市場概要

電子パワーエレクトロニクス市場は、2025年の33億3,000万米ドルから2030年には52億5,000万米ドルに成長し、予測期間中の年平均成長率は9.5%と大幅に上昇する見込みです。この成長の主な要因は、再生可能エネルギー導入の増加、電気自動車（EV）分野の成長、SiCやGaNなどの半導体技術の進歩です。自動車、再生可能エネルギー、産業、航空宇宙・防衛などの電子業界では、エネルギー効率の最適化、熱管理の強化、法規制への準拠を目的として、パワーエレクトロニクスソフトウェアの需要が加速しています。

人工知能(AI)は、機能性、適応性、より良いユーザー体験を追加することで、スマートグラス技術に革命をもたらします。AIアルゴリズムは、太陽光の強さ、居住環境、温度に応じてスマートガラスの色合い、透明度、色を変化させることができます。AIセンサーと機械学習は、リアルタイムデータを処理してエネルギー効率を高め、室内温度を管理し、快適性を維持することができます。商業ビルでは、日照パターンを予測し、まぶしさを抑え、熱上昇を調整して空調エネルギーの消費を抑えるAI対応のスマートガラスが採用されています。AIは、最適な視界を確保するために車両ガラスの透明度を調整できるなど、インタラクティブな機能によって運転体験を変えることができます。また、リアルタイムの健康モニタリングや有益なディスプレイにより、安全性と旅の楽しさが向上します。

パワーエレクトロニクスソフトウェア市場の成長は、再生可能エネルギー源の利用の増加に起因しています。パワーエレクトロニクスソフトウェアにより、企業は太陽光、風力、エネルギー貯蔵ソリューションなどの再生可能エネルギーシステムを、より効率的かつ正確に設計、管理、最適化することができます。高度なソフトウェアツールにより、ダイナミックな負荷管理、リアルタイムのモニタリング、エネルギー生成と消費の最適化など、再生可能エネルギーを電力網に簡単に統合することができます。例えば、パワーエレクトロニクスソフトウェアを使用すれば、インバータやコンバータの最適性能を監視してエネルギーを円滑に伝達し、エネルギー損失を最小限に抑えることができます。運転データの分析は、予知保全のソフトウェア・ソリューションに貢献します。システムの信頼性が向上するとともに、ダウンタイムが短縮されます。主要企業は、パワーエレクトロニクスのソフトウェアを再生可能エネルギー・ソリューションに統合しています。例えば、シュナイダーエレクトリックのEcoStruxureプラットフォームは、リアルタイムの洞察と分析を提供する再生可能システムのエネルギー管理を提供します。ABBのパワーエレクトロニクスソフトウェアは、グリッドシステムの統合と再生可能システムのエネルギーの流れを改善し、運用効率を向上させます。このような再生可能エネルギーへの新たな関心が、先進的なパワーエレクトロニクスソフトウェア市場の需要を促進しています。

パワーエレクトロニクスソフトウェアの初期コストが高いことが、パワーエレクトロニクスソフトウェア市場の成長の大きな阻害要因となっています。パワーエレクトロニクスソフトウェアの採用には、主に複雑なツール、ライセンス、インフラへの多額の投資が伴います。組織は、専用のソフトウェア、シミュレーションベースのプラットフォーム、デジタルツインプラットフォーム、あるいはまったく別のシミュレーションソフトウェアを調達しなければなりません。太陽光発電、電気自動車、産業用オートメーションなど、エンドユーザー別の業界では、特殊な機能を備えたソフトウェアが必要となります。例えば、再生可能エネルギー分野では、グリッド統合やエネルギーフローの最適化などの機能を備えたソフトウェアが必要です。このようなオーダーメイドのソリューションを導入するコストは比較的高く、ユーザーの経済的負担は大きくなります。既存のソフトウェアに新しいソフトウェアを追加する場合、データの移行やバージョンのアップグレード、互換性のテストなど、さらなるコストが発生します。また、ソフトウェアのインストールには専門知識が必要であり、従業員の雇用やトレーニングに必要な追加コストが発生します。ソフトウェアの取得、トレーニング、および統合コストは、最終的にパワーエレクトロニクスの採用難易度を高めます。これが、パワーエレクトロニクス・ソフトウェア・ソリューションの全体的な成長と拡大を制限しています。

