파워반도체, 반도체 - 2020 진전하는 파워 반도체의 최신 동향과 장래 전망/야노경제연구소

<일본시장조사보고서>2020 진전하는 파워 반도체의 최신 동향과 장래 전망(일본어판)

(일본어목차)2020 進展するパワー半導体の最新動向と将来展望

자료코드: C62106100 / A4 126p / 2020. 6. 30 

파워 반도체는 에너지 절약화에 필수 디바이스로, 최근에는 xEV(HV/EV)용의 수요 확대가 기대되고 있다. 또, SiC 파워 반도체의 동향이 주목받고 있어, 2018년부터 EV용 시장이 크게 움직이기 시작했다.

본 자료에서는 기존 Si 파워 반도체를 디바이스/수요분야별로 정리 분석하여 애프터코로나의 세계 시장규모를 2025년까지 예측했다. 주목되고 있는 SiC 파워 반도체에 대해서는 xEV용의 정보 분석에 중점을 두어, 2030년까지의 세계 시장규모를 예측했다.

◆조사개요

조사목적: 파워 반도체에 대한 현재의 시장동향을 밝히는 동시에 파워 반도체의 장래 가능성을 분석하고 시장규모를 예측한다.

조사대상처: 각종 파워 반도체(MOSFET, 다이오드, IGBT, 파워모듈, 파워IC) 차세대 파워 반도체(SiC,GaN)

조사방법: 면담취재, 전화취재, 문헌조사

조사기간: 2020년 1월 ~ 2020년 6월

◆자료 포인트

• 애프터코로나의 파워 반도체 세계시장을 수요분야/디바이스별로 2025년까지 예측

• 파워 반도체 세계 시장규모, 메이커 점유율은 2019년 실적으로 업데이트

• SiC파워 반도체 세계 시장규모, 메이커 점유율 2019년 실적으로 업데이트

• SiC파워 반도체는 주요 파워 반도체 메이커의 투자계획, 제품투입 정보를 기재

• SiC파워 반도체는 xEV용을 중심으로 비용 예측, 기술요건, OEM/Tier1 메이커의 최신 동향을 분석

• SiC파워 반도체는 2030년까지 수요분야별 세계 시장규모를 예측

• 자동차용 파워 반도체 시장을 최신 정보로 업데이트(세계 시장규모, 서플라이체인, 메이커 점유율)

리서치 내용

조사 결과 요약

1 파워 반도체 시장 현황

1.1 파워 반도체 디바이스의 종류와 탑재 용도

1.2 파워 반도체의 시장동향과 추이

1.3 파워 반도체의 디바이스별 구성비

1.4 파워 반도체 수요분야별 구성비

1.5 파워 반도체 메이커 점유율

2 파워 반도체 주목시장 분석

2.1 MOSFET

　　2.1.1 시장동향

　　　　∙ 저내압 MOSFET

　　　　∙ -SJ-MOSFET

　　2.1.2 수요분야별 구성비

　　2.1.3 메이커 점유율

2.2 IGBT/파워모듈

　　2.2.1 시장 동향

　　　　∙ 파워모듈 탑재 동향

　　　　∙ IGBT 모듈의 기술동향

　　2.2.2 수요분야별 구성비

　　2.2.3 메이커 점유율

2.3 SiC 파워 반도체

　　2.3.1 시장 동향

　　2.3.2 수요분야별 구성비 추이

　　2.3.3 메이커 점유율

2.4 자동차용 파워 반도체

　　2.4.1 자동차용 다이오드/MOSFET 동향

　　　　∙ 다이오드

　　　　∙ 자동차용 MOSFET

　　　　∙ MOSFET의 주목 탑재 용도

　　　　∙ MOSFET 모듈

　　　　∙ 자동차용 파워 반도체의 시장규모 추이

　　2.4.2 xEV용 파워모듈 동향

　　　　∙ xEV용 파워모듈의 유통구조

　　　　∙ xEV용 파워모듈의 기술동향

　　　　∙ xEV용 파워모듈 서플라이 체인

　　　　∙ 일본계 자동차 메이커

　　　　∙ 해외 자동차 메이커(유럽, 미국, 중국, 한국)

3 파워 반도체 메이커의 사업 전략

Infineon Technologies AG

　　∙ IPC부문의 2019년도 매출액은 14억 유로

　　∙ 자동차용 IGBT칩 EDT2를 300mm 웨이퍼로 양산

　　∙ Cool SiCTM MOSFET가 xEV에서 채용 예정

STMicroelectronics

　　∙ 아그라테공업에서 300mm 라인을 정비 중

　　∙ xEV용이 증가해 SiC 파워 반도체는 세계 톱 점유율

　　∙ SiC파워 반도체에 대한 설비투자를 확대

　　∙ IGBT 제품 라인업을 확충 중

VISHAY

　　∙ 자동차용 다이오드는 세계 점유율 톱

　　∙ SJ-MOSFET 4세대 제품을 투입

CREE(Wolf Speed)

