Tamanho do mercado de transistores automotivos, participação e análise de impacto COVID-19, por tipo de arquitetura (Negativo-Positivo-Negativo (NPN) e Positivo-Negativo-Positivo (PNP)), por tipo de aplicação (carros de passageiros e veículos comerciais) e previsão regional , 2023-2030

O tamanho global do mercado de transistores automotivos foi avaliado em US$ 4,90 bilhões em 2022. O mercado deverá crescer de US$ 5,07 bilhões em 2023 para US$ 6,90 bilhões em 2030, exibindo um CAGR de 4,50% durante o período de previsão.

Um transistor é um dispositivo semicondutor que comuta ou amplifica sinais elétricos ou energia. Além disso, os transistores usam eletricidade para amplificar e comutar sinais eletrônicos. Ajuda a controlar com precisão a corrente retirada da placa de circuito. A arquitetura dos veículos cresceu rapidamente nos últimos anos e cada vez mais veículos estão equipados com redes internas que exigem reguladores de tensão e diodos de potência altamente confiáveis.

Transistores de efeito de campo (FETs) e transistores de junção bipolar (BJT) são dois tipos de transistores. Os FETs possuem três terminais chamados portão, fonte e dreno. Estes são operados aplicando um campo elétrico para controlar o fluxo de portadores de carga no canal semicondutor. Os FETs são mais comumente usados ​​em aplicações de alta potência em sistemas automotivos, como inversores de potência e unidades de controle de motores. Os BJTs têm três camadas de material semicondutor (P-N-P ou N-P-N) e são mais comumente usados ​​para aplicações de baixa potência. Eles são usados ​​para amplificações de sinais ou como interruptores, permitindo ou bloqueando o fluxo de corrente. Os transistores são componentes cruciais em vários sistemas automotivos, como ECUs, eletrônica de potência, sistemas de iluminação, ABS (Sistema de Freio Antibloqueio) , sistemas de controle climático e sistemas de entretenimento.

Os crescentes avanços tecnológicos em IA e aprendizado de máquina e o crescente foco em aplicações autônomas impulsionam o crescimento do mercado de transistores automotivos. Além disso, o aumento das vendas de veículos elétricos em todo o mundo é outro motivo que alimenta o crescimento do mercado durante o período de previsão.

IMPACTO DA COVID-19

Cadeia de suprimentos e restrições de viagens durante a pandemia prejudicaram o crescimento do mercado

O surto da pandemia COVID-19 teve um impacto severo na indústria automotiva global. Vários governos impuseram medidas de bloqueio em todo o país para mitigar a propagação do vírus. No final de 2020, as restrições rigorosas impostas durante a pandemia diminuíram drasticamente as vendas de veículos. Por exemplo, as vendas da Toshiba caíram de 33,893 mil milhões de dólares em 2019 para 31,412 mil milhões de dólares em 2020. Além disso, os confinamentos a nível nacional perturbaram significativamente as cadeias de abastecimento devido a restrições comerciais globais e à redução do consumo de mercadorias. Esses fatores impactaram significativamente a demanda global pelo sistema.

No final de 2021, os principais intervenientes a nível mundial retomaram as atividades de produção, com 50% da sua força de trabalho total mobilizada, ao mesmo tempo que aderiam às normas de distanciamento social adequadas para evitar a propagação do vírus. Vários países em todo o mundo lançaram campanhas de vacinação em massa para conter a propagação do vírus. Esses fatores levaram a um aumento gradual na demanda por automóveis, impulsionando a demanda pelo componente durante o período projetado.

ÚLTIMAS TENDÊNCIAS

Aumento da adoção de semicondutores de banda larga, como carboneto de silício e nitreto de gálio (GAN)

Os semicondutores de banda larga oferecem várias vantagens em relação aos transistores tradicionais baseados em silício. SiC e GaN apresentam menores perdas de condução e comutação, resultando em maior eficiência energética. Esta melhoria de eficiência levou a uma maior autonomia em veículos elétricos e reduziu o consumo de combustível em veículos com motor de combustão interna. Os semicondutores Wide Bandgap têm potencial para lidar com temperaturas operacionais mais altas em comparação com os transistores de silício, permitindo que sistemas automotivos operem em condições adversas sem comprometer o desempenho. Devido ao seu tamanho compacto, os transistores SiC e GaN podem suportar tensões e correntes mais altas, em comparação com os transistores de silício tradicionais. E também o seu design avançado contribui para a economia de espaço e para a adaptação a veículos leves.

