Tamanho do mercado de módulos de energia automotiva, participação e análise da indústria, por tipo (SiC MOSFETs e Si IGBTs), por tipo de veículo (carros de passageiros e veículos comerciais), por tipo de propulsão (veículo elétrico de bateria (BEV) e veículo elétrico híbrido (HEV)) , por aplicação (inversor de tração, conversor DC-DC e carregador integrado) e previsões regionais, 2024-2032

O tamanho do mercado global de módulos de energia automotiva foi avaliado em US$ 6,49 bilhões em 2023. O mercado deve crescer de US$ 7,86 bilhões em 2024 para US$ 25,14 bilhões até 2032, exibindo um CAGR de 15,6% durante o período de previsão.

Os módulos de potência automotiva desempenham um papel essencial nos elementos de eletrônica de potência. Esses módulos são componentes elétricos de alta potência com um ou vários componentes combinados em uma única unidade ou módulo de potência isolado. Essas tecnologias eficientes são responsáveis ​​pela conversão de energia de alta tensão em veículos elétricos híbridos e com bateria pura, usados ​​principalmente em inversores de tração, carregadores de bordo e Conversores DC-DC .

Os módulos de potência ganharam gradualmente ampla adoção em aplicações automotivas devido à sua versatilidade em aplicações de conversão de energia. Tradicionalmente, unidades individuais e componentes eletrônicos discretos, como MOSFETs, diodos e transistores, eram usados ​​para fins semelhantes. O surto de COVID-19 fechou temporariamente fábricas e unidades fabris, suspendendo as operações de trabalho em diversas indústrias automotivas. Isto criou relações de oferta e procura desiguais, resultando numa gestão inadequada de stocks e numa escassez de oferta. Afectou várias economias e utilizadores finais, desde fabricantes de chips a OEM, passando por fabricantes de automóveis e consumidores, resultando numa escassez de produtos semicondutores de elevada procura na indústria automóvel e noutras indústrias. No entanto, o aumento do desenvolvimento da tecnologia de eletrificação nos últimos anos evoluiu a eletrônica de conversão de energia. A tendência de eletrificação desempenhou um papel importante na inovação e adoção global destes módulos.

Tendências de mercado de módulos de energia automotiva

Mudança crescente em direção à adoção de MOSFETs de carboneto de silício para maior eficiência

O maior foco no setor automotivo Veículo Elétrico (EV) fabricantes na integração de MOSFETs de carboneto de silício (MOSFETs SiC) tem aumentado nos últimos dois anos. Inicialmente, a Tesla incorporou MOSFETs de SiC nos seus veículos elétricos para melhorar a eficiência dos veículos e fornecer taxas de conversão de energia mais elevadas com perdas mais baixas para os seus motores elétricos. Os principais players do mercado estão constantemente focados na introdução de módulos de maior eficiência e baixo consumo de energia para acelerar ainda mais o processo de eletrificação. Da mesma forma, os principais fabricantes de veículos elétricos estão escolhendo ativamente os MOSFETs de SiC, pois com a sua integração a eficiência energética geral do sistema de transmissão aumenta significativamente com menores perdas de energia.

Muitos outros players líderes no cenário de veículos elétricos estão planejando introduzir gradualmente módulos SiC MOSFET, substituindo transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) em seus inversores EV. A adoção de MOSFETs de SiC ainda está em fase preliminar, com um custo 3-4 vezes maior que os módulos IGBT de Si regulares, atribuído à integração do carboneto de silício como material para MOSFETs. No entanto, com a crescente integração de MOSFETs SiC para diversas aplicações em EVs, espera-se que o mercado cresça significativamente durante o período de previsão.

Solicite uma amostra grátis para saber mais sobre este relatório.

Fatores de crescimento do mercado de módulos de energia automotiva

Espera-se que o aumento da demanda por menores perdas de comutação na conversão de tensão impulsione o mercado

Os principais fabricantes de automóveis estão focados em melhorar a eficiência dos veículos e motores eléctricos, minimizando a perda de energia e aumentando a sua eficiência global. A maioria dos veículos elétricos atualmente utiliza módulos de potência Si IGBT para conversão de energia ou tensão. Para aumentar a eficiência dos motores elétricos, os fabricantes de veículos elétricos pretendem incorporar componentes de potência avançados nos seus mecanismos para reduzir a perda de potência e melhorar a velocidade e as taxas de conversão destes módulos. A crescente demanda por menores perdas de comutação em inversores para motores EV é um dos principais fatores que levam as montadoras a introduzir módulos de potência de tecnologia mais recente em seus veículos para melhorar o desempenho do veículo.

