante des semi-conducteurs à large bande interdite, tels que le carbure de silicium et le nitrure de gallium (GAN)

Les semi-conducteurs à large bande interdite offrent plusieurs avantages par rapport aux transistors traditionnels à base de silicium. Le SiC et le GaN ont des pertes de conduction et de commutation plus faibles, ce qui se traduit par une efficacité énergétique plus élevée. Cette amélioration de l'efficacité a conduit à une autonomie étendue dans les véhicules électriques et à une réduction de la consommation de carburant dans les véhicules à moteur à combustion interne. Les semi-conducteurs à large bande interdite ont le potentiel de supporter des températures de fonctionnement plus élevées que les transistors au silicium, permettant ainsi aux systèmes automobiles de fonctionner dans des conditions difficiles sans compromettre les performances. En raison de leur taille compacte, les transistors SiC et GaN peuvent gérer une tension et un courant plus élevés que les transistors au silicium traditionnels. Leur conception avancée contribue également à gagner de la place et à s'adapter aux véhicules légers.

Ces semi-conducteurs ont des caractéristiques de commutation plus rapides, permettant une électronique de puissance contrôle dans les systèmes automobiles tels que les pilotes de moteur et les onduleurs. En raison de leur rendement élevé et de leurs propriétés thermiques améliorées, les transistors SiC et GaN peuvent nécessiter moins de refroidissement, ce qui réduit la complexité et le coût du système de refroidissement. Les fabricants d'automobiles et de semi-conducteurs se concentrent sur la recherche et le développement continus de semi-conducteurs à large bande interdite afin d'améliorer leurs performances et de réduire les coûts. À mesure que la technologie mûrit et devient plus viable économiquement, l’intégration de transistors SiC et GaN devrait se développer dans les applications automobiles, conduisant à des véhicules plus économes en énergie et plus performants au cours de la période de prévision. C’est l’une des dernières tendances du marché sur ce marché.

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FACTEURS DÉTERMINANTS

Augmenter l’électrification des véhicules pour stimuler la croissance du marché

L’électrification des véhicules est l’un des facteurs déterminants de l’augmentation de la demande de transistors. À mesure que l'industrie automobile s'oriente vers davantage de véhicules électriques et hybrides, la demande en électronique de puissance avancée et semi-conducteur composants, y compris les transistors, a augmenté de façon exponentielle. Les véhicules électriques s'appuient sur des systèmes de gestion de batterie (BMS) pour surveiller, gérer et optimiser les performances de la batterie. Les transistors sont utilisés dans le BMS pour contrôler le courant de charge et de décharge, garantissant ainsi la sécurité et l'efficacité de la batterie. Par exemple, les transistors SiC sont utilisés dans le BMS des véhicules électriques pour gérer des niveaux de tension et de courant élevés avec des pertes de puissance réduites, ce qui entraîne une amélioration de l’efficacité de la batterie et une autonomie plus longue.

Les progrès dans les systèmes de conduite autonome et de sécurité stimuleront la croissance du marché

L’essor de la conduite autonome et des systèmes avancés de sécurité des véhicules stimule également la croissance du marché. Ces systèmes s'appuient largement sur des capteurs, des actionneurs et des unités de commande électroniques sophistiquées qui utilisent des transistors pour le traitement du signal, le contrôle de la puissance et la commutation. Les progrès dans les communications ADAS, LiDAR, RADAR et Vehicle-To-Everything (V2X) indiquent la demande croissante de transistors dans la technologie de conduite autonome et les systèmes de sécurité. On estime que ces facteurs propulseront la croissance du marché au cours de la période de prévision.

FACTEURS DE RETENUE

Le manque de gestion thermique peut entraver la croissance du marché

La gestion thermique est l’un des facteurs cruciaux d’un système automobile. À mesure que le système automobile devient plus avancé et plus gourmand en énergie, le transistor utilisé dans ces systèmes doit gérer des niveaux de courant et de tension élevés. La demande croissante de puissance des systèmes automobiles modernes, tels que les groupes motopropulseurs électriques et systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) , nécessite des transistors de haute puissance. Ces transistors haute puissance génèrent plus de chaleur pendant le fonctionnement. De plus, les véhicules disposent d'un espace limité pour les composants de dissipation thermique tels que le dissipateur thermique et les ventilateurs de refroidissement, ce qui rend difficile la mise en œuvre de solutions de gestion thermique robustes. Ces facteurs entravent à leur tour la croissance du marché au cours de la période de prévision.