Esses semicondutores possuem características de comutação mais rápida, permitindo eletrônica de potência controle em sistemas automotivos como drivers de motor e inversores. Devido à sua alta eficiência e propriedades térmicas aprimoradas, os transistores SiC e GaN podem exigir menos resfriamento, reduzindo a complexidade e o custo do sistema de resfriamento. Os fabricantes automotivos e de semicondutores estão focados na pesquisa e desenvolvimento contínuos de semicondutores de banda larga para melhorar seu desempenho e reduzir custos. À medida que a tecnologia amadurece e se torna mais viável economicamente, espera-se que a integração de transistores SiC e GaN cresça em aplicações automotivas, levando a veículos mais eficientes em termos energéticos e de alto desempenho durante o período de previsão. Esta é uma das últimas tendências de mercado neste mercado.

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FATORES DE CONDUÇÃO

Aumentar a eletrificação em veículos para impulsionar o crescimento do mercado

Um dos fatores impulsionadores significativos para o aumento da demanda por transistores é a eletrificação dos veículos. À medida que a indústria automóvel avança para veículos mais eléctricos e híbridos, a procura por electrónica de potência avançada e semicondutor componentes, incluindo transistores, aumentou exponencialmente. Os veículos elétricos dependem de Sistemas de Gerenciamento de Bateria (BMS) para monitorar, gerenciar e otimizar o desempenho da bateria. Os transistores são usados ​​no BMS para controlar a corrente de carga e descarga, garantindo a segurança e a eficiência da bateria. Por exemplo, os transistores SiC são usados ​​no BMS de veículos elétricos para lidar com níveis de alta tensão e corrente com perdas de energia reduzidas, levando a uma maior eficiência da bateria e maior alcance.

Avanços em sistemas de direção autônoma e segurança impulsionarão o crescimento do mercado

A ascensão da condução autônoma e dos sistemas avançados de segurança veicular também está impulsionando o crescimento do mercado. Esses sistemas dependem fortemente de sensores, atuadores e unidades de controle eletrônico sofisticadas que usam transistores para processamento de sinais, controle de potência e comutação. Avanços na comunicação ADAS, LiDAR, RADAR e Vehicle-To-Everything (V2X) indicam a crescente demanda por transistores em tecnologia de direção autônoma e sistemas de segurança. Estima-se que esses fatores impulsionem o crescimento do mercado durante o período de previsão.

FATORES DE RESTRIÇÃO

A falta de gestão térmica pode dificultar o crescimento do mercado

O gerenciamento térmico é um dos fatores cruciais em um sistema automotivo. À medida que o sistema automotivo se torna mais avançado e consome muita energia, o transistor usado nesses sistemas deve lidar com altos níveis de corrente e tensão. A crescente demanda de energia dos sistemas automotivos modernos, como motores elétricos e sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) , necessita de transistores de alta potência. Esses transistores de alta potência geram mais calor durante a operação. Além disso, os veículos têm espaço limitado para componentes de dissipação de calor, como dissipadores de calor e ventiladores de resfriamento, tornando desafiadora a implementação de soluções robustas de gerenciamento térmico. Esses fatores, por sua vez, dificultam o crescimento do mercado durante o período de previsão.

SEGMENTAÇÃO

Por análise de tipo de arquitetura

 Prevê-se que o segmento Negativo-Positivo-Negativo (NPN)  domine o mercado devido ao seu  papel vital em aplicações de controle de energia

Com base no tipo de arquitetura, o mercado é segmentado em Negativo-Positivo-Negativo (NPN) e Positivo-Negativo-Positivo (PNP).