A integração de módulos de potência automotiva avançados, como MOSFETs de SiC, permite que os inversores mudem para tensões de frequência mais altas em uma taxa mais rápida em comparação com os IGBTs de Si, melhorando, em última análise, a eficiência geral do processo. Consequentemente, espera-se que o aumento da adoção de módulos de potência SiC reduza as perdas de comutação na conversão de tensão e aumente a demanda por esses módulos durante o período de previsão.

Espera-se que o crescente desenvolvimento da infraestrutura EV em todo o mundo impulsione o mercado

A crescente preferência dos consumidores por veículos eléctricos em detrimento dos veículos ICE convencionais é uma tendência digna de nota. À medida que mais consumidores adotam a tecnologia de eletrificação, prevê-se que a procura por veículos elétricos dispare durante o período de previsão.  Os governos de várias regiões estão altamente concentrados na construção de uma infra-estrutura robusta de veículos eléctricos para apoiar a adopção em massa de veículos eléctricos. Espera-se que o aumento da tecnologia de electrificação e o desenvolvimento de infra-estruturas impulsionem ainda mais a procura de veículos eléctricos e módulos de potência nos próximos anos.

A proliferação de estações de carregamento de veículos elétricos e bateria centros de substituição nas economias desenvolvidas e em desenvolvimento incentivam ainda mais os consumidores a comprar VEs sem preocupações com a ansiedade e o desempenho da autonomia. Além disso, espera-se que as iniciativas governamentais para incorporar veículos eléctricos nas frotas de transporte público e nas frotas de veículos comerciais, tais como camiões de lixo eléctricos e outros, aumentem a procura de veículos eléctricos nos próximos anos. Prevê-se que isso, por sua vez, crie uma alta demanda por esses módulos durante o período de previsão.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Alto custo associado a módulos de energia e dispositivos de comutação para dificultar o crescimento do mercado

Os módulos de potência automotiva provaram ser altamente benéficos para conversões de tensão de alta potência para diversas aplicações em veículos elétricos. A crescente integração de veículos elétricos nas estradas tem gerado uma maior demanda por estes módulos em todo o mundo. No entanto, a escassez de semicondutores IGBT de Si, aliada à elevada procura de módulos de potência em VE, agravou a situação, resultando em aumentos de preços e atrasos na produção. Além disso, as montadoras estão migrando para MOSFETs de SiC em vez de IGBTs de Si devido à maior taxa de comutação e menores perdas de energia. No entanto, os MOSFETs de SiC são altamente caros e custam aproximadamente três a quatro vezes mais que os IGBTs de Si. Consequentemente, prevê-se que esses fatores dificultem a adoção desses módulos durante o período de previsão.

Análise de segmentação de mercado de módulos de energia automotiva

Análise por tipo

Alta demanda por módulos de potência Si IGBTs em vez de MOSFETs SiC devido ao mercado de drives de baixo custo

Com base no tipo, o mercado é segmentado em Si IGBTs e SiC MOSFETs.

O segmento Si IGBTs detinha a participação de mercado dominante em 2023 e estima-se que manterá sua posição no mercado durante todo o período de previsão. Os módulos de potência Si IGBT são amplamente utilizados para conversões de frequência de alta potência em veículos elétricos. Esses módulos servem como dispositivos de comutação, transformando a frequência de tensão da bateria em um inversor e fornecendo energia de alta tensão para o motor elétrico . A crescente demanda por EVs e a relação custo-benefício dos IGBTs de Si são os principais fatores que aumentam a demanda por módulos IGBT de Si.

Espera-se que o segmento de MOSFETs de SiC apresente o maior CAGR durante todo o período de previsão devido à sua maior eficiência em comparação com os IGBTs de Si. Menores perdas de comutação e taxas de conversão mais rápidas de alta potência são fatores significativos que impulsionam a adoção de MOSFETs SiC, contribuindo ainda mais para o crescimento do segmento.

Por análise de tipo de veículo

Maior preferência do consumidor por veículos elétricos para impulsionar o crescimento do segmento de automóveis de passageiros

Com base no tipo de veículo, o mercado é segmentado em automóveis de passageiros e veículos comerciais.

O segmento de automóveis de passageiros dominou a participação de mercado de módulos de potência automotiva em 2023 devido à alta demanda testemunhada no segmento de automóveis de passageiros durante aquele ano. O segmento de automóveis de passageiros é conhecido pela sua inovação, impulsionada pela procura duradoura dos consumidores pela propriedade de veículos. Além disso, uma grande base de consumidores que procuram a propriedade de veículos particulares contribui para o aumento das vendas no segmento de automóveis de passageiros, impulsionando consequentemente uma procura substancial neste segmento.

