Tamanho do mercado do transistor bipolar de portão isolado (IGBT), participação e análise de impacto COVID-19, por tensão (baixa tensão, média tensão e alta tensão), por aplicação (eletrônicos de consumo, fabricação industrial, automotivo (EV/HEV), inversores/ UPS, ferrovias, energias renováveis ​​e outros) e previsão regional, 2021-2028

O tamanho do mercado global de transistores bipolares de porta isolada foi de US$ 5,40 bilhões em 2020 e deve crescer de US$ 5,86 bilhões em 2021 para US$ 11,24 bilhões em 2028, com um CAGR de 9,8%. A Ásia-Pacífico dominou o mercado global com uma participação de 43,8% em 2020.

Com base na nossa análise, o mercado global apresentou um crescimento significativo de 8,0% em 2020 em comparação com o crescimento médio anual durante 2017-2019. O impacto global da COVID-19 foi sem precedentes e surpreendente, com os transístores bipolares de porta isolada testemunhando um impacto negativo na procura em todas as regiões no meio da pandemia. O aumento do CAGR é atribuível à procura e ao crescimento deste mercado, regressando aos níveis pré-pandémicos assim que a pandemia terminar.

O módulo de transistor bipolar de porta isolada funciona como um dispositivo eletrônico de potência controlado por tensão. Devido à maior frequência de chaveamento, eles são amplamente aceitos em aplicações de alta tensão que exigem menores perdas de condução. Está testemunhando uma rápida demanda nos setores automotivo, ferroviário, de energia e energia, e eletrônicos de consumo indústrias. Os principais players do mercado estão altamente focados na expansão dos negócios por meio de novas aplicações inovadoras. Por exemplo,

• Em novembro de 2020, a Fronius International GmbH e a Infineon Technologies lançaram um inversor solar usando IGBT e outros produtos para oferecer soluções completas. Oferece soluções como sistema de armazenamento de energia, fonte de alimentação segura, conexão para sistema externo e carregamento de carros elétricos.

Impacto da COVID

Interrupção no fornecimento de hardware e componentes para impactar o crescimento do mercado em meio ao COVID-19

O surto de coronavírus impactou significativamente todo o setor de semicondutores. A perturbação global na cadeia de abastecimento devido ao encerramento das fronteiras internacionais afectou fortemente a produção de produtos semicondutores. De acordo com o relatório da Accenture Plc, o crescimento anual da receita da indústria de semicondutores foi projetado para atingir 12,5%, mas devido às crises pandêmicas, atingiu apenas 9% no ano de 2020. Da mesma forma, a fabricação de transistores bipolares de porta isolada tem sido extremamente perturbado devido à falta de disponibilidade de componentes. Além disso, a permissão de 50% da força de trabalho total também está impactando negativamente a capacidade de produção de transistores bipolares de porta isolada. Assim, no ano de 2020, o mercado experimentou uma taxa de crescimento lenta em comparação com estimativas anteriores.

No longo prazo, todos os aspectos do modelo de negócios podem estar sujeitos a alterações, incluindo as despesas de capital, a composição dos portfólios de produtos, as previsões de demanda, a estratégia de P&D, as pegadas da cadeia de suprimentos, as opções para fusões e aquisições (M&A) e a produção. decisões. Os participantes do mercado são obrigados a estabelecer uma base sólida para avançar. Com esta base, as empresas podem traçar um caminho para o próximo normal.  Além disso, pós-pandemia, espera-se que o mercado obtenha um crescimento significativo devido à rápida adoção de energias renováveis, à crescente demanda por veículos elétricos e à crescente implementação de automação e industrialização. Além disso, um aumento na procura por centros de dados e cloud devido ao aumento do trabalho remoto provavelmente impulsionará o crescimento do mercado pós-pandemia.

ÚLTIMAS TENDÊNCIAS DO MERCADO IGBT

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Aumento da conscientização sobre fontes de energia renováveis ​​para impulsionar o mercado

A exigência de impulsionar as fundações de energia renovável impulsionará o crescimento do mercado IGBT. De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), espera-se que as energias renováveis ​​ganhem 85% da participação no setor energético total até o ano 2050. De acordo com o relatório da IRENA, os veículos elétricos e bomba de calor espera-se que a adoção se torne mais comum em todo o mundo. Os governos de vários países consideram as energias renováveis ​​como uma parte importante do seu desenvolvimento de investimento estratégico a longo prazo.

Além disso, com os avanços tecnológicos e as economias de escala, houve uma queda nos custos das fontes renováveis, como a energia solar e a eólica, em mais de 50% na última década. Este enorme aumento na implementação de fontes de electricidade renováveis ​​está a encorajar oportunidades de negócios. Percebendo a oportunidade potencial no mercado, empresas importantes como Infineon Technologies AG, ABB Ltd., Fuji Electric Ltd. e outras estão projetando produtos IGBT precisamente para fontes de energia renováveis. Por exemplo,

• Em março de 2020, um fabricante de conversores eólicos da China, Hopewind Electric Co., Ltd., colaborou com a ABB Ltd. para fornecer módulos IGBT de média potência de 1700 V/450 A. O fabricante está usando este transistor para suas aplicações de conversor eólico de até 2.000 MW usando energia eólica. Assim, a crescente conscientização sobre os recursos renováveis ​​provavelmente alimentará o crescimento do mercado.