産業オートメーションとロボット工学の利用の増加は、パワーエレクトロニクスソフトウェア市場の成長に大きな機会をもたらします。産業界が効率改善、ヒューマンエラーの最小化、精度の向上を目指して自動化を進めるにつれ、高度なパワーエレクトロニクスソフトウェアの需要は増加の一途をたどっています。自動車、航空宇宙、医療、物流、製造などのエンドユーザー別産業では、ロボット工学やスマート・オートメーション・システムの導入が進んでおり、これらのシステムでは、性能の設計、シミュレーション、解析、エネルギーフローの管理、システムの信頼性の確保を行うための専用ソフトウェアが必要とされています。パワーエレクトロニクスのソフトウェアは、電力管理の最適化において重要な役割を果たし、予測分析機能によるリアルタイム監視を提供することで、潜在的な問題を事前に特定し、ダウンタイムの削減と運用効率の向上を実現します。さらに、高度なシミュレーション・ツールにより、企業はさまざまな電源システム構成をテストし、最適なエネルギー使用とコスト削減を実現できます。オートメーションにおけるAIとIoTの統合は、配電を自己調整し、システム全体の寿命を向上させることができるインテリジェントなパワーエレクトロニクス・ソリューションの必要性をさらに高めます。産業界がスマート工場、電気自動車（EV）、エネルギー効率の高いシステムへの投資を続ける中、パワーエレクトロニクスソフトウェアの需要は拡大する見込みです。さらに、電力管理とソフトウェア機能における継続的な技術進歩は、ソフトウェア・プロバイダーに大きな機会を提供し、近い将来の技術革新と市場拡大を促進するでしょう。

パワーエレクトロニクスソフトウェア市場で直面する主な課題の1つは、統合と互換性の問題です。さまざまな産業で採用される先端技術が増加する中、新しいパワーエレクトロニクスソフトウェアを旧来のシステムに統合するプロセスは非常に複雑になります。その結果、最新のソフトウェアと統合するように設計されていないレガシーシステムが生まれ、互換性の課題やデータの断片化につながります。パワーエレクトロニクスソフトウェアがシームレスな統合を保証するためには、エネルギー管理のためのさまざまなハードウェア要素、制御システム、およびプラットフォームとの互換性が必要です。このため、多くの場合、大幅なカスタマイズが必要となり、全体的なコストが増加します。再生可能エネルギー、自動車、産業オートメーションなど、さまざまな業界のハードウェアとソフトウェア・プラットフォームが独自であるため、パワーエレクトロニクス・ソフトウェア・プロバイダーに標準的なソリューションを提供することは困難です。パワーエレクトロニクスソフトウェアをSCADAやERPなどの重要なシステムと統合する際に直面する主な課題には、大規模なデータ移行作業、APIの開発、2つのシステムに互換性があるかどうかの確認などがあります。これはまた、導入コストと時間を増加させます。これらのプロセスは、導入コストを増大させるだけでなく、導入スケジュールも延長させます。産業の近代化が進む中、ソフトウェア・プロバイダは、これらの課題に対処し、パワーエレクトロニクス・アプリケーションの効率を向上させるために、柔軟でスケーラブル、かつ相互運用性の高いソリューションを開発する必要があります。

主要企業・市場シェア

電子パワーエレクトロニクス市場で事業を展開し、地理的に大きな存在感を示している主要企業には、MathWorks, Inc.（アメリカ）、Keysight Technologies（アメリカ）、Cadence Design Systems, Inc.（アメリカ）、Synopsys, Inc.（アメリカ）、Altair Engineering Inc.（アメリカ）などがあります。これらの企業は、自動車、家電、産業、再生可能エネルギー、航空宇宙・防衛など、さまざまな分野における世界的な需要に対応するパワーエレクトロニクス・ソフトウェア製品を開発しています。

モデルベース設計分野は、予測期間中に最も高いCAGRを記録すると予測されています。この技術により、エンジニアはパワーエレクトロニクス・システムの仮想プロトタイプを設計・開発し、シミュレーションを実行して、実際の実装前に検証することができます。このアプローチにより、開発時間、コスト、エラーの可能性が大幅に削減されるため、タイトなスケジュールと高い精度が要求される自動車、航空宇宙、工業製造などの業界で非常に有効です。電気自動車や再生可能エネルギーシステムの需要増加により、パワーエレクトロニクスの効率化要求が強まり、MBDの採用がさらに加速しています。制御アルゴリズムとHIL（Hardware-in-the-Loop）シミュレーションを統合できるMBDは、リアルタイムのテストと最適化を可能にし、最終的に性能と信頼性の向上につながります。また、モデルベース設計は協調設計環境をサポートし、複数のチームが同時にプロトタイピング、反復的な設計改善、システム検証に取り組むことを可能にします。さらに、ソフトウェア・ツール、AIによる自動化、計算能力の進歩により、MBDはより身近でスケーラブルなものになりました。持続可能性、コスト効率、エネルギー効率に優れたソリューションが重視されるようになったことで、モデルベース設計技術の成長はさらに加速し、パワーエレクトロニクスソフトウェア市場にとって不可欠な要素となっています。