Espera-se que o segmento de veículos comerciais experimente o maior CAGR devido ao crescimento das vendas de veículos comerciais elétricos na América do Norte e na Europa. A integração da eletrificação revela-se altamente benéfica para autocarros e camiões comerciais que seguem rotas fixas. Consequentemente, as redes de autocarros de transporte público e os operadores regulares de camiões estão a introduzir cada vez mais veículos eléctricos nas suas frotas existentes. Além disso, a crescente integração de ônibus elétricos , espera-se que caminhões de lixo, veículos utilitários elétricos e outros veículos comerciais em diversas regiões alimentem o crescimento do mercado.

Por análise de tipo de propulsão

Infraestrutura bem suportada para carregamento de baterias em cidades metropolitanas aumenta a demanda por veículos elétricos a bateria

Com base no tipo de propulsão, o mercado é segmentado em Veículo Elétrico a Bateria (BEV) e Veículo Elétrico Híbrido (HEV).

O segmento de veículos elétricos a bateria detinha a maior participação de mercado em 2023 e deverá manter seu domínio ao longo do período de previsão. A infraestrutura de carregamento de veículos elétricos bem estabelecida nas áreas metropolitanas incentiva os consumidores a optarem por veículos elétricos a bateria em vez de veículos elétricos híbridos, devido à sua participação no mercado. A crescente consciencialização sobre as alterações climáticas e a poluição atmosférica tem chamado mais atenção para os veículos com emissões de escape inferiores ou nulas. Os BEVs produzem zero poluentes no escapamento, tornando-os atraentes para consumidores preocupados com o meio ambiente.

Espera-se que o segmento de veículos eléctricos híbridos registe um crescimento decente, devido à crescente procura de veículos eléctricos híbridos em regiões menos desenvolvidas onde a infra-estrutura EV é limitada. A disponibilidade de estações de carregamento incentiva as pessoas a optarem por veículos híbridos em escala global. Além disso, os veículos eléctricos híbridos servem de ponte entre os motores de combustão interna e os veículos eléctricos puros, o que deverá aumentar as vendas de veículos eléctricos híbridos e impulsionar a adopção de tecnologias de electrificação em várias regiões.  

Por análise de aplicação

Para saber como o nosso relatório pode ajudar a agilizar o seu negócio, Fale com o Analista

Maior integração de MOSFETs de energia SiC para reduzir a perda de comutação em inversores de tração alimenta o crescimento do mercado

Com base na aplicação, o mercado é classificado em inversor de tração, conversor DC-DC e carregador de bordo.

O segmento de inversores de tração liderou a participação de mercado em 2023 e deverá manter seu domínio durante o período de previsão. A demanda por módulos de potência de maior frequência em inversores de tração, que convertem a energia elétrica da bateria em uma saída de maior tensão para o motor elétrico, está impulsionando o crescimento deste segmento. Além disso, a demanda por dispositivos de comutação com menor perda de comutação contribui ainda mais para a sua rápida expansão no mercado.

Espera-se também que os segmentos de conversores DC-DC e carregadores integrados testemunhem um crescimento significativo durante o período de previsão. Este crescimento é atribuído aos avanços tecnológicos nos carregadores de bordo que visam reduzir o tempo de carregamento e a perda de energia no carregamento de VE, o que deverá impulsionar a inovação e a integração de tecnologias líderes, como módulos de energia SiC e GaN neste segmento. A crescente demanda por dispositivos de comutação de energia eficazes em conversores DC-DC com perdas mínimas de comutação também deverá alimentar o segmento de conversores DC-DC.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

Para mais informações sobre a análise regional deste mercado, Solicite uma amostra grátis

Maior penetração das vendas de veículos elétricos na China impulsiona o crescimento do mercado de módulos de energia na Ásia

A Ásia-Pacífico dominou o mercado global com uma dimensão de 3,01 mil milhões de dólares em 2023. O principal factor que contribui para a quota de mercado da região é a maior penetração das vendas de veículos eléctricos na China. Além disso, espera-se que as crescentes vendas de VE nos grandes mercados automóveis, como a Índia, a China e os países do Sul da Ásia, aumentem significativamente a procura de módulos de potência automóvel na Ásia. Espera-se que iniciativas governamentais de apoio em países proeminentes da região Ásia-Pacífico impulsionem o crescimento do mercado de módulos de energia automotiva.

A Europa detinha a segunda maior participação de mercado em 2023 e espera-se que experimente um CAGR significativo durante o período de previsão. A elevada procura de veículos na Europa, impulsionada por uma maior sensibilização dos consumidores para os benefícios da escolha de VE e pela rápida expansão da infra-estrutura de VE, contribui para a forte procura de veículos eléctricos nos países europeus. Além disso, espera-se que os principais players de EV automotivos na região europeia moldem o mercado durante o período de previsão.