FATORES DE CRESCIMENTO DO MERCADO IGBT

A crescente demanda por veículos elétricos está impulsionando o crescimento do mercado

IGBT é um componente importante dos veículos elétricos. Dispositivos e módulos semicondutores de potência são os módulos principais de cada conversor de potência. Devido à capacidade de alta tensão e corrente, os módulos de transistor bipolar de porta isolada são frequentemente usados ​​para aplicações de média a alta potência, como inversores de veículos elétricos. Por exemplo,

• Em maio de 2019, a Audi, para a sua primeira vaga de veículos elétricos, anunciou a adoção do inversor EV da Hitachi. Este inversor está equipado com um módulo de potência e um transistor bipolar de porta isolada de última geração integrado. A combinação fornecerá saída de alta densidade de potência que maximizará o desempenho do motor. Assim, a crescente adoção de veículos elétricos aumentará a demanda por transistores bipolares de porta isolada.

Além disso, as crescentes alterações climáticas e o aquecimento global estão a criar consciência sobre os recursos energéticos em todos os domínios. O setor automóvel é um deles e avança no modo de poupança de energia. Há uma demanda crescente pela fabricação de equipamentos elétricos e veículos híbridos . Os principais fabricantes da indústria automotiva estão planejando investir em carros EV avançados, considerando as diretrizes governamentais. Da mesma forma, o aumento dos preços dos combustíveis também está a obrigar os utilizadores a mudar dos veículos tradicionais para os veículos eléctricos. Espera-se que isso impulsione o crescimento do mercado de transistores bipolares de porta isolada.  

FATORES DE RESTRIÇÃO

Complexidades de design para dificultar o crescimento do mercado

O travamento associado ao controle de porta de um transistor bipolar de porta isolada pode quebrar facilmente, causando falha do dispositivo. Uma ligeira diminuição na densidade da corrente de travamento causa um aumento na temperatura ambiente e aumenta o tempo de desligamento.

À medida que o transistor entra no latch-up, a porta não tem mais controle sobre a corrente de dreno. A comutação forçada da corrente pode ser a única forma de desligar o IGBT nesta situação.

Se o latch-up não for encerrado rapidamente, a dissipação excessiva de energia provavelmente destruirá o transistor bipolar. Espera-se que isso prejudique o potencial do mercado.

SEGMENTAÇÃO

Por Análise de Tensão

Crescentes aplicações em diversos setores para impulsionar a participação no mercado de alta tensão

Com base na tensão, o mercado foi dividido em baixa tensão, média tensão e alta tensão. Espera-se que a alta tensão ganhe a participação máxima durante o período de previsão. Na indústria, os transistores bipolares de porta isolada de alta tensão oferecem capacidade de transporte de alta corrente, controle de porta usando tensão e outros. A alta tensão está ganhando cada vez mais aplicação em diversos setores, como automotivo, aeronáutico, UAVs e industrial.

É provável que a Média Tensão obtenha um rápido crescimento durante o período de previsão. Espera-se que a crescente demanda por transistores de 1700 V–2500 V nas indústrias de manufatura para processos de automação impulsione a demanda de média tensão. Espera-se que a baixa tensão ganhe um crescimento constante com a sua adoção significativamente crescente em veículos elétricos e aplicações renováveis.

As tensões baixa, média e alta são segmentadas em Até 600 V e 601 - 1200 V, 1700 V e 2500 V e 3300 V e 4500 V acima, respectivamente.

Por análise de aplicação

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Adoção rápida de automação para impulsionar a aplicação de IGBT na fabricação industrial

Com base na aplicação, o mercado é classificado em eletrônicos de consumo, manufatura industrial, automotivo (EV/HEV), inversores/UPS, ferrovias, energias renováveis, entre outros. Espera-se que a manufatura industrial domine o segmento em participação nas receitas. A crescente automação fabril e IoT industrial a adoção em fábricas provavelmente alimentará a demanda por transistores bipolares de porta isolada.

A sua procura no sector automóvel por veículos eléctricos está a crescer principalmente, uma vez que oferece operações suaves de carros eléctricos na transferência de energia a um ritmo constante para a rede. Para confiabilidade, aumento de potência e prolongamento da vida útil, o transistor bipolar de porta isolada e os chips FWD são embalados no módulo com vários dispositivos, camada de isolamento e peças de proteção. Esses módulos podem funcionar em ambientes agressivos de alta temperatura, vibração mecânica, umidade e choque, além da possibilidade de contaminação química.

