富士経済 次世代パワー半導体市場調査
パワー半導体市場で順調に伸びるSiCとGaN、2025年には2000億円を視野に
より高い通電性と低電力損失を目指した素材の本格展開が進むパワー半導体。2025年にはSiCとGaNが1860億円の市場にまで成長するとの予測。富士経済調べ。
CPUやメモリ、ICといった「小さな電力」で動作する半導体に対して、交流／直流の変化や電圧の降圧など「大きな電力」を扱うパワー半導体。いずれもシリコン（Si）を主材料とするが、パワー半導体に関してはより電気を通しやすく、電力損失が発生しにくい新しい半導体材料の研究開発が進んでいる。
採用例が増えている素材としてはSiC（炭化ケイ素、シリコンカーバイト）、GaN（窒化ガリウム、ガリウムナイトライド）の2種類があり、これらを採用したパワー半導体が「次世代パワー半導体」として徐々に姿を現しつつある。
富士経済はSiCやGaNといった次世代パワー半導体、さらには次々世代パワー半導体として注目されている酸化ガリウム系やダイヤモンド系パワー半導体の世界市場動向を調査、「2017年版 次世代パワーデバイス＆パワエレ関連機器市場の現状と将来展望」として発表した。調査は調査員による参入企業および関連企業団体などへのヒアリングならびに関連文献調査、社内データベースを併用して行われた。調査期間は2016年11月～2017年1月。
SiCパワー半導体は2025年に1410億円市場に
SiCパワー半導体については既に生産効率の高い6インチウエハーの本格製造が開始されており、また、ウエハーの大口径化やトレンチタイプ製品の投入も始まることで低価格化が進むとみられる。富士経済の予測では、2025年にSiCパワー半導体の世界市場は2016年の6.9倍である1410億円にまで拡大するとしている。
■SiCパワー半導体とその主要用途の世界市場（出展：富士経済）
| ―― | 2016年 | 2025年予測 | 2016年比 |
|---|---|---|---|
| SiCパワー半導体全体 | 205億円 | 1410億円 | 6.9倍 |
| 情報通信機器 | 68億円 | 287億円 | 4.2倍 |
| 新エネルギー | 57億円 | 390億円 | 6.8倍 |
| 自動車・電装 | 38億円 | 291億円 | 7.7倍 |
用途としてはサーバ用電源やUPS（無停電電源装置）などに用いられるPFC回路向けや太陽光発電システム用コンディショナーなどが多くを占めている。さらに自動車についても急速充電スタンドや車載充電器の需要を獲得しつつあり、駆動用インバーターの実証実験も進みつつあることから2025年には2016年の7.7倍にあたる291億円の市場を形成すると予想されている。
SiCとならぶ次世代パワー半導体であるGaNパワー半導体については、200V程度までの低耐圧領域を中心に市場が立ち上がった経緯もありSiCに比べ立ち上がりは鈍いものであったが、2015年頃から中耐圧領域（600V程度まで）製品の製品化が進んだことで2016年には14億円の市場を形成するに至っている。
2016年時点では情報通信機器におけるDC-DCコンバーターやPOLコンバーター向けの需要が目立っており、加えて高級オーディオのパワーアンプなど民生分野でも需要を獲得しつつあることからテレビやPC、エアコンのモーター駆動電源回路、ワイヤレス給電などといった用途でも採用が進むと見込まれる。
■GaNパワー半導体とその主要用途の世界市場（出展：富士経済）
| ―― | 2016年 | 2025年予測 | 2016年比 |
|---|---|---|---|
| GaNパワー半導体全体 | 14億円 | 450億円 | 32.1倍 |
| 情報通信機器 | 10億円 | 100億円 | 10倍 |
| 新エネルギー | 3億円 | 130億円 | 43.3倍 |
| 自動車・電装 | 2億円 | 70億円 | 35倍 |
富士経済では、GaNパワー半導体について「中高耐圧領域での製品ラインアップ拡大に期待」と課題を挙げつつも、2025年には2016年から32.1倍となる450億円の市場にまで成長すると予測している。
酸化ガリウムが2025年にGaNを抜く
SiCならびGaNについては、既に立ち上がり期を迎えており、市場拡大に関しては製品ラインアップ拡大や需要に応じた供給が課題として挙げられる状況にある。しかし、報告書においてGaNより高い伸びを期待されているのが酸化ガリウム系パワー半導体だ。
酸化ガリウム系パワー半導体については既に研究開発向けの作成が進んでいることから、2018年頃には量産が開始されると目されている。2023年頃からGaNパワー半導体に対しての優位性を発揮すると予測されており、2020年には10億円、2025年にはGaNパワー半導体を抜く700億円の市場を形成すると思われる（2025年のGaNパワー半導体全体の市場予測は450億円）。
600V以上の中高耐圧向けでメリットが大きくなることもあり、酸化ガリウム系パワー半導体の採用分野としては、鉄道や電力の送電線といったインフラ向け、超高温環境下での利用となる地下資源採掘機械などが有望視されている。
シリコンは緩やかな成長、ダイヤモンド系の立ち上がりは2025年以降か
報告書ではパワー半導体全体の市場についてもまとめられている。現在の主流であるシリコン（Si）パワー半導体については2016年で2兆4020億円の市場を持ち、自動車関連の需要増もあることから緩やかな成長を続け、2025年には2兆9239億円の規模に成長するとみられる。
次世代のSiCパワー半導体は6インチウエハーの本格展開が始まる2017年以降、GaNパワー半導体は中耐圧領域の需要増加が見込まれる2020年頃から本格的な市場拡大が開始されると予想されている。酸化ガリウム系は2018年頃の量産開始が見えつつあることから2025年には700億円市場になるとしているが、ダイヤモンド系については実用化の期待が高まりながらも市場立ち上がりは2025年以降になるだろうとしている。
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市場動向（エレクトロニクス）
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