SEGMENTATION

Par analyse de type d’architecture

 Le segment négatif-positif-négatif (NPN) devrait dominer le marché en raison de son rôle vital dans les applications de contrôle de puissance.

En fonction du type d'architecture, le marché est segmenté en négatif-positif-négatif (NPN) et positif-négatif-positif (PNP).

Le segment NPN domine la croissance du marché au cours de la période de prévision. Le transistor NPN est un transistor à jonction bipolaire (BJT) constitué de trois couches semi-conductrices, c'est-à-dire deux régions de type n (émetteur et collecteur) entourant une région de type p (base). La capacité des transistors NPN à contrôler le flux de courant le rend adapté aux tâches d'amplification et de commutation, et il fonctionne sur la base du flux de porteurs majoritaires de l'émetteur au collecteur, contrôlé par la base. Les véhicules modernes nécessitent une gestion efficace de l’énergie, équipée de divers systèmes électroniques. Le contrôle de puissance est l'une des principales applications des transistors NPN dans le secteur automobile, contribuant ainsi à maintenir sa domination sur le marché.

Le transistor positif-négatif-positif (PNP) occupe la deuxième place sur le marché. Les transistors PNP fonctionnent sur le principe du contrôle du flux des trous de l'émetteur vers le collecteur par le courant de base. Ce transistor est largement utilisé dans les applications de traitement du signal dans les véhicules modernes. Leur capacité à gérer des niveaux de courant et de tension élevés et leur rôle d’amplificateurs et de commutateurs électroniques les rendent indispensables dans l’industrie automobile. Ce facteur devrait maintenir la deuxième position des transistors PNP au cours de la période de prévision.

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Par analyse de type d’application

Le segment des voitures particulières devrait dominer en raison de l’augmentation de la production de véhicules

Le marché est segmenté en voitures particulières et les véhicules utilitaires en fonction du type d'application.

Actuellement, en 2022, le segment des voitures particulières dominait le marché et devrait dominer au cours de la période de prévision. Les réglementations gouvernementales strictes visant à équiper les véhicules de systèmes d’aide à la conduite améliorant la sécurité des véhicules alimentent la croissance du segment des voitures particulières. L’augmentation de la production mondiale de véhicules est également l’un des facteurs clés du maintien de la domination du secteur des voitures particulières sur ce marché. Grâce à des investissements importants en R&D et au développement technologique continu des constructeurs automobiles, les systèmes de régulateur de vitesse adaptatif deviennent plus rentables et plus faciles à utiliser sur tous les modèles de véhicules. L’intégration croissante des transistors grâce à l’adoption des technologies ADAS devrait maintenir la domination de ce segment au cours de la période de prévision.

Les véhicules utilitaires s'appuient fortement sur des systèmes électroniques pour gérer les performances du moteur, optimiser la consommation de carburant et garantir la sécurité. Les transistors trouvent diverses applications dans les véhicules utilitaires, contribuant à un fonctionnement et des performances efficaces. Le secteur du commerce électronique et de la logistique a accru la demande de véhicules utilitaires avec des fonctionnalités de sécurité avancées telles que le régulateur de vitesse adaptatif, l'assistance au maintien de voie, la détection des angles morts, etc. ; conduire pendant de longues heures peut être fatigant pour les conducteurs de véhicules utilitaires. Le système ACC est chargé de maintenir une distance de sécurité avec le véhicule qui précède et contribue à prévenir la fatigue du conducteur en lui permettant de se concentrer sur d'autres aspects de la conduite. 

ANALYSE RÉGIONALE

Géographiquement, le marché est divisé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique et reste du monde.

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Le marché de l’Asie-Pacifique était évalué à 2,49 milliards de dollars en 2022 et devrait atteindre 3,24 milliards de dollars d’ici 2030, avec un TCAC de 3,47 %, et devrait stimuler le développement du marché de la région au cours de la période de prévision.

L’Asie-Pacifique devrait dominer le marché au cours de la période de prévision.  La demande croissante d’augmentation de la production et des ventes d’automobiles de la part de pays comme l’Inde, le Japon, la Chine et la Corée du Sud contribue à dominer le marché de l’Asie-Pacifique. En outre, la demande croissante de véhicules électriques et connectés de la part de pays comme la Chine et le Japon, qui représentent 65 % de la part de marché des véhicules électriques, l’a également aidé à maintenir sa position dominante.

