سوق أشباه موصلات الطاقة العالمية سينمو إلى 55 مليار دولار بحلول عام 2030

[ad_1]

كما جاء في تقرير نشرته شركة Straits Research، بلغ تقييم صناعة أشباه موصلات الطاقة في جميع أنحاء العالم 40 مليار دولار في عام 2020. ومن المرجح أن تصل القيمة المتوقعة إلى 55 مليار دولار بحلول عام 2030، مع معدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 3.3٪ في جميع أنحاء العالم. الفترة المتوقعة 2022-2030.

تتناول دراسة “اتجاه سوق أشباه موصلات الطاقة والنمو حتى 2022-2030” أنواعًا مختلفة من أشباه موصلات الطاقة – بما في ذلك وحدات الطاقة المنفصلة ودوائر الطاقة المتكاملة – وأنواع مختلفة من المواد (السيليكون والجرمانيوم وكربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم).

أشباه موصلات الطاقة هي نوع خاص من المكونات الكهربائية المصممة لإدارة التيارات العالية و/أو الفولتية العالية. وفي العديد من الأنظمة الإلكترونية، تلعب دورًا أساسيًا في إدارة وتوجيه تدفق الطاقة الكهربائية. تعتبر التطبيقات التي تتضمن مستويات طاقة عالية مناسبة تمامًا لتشغيل أشباه الموصلات نظرًا لقدرتها على تحمل الفولتية والتيارات الأكبر من أجهزة أشباه الموصلات العادية.

حظيت مواد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسعة SiC و GaN باهتمام كبير في مجال إلكترونيات الطاقة نظرًا لخصائصها المميزة. يعد كل من SiC وGaN مكونين حيويين في تطور إلكترونيات الطاقة، حيث يوفران كفاءة معززة وزيادة كثافة الطاقة والترددات التشغيلية مقارنة بالأجهزة التقليدية المعتمدة على السيليكون. إن الخصائص المميزة لهذه الكيانات تجعلها مناسبة للغاية لمجموعة متنوعة من التطبيقات التي تغطي صناعات متعددة.

ومن المتوقع أن يكون الدافع الرئيسي لتوسع السوق (الشكل 1) هو الزيادة في جهود البحث والتطوير التي تهدف إلى تحسين القدرات المادية، وخاصة المواد ذات فجوة النطاق الواسعة.

العوامل الدافعة والمخاطر

ووفقا للبحث، فإن نمو السوق يغذيه الطلب المتزايد على الإلكترونيات الاستهلاكية في جميع أنحاء العالم. تعتمد مجموعة واسعة من المنتجات الاستهلاكية اليوم على أشباه الموصلات، بما في ذلك أجهزة الاتصال (مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والساعات الذكية وغيرها)، وأجهزة الكمبيوتر (أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر التجارية)، وأنظمة الترفيه والأجهزة المنزلية.

يبرز قطاع الهواتف الذكية باعتباره المستهلك الرائد لأشباه الموصلات في هذا السوق، مع ملاحظة منافسة شرسة في السنوات الأخيرة. علاوة على ذلك، من المتوقع أن يؤدي الارتفاع الكبير في استخدام الهواتف المحمولة إلى دفع السوق العالمية إلى الأمام. على سبيل المثال، تتوقع شركة إريكسون زيادة كبيرة في حركة بيانات الهواتف الذكية العالمية، من 32 إكسابايت في عام 2019 إلى 221 إكسابايت شهريًا بحلول عام 2026.

وفقًا لمؤسسة أسهم العلامات التجارية الهندية، من المتوقع أن ينمو سوق الأجهزة والإلكترونيات الاستهلاكية الهندي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9٪، ليصل إلى 3.15 تريليون روبية هندية (حوالي 48.37 مليار دولار) بحلول عام 2022. ومن المقرر أن يؤدي هذا النمو المتوقع إلى تعزيز توسع السوق في المستقبل المنظور.