Outra indústria que está em alta em termos de oportunidades de mercado é a de eletrônicos de consumo. Com o avanço crescente e a diminuição dos tamanhos, o transistor está ganhando força em dispositivos eletrônicos de consumo. Eletrodomésticos, é amplamente utilizado para controle de energia. Ele permite a operação eficiente e econômica dos principais aparelhos, como condicionadores de ar, refrigeradores, fornos de microondas , máquinas de lavar louça e máquinas de lavar. Ele também controla a energia para obter desempenho versátil de pequenos eletrodomésticos.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

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Espera-se que a Ásia-Pacífico ganhe a maior participação de mercado junto com o maior CAGR durante o período de previsão. O maior crescimento é atribuído à presença de muitos fabricantes de eletrônicos e semicondutores na China, Coreia do Sul e Índia. Espera-se que a China obtenha a participação máxima nas receitas, uma vez que é o país líder na fabricação de veículos elétricos. A crescente aplicação em veículos elétricos está impulsionando o crescimento do mercado no país. O Japão e a Índia também estão a testemunhar a crescente procura de recursos que poupem energia, juntamente com o avanço da tecnologia.

Espera-se que a América do Norte obtenha um crescimento significativo durante o período de previsão. Espera-se que o mercado da região testemunhe vastas oportunidades com a crescente conscientização e implementação de recursos renováveis. Por ser um componente de baixo consumo de energia, é altamente recomendado para economia de energia na América do Norte. Da mesma forma, espera-se que a Europa obtenha a segunda maior participação nas receitas, depois da Ásia-Pacífico. A Europa é a primeira região a implementar sistemas de tração baseados em transistores bipolares de porta isolada no setor ferroviário. Além disso, a Europa é a região líder na produção de veículos eléctricos e também lidera na indústria automóvel global em todo o mundo. Espera-se que isso impulsione a demanda pelos produtos na região.

Da mesma forma, prevê-se que a América Latina, o Médio Oriente e África apresentem um crescimento saudável. As empresas da América Latina e do MEA começaram a se concentrar na adoção de dispositivos IGBT em diversos setores, incluindo eletrônicos de consumo, ferroviários, renováveis, entre outros. Espera-se que isso alimente as oportunidades de mercado nas regiões.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Ênfase em novos lançamentos de empresas proeminentes para fortalecer posição no mercado

A expansão do portfólio de produtos é outra estratégia importante de crescimento do mercado adotada pelos players do mercado. A expansão do portfólio de produtos inclui a oferta de hardware e software atualizados e um novo modelo de processo para aliviar a agitação da fabricação. Os principais fabricantes estão adotando tecnologias inovadoras para desenvolver transistores avançados para atender às crescentes demandas em dispositivos automotivos e de alta potência. Empresas como Infineon Technologies AG e Fuji Electric Co., Ltd estão focadas no desenvolvimento de IGBT industriais avançados baseados em módulos de média e alta potência

Julho de 2020 – ABB Ltd e Hitachi, Ltd lançaram uma joint venture no valor de cerca de US$ 11 bilhões, como “Hitachi ABB Power Grids Ltd”. A empresa atuará em aplicações como mobilidade elétrica, indústria e Tecnologia da Informação (TI) e vida inteligente.

Agosto de 2020 – A Mitsubishi Electric Corporation lançou o módulo IGBT da série T do tipo LV100 para aplicações industriais. O módulo auxilia na diminuição da potência e da perda de tamanho de conversores e inversores de potência. Esses conversores e inversores são usados ​​para aplicações de energia renovável, como geração de energia eólica, fotovoltaica e acionamentos de motores de alta capacidade.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS NO MERCADO DE TRANSISTOR BIPOLAR DE PORTÃO ISOLADO:

• Infineon Technologies AG (Munique, Alemanha)


• ABB Ltd (Zurique, Suíça)


• Corporação Elétrica Mitsubishi (Tóquio, Japão)


• Grupo Danfoss (Nordborg, Dinamarca)


• (Tóquio, Japão)


• Hitachi, Ltd. (Tóquio, Japão)


• Corporação Toshiba (Tóquio, Japão)


• ROHM CO., LTD (Quioto, Japão)


• (Illinois, Estados Unidos)


• (Jiaxing, China)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Fevereiro de 2021 – A Infineon Technologies AG lançou a linha CoolSiC Hybrid IGBT de 650 V. O transistor avançado compreende uma tensão de bloqueio de 650 V. A linha híbrida de IGBT oferece benefícios de tecnologias como diodos CoolSiC de barreira Schottky e 650 V TRENCHSTOP 5 IGBT.


• Junho de 2019 – A Toshiba Corporation desenvolveu um modelo compacto em transistores bipolares de porta isolada e transistores de porta aprimorada por injeção (IEGT) para simulação precisa e previsão de perda de energia e ruído de interferência eletromagnética (EMI). Este modelo reduzirá a taxa de erro em 95% e reduzirá o tempo de simulação.

COBERTURA DO RELATÓRIO

An Infographic Representation of IGBT Module Market

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