세계 파워 반도체 시장 조사
□ 개요
- 일본 야노경제연구소에서는 파워 반도체 메이커, 웨이퍼 메이커 등을 대상으로 세계 파워 반도체 시장 조사를 실시하여 그 결과를 이하와 같이 보고함.
□ 2013년의 시장 개황 및 2014년 전망
- 2013년의 파워 반도체의 세계 시장 규모(메이커 출하금액 기준)는, 전년 대비 5.9% 증가한 143억 1,300만 달러가 되었음. 2013년이 플러스 성장을 기록한 요인으로는, ①중국 시장의 회복, ②자동차분야의 수요 확대, ③신에너지용 기기에 대한 투자 확대의 3가지 점을 꼽을 수 있음.
- 2012년은 수주가 침체한 중국 시장이었으나, 2013년 후반부터 산업기기 및 백색가전, 신에너지용 기기, 전철 등의 분야에서 수요가 회복하였음. 산업기기 분야는 범용 인버터, 서보모터용이 호조로, 저코스트의 범용 인버터의 공장설비에 대한 보급이 진전하고 있음. 이 밖에 자동차용 설비투자가 확대되어, 생산라인의 조립용 로봇에 탑재되는 서보모터용의 IPM(Intelligent Power Module, 이하 IPM)의 수요도 증가하고 있음. 또, 백색가전도 재고조정이 일단락, 한때 둔화되었던 에어컨의 인버터화율도 마침내 50%를 초과하고 있음.
- 자동차분야에서는 세계의 자동차 판매대수가 순조롭게 확대하여, 차량 탑재용 다이오드 및 MOSFET, IGBT 모듈 등의 수요가 확대되고 있음. 특히 저연비로 직결되는 아이들스탑시스템(이하, ISS)과 전동파워스테어링(이하, EPS)의 시장 규모가 확대되고, HV(Hybrid Vehicle, 이하 EV)도 일본 시장을 중심으로 증가하였음. 또, 차량에 탑재되는 전장품은 증가 경향에 있어, ECU(Electric control unit, 이하 ECU)에 실장되는 다이오드와 MOSFET의 수요도 확대되고 있음.
- 유럽태양광발전산업협회(EPIA)의 발표에 따르면, 2013년의 세계의 태양광발전의 연간도입량은 전년 대비 두 자릿수의 성장을 나타내, 중국이 연간도입량에서 최고를 기록하였고, 2위는 일본, 3위는 미국이었음. 이 때문에, 2012년부터 계속해서 일본, 미국에서 태양광발전용 PCS(파워 컨디셔너, 이하 PCS)용 IGBT 모듈의 출하는 호조로 추이하고 중국으로도 수요가 회복하고 있음.
- 2013년 후반부터 계속해서 견조하게 시장은 추이하고 있어, 2014년의 파워 반도체의 세계 시장 규모는 전년 대비 6.2% 증가한 152억 달러로 예측됨. 정보·통신분야에서는 PC나 LCD TV, 각종 디지털가전용 MOSFET의 수요가 회복되고 있어, 일부의 파워 반도체 메이커에서는 2014년 전반의 공장가동률이 80~100%에 달하였음.
- 산업기기도 중국 시장을 겨냥한 범용 인버터와 서보모터, 백색가전용 IPM의 출하가 계속해서 호조이며 전철용 수요도 회복되고 있음. 또, 아시아 시장에서의 백색가전의 출하도 호조로 추이하해, 백색가전용 IPM을 생산하는 메이커의 공장가동률은 풀 생산에 근접한 상황임. 자동차도 또, 계속 호조의 판매대수로 추이하며 자동차용 MOSFET, 다이오드도 견조하게 확대될 것으로 예측됨.
□ 향후의 가능성과 예측
○ 2020년까지의 파워 반도체 시장 예측
- 2020년의 파워 반도체 세계 시장(메이커 출하금액 기준)은, 294억 5,000만 달러가 될 것으로 예측됨. 2013년부터 2020년까지의 연평균성장률은 10.9%가 되어, 2020년의 시장 규모는 2013년의 2.1배가 됨.
- 수요 분야별로 보면, 향후에도 백색가전과 산업기기, 자동차분야가 파워 반도체 시장을 견인함. 백색가전은, 중국, 동남아시아 국가들의 경제 성장에 맞춰 보급 확대가 진전하고 있는데 특히 에어컨의 인버터화율이 상승하고 있음. 이 때문에, 내압 600V의 IPM의 수요가 확대될 것으로 예측되어, 파워 반도체 메이커 각 사에서는 IPM의 생산능력 확대를 위한 설비투자를 추진하고 있음.
