Stratistics MRC에 따르면 세계의 자동차용 파워 모듈 시장은 2024년에 76억 5,000만 달러를 차지하며 2030년에는 204억 3,000만 달러에 달할 것으로 예측되며, 예측 기간 중 CAGR은 17.8%입니다.
차량용 전력 모듈은 특히 전기자동차 및 하이브리드 시스템에서 차량내 전력을 관리하고 변환하기 위해 설계된 소형 통합 장비입니다. 이 모듈은 일반적으로 전력 변환, 모터 제어, 열 관리 등 여러 기능을 하나의 장비에 통합합니다. 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 및 실리콘 카바이드(SiC) 부품과 같은 첨단 반도체 기술을 채택하여 효율적인 에너지 변환 및 성능 향상을 실현합니다.
전기자동차 및 하이브리드차에 대한 수요 증가
소비자들이 지속가능한 교통수단을 점점 더 많이 찾고 있는 가운데, 제조업체들은 자동차의 에너지 흐름을 관리하는 파워 일렉트로닉스의 효율성과 성능을 우선시하고 있으며, APM은 배터리의 전기 에너지를 변환 및 제어하여 전기 드라이브 트레인에 전력을 공급하는 데 중요한 역할을 합니다. 전기 드라이브 트레인에 전력을 공급하여 최적의 성능과 주행거리를 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 반도체 소재 및 열 관리 시스템 개선과 같은 기술 발전으로 APM은 더욱 작고 효율적이 되어 차량 성능을 더욱 향상시키고 있습니다. 이러한 추세는 친환경 모빌리티로의 전환을 지원할 뿐만 아니라 자동차 산업과 기술 산업의 협업을 촉진하고 향후 더욱 정교하고 신뢰할 수 있는 전기 및 하이브리드차 시스템을 위한 길을 열어줄 것입니다.
EV용 인프라의 한계
전기자동차(EV)를 위한 제한된 인프라는 EV의 효율적인 에너지 관리에 필수적인 자동차 파워 모듈의 개발과 보급에 큰 걸림돌이 되고 있습니다. 충전소 부족과 전력망 용량 부족은 소비자들에게 장벽이 되고, 주행거리 불안과 충전 용이성에 대한 우려로 인해 잠재적인 구매 의욕을 떨어뜨리고 있습니다. 이러한 인프라 부족은 전기자동차로의 전환을 지연시킬 뿐만 아니라 제조업체가 전력 모듈 기술에 투자하고 최적화하는 능력에도 영향을 미칩니다. 탄탄한 충전 솔루션 네트워크가 없다면, 성능과 에너지 효율을 향상시키는 이러한 첨단 모듈의 잠재력을 최대한 발휘하지 못할 것입니다.
첨단운전자보조시스템(ADAS) 수요 증가
자동차가 적응형 크루즈 컨트롤, 차선 유지 보조, 자동 주차 등의 기술을 점점 더 많이 통합함에 따라 신뢰할 수 있고 효율적인 전원 관리 솔루션에 대한 수요가 급증하고 있으며, APM은 에너지 효율과 열 관리를 보장하면서 이러한 복잡한 시스템에 필요한 전력을 공급하는 데 중요한 역할을 합니다. 복잡한 시스템에 필요한 전력을 공급하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한 고성능 반도체와 혁신적인 냉각 기술을 APM에 통합함으로써 ADAS 기능의 원활한 작동을 가능하게 하여 차량의 안전과 성능 향상에 기여합니다.
성능과 신뢰성에 대한 우려
성능과 신뢰성에 대한 우려는 APM은 극한의 온도, 진동 및 전자기 간섭의 영향을 받는 열악한 환경에서 작동하는 경우가 많습니다. 이러한 환경은 열 관리 문제를 일으켜 과열 및 수명 단축을 초래할 수 있습니다. 복잡한 전자 부품이 통합되어 있으므로 제조 결함이나 설계 결함으로 인한 고장 위험이 높아집니다. 또한 변환 과정에서의 전력 손실은 전체 효율을 떨어뜨려 자동차의 성능과 주행 거리에 영향을 미칠 수 있습니다. 더 높은 전력 밀도와 컴팩트한 설계에 대한 요구가 높아지면서 엔지니어들이 크기, 무게, 신뢰성의 균형을 맞추기 위해 노력함에 따라 이러한 문제가 더욱 악화되고 있습니다.
COVID-19는 자동차 파워 모듈 분야에 큰 영향을 미쳐 공급망, 제조 공정 및 소비자 수요에 광범위한 혼란을 일으켰습니다. 공장 가동 중단 및 제한으로 인한 공장 폐쇄 및 생산 능력 감소는 반도체 부품 부족과 함께 자동차용 일렉트로닉스 생산에 지장을 초래했습니다. 팬데믹 기간 중 소비자의 우선순위가 바뀌고 많은 소비자들이 자동차 구매를 미루면서 신차 및 해당 파워 모듈에 대한 수요가 감소했습니다.