A América do Norte detinha uma quota de mercado decente em 2023, com o aumento da procura da região por veículos eléctricos e uma infra-estrutura EV bem desenvolvida contribuindo para o tamanho do mercado da América do Norte. O resto do mundo também deverá crescer de forma constante. No entanto, a falta de infra-estruturas de apoio aos veículos eléctricos nesta região pode resultar numa adopção generalizada mais lenta de veículos eléctricos, resultando numa procura menos acelerada de tais módulos nestes países.

Lista das principais empresas no mercado de módulos de potência automotiva

Os principais participantes estão introduzindo novos MOSFETs de potência baseados em SiC devido aos maiores benefícios dos módulos de potência baseados em SiC

O cenário competitivo do mercado é caracterizado por alguns players-chave estabelecidos. O mercado está consolidado, com grandes empresas estabelecendo uma forte rede de distribuição com os principais fabricantes de automóveis, resultando em uma participação significativa no mercado. Fabricantes de semicondutores, como Infineon Technologies AG, Mitsubishi Electric, Fuji Electronics e STMicroelectronics, são os principais players, respondendo pela maior participação de mercado no mercado.

Todos os principais players dos módulos de potência automotiva têm uma forte presença e alta demanda pelos produtos oferecidos na América do Norte e na Europa. A Ásia-Pacífico está emergindo como uma presença significativa no setor de módulos de energia automotiva. Os principais players automotivos, como Hyundai Motors, Audi, Tesla e outros, são alguns dos principais clientes que integram módulos de potência em seus EVs. Além disso, uma tendência notável entre os fornecedores de módulos de potência é a introdução de módulos de potência baseados em SiC pelos principais fornecedores de semicondutores. Por exemplo, em maio de 2023, a Mitsubishi Electric anunciou o desenvolvimento de MOSFETs SiC integrados em SBD com uma nova estrutura para estes módulos adequada para sistemas de energia CC.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS:

• Infineon Technologies AG (Alemanha)


• Corporação Elétrica Mitsubishi (Japão)


• (Japão)


• STMicroelectronics N.V. (Suíça)


• Onsemi (EUA)


• Sistemas de energia monolíticos (NÓS.)


• Danfoss (Dinamarca)


• Robert Bosch GmbH (Alemanha)


• Hitachi Automotive Systems Ltd. (Japão)


• Rohm Semiconductors (Japão)


• Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. (Japão)


• (EUA)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Janeiro de 2023:  A Resonac Corporation anunciou o lançamento de uma operação em larga escala de módulos de potência, com foco no aprimoramento de desenvolvimentos relacionados a materiais para semicondutores de potência, seus pacotes e módulos de potência.


• Dezembro de 2022: A STMicroelectronics lançou seus novos módulos de alta potência para aplicações de mobilidade elétrica, com foco em melhorar o desempenho e a autonomia dos veículos. A Hyundai selecionou seus novos módulos de potência baseados em SiC para sua plataforma de veículos elétricos. 


• Setembro de 2022: Onsemi lançou seus módulos de energia automotivos baseados em SiC para aplicação de carregador integrado. A integração destes módulos de energia mais recentes permitirá que os veículos elétricos carreguem a uma taxa mais elevada do que antes. A empresa lançou três módulos apresentando baixa condução e baixa perda de comutação. 


• Setembro de 2022:   A Renesas introduziu sua próxima geração de IGBTs baseados em silício para inversores de veículos elétricos que reduziram a perda de comutação e ocupam pouco espaço. A empresa deverá produzir em massa esses chips em suas instalações em Naka, no Japão.  


• Julho de 2022: A Toshiba desenvolveu seu MOSFET de carboneto de silício com propriedades como baixa resistência e uma redução significativa na perda de comutação. Sua capacidade de reduzir perdas de comutação e baixa resistência o torna adequado para inversores em diversos setores, incluindo eletrificação de veículos e equipamentos industriais.

COBERTURA DO RELATÓRIO

O relatório fornece uma análise detalhada do mercado e concentra-se em aspectos-chave, como empresas líderes, tipos de produtos e aplicações de produtos líderes. Além disso, o relatório oferece insights sobre as tendências do mercado e destaca os principais desenvolvimentos do setor. Além dos fatores acima, o relatório abrange diversos fatores que contribuíram para o crescimento do mercado nos últimos anos.

An Infographic Representation of Automotive Power Modules Market

View Full Infographic

Para obter informações sobre vários segmentos, partilhe as suas dúvidas conosco

Escopo e segmentação do relatório