O segmento NPN domina o crescimento do mercado durante o período de previsão. O transistor NPN é um transistor de junção bipolar (BJT) que consiste em três camadas semicondutoras, ou seja, duas regiões do tipo n (emissor e coletor) circundando uma região do tipo p (base). A capacidade dos transistores NPN de controlar o fluxo de corrente o torna adequado para tarefas de amplificação e comutação, e opera com base no fluxo da portadora majoritária do emissor para o coletor, controlado pela base. Os veículos modernos requerem uma gestão de energia eficiente, equipados com diversos sistemas eletrónicos. O controle de potência é uma das principais aplicações dos transistores NPN no setor automotivo, ajudando a manter seu domínio no mercado.

O transistor Positivo-Negativo-Positivo (PNP) detém a segunda maior posição de mercado. Os transistores PNP operam segundo o princípio de controlar o fluxo de furos do emissor para o coletor pela corrente de base. Este transistor é amplamente utilizado em aplicações de processamento de sinais em veículos modernos. Sua capacidade de lidar com altos níveis de corrente e tensão e seu papel como amplificadores e interruptores eletrônicos os tornam indispensáveis ​​na indústria automotiva. Espera-se que esse fator mantenha a segunda maior posição dos transistores PNP durante o período de previsão.

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Por análise de tipo de aplicativo

Espera-se que o segmento de automóveis de passageiros domine devido ao aumento da produção de veículos

O mercado é segmentado em carros de passageiros e veículos comerciais com base no tipo de aplicação.

Atualmente, em 2022, o segmento de automóveis de passageiros dominou o mercado e deverá dominar durante o período de previsão. Regulamentações governamentais rigorosas para equipar os veículos com sistemas de assistência ao condutor que melhoram a segurança dos veículos estão alimentando o crescimento do segmento de automóveis de passageiros. O aumento da produção global de veículos é também um dos factores-chave para manter o domínio do sector automóvel de passageiros neste mercado. Com investimentos significativos em I&D e desenvolvimento tecnológico contínuo por parte dos fabricantes de automóveis, os sistemas de controlo de cruzeiro adaptativos estão a tornar-se mais económicos e mais fáceis de utilizar em todos os modelos de veículos. Espera-se que a crescente integração de transistores devido à adoção de tecnologias ADAS mantenha o domínio deste segmento durante o período de previsão.

Os veículos comerciais dependem fortemente de sistemas eletrónicos para gerir o desempenho do motor, otimizar o consumo de combustível e garantir a segurança. Os transistores encontram diversas aplicações em veículos comerciais, contribuindo para operação e desempenho eficientes. O setor de comércio eletrônico e logística aumentou a demanda por veículos comerciais com recursos de segurança avançados, como controle de cruzeiro adaptativo, assistência à manutenção de faixa, detecção de ponto cego, etc.; dirigir por longas horas pode ser cansativo para os motoristas de veículos comerciais. O sistema ACC é responsável por manter uma distância segura em relação ao veículo da frente e ajuda a prevenir a fadiga do condutor, permitindo que este se concentre noutros aspectos da condução. 

ANÁLISE REGIONAL

Geograficamente, o mercado está dividido em América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico e resto do mundo.

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O mercado Ásia-Pacífico foi avaliado em US$ 2,49 bilhões em 2022 e deverá atingir US$ 3,24 bilhões até 2030, com um CAGR de 3,47%, e deverá impulsionar o desenvolvimento do mercado para a região durante o período de previsão.

Espera-se que a Ásia-Pacífico domine o mercado durante o período de previsão.  A crescente procura pelo aumento da produção e vendas de automóveis em países como a Índia, o Japão, a China e a Coreia do Sul está a ajudar a dominar o mercado da Ásia-Pacífico. Além disso, a crescente procura de veículos elétricos e conectados por parte de países como a China e o Japão, que representam 65% da quota de mercado dos VE, também ajudou a manter a sua posição dominante.

Prevê-se que a região da América do Norte detenha a segunda maior posição no mercado. A indústria automotiva da América do Norte testemunhou avanços significativos nos últimos anos. Cada vez mais ênfase está sendo dada aos Sistemas Avançados de Assistência ao Condutor (ADAS). Além disso, os clientes desta região exigem cada vez mais aplicações repletas de funcionalidades que lhes proporcionem mais controlo sobre os seus veículos. Além disso, os sistemas de infoentretenimento têm testemunhado mudanças drásticas ao longo do tempo, com as empresas automóveis a fornecerem cada vez mais grandes painéis tácteis em veículos, principalmente automóveis, permitindo aos utilizadores interagir com a aplicação de forma mais eficiente. Empresas como Tesla, General Motors e Ford Motor Company fornecem cada vez mais esses recursos de aplicativos para atrair clientes.