La région Amérique du Nord devrait occuper la deuxième position sur le marché. L'industrie automobile nord-américaine a connu des progrès considérables au cours des dernières années. Une importance accrue est accordée aux systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS). De plus, les clients de cette région exigent de plus en plus des applications riches en fonctionnalités qui leur permettent de mieux contrôler leurs véhicules. De plus, les systèmes d'infodivertissement ont connu des changements drastiques au fil du temps, les constructeurs automobiles proposant de plus en plus de grands écrans tactiles dans les véhicules, principalement les voitures, permettant aux utilisateurs d'interagir plus efficacement avec l'application. Des entreprises telles que Tesla, General Motors et Ford Motor Company proposent de plus en plus ces fonctionnalités d'application pour attirer les clients.

De plus, des réglementations gouvernementales strictes concernant les émissions et les normes de sécurité ont encouragé les constructeurs à intégrer des systèmes électroniques avancés dans les véhicules, augmentant ainsi le besoin de transistors. La demande croissante de véhicules électriques en Amérique du Nord a également alimenté la demande de transistors dans les véhicules électriques. Ce facteur contribue à maintenir la deuxième position en importance en Amérique du Nord au cours de la période de prévision.

Le marché européen devrait connaître une croissance significative au cours de la période de prévision. Les agences gouvernementales de la région ont renforcé leur système d'évaluation des véhicules, obligeant les constructeurs à produire des véhicules répondant aux normes de sécurité gouvernementales. La technologie basée sur les capteurs se développe dans le secteur automobile pour répondre aux normes de sécurité gouvernementales. Par conséquent, la demande de systèmes avancés d’aide à la conduite devrait augmenter la demande de transistors automobiles au cours de la période de prévision.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les entreprises se concentrent sur les partenariats, les acquisitions et la création de systèmes avancés positifs-négatifs-positifs (PNP) pour obtenir un avantage concurrentiel sur les autres.

Certaines entreprises de premier plan dominent le marché mondial en raison de leurs décisions stratégiques critiques, de leur solide portefeuille de produits et de leur domination des parts de marché. Il s'agit notamment d'un groupe de 4 à 5 entreprises clés avec une présence géographique plus étendue et une R&D persistante, ce qui se traduit par des approbations réglementaires sécurisées.

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES :

• STMicroélectronique (Suisse)


• Infineon Technologies (Allemagne)


• Texas Instruments (NOUS.)


• Toshiba (Japon)


• Diodes incorporées (NOUS.)


• Rohm (Japon)


• Sanken électrique (Japon)


• Renesas Electronics Corporation (Japon)


• Vishay Intertechnology, Inc., (États-Unis)


• Semi-conducteurs NXP (Pays-Bas)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• Juin 2022 :  Renesas Electronics Corporation a acquis Reality Analytics (Reality AI) pour améliorer intelligence artificielle . L'acquisition de Reality AI permettra à Renesas d'étendre ses capacités internes pour fournir des solutions de points de terminaison complètes et hautement optimisées d'un point de vue matériel et logiciel.


• Mars 2022 : Renesas Electronics Corporation a annoncé l'expansion de sa collaboration avec Honda sur le « système sur puce (SoC) R-Car V4H » pour le traitement central des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et des solutions de conduite autonome. R-Car V4H atteint jusqu'à 34 TOPS (Tera Operations Per Second) de performances d'apprentissage en profondeur, permettant la reconnaissance d'images à grande vitesse et le traitement des objets environnants par les caméras embarquées, radar et lidar.


• Septembre 2021 : Toshiba a élargi sa gamme de transistors bipolaires automobiles et a annoncé avoir commercialisé le transistor bipolaire automobile « TTC502 » monté sur le compact SOT-23F. Le boîtier SOT-23F utilise une construction à plomb plat et est testé selon les exigences de cycles de température des applications automobiles et répond aux exigences de qualité d'assemblage des applications automobiles.


• Septembre 2021 : GaN Systems a signé un accord avec BMW pour fournir des transistors de puissance GaN au constructeur automobile. Ce transistor de puissance GaN de qualité automobile vise à améliorer l’efficacité et la densité de puissance dans les applications critiques des véhicules électriques.


• Juillet 2021 : Nexperia a lancé neuf nouveaux transistors bipolaires de puissance destinés aux applications automobiles et industrielles et a élargi son portefeuille de produits de boîtiers DPAK thermiquement et électriquement favorables avec des applications de 2 A à 8 A et de 45 V à 100 V.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport de marché fournit une analyse détaillée et se concentre sur les aspects clés tels que les principales entreprises, les types d’applications et les types d’architecture. En outre, le rapport offre un aperçu des tendances du marché et met en évidence les principaux développements du secteur. Outre les facteurs ci-dessus, le rapport englobe plusieurs facteurs qui ont contribué à la croissance du marché au cours des dernières années. 

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