　　∙ Wolf Speed 매출액은 전년대비 45% 증가

　　∙ 3세대 SiC-MOSFET 제품 라인업을 확충 중

　　∙ SiC 웨이퍼/파워 반도체 생산능력을 증강

　　∙ 주요 메이커 4사와 SiC 웨이퍼 공급계약을 체결

ON Semiconductor

　　∙ 2019년 전사 매출액은 50억 달러 이상

　　∙ 2019년 xEV용 IGBT 모듈 <VE-Trac> 시리즈를 제품화

　　∙ Si파워 반도체용 300mm 웨이퍼 공장을 취득

　　∙ SiC에 대하여 CREE, GT ADVANCED TECHNOLOGIES와 계약

후지덴키

　　∙ xEV용 IGBT 모듈의 매출액이 견조하게 추이

　　∙ xEV용 4세대 직접 수냉 IGBT 모듈을 2019년에 양산 시작

　　∙ 2세대 트렌치 게이트형 SiC-MOSFET 제품화

미쓰비시덴키

　　∙ 2019년도 파워 반도체 사업은 견조하게 추이

　　∙ 폭넓은 제품 라인업으로 에어컨용 IPM 점유율 1위

　　∙ xEV용 파워모듈에 RC-IGBT/SiC-MOSFET 적용

　　∙ 2세대 SiC-MOSFET 모듈 개발

ROHM

　　∙ 4세대 SiC-MOSFET 개발 중

　　∙ Vitesco와 EV용 SiC 파워 반도체로 협력

중국파워반도체메이커

　　∙ CRC(中国中車)

　　∙ Star Power Semiconductor

　　∙ BYD

　　∙ Nanjing Silver Micro Electronics

4 SiC 파워 반도체 시장 전망

4.1 SiC 웨이퍼 시장동향

　　∙ SiC 웨이퍼 비용 예측(2020~2025CY)

4.2 파워 반도체 메이커 SiC 전략

　　∙ 해외 메이커

　　∙ 일본계 메이커

4.3 SiC 파워 반도체 가능성 분석

　　4.3.1 정보통신

　　4.3.2 산업

　　4.3.3 자동차(xEV)

　　　　∙ xEV용 SiC 파워 반도체 개발동향(OEM/Tier 1)

　　<자동차 메이커(OEM)>

　　<Tier1 서플라이어>

　　　　∙ xEV용 SiC 파워 반도체 보급패턴 예측(2018~2030년)

　　　　∙ xEV용 SiC파워 반도체의 시장규모 예측(금액)

4.4 SiC 파워 반도체 시장규모 예측

5 애프터코로나의 파워 반도체 시장규모 전망

5.1 주요 파워 반도체 메이커 2020년 전망

5.2 파워 반도체 시장규모 예측

도표목차

도표1 파워 반도체의 디바이스 종류 및 탑재용도

도표2 파워 반도체 시장규모 추이(2014~2020CY 전망 WW 금액)

도표3 파워 반도체의 시장규모 추이(1999~2020CY 전망 WW 금액)

도표4 파워 반도체 디바이스별 구성비(2019CY 실적 WW금액)

도표5 파워 반도체 디바이스별 시장규모 추이(2014~2020CY 전망 WW 금액)

도표6 파워 반도체의 디바이스별 시장규모 추이(2011~2020CY WW 금액)

도표7 파워 반도체의 디바이스별 구성비 추이(2014~2020CY 전망 WW 금액)

도표8 파워 반도체 수요분야별 구성비(2019CY 실적 WW금액)

도표9 파워 반도체 수요분야별 시장규모 추이(2014~2020CY 전망 WW 금액)

도표10 파워 반도체 수요분야별 시장규모 추이(2011~2020CY 전망 WW 금액)

도표11 파워 반도체 수요분야별 구성비 추이(2014~2020CY 전망 WW 금액)

도표12 파워 반도체 메이커 점유율(2019CY 실적 WW금액)

도표13 SJ-MOSFET 구조 비교

도표14 SJ-MOSFET 채용기기와 내압/전류값

도표15 MOSFET 수요분야별 구성비(2019CY 실적 WW 금액 기준)

도표16 MOSFET의 메이커 점유율(2019CY 실적 WW 금액 기준)

도표17 파워모듈 채용동향

도표18 신에너지/산업기기용 IGBT 모듈 기술동향

도표19 IGBT/파워모듈 수요분야별 구성비(2019CY 실적 WW 금액 기준)

도표20 IGBT/파워모듈 메이커 점유율(2019CY 실적 WW 금액 기준)

도표21 파워 모듈의 메이커 점유율(2019CY 실적 WW 금액 기준)

