Secondo il recente rapporto di Yole Group il mercato globale dell’elettronica di potenza crescerà di altri 15 miliardi entro il 2030 trainato da settori come la mobilità elettrica, le energie rinnovabili e le applicazioni industriali.
Dopo un turbolento 2024, nel suo rapporto Status of the Power Electronics Industry 2025, Yole Group prevede che il mercato dei dispositivi di potenza crescerà con un CAGR dell’8,7% dal 2024 al 2030.
Nel 2024, il mercato dell’elettronica di potenza e la catena di fornitura sono stati sottoposti a numerose sfide:
- Una significativa espansione della capacità produttiva, unitamente a una domanda di xEV inferiore alle aspettative, che avrà ripercussioni in particolare sui mercati dei wafer e dei dispositivi SiC.
- L’ascesa dei produttori cinesi
- Elevati livelli di inventario dei dispositivi
- Forte pressione sui costi in mercati come il fotovoltaico (FV) e i sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS)
- Instabilità geopolitica e conflitti commerciali.
Nonostante il rallentamento della domanda di veicoli elettrici a batteria (BEV), la domanda complessiva di dispositivi energetici continua a crescere, trainata da veicoli elettrici ibridi (HEV e PHEV), fotovoltaico, BESS, alimentatori per data center (in particolare per servizi di intelligenza artificiale), caricabatterie DC per veicoli elettrici e progetti ferroviari e HVDC.
Il mercato globale dell’elettronica di potenza crescerà costantemente: secondo le proiezioni di Yole Group, il mercato aumenterà di oltre 15 miliardi di dollari entro il 2030, trainato da settori come la mobilità elettrica, le energie rinnovabili e le applicazioni industriali.
I dispositivi di potenza discreti continueranno a dominare il mercato, sebbene la quota dei moduli di potenza sia in rapida crescita. Il settore Automotive e Mobilità rimarrà il segmento di mercato più ampio. I moduli di potenza SiC e i dispositivi di potenza discreti, insieme ai dispositivi basati su GaN, guideranno la crescita, trainati dalla domanda di maggiore efficienza e maggiore densità di potenza del sistema.
La domanda di IGBT e tiristori al silicio sarà trainata dalla necessità di dispositivi maturi e da costi contenuti.
L’avanzata delle aziende cinesi
Sebbene la posizione di leadership tra i primi 20 fornitori di dispositivi di potenza sia ancora occupata da aziende europee, statunitensi e giapponesi, tra cui Infineon, onsemi, STMicroelectronics e Mitsubishi Electric, i player cinesi stanno aumentando la loro presenza e le loro quote di mercato. Quattro aziende cinesi – CRMicro, Silan, BYD e CRRC – sono entrate nella lista dei primi 20 produttori nel 2024.
>Dopo un periodo di investimenti aggressivi in capacità produttiva e nuove tecnologie come SiC e GaN, il settore dell’elettronica di potenza si trova ad affrontare un bilancio: le regole del gioco sono cambiate e le strategie devono evolversi.
- Nuove priorità strategiche: necessità di competitività dei costi, passaggio dall’integrazione verticale a modelli di business più flessibili, crescente importanza del multisourcing, accesso ai clienti cinesi e diversificazione oltre l’automotive
- Eliminare gradualmente le attività meno performanti
- Licenziamenti e ristrutturazioni
- Cambiamento nell’attenzione agli investimenti
- Riallineamento della tecnologia e della catena di fornitura (Silicio vs SiC vs GaN), passaggio alla produzione su wafer di diametro maggiore, strategie di produzione locali
La spinta alla riduzione dei costi
Nel panorama in evoluzione dell’elettronica di potenza, la spinta alla riduzione dei costi rimane una tendenza chiave.
Tra le tecnologie in gioco, il silicio continua a dominare grazie alla sua maturità, alla capillare rete di fornitori e all’efficienza dei costi. Ciò è particolarmente importante nei mercati sensibili al prezzo come l’energia solare e nel settore dei veicoli elettrici (EV), dove l’attenzione si sta spostando verso veicoli ibridi e ibridi plug-in (HEV/PHEV).
>Tuttavia, anche se il silicio mantiene la sua posizione, lo slancio verso le soluzioni in carburo di silicio (SiC) e nitruro di gallio (GaN) sta crescendo, spinto dalla necessità di tecnologie più avanzate e innovative. I produttori di dispositivi si stanno orientando verso dimensioni di wafer maggiori su tutte le principali piattaforme di materiali: silicio, SiC e GaN. Anche i requisiti di tensione dei dispositivi sono in aumento. C’è un crescente interesse non solo nel passaggio da 40 V a 100 V o da 650 V a 1.200 V, ma anche nel puntare a livelli di tensione intermedi come 2,0 kV e persino ad applicazioni ad altissima tensione che raggiungono fino a 10 kV.
Package sempre più performanti
Stanno entrando in scena anche nuovi tipi di dispositivi più performanti. I dispositivi GaN bidirezionali e i MOSFET a supergiunzione SiC stanno diventando sempre più importanti, mentre sempre più aziende stanno iniziando a implementare soluzioni JFET SiC. Sul lato dei dispositivi discreti, le innovazioni stanno guidando un passaggio verso tecnologie di raffreddamento superiori, interconnessioni con clip in rame e l’uso di composti di stampaggio a Tg più elevata per migliorare l’affidabilità e le prestazioni termiche.
I moduli di potenza stanno ora integrando tecniche di raffreddamento avanzate, spesso definite “module-on-cooler”. Presentano inoltre ingombri fisici ridotti, induttanza parassita estremamente bassa (inferiore a 10 nH), una migliore gestione termica e soluzioni di packaging su misura per ridurre i costi.
Infine, l’architettura dei convertitori di potenza sta diventando più modulare, consentendo flessibilità e scalabilità. Questi sistemi sono sempre più ottimizzati per soddisfare le esigenze di alta tensione e alta corrente, soprattutto nelle applicazioni che richiedono fino a 1.500 V DC, come i sistemi fotovoltaici (FV), i sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) e le infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici.