シミュレーションソフトウェア分野は、予測期間中、パワーエレクトロニクスソフトウェア市場全体で第2位のシェアを占めると予測されています。これは主に、パワーエレクトロニクスシステムの設計、テスト、検証の最適化において極めて重要な役割を果たすためです。シミュレーションソフトウェアにより、エンジニアは物理的なプロトタイプを作成することなく、システム性能のモデル化、解析、予測を行うことができ、開発時間とコストを劇的に削減できます。これは、自動車、再生可能エネルギー、工業生産など、効率と精度に非常に敏感な業界では非常に重要です。電気自動車、再生可能エネルギーシステム、産業オートメーションの導入が進むにつれ、強力なシミュレーションツールが必要とされています。シミュレーションツールは、複雑な電力システムの動作を調査し、エネルギー効率を向上させ、高水準の安全性と環境要件に適合させることができます。リアルタイムシミュレーションやコ・シミュレーションのような高度なシミュレーション技術により、設計者は効率性を向上させ、潜在的な設計上の欠陥に遭遇する前に、多様で多様なシナリオを紙の上でテストすることができます。AI主導の分析、クラウドコンピューティング、ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）の進歩により、シミュレーションソフトウェアはより強力で利用しやすくなっています。産業界が持続可能で高効率な電力ソリューションを推進し続ける中、高度なシミュレーションソフトウェアに対する需要は拡大し、パワーエレクトロニクスソフトウェア市場での採用がさらに促進されると予想されます。

アジア太平洋地域のパワーエレクトロニクスソフトウェア市場は、予測期間中に最も高いCAGRを記録する見込みです。この高成長の背景には、工業化の進展、エネルギー効率の高い技術や電源管理ソリューションへのニーズなど、いくつかの重要な要因があります。中国、日本、韓国、インドなどの国々では、再生可能エネルギーシステム、電気自動車、スマートグリッド技術の導入が進んでおり、この地域における高度パワーエレクトロニクスソフトウェアの需要を促進しています。再生可能エネルギー、インフラ、スマートシティに対する政府投資の増加は、同地域のパワーエレクトロニクスソフトウェアプロバイダーに成長機会を提供します。アジア太平洋地域は、民生用電子機器、自動車、半導体産業の世界的な製造拠点であり、これが技術革新と高度なパワーエレクトロニクス・ソリューションの採用を促進しています。アジア太平洋地域では、AIを活用した電力最適化、クラウドベースのシミュレーション、高性能コンピューティングの技術的進歩が進んでいます。また、5Gインフラ、データセンター、産業オートメーションに対する需要の高まりも市場拡大に寄与しています。産業界がエネルギー効率、持続可能性、費用対効果の高い電力ソリューションに引き続き注力する中、同地域におけるパワーエレクトロニクスソフトウェアの需要は大幅に拡大する見込みです。

2024年11月、MathWorks, Inc.はNXP Semiconductorsと共同で、バッテリ管理システム（BMS）向けモデルベース設計ツールボックス（MBDT）の発売を発表。

2024年11月、キーサイトはAIと機械学習の統合により設計者の生産性を向上させるよう設計された新しいEDAソフトウェア・ポートフォリオを発表しました。このスイートは、RF装置のモデリング時間を大幅に短縮し、複数のツールにまたがるワークフローを強化することで、シミュレーションから検証への迅速な移行を促進します。

2024年1月、ケイデンス・デザイン・システムズは、Palladium Z2エンタープライズ・エミュレーション・システムの新しいアプリケーション・ポートフォリオを発表し、システム・オン・チップ（SoC）検証機能を強化しました。

2023年1月、Keysight社は、スイッチ・モード電源（SMPS）パフォーマンス・テスト・ベンチとパワー・エレクトロニクス・モデル・ビルダー（PEMB）を含むパワー・エレクトロニクス設計ソフトウェアの新機能を発表しました。

2023年7月、シノプシス社は、太陽光、風力、バッテリ・ストレージなどの再生可能エネルギーによる電力システムのモデリングとシミュレーションのためのソフトウェア機能を強化しました。