Além disso, regulamentações governamentais rigorosas relativas a emissões e padrões de segurança encorajaram os fabricantes a incorporar sistemas eletrônicos avançados em veículos, impulsionando a necessidade de transistores. A crescente demanda por veículos elétricos na América do Norte também alimentou a demanda por transistores em VEs. Este fator está ajudando a manter a segunda maior posição na América do Norte durante o período de previsão.

Espera-se que o mercado europeu cresça significativamente durante o período de previsão. As agências governamentais da região intensificaram o seu sistema de classificação de veículos, exigindo que os fabricantes produzam veículos que cumpram as normas de segurança governamentais. A tecnologia baseada em sensores está aumentando no setor automotivo para atender aos padrões de segurança governamentais. Portanto, espera-se que a demanda por sistemas avançados de assistência ao motorista aumente a demanda por transistores automotivos durante o período de previsão.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

As empresas estão se concentrando em parcerias, aquisições e na construção de Positivo-Negativo-Positivo (PNP) avançado para obter uma vantagem competitiva sobre outras

Algumas empresas líderes dominam o mercado global devido às suas decisões estratégicas críticas, portfólio robusto de produtos e domínio da participação de mercado. Estes incluem um grupo de 4 a 5 empresas-chave com uma presença geográfica mais extensa e P&D persistente, resultando em aprovações regulatórias seguras.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS:

• STMicroeletrônica (Suíça)


• Tecnologias Infineon (Alemanha)


• Instrumentos Texas (NÓS.)


• Toshiba (Japão)


• Diodos Incorporados (NÓS.)


• Rohm (Japão)


• Sanken Electric (Japão)


• Renesas Electronics Corporation (Japão)


• Vishay Intertechnology, Inc., (EUA)


• Semicondutores NXP (Holanda)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Junho de 2022:  Renesas Electronics Corporation adquiriu Reality Analytics (Reality AI) para melhorar inteligência artificial . A aquisição da Reality AI permitirá que a Renesas expanda suas capacidades internas para fornecer soluções de endpoint abrangentes e altamente otimizadas, tanto do ponto de vista de hardware quanto de software.


• Março de 2022: A Renesas Electronics Corporation anunciou a expansão de sua colaboração com a Honda no “R-Car V4H System-on-Chip (SoC)” para processamento central em sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e soluções de direção autônoma. O R-Car V4H atinge até 34 TOPS (Tera Operations Per Second) de desempenho de aprendizagem profunda, permitindo reconhecimento de imagem em alta velocidade e processamento de objetos ao redor por câmeras no veículo, radar e lidar.


• Setembro de 2021: A Toshiba expandiu sua linha de transistores bipolares automotivos e anunciou que comercializou o transistor bipolar automotivo "TTC502" montado no compacto SOT-23F. O pacote SOT-23F utiliza uma construção de chumbo plano e é testado de acordo com os requisitos de ciclos de temperatura de aplicações automotivas e atende aos requisitos de qualidade de montagem de aplicações automotivas.


• Setembro de 2021: A GaN Systems assinou um acordo com a BMW para fornecer transistores de potência GaN à montadora. Este transistor de potência GaN de nível automotivo visa melhorar a eficiência e a densidade de potência em aplicações EV críticas.


• Julho de 2021: A Nexperia lançou nove novos transistores bipolares de potência para aplicações automotivas e industriais e expandiu seu portfólio de produtos de pacotes DPAK termicamente e eletricamente favoráveis ​​com aplicações de 2 A a 8 A e de 45 V a 100 V.

COBERTURA DO RELATÓRIO

O relatório de mercado fornece uma análise detalhada e concentra-se em aspectos-chave, como empresas líderes, tipos de aplicativos e tipos de arquitetura. 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. 

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