전력반도체 시장에 주목해야 할 시기
투자 아이디어 요약
- 전력 반도체 시장은 본격적인 성장을 예고하고 있는데, 전력반도체는 기존 실리콘 대신 소재를 SiC(실리콘카바이드)와 GaN(질화갈륨)을 사용해서 만드는 반도체로 향후 전기차에 집중적으로 적용될 것으로 판단되는 부품임
- SiC 전력 소자 시장은 전기차 주도로 2027년까지 연평균 ‘34%’의 고성장이 전망되는데, SiC 전력소자의 시장 규모는 2021년 10.9억 달러에서 2027년 62.97억 달러로 급증할 것으로 전망됨
- SiC 전력 소자는 자동차 분야가 성장을 주도하고 있으며, 전기차용 메인 인버터 등에서 수요가 견조한 것으로 분석됨
- SiC는 기존 전력소자로 활용되던 Si(실리콘) 소재 대비 항복전압(역방향 전압을 견디는 정도)이 10배가량 높고, 전자가 모여 있는 부분과 그렇지 않은 부분 간의 차이를 나타내는 밴드갭 또한 Si 대비 3배 넓은데, 밴드갭이 넓으면 고온 환경에서 자유전자가 자유롭게 움직이게 돼도 이를 제어하는 데 용이하다는 장점이 있음
- 이 같은 장점 덕분에 SiC 전력소자는 자동차, 에너지, 산업 시스템, 통신 인프라 등 다양한 분야에서 활용도가 점차 증가하고 있으며, 특히 전기차(EV)용 메인 인버터(트랙션 인버터) 등 자동차 분야에서 SiC 전력소자에 대한 수요가 증가하고 있는데, 메인 인버터는 온보드 고전압(HV) 배터리의 DC 전원을 AC 전원으로 변환해 모터를 구동하는 역할을 담당함
- SiC, GaN(질화갈륨) 과 같은 와이드 밴드갭 반도체는 에너지 효율과 전력 밀도가 높아 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 특히 차량용 전력소자 시장에서 SiC 소재가 GaN 대비 개발 속도가 더 빨라 보급이 활발히 이루어지는 상황임
- 비중이 가장 높은 자동차 분야는 2021년 6.85억 달러에서 2027년 49.86억 달러로 7배 이상 성장할 것으로 나타났으며, 비중 역시 2021년 62.8%에서 2027년 79.1%로 크게 확대될 것으로 전망되고, 2021년 시장 규모가 1억 달러대에 달하는 에너지, 산업 분야도 2027년에는 3~4배 수준으로 성장할 것으로 전망됨
- 출처: 신한금융투자
이전 요약 정보 History
- 화합물 반도체란 두 종류 이상의 원소로 구성되어 있는 반도체로 우리에게 익숙한 Si(실리콘), Ge(게르마늄)과 같은 단원소 반도체와 구분됨
- 단원소 반도체는 반도체 공정 선폭이 10나노 미만에 다다르며 생산의 어려움과 Si의 물성 한계에 따른 근본적 문제점이 부각, 즉 반도체 소자의 성능 개선과 발열 문제 해결을 통한 효율성 개선을 위해서는 화합물 반도체 활용이 필수적
- 화합물 반도체의 주인공은 GaN(질화갈륨)과 SiC(실리콘 카바이드)로, 다양한 화합물 반도체가 존재하지만 근시일내 폭발적 성장을 나타낼 것으로 전망되는 것은 이 두 소재임
- GaN은 빠른 스위칭 속도와 밴드갭이 Si 대비 3배가 높아 RF 장비 및 가전 전력 변환 장치 사용에 용이하며, SiC는 고전압과 고내열성을 보유하고 있고 밴드갭이 Si 대비 3배가 높아 전기차 및 전력 변환 장치 사용에 용이함
- 글로벌 자동차 반도체 전문 기업들과 전력 반도체 전문 업체들은 이미 8인치 웨이퍼 상용화 단계에 돌입하였으며, 국내 기업들은 이제 4인치 웨이퍼 상용화를 끝내고 6인치에 도전하고 있어 글로벌 리딩 기업과의 기술 격차가 존재하지만, 향후 가장 빠르게 성장할 것으로 예상되는 전기차 시장과 RF시장 내 부가가치 확보를 위해서는 화합물 반도체 시장 진출이 필수적인 상황
관련종목 요약
KEC, RFHIC, RF머트리얼즈, 예스티