パワーエレクトロニクス・ソフトウェア市場トップリスト

MathWorks, Inc. (US)
Keysight Technologies (US)
Cadence Design Systems, Inc. (US)
Synopsys, Inc. (US)
Altair Engineering Inc. (US)
NATIONAL INSTRUMENTS CORP. (US)
Renesas Electronics Corporation (Japan)
Infineon Technologies AG (Germany)
dSPACE GmbH (Germany)
Siemens (Germany)
Analog Devices, Inc. (US)
Sidelinesoft, LLC (US)
AESIM.tech (Canada)
Plexim GmbH (Switzerland)
Manitoba Hydro International Ltd. (Canada)

 

【目次】

はじめに
25

研究方法論
29

要旨
41

プレミアムインサイト
45

市場概要
49
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミックス●再生可能エネルギー源の採用拡大●電気自動車へのシフトの拡大●半導体技術の進歩 制約事項●パワーエレクトロニクスソフトウェアの初期コストの高さ●複雑さとデータ漏洩の脅威 機会●産業オートメーションとロボットの成長●スマートホームとビルの世界的拡大 課題●統合と互換性の問題●熟練した専門家の不足
5.3 顧客ビジネスに影響を与えるトレンド／混乱
5.4 価格分析 主要企業の平均販売価格（技術別） 平均販売価格動向（地域別） 2021-2024
5.5 バリューチェーン分析
5.6 エコシステム分析
5.7 技術分析 主要技術- 電磁干渉（EMI）解析- 電力損失と効率のモデリング 補完技術- デジタル信号処理- PCB 設計とレイアウトソフトウェア 隣接技術- デジタルツイン- IoT とエッジコンピューティング
5.8 特許分析
5.9 貿易分析 輸入シナリオ（HSコード8541） 輸出シナリオ（HSコード8541）
5.10 主要会議とイベント（2025-2026年
5.11 ケーススタディ分析ANSYSを活用したシミュレーションにより、WARTSILA ANYWAVESの革新的な蓄電池システムを最適化 SIMULIA CST STUDIOで迅速なアンテナイノベーションを実現 スーパーグリッド研究所でマルチフィジックスシミュレーションによる直流配電を推進
5.12 投資と資金調達のシナリオ
5.13 規制の状況 規制機関、政府機関、その他の組織
5.14 ポーターの5フォース分析 新規参入の脅威 代替品の脅威 供給者の交渉力 買い手の交渉力 競争相手の強さ
5.15 主要ステークホルダーと購買基準 購買プロセスにおける主要ステークホルダー 購買基準
5.16 パワーエレクトロニクスソフトウェア市場におけるAI/GEN AIの影響

パワーエレクトロニクスソフトウェア市場、技術別
88
6.1 導入
6.2 ラピッド・コントロール・プロトタイピング（RCP） EVと再生可能エネルギー・システムにおける開発サイクル短縮の需要の高まりがRCPの採用を促進
6.3 組込みシステム・プロトタイピング エネルギー効率の高い設計と iot 対応装置の推進が組込みシステム・プロトタイピ ングの需要を促進
6.4 モデルベース設計（MBD） 電力システムの複雑化、開発サイクルの短縮要求、設計精度の向上が採用を促進
6.5 HIL（Hardware-in-the-Loop）シミュレーション ハイパワーシステムのより安全でコスト効率に優れた検証の必要性と自律シ ステムへのシフトが需要を促進
6.6 その他の技術

パワーエレクトロニクスソフトウェア市場、種類別
96
7.1 導入
7.2 設計ソフトウェア 小型でエネルギー効率の高いシステムへの需要の高まりが市場成長を後押し
7.3 シミュレーションソフトウェア 再生可能エネルギーへの移行、電力網の複雑化、信頼性の高いEVパワートレインへの需要が成長を促進
7.4 解析ソフトウェア 環境に優しいエネルギーシステムの推進と厳しい安全規制が解析ソフトウェア の需要を促進
7.5 制御ソフトウェアの自律走行システムと iot 接続へのシフトがアナログ・コントローラ デジタル・コントローラの需要を促進

パワーエレクトロニクスソフトウェア市場、用途別
108
8.1 導入
8.2 自動車 自動車の急速な電動化と自律走行技術の進歩が成長を促進
8.3 豊富な機能とエネルギー効率に優れた装置に対する需要の高まりが成長を牽引する電子機器
8.4 産業分野ではインダストリー4.0の採用が増加し、需要を牽引
8.5 エネルギー変換効率を最大化し、グリッドコンプライアンスを確保する再生可能エネルギーのニーズが成長を促進
8.6 航空宇宙・防衛分野 電気航空機と無人航空機（uavs）の出現が需要を促進
8.7 その他の用途

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レポートコード：SE 9296