도표22 SiC 파워 반도체 시장규모 추이(2015~2020CY 전망 WW 금액)

도표23 SiC 파워 반도체 수요분야별 구성비 추이(2015~2020CY 전망 WW 금액)

도표24 SiC 파워 반도체 메이커 점유율(2019CY WW 금액)

도표25 자동차용 파워 반도체 탑재동향

도표26 자동차용 다이오드의 탑재사례

도표27 저내압 MOSFET 수요분야별 필요성능/기술동향

도표28 IPD에서의 실장별 차이

도표29 자동차용 MOSFET/IPD 구분

도표30 자동차용 저내압MOSFET 탑재용도

도표31 전동펌프에서 MOSFET의 탑재개수

도표32 ADAS용 카메라로 구현되어 있는 MOSFET

도표33 제3세대 컬럼 어시스트식 EPS에 탑재된 ECU(ZF-TRW)

도표34 EPS의 ECU용 1 패키지 파워 모듈(Fairchild·Bosch)

도표35 덴소의 EPS용 MOSFET 모듈 IPWM

도표36 자동차용 파워 반도체 시장규모 추이(2017~2020년 WW금액)

도표37 xEV용 인버터의 구성

도표38 인버터/파워모듈유통구조

도표39 xEV용 인버터의 IGBT 모듈 유형별 개요

도표40 미쓰비시전기의 J1시리즈 구조 비교

도표41 Bosch의 HV/EV용 인버터 모듈 INVCOM

도표42 프리우스에 탑재된 IGBT의 성능 비교

도표43 Hybrid PACK™ DSC의 외관(좌)과 방열 구조(우)

도표44 히타치AMS의 Audi용 EV용 인버터와 양면냉각 파워모듈

도표45 프리우스에서의 인버터/파워모듈의 차이

도표46 LEAF(2대째)의 인버터에 탑재되어 있는 Hybrid PACK2

도표47 인버터/파워모듈의 서플라이체인(일본계 자동차 메이커)

도표48 해외 자동차 메이커의 인버터/파워모듈의 서플라이체인

도표49 CIPOS 제품 라인업

도표50 XT를 적용한 Prime PACK 제품 라인업

도표51 xEV용 인버터용 IGBT의 비교(IGBT3/EDT2)

도표52 HPDr의 로드맵(상)과 모듈의 내부 구조(하)

도표53 Hybrid PACK™ DSC

도표54 Cold Split 기술

도표55 STM의 xEV용 SiC 제품 로드맵

도표56 STM의 SiC파워 반도체 설비투자 계획

도표57 ST Microelectroics의 IGBT 제품 종류

도표58 SiC 웨이퍼/파워 반도체 투자 계획

도표59 EV의 SiC 적용에 의한 효율화와 탑재 비용

도표60 ON Semiconductor의 xEV용 파워 반도체(양면 냉각 타입)

도표61 4세대 직접 수냉 모듈의 성능과 외관

도표62 풀 SiC 모듈 제품 라인업

도표63 백색가전용 DIPIPM 제품 전개

도표64 미쓰비시전기의 xEV용 파워모듈 제품 전개

도표65 6.5kV의 SiC-SBD를 내장한 SiC-MOSFET의 구조

도표66 제4세대 SiC-MOSFET의 성능

도표67 SiC 단결정 웨이퍼의 가격동향

도표68 6인치 SiC 웨이퍼의 비용예측

도표69 주요 파워 반도체 메이커인 SiC의 생산동향

도표70 서버의 SiC-SBD/SiC-MOSFET 적용사례

도표71 xEV용 SiC 파워 반도체 개발동향과 제품 투입시기

도표72 NIO의 SiC 인버터를 탑재한 E 액슬

도표73 ZF의 xEV용 인버터와 E 액슬

도표74 Borg Waner/DELPHAI의 E 액슬과 풀 SiC 모듈

도표75 xEV용 SiC 파워 반도체 투입 예측(2020~2030 CY WW 인버터)

도표76 xEV용 SiC파워 반도체 시장규모 예측(2019~2030CY WW 금액)

도표77 SiC 파워 반도체 시장규모 예측(2018~2030CY WW 금액)

도표78 주요 파워 반도체 메이커의 2020년 전망 설비투자 계획

도표79 디바이스별 파워 반도체 시장규모와 연평균 성장률(CAGR)

도표80 수요분야별 파워 반도체 시장규모와 연평균 성장률(CAGR)

도표81 5G 통신기지국에 탑재되는 파워 반도체

도표82 각국에서의 IEC규격 도입시기

도표83 신에너지 신규 도입량 예측

도표84 디바이스별 파워 반도체 시장규모 예측(2019~2025CY WW 금액)

도표85 수요분야별 파워 반도체 시장규모 예측(2019~2025CY WW 금액)