Trump-Effekt für Power Semiconductors Leistungshalbleiter: weiteres Marktwachstum 2017/18

Richard Eden, IHS Markit Technology »Bei Server-Stromversorgungen setzen die ersten Hersteller auf GaN. Im Bereich der Hybrid- und Elektrofahrzeuge erwarten einige Experten nach 2020 den direkten Übergang von Silizium- auf GaN-basierte Lösungen.»
Richard Eden, IHS Markit Technology »Bei Server-Stromversorgungen setzen die ersten Hersteller auf GaN. Im Bereich der Hybrid- und Elektrofahrzeuge erwarten einige Experten nach 2020 den direkten Übergang von Silizium- auf GaN-basierte Lösungen.»

IHS Markit geht für 2017 von einem mindestens einstelligen Wachstum des Leistungshalbleiter-Marktes aus. Zu den Markttreibern zählen weiterhin das Streben nach höherer Power-Effizienz, höhere Integration, die fortschreitende Elektronifizierung des Autos, und sich dynamisch entwickelnde neue Märkte.

Manchmal gleicht das Analystengeschäft dem Blick in die Glaskugel, und wir von IHS Markit Technology müssen feststellen, dass wir mit unseren Prognosen für das Jahr 2016 wohl etwas zu pessimistisch waren. Wir hatten in unserem im Herbst veröffentlichten „Power Semiconductor Annual Forecast“-Report noch ein Wachstum von 2 Prozent für diskrete Leistungshalbleiter und ein Wachstum von 4 Prozent für Leistungshalbleitermodule erwartet. Bei den Power-ICs rechneten wir mit einem Rückgang von 3 Prozent. Gegen Ende des Jahres 2016 teilten uns dann viele Hersteller mit, dass wir unsere Einschätzungen jeweils um 2 Prozent nach oben korrigieren müssten.

Die Weltkonjunktur startet mit einem positiven Momentum ins Jahr 2017: IHS geht davon aus, dass das weltweite GDP nach 2,5 Prozent im Jahr 2016 im Jahr 2017 um 2,8 Prozent wachsen wird und 2018 um 3,1 Prozent. Neben einer positiven Entwicklung in den USA, Kanada, der Eurozone, Großbritannien und Japan müssen die Erwartungen für Indien, China und Brasilien jedoch wohl nach unten korrigiert werden. In den jüngsten Markteinschätzungen für die USA nach der Präsidentschaftswahl wird von Steuersenkungen sowohl im privaten Bereich als auch für die Wirtschaft ausgegangen. Parallel dazu wird mit zusätzlichen Investitionen in die öffentliche Infrastruktur ab 2018 gerechnet. Kurz- und mittelfristig dürften diese finanziellen Stimuli zu einem stärkeren ökonomischen Wachstum führen.

Wie wir bereits vor einem Jahr gesagt haben, hat die Übernahme von International Rectifier durch Infineon Technologies 2014 ein Übernahmekarussell angestoßen, das sich auch noch 2016 fortgesetzt hat. Im Leistungshalbleiterbereich gab es hier einige signifikante Übernahmen. So hat On Semiconductor im letzten Jahr endgültig die Übernahme von Fairchild abgeschlossen. Im Zuge von kartellrechtlichen Auflagen, die mit diesem Deal verbunden waren, trennte sich On Semiconductor im Laufe dieses Prozesses von seinen TVS-Dioden, Schaltthyristoren und Zünd-IGBTs. Diese Bereiche wurden an Littelfuse verkauft.

Die Ankündigung, dass NXP Semiconductor bereit ist, sich von Qualcomm übernehmen zu lassen, kam nur ein Jahr, nachdem NXP seinerseits Freescale übernommen hatte. NXP ist zudem dabei, sein Standard-Produkt-Geschäft (das Nexperia genannt wird) an ein Konsortium chinesischer Investoren zu verkaufen. Daneben hat Infineon die Wolfspeed-Power-Sparte und die RF-Division von Cree übernommen. Kyocera seinerseits hat die Übernahme von Nihon Inter Electronics (NIEC) abgeschlossen. Analog Devices hat Linear Technology übernommen, und Renesas kaufte Intersil. Solang die Zinsen niedrig bleiben, dürfte sich das Übernahmekarussell kurz- und mittelfristig weiterdrehen. Man darf gespannt sein, welche Firmen am Ende dieser Übernahmewelle dann übrigbleiben werden.