وإلى جانب الطلب المتزايد على الإلكترونيات الاستهلاكية والاتصالات اللاسلكية، من المتوقع أن تؤدي عوامل أخرى، مثل الحاجة المتزايدة إلى الأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطاريات والموفرة للطاقة، إلى تحفيز الطلب والتأثير بشكل إيجابي على توسع السوق.

في حين أن Li-ion لا تزال هي التقنية السائدة لتشغيل الأجهزة الاستهلاكية، إلا أن بعض القيود تشكل تحديات لهذه البطاريات الحديثة. أصبح تعزيز عمر البطارية اتجاهًا سائدًا في هذه الصناعة، مما دفع الجهود العالمية لتطوير المزيد من حلول البطاريات الموفرة للطاقة. يتم دفع نمو السوق في هذا القطاع من خلال قيام الشركات المصنعة بتعزيز سعة البطارية لمنتجاتها، وبالتالي تلبية طلبات المستهلكين لأوقات شحن أسرع. سيؤدي الطلب المتزايد على تكنولوجيا البطاريات الموفرة للطاقة إلى زيادة توسع السوق في الفترة المتوقعة.

تشمل المخاطر الرئيسية التي قد تعرقل توسع السوق النقص العالمي في رقائق السيليكون والتحديات المتعلقة بتشغيل أجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون. كما هو مذكور في البحث، فإن الهدف الأساسي للأجهزة المعتمدة على SiC هو استبدال IGBTs. ومع ذلك، فإن متطلبات القيادة لهذين الجهازين تختلف بشكل كبير. تُظهر الترانزستورات عادةً احتياجات القيادة التي تتطلب استخدام قضبان متماثلة، مثل ³ 5 فولت. ومن ناحية أخرى، تتطلب أجهزة SiC قضبانًا غير متماثلة (تتراوح من –1 فولت إلى –20 فولت) بسبب الحاجة إلى جهد سلبي منخفض ضمان التعطيل الكامل. قد يتم إعاقة استخدام هذه الأجهزة في الأجهزة المحمولة بسبب الحاجة إلى برامج تشغيل DC/DC إضافية أو بطاريات محددة بثلاثة موصلات (+، 0 فولت و-). ولذلك فإن هذه العوائق تعيق توسع السوق.

من المتوقع أن يتم تعزيز الاستخدام المتزايد لأشباه موصلات الطاقة في مختلف الصناعات، مثل تكنولوجيا المعلومات والإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات وتوزيع الطاقة والنقل بالسكك الحديدية، من خلال الارتفاع المستمر في مصادر الطاقة البديلة. الدافع وراء استيعاب صناعة السيارات في المقام الأول هو الحاجة المتزايدة لإدارة الطاقة المحسنة وميزات السلامة الجديدة للمستهلكين. تعمل بعض تطبيقات المركبات الكهربائية بالفعل على دمج تقنية SiC لوظائف مثل شواحن البطاريات ومحولات DC/DC المساعدة وقواطع الدائرة ذات الحالة الصلبة. تسمح مجموعات نقل الحركة الأكثر كفاءة والمعتمدة على أجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون للمهندسين بتلبية متطلبات الجهد العالي والطاقة بتكلفة معقولة.

تجزئة السوق حسب المنطقة

تم تقسيم السوق العالمية لأشباه موصلات الطاقة إلى خمس مناطق رئيسية: أوروبا وأمريكا اللاتينية وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا الشمالية والشرق الأوسط وأفريقيا.

ومع معدل نمو سنوي مركب متوقع يبلغ 3.6% طوال الفترة المتوقعة، ستستمر منطقة آسيا والمحيط الهادئ في الهيمنة على السوق. ومن المرجح أن تكون مبيعات أشباه موصلات الطاقة هي الأعلى في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، وذلك بفضل موقع المنطقة المهيمن بالفعل في صناعة أشباه الموصلات العالمية ودعم القوانين الحكومية. ما يقرب من 65٪ من السوق العالمية لأشباه الموصلات المنفصلة تمثلها أربع دول فقط: الصين واليابان وتايوان وكوريا الجنوبية. وتتعزز هيمنة سوق المنطقة بشكل كبير من خلال وجود دول أخرى، مثل فيتنام وتايلاند وماليزيا وسنغافورة.