예측 기간 중 승용차 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
승용차 부문은 효율성과 성능 향상을 위해 예측 기간 중 가장 큰 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 모듈은 특히 자동차 산업이 전기화 및 ADAS(첨단 운전자 보조 시스템)로 이동함에 따라 자동차내 전기 에너지 분배를 관리하는 데 중요한 역할을 합니다. APM은 광대역 갭 반도체 및 첨단 열 관리 솔루션과 같은 첨단 기술을 통합하여 더욱 소형화, 경량화, 고효율화 되고 있습니다. 자동차 제조업체들이 엄격한 배기가스 규제와 친환경적이고 효율적인 자동차에 대한 소비자의 요구에 부응하기 위해 노력하는 가운데, 고성능 APM의 개발은 필수적입니다.
온보드 충전기 부문은 예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다.
온보드 충전기 분야는 예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다. 첨단 충전 기술을 통합함으로써 OBC는 전력망에서 차량 배터리 시스템으로 효율적인 에너지 전송을 가능하게 합니다. 이러한 발전은 충전 시간을 단축할 뿐만 아니라 에너지 소비를 최적화하여 전체 차량 성능 향상에 기여합니다. 최신 OBC 설계는 작고 가벼우며, 실시간 모니터링 및 적응형 충전 전략을 가능하게 하는 스마트 기능을 내장하고 있습니다. 또한 OBC를 자동차 파워 모듈에 통합하면 다양한 전기 부품 간의 원활한 상호 작용을 촉진하여 시스템 효율을 높이고 전체 차량 무게를 줄일 수 있습니다.
아시아태평양은 연비 효율과 지속가능성에 대한 관심이 높아지면서 예측 기간 중 자동차 파워 모듈 시장에서 가장 큰 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 각국 정부가 엄격한 배기가스 규제를 시행하고 소비자의 환경 인식이 높아짐에 따라 자동차 제조업체들은 첨단 차량용 파워 모듈 개발에 우선순위를 두고 있습니다. 반도체 기술과 파워 일렉트로닉스의 기술 혁신은 보다 효율적인 시스템 통합을 촉진하고 자동차 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 소비자의 운전 비용을 낮출 수 있습니다. 중국, 일본, 한국 등 국가들이 이러한 움직임을 주도하고 있으며, 최첨단 전력 모듈을 생산하기 위해 연구개발에 많은 투자를 하고 있습니다.
북미는 예측 기간 중 수익성 높은 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 자동차 산업이 전동화 및 스마트 기술로 전환함에 따라 제조업체들은 기술 기업, 연구 기관 및 부품 공급업체와 협력하여 전력 모듈 설계를 혁신하고 최적화하는 움직임이 가속화되고 있습니다. 이러한 협력은 고성능 전기자동차에 필수적인 첨단 소재와 보다 효율적인 냉각 시스템 개발을 촉진합니다. 또한 파트너십은 공급망 간소화를 통해 중요한 부품에 대한 적시 접근을 보장하고 생산 비용을 절감하는 한편, 기업이 엄격한 규제 기준과 소비자 수요를 충족하는 최첨단 전력 솔루션의 출시를 가속화할 수 있도록 돕습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Automotive Power Modules Market is accounted for $7.65 billion in 2024 and is expected to reach $20.43 billion by 2030 growing at a CAGR of 17.8% during the forecast period. Automotive Power Modules are compact, integrated devices designed to manage and convert electrical power within vehicles, especially in electric and hybrid systems. These modules typically combine multiple functions, such as power conversion, motor control, and thermal management, into a single unit. By employing advanced semiconductor technologies, such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and silicon carbide (SiC) components, they ensure efficient energy conversion and improved performance.
Increasing demand for electric and hybrid vehicles
As consumers increasingly seek sustainable transportation options, manufacturers are prioritizing the efficiency and performance of power electronics that manage energy flow in these vehicles. APMs play a crucial role in converting and controlling electrical energy from batteries to power the electric drivetrain, ensuring optimal performance and range. With advancements in technology, such as improved semiconductor materials and thermal management systems, APMs are becoming more compact and efficient, further enhancing vehicle performance. This trend not only supports the shift towards greener mobility but also fosters collaboration between automotive and technology sectors, paving the way for more sophisticated and reliable electric and hybrid vehicle systems in the future.
Limited infrastructure for EVs
The limited infrastructure for electric vehicles (EVs) significantly hampers the development and adoption of Automotive Power Modules, which are essential for efficient energy management in EVs. Insufficient charging stations and inadequate grid capacity create barriers for consumers, deterring potential buyers who are concerned about range anxiety and charging accessibility. This lack of infrastructure not only slows down the transition to EVs but also impacts manufacturers' ability to invest in and optimize power module technologies. Without a robust network of charging solutions, the full potential of these advanced modules, which enhance performance and energy efficiency, remains unrealized.