Der Automotive-Sektor treibt
weiterhin den Halbleitermarkt

Eine wichtige Entwicklung im Automotive-Bereich ist der Übergang von 12- auf 48-V-Batterien. Zugriff auf höhere Power- und Strom-Level wird Multi-Phase-Motor-Driving erlauben (mit sechs anstelle von bisher drei Phasen). Das hat geringere zu schaltende Ströme pro Transistor zur Folge. Dies ermöglicht höher integrierte und kleinere ECUs. Bei höheren Spannungen lassen sich die Verluste in den Kabelbäumen reduzieren, und das Gewicht der Kabelbäume an sich verringert sich.

SiC-Entwickler machen Fortschritte,
aber GaN scheint aufzuholen

Es wird immer deutlicher, dass Kunden in Emerging Markets zunehmend von der nächsten Leistungshalbleitergeneration profitieren werden. Nachdem die Halbleiterhersteller über Jahre von SiC und GaN gesprochen haben, sind nun Produkte dieser Art von verschiedenen Herstellern und über zahlreiche Distributoren verfügbar. Sie kommen zunehmend in Applikationen zum Einsatz, die am meisten von ihren Energieeffizienz-Vorteilen profitieren. SiC-Dioden werden schon seit Jahren in Schaltnetzteilen und Solar-Invertern eingesetzt. Immer häufiger kommen sie jetzt auch in On-Board-Ladesystemen von Hybridfahrzeugen zum Einsatz, das gilt vor allem für China.

Einige innovationsgetriebene Stromversorgungshersteller setzen inzwischen auf GaN-Leistungshalbleiter. So zeigte Transphorm auf der electronica 2016 in München Stromversorgungseinheiten für Server-Applikationen von Bel Power Solutions und Telcodium. GaN Systems seinerseits zeigte Egtronics’ 48-V-bidirectional-Inverter für Mild-Hybride auf seinem Stand.

Auch nach der Akquisition von Fairchild setzt On Semiconductor seinebreit angelegten  Investitionen in Wide-Band-Gap-Materialien fort. Fairchild hat bereits SiC-Dioden angekündigt, in Kürze sollen SiC-MOSFETs hinzukommen. Darüber hinaus hat On Semi eine Partnerschaft mit Transphorm am Laufen und ein eigenes GaN-Power-Projekt, das fortgesetzt wird.

Sowohl GaN Systems als auch Exagan sehen eine leuchtende Zukunft für GaN in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Beide Unternehmen gehen davon aus, dass der Markt nach 2020 direkt von den bisherigen Silizium-basierten Lösungen auf GaN umsteigen wird – als erstes im Bereich der On-Board-Ladegeräte, dann im Powertrain.

Um die Marktentwicklung für 2017 vorherzusagen, müssen wir zuerst verstehen, was 2016 geschah. Die gesamte Halbleiterbranche hatte nach einem guten Jahr 2014 im Jahr 2015 ihre Produktionskapazitäten erweitert. Jedoch waren die Ergebnisse im Jahr 2015 nicht so gut, wie erwartet, und führten zu einem rekordverdächtigen Lageraufbau. Als die Nachfrage nachließ, fielen die Preise zu Beginn 2016 überdurchschnittlich, weil die Industrie versuchte, diesen Lagerüberschuss abzubauen.

Der Rückgang in der zweiten Jahreshälfte 2015 war definitiv eine kurzfristige Marktkorrektur. Das Marktwachstum kam im zweiten Quartal 2016 zurück und entwickelte sich stabil in der zweiten Jahreshälfte 2016. IHS Markit geht vor diesem Hintergrund davon aus, dass das Marktwachstum 2017 über dem des Jahres 2016 liegt, aber nicht die Marktdynamik des Jahres 2014 erreichen wird.