- 산업분야는, 범용 인버터와 서보모터 등의 산업기기·설비, 태양광발전 및 풍력발전 등의 신에너지용 기기, 전철용 수요가 확대됨. 범용 인버터 및 UPS(무정전전원장치, 이하 UPS)는 신흥국 시장의 공장설비에서 채용율이 상승하고 있고, 서보모터도 반도체제조장치 및 산업용 로봇용 수요가 신장할 것으로 예측됨. 태양광발전은 중국과 일본, 미국, 풍력발전은 아시아가 수요의 중심이 됨. 인도와 브라질 등 신흥국에서도 태양광발전의 프로젝트가 2014~2015년에 걸쳐 개시될 예정으로, 내압 1200V의 IGBT 모듈의 수요가 확대될 전망임. 풍력발전도 유럽에서 아시아시장에서의 수요 확대가 기대되고 있어, 육상부터 해상풍력발전에 대한 설비투자가 활발해지고 있음. 도, 풍차의 대형화도 진전하고 있어, 이에 따른 IGBT 모듈의 대용량화 등도 진전하여 갈 것으로 예상됨.
- 자동차는, 연비 향상 및 CO2 삭감을 위해 EPS나 ISS의 보급이 진전하고, 탑재되는 ECU의 수도 증가하여 차량 1대당 사용되는 파워 반도체의 수는 증가함. 유럽에서는 EURO 6(유럽의 배기가스 규제)에 대응하기 위해, 차량전원의 48V화가 본격화될 가능성이 높아, 이에 따라 파워 반도체의 탑재개수는 더욱 증가함. 또, 세계의 HV/EV 출하대수는 2020년에는 1,200만대 규모에 달할 것으로 예측되어, IGBT 모듈의 수요도 확대될 전망임. EPS와 전동에어컨, 전동펌프 등의 파워 반도체는, 코스트다운을 위해 모듈화가 진전할 것으로 예상됨.
○ SiC 및 GaN 등의 차세대 반도체의 채용 동향
- SiC(실리콘 카바이드) 및 GaN(갈륨 나이트라이드) 등의 차세대 파워 반도체의 세계 시장 규모(메이커 출하금액 기준)는 2020년에 28억 2,000만 달러가 될 것으로 예측됨. 2013년부터 2020년까지의 연평균성장률은 63.6%임.
- SiC 파워 반도체는, 2014년 후반부터 2015년에 걸쳐 6인치의 SiC 웨이퍼에서의 양산, 트렌치 타입의 제품 투입이 각 사에서 시작되어, SiC 트랜지스터의 코스트다운이 진전함. 이 때문에, 다이오드뿐만 아니라, 스위칭 소자에 SiC 트랜지스터의 적용이 시작되어 풀 SiC 모듈의 표준품의 시장 투입이 활발할 것으로 보임. 특히 SiC 파워 반도체의 채용 메리트가 큰 것이, 장시간 가동에서 고효율이 요구되는 태양광발전용 PCS나 UPS, 산업기기용 전원 등임. 이미 일부 특수산업기기인 SiC 트랜지스터의 탑재는 시작되고 있으나, 채용이 본격화되는 것은 2015년 이후임.
- 또, SiC 파워 반도체를 채용한 태양광발전 PCS는 유럽 메이커가 앞서고 있었으나 일본에서도 10kW 이상의 PCS를 중심으로 2015년부터 탑재가 개시됨. 차량 탑재분야는, PHV/EV용 차량 탑재 충전기에서의 채용이 개시되고 있으며 승압 컨버터 등에서의 평가시험이 진행되고 있음. HV/EV의 메인 인버터에의 채용은 2019~2020년경에 될 전망으로, 차량 탑재분야에서의 SiC 파워 반도체의 보급 확대는 2020 이후가 될 가능성이 높을 것으로 예측됨.
- GaN 파워 반도체에 대해서는, 내압 600V의 GaN 트랜지스터의 샘플 출하가 2013년부터 개시되고 있음. 양산은 GaN 파워 반도체보다도 지연되고 있으나, 2015년부터 2016년에 걸쳐 서버와 통신기지국용 전원, 가정용 태양광발전용 PCS에서의 채용이 예측되어, PC용 VC어댑터, 플랫패널 디스플레이, 차량 탑재 충전기 등에서도 평가시험이 개시되고 있음. 2017~2018년에 걸쳐서는, 6인치부터 8인치의 GaN On Si 웨이퍼에서의 양산이 개시, 코스트다운에 의한 시장 확대가 기대됨.
<자료 출처 및 원문 URL>
- 자료 출처 : 야노경제연구소
- 원문 URL : http://www.yano.co.jp/press/pdf/1279.pdf
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