Growing demand for advanced driver assistance systems
As vehicles increasingly integrate technologies such as adaptive cruise control, lane-keeping assistance, and automated parking, the need for reliable and efficient power management solutions has surged. APMs play a critical role in supplying the necessary power for these complex systems while ensuring energy efficiency and thermal management. Furthermore, the integration of high-performance semiconductors and innovative cooling techniques within APMs enables the seamless operation of ADAS features, contributing to improved vehicle safety and performance.
Performance and reliability concerns
Performance and reliability concerns pose significant challenges. APMs often operate in harsh environments, subject to extreme temperatures, vibrations, and electromagnetic interference. These conditions can lead to thermal management issues, causing overheating and reduced lifespan. The integration of complex electronic components increases the risk of failure due to manufacturing defects or design flaws. Power loss during conversion processes can also diminish overall efficiency, impacting vehicle performance and range. The evolving demands for higher power density and compact designs exacerbate these issues, as engineers strive to balance size, weight, and reliability.
The COVID-19 pandemic significantly impacted the automotive power module sector, causing widespread disruptions across supply chains, manufacturing processes, and consumer demand. Lockdowns and restrictions led to factory closures and reduced production capacities, which, coupled with a shortage of semiconductor components, hindered the production of automotive electronics. The shift in consumer priorities during the pandemic, with many opting to postpone vehicle purchases, resulted in decreased demand for new cars and their corresponding power modules.
The Passenger Cars segment is expected to be the largest during the forecast period
Passenger Cars segment is expected to be the largest during the forecast period to improve efficiency and performance. These modules play a crucial role in managing electrical energy distribution within vehicles, particularly as the automotive industry shifts towards electrification and advanced driver-assistance systems. By integrating cutting-edge technologies, such as wide-bandgap semiconductors and advanced thermal management solutions, APMs are becoming more compact, lightweight, and efficient. As manufacturers strive to meet stringent emissions regulations and consumer demand for greener, more efficient vehicles, the development of high-performance APMs is essential.
The On-Board Charger segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
On-Board Charger segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. By integrating advanced charging technologies, OBCs enable efficient energy transfer from the power grid to the vehicle's battery system. This advancement not only reduces charging times but also optimizes energy consumption, contributing to overall vehicle performance. The latest OBC designs are compact, lightweight, and incorporate smart features that allow for real-time monitoring and adaptive charging strategies. Moreover, the integration of OBCs into automotive power modules facilitates seamless interaction between various electrical components, enhancing system efficiency and reducing overall vehicle weight.
Asia Pacific region is anticipated to command the largest share of the Automotive Power Modules Market over the extrapolated period, driven by an increased focus on fuel efficiency and sustainability. As governments implement stringent emissions regulations and consumers become more environmentally conscious, automakers are prioritizing the development of advanced automotive power modules. Innovations in semiconductor technology and power electronics are facilitating the integration of more efficient systems, which not only boost vehicle performance but also lower operating costs for consumers. Countries like China, Japan, and South Korea are leading this charge, investing heavily in research and development to produce cutting-edge power modules.
North America region is estimated to witness profitable growth during the projected period. As the automotive industry shifts towards electrification and smart technologies, manufacturers are increasingly joining forces with tech companies, research institutions, and component suppliers to innovate and optimize power module designs. These collaborations facilitate the development of advanced materials and more efficient cooling systems, essential for high-performance electric vehicles. Additionally, partnerships help streamline supply chains, ensuring timely access to critical components and reducing production costs, and also companies can accelerate the deployment of cutting-edge power solutions that meet stringent regulatory standards and consumer demands.
Key players in the market
Some of the key players in Automotive Power Modules market include Broadcom Inc, Continental AG, Delphi Technologies, Denso Corporation, Emerson Electric, Harman International, NXP Semiconductors, Panasonic Corporation, Siemens AG and Toshiba Corporation.
In January 2023, Resonac Corporation announced the launch of a full-scale operation of power modules, focusing on enhancing material-related developments for power semiconductors, its packages, and power modules.
In December 2022, STMicroelectronics released its new high-power modules for e-mobility applications, focusing on enhancing vehicles' performance and driving range. Hyundai selected its new SiC-based power modules for its electric vehicle platform.
In October 2022, BMW Group announced a USD 1.7 billion investment plan for the production of electric vehicles in the United States. Additionally, they entered into an agreement with Envision AESC for the provision of battery cells to their Spartanburg plant.
In September 2022, Onsemi launched its automotive SiC-based power modules for on-board charger application. Integrating these latest power modules will allow electric vehicles to charge at a higher rate than before. The company launched three modules exhibiting low conduction and low switching loss.
In July 2022, Toshiba developed its silicon carbide MOSFET with properties such as low resistance and a significant reduction in switching loss. Its ability to reduce switching loss and low resistance makes it suitable for inverters in various industries, including vehicle electrification and industrial equipment.