日야노연, "Hybrid Vehicle·Electric Vehicle 등 미래형 자동차시장 중심으로 파워모듈시장 급성장할 것"

2014년 파워모듈 세계 시장규모가 전년대비 13.4% 증가한 37.2억 달러로 잠정 추산됐다.

일본 야노경제연구소는 지난해 말부터 올해 1월까지 파워반도체 및 전자공학기기 제조 업체들을 대상으로 파워모듈 시장에 대한 조사를 진행해 결과를 발표했다.

조사에 따르면, 세계 파워모듈 시장은 지난 2012년 유럽 경제위기와 중국시장의 수요 침체로 크게 부진했지만, 2013년 32.8억 달러(전년대비 11.2% 증가)를 기록한 데 이어 2014년에도 두 자리수 성장률을 기록했다.

◆2014년 파워모듈시장 현황

2014년은 자동차 생산대수 증가 및 스마트폰과 태블릿 시장의 신장 등에 힘입어 산업용 로봇, 반도체 제조장치, 액정패널 제조장치, NC공작기계용 등의 수요가 증가했다. 또, 범용 인버터도 공장설비의 팬과 펌프 등에 대한 수요가 증가했으며, 특히 저가 중국산 범용 인버터의 출하수량이 증가하면서 중국산 파워모듈 제품의 탑재비율이 급증했다. 

이와 더불어 중국시장에서의 에너지절약 규제 강화에 따른 인버터 에어컨의 판매 증가와 안전사고로 침체되었던 철도용 수주가 회복되면서 시장의 성장세를 뒷받침했다.

신에너지용 기기는 일본 내의 주택용 PCS(파워 컨디셔너)의 재고 조정으로 인해 수요가 침체한 반면, 메가솔라용 PCS 수요는 꾸준히 성장하고 있어 내압 1200V이상인 파워모듈을 중심으로 수요가 증가했다.

한편, 자동차용 파워모듈은 HV(Hybrid Vehicle, 이하 HV)와 EV(Electric Vehicle, 이하 EV)용 수요를 중심으로 2014년 상반기에는 호조세를 나타냈지만, 2014년 후반부터 소비세 인상의 영향으로 다른 수요분야에 비해 수주가 둔화되고 있다.

◆ 2020년 세계 파워모듈시장 80.3억달러...출하수량 2억 2,224만 8,000개에 이를 전망

연구소는 조사결과를 바탕으로, 세계 파워모듈 시장이 2015~2020년까지 연평균 성장률(CAGR) 12.0%을 기록하고, 2020년에 시장규모가 80.3억달러에 이를 것으로 예측했다.

특히, 자동차용 파워모듈이 크게 성장해 EPS(전동파워 스티어링)와 HV/EV 용 인버터, 자동차용 에어컨에 사용되는 파워모듈이 급증할 것으로 전망했다. EPS는 지금까지 여러 개의 디스크리트품을 실장하는 방식이었지만, 앞으로는 탑재공간과 코스트 측면에서 유리한 파워모듈로의 전환이 증가할 것으로 보인다. 또한, 환경규제와 저연비 등의 측면에서 유리한 HV/EV 판매대수가 증가할 것으로 보여 HV/EV 인버터용 파워모듈 시장도 확대될 것으로 전망된다.

산업기기용 파워모듈은 세계적으로 모터의 고효율화가 진행되고 있어 공장설비의 팬과 펌프, 컨베이어 등에 대한 범용 인버터 선택이 높아지고 있다. 또, 파워모듈을 탑재하는 100kVA 이상의 UPS 장치도 중국과 인도, 동남아시아 국가들의 인텔리전트 빌딩, 데이터서버 등을 중심으로 신규 수요가 늘어날 전망이다.

신에너지 기기용 파워모듈도 메가솔라용 PCS의 3레벨 회로화가 진행되고 있어, 파워모듈의 탑재수량이 증가할 것으로 예상된다. 3레벨 회로는 3단계 전압 레벨로 제어가 가능하고, 기존 2레벨 회로보다 스위칭 손실이 적어 PCS 고효율화의 장점이 있다.

풍력발전시스템의 경우도, 해상풍력발전에서 풍차의 대형화가 진행되고 있어 파워모듈의 대용량화를 통한 제품가격 상승을 기대할 수 있다. 또, 백색가전(냉장고, 세탁기 등)용 수요는 중국과 인도, 동남아시아에서의 보급 확대가 기대된다. 각 국의 에너지절약 규제도 엄격해지고 있어 인버터 타입의 백색가전(냉장고, 세탁기 등) 제품이 증가하면서 파워모듈의 탑재 수량 확대로 이어질 전망이다.

연구소는 이같은 시장성장을 바탕으로 2020년 세계 파워모듈의 출하수량이 2억 2,224만 8,000개에 이를 것으로 예측했다. 이는 2015년의 1억 2,553만 2,000개의 두 배에 가까운 수치다.

<파워모듈 세계 시장규모 예측>

 

*파워모듈
전력 변환에 사용되는 파워 반도체의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 다이오드를 여러 개 실장해 전용 케이스에 넣은 IGBT 모듈과, IGBT 모듈 등에 과전류나 과열 등의 보호 회로를 내장한 IPM(Intelligent Power Module), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 실장해 넣은 MOSFET 모듈을 말한다. 모두 탑재기기의 인버터/컨버터 회로에 사용되지만, 회로 구성에 따라 다양한 제품 종류가 있으며 모듈의 사양(내압/전류치, 크기, 실장되는 파워 반도체의 수)도 다르다.
 

우종철 기자
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