ومن المفترض أن تعتبر الهند مكاناً عظيماً لمراكز البحث والتطوير المتعددة الجنسيات، وفقاً للجمعية الهندية للإلكترونيات وأشباه الموصلات. ونتيجة لذلك فمن المتوقع أن تستفيد صناعة أشباه الموصلات من مبادرة الحكومة المستمرة “صنع في الهند”. علاوة على ذلك، تعد المنطقة لاعبًا رئيسيًا في صناعة الإلكترونيات، حيث تنتج ملايين السلع سنويًا للأسواق المحلية والدولية. إن زيادة إنتاج السلع وقطع الغيار الإلكترونية له تأثير كبير على الحصة السوقية للصناعة قيد الدراسة.

تُصنف أمريكا الشمالية على أنها ثاني أكبر منطقة في صناعة أشباه الموصلات. وتشير التوقعات إلى أنها ستصل إلى حوالي 8.5 مليار دولار بحلول عام 2030، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 2.6%. تشتهر أمريكا الشمالية بتبنيها المبكر للتقنيات الجديدة في التصنيع والتصميم والبحث، وهي تقود الطريق في مجال ابتكار أشباه الموصلات. ويرتبط نمو المنطقة في سوق أشباه موصلات الطاقة ارتباطًا وثيقًا بالتطورات في صناعات المستخدم النهائي الرئيسية، مثل السيارات وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات السلكية واللاسلكية والقطاع العسكري والفضاء والإلكترونيات الاستهلاكية.

في يناير 2021، أعلنت جمعية صناعة أشباه الموصلات (SIA) عن مبيعات مباشرة بقيمة 40.0 مليار دولار، مما يمثل زيادة ملحوظة بنسبة 13.2% عن إجمالي يناير 2020 البالغ 35.3 مليار دولار. تمثل SIA 98% من إيرادات صناعة أشباه الموصلات في الولايات المتحدة وجزءًا كبيرًا من شركات الرقائق غير الأمريكية، وتلعب دورًا محوريًا في هذا القطاع. علاوة على ذلك، من المتوقع أن تؤدي التحولات في السياسات الأمريكية التي تؤثر على المعروض من أشباه الموصلات إلى تعزيز الاستثمارات المحلية في التصنيع والمعدات.

تُصنف أوروبا كثالث أكبر منطقة، حيث تضم بعض المراكز التكنولوجية الأكثر أهمية في جميع أنحاء العالم، وتلعب دورًا كبيرًا في تطوير واحتضان التكنولوجيا المعاصرة. يتم دفع نمو السوق من خلال التكامل المتزايد للتقنيات الحديثة والاستخدام المتزايد لأشباه الموصلات عبر الصناعات المتنوعة. وقد أدت المشاركة المتزايدة للحكومات الإقليمية في تسهيل المبادرات البحثية إلى تعزيز العديد من القطاعات التي تركز على أشباه الموصلات، وهو الاتجاه الذي يتم تسهيله بشكل أكبر من خلال وجود بنية تحتية تكنولوجية قوية. وتعهدت الحكومة الألمانية بزيادة عدد المؤسسات البحثية إلى 20 ألفاً والمؤسسات الابتكارية إلى 140 ألفاً بحلول عام 2020. وشهدت أوروبا نمواً بنسبة 6.4% في مبيعات أشباه الموصلات في عام 2019، وفقاً لتقرير إحصاءات التجارة العالمية لأشباه الموصلات وSIA. هذه التطورات تساهم في توسيع الصناعة.

تفضل بزيارة الكتاب الإلكتروني للحصول على المقالة كاملة

من المتوقع أن ينمو سوق أشباه موصلات الطاقة العالمي إلى 55 مليار دولار بحلول عام 2030 لأول مرة على Power Electronics News.

[ad_2]