سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية - اتجاهات الصناعة وتوقعات حتى عام 2030

سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية، حسب النوع (MOSFETS، الوحدات الهجينة، صمامات حاجز شوتكي (SBDS)، IGBT، ترانزستور الوصل ثنائي القطب (BJT)، الصمام الثنائي الدبوس، الوصلة FET (JFET)، وغيرها)، نطاق الجهد (301-900) V، 901-1700 فولت، فوق 1701 فولت)، حجم الرقاقة (6 بوصة، 4 بوصة، 2 بوصة، فوق 6 بوصة)، نوع الرقاقة (رقائق الفوقي SiC، رقائق SiC الفارغة)، التطبيق (المركبات الكهربائية (EV)، الخلايا الكهروضوئية ، إمدادات الطاقة، محركات المحركات الصناعية، البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، أجهزة الترددات اللاسلكية، وغيرها)، العمودي (السيارات والمرافق والطاقة والصناعة والنقل وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات والإلكترونيات الاستهلاكية والفضاء والدفاع والتجارة وغيرها) اتجاهات الصناعة و التوقعات حتى عام 2030.

تحليل وحجم سوق أشباه الموصلات للطاقة في أمريكا الشمالية

تعد أشباه موصلات الطاقة SiC أكثر أشباه الموصلات انتشارًا وتعتبر الخيار الأفضل للإلكترونيات. يتم تطبيق أشباه موصلات الطاقة SiC هذه في القطاعات المنزلية والتجارية والصناعية ومختلف المجالات الأخرى. تتوفر أشباه موصلات الطاقة من SiC في نوعين من الأجهزة، مثل الأجهزة المنفصلة من SiC والقالب المكشوف من SiC. بسبب التقدم التكنولوجي، فإن انتشار الأجهزة المنفصلة SiC يتزايد بشكل أسرع. الخاصية الهامة لأشباه موصلات الطاقة SiC هي خصائص التوصيل الحراري العالية إلى جانب العديد من الخصائص الأخرى التي تستخدم الكهرباء بكفاءة. تُستخدم أشباه موصلات الطاقة SiC في الاتصالات والطاقة وتوليد الطاقة المتجددة والعديد من الأماكن الأخرى. تستخدم أشباه موصلات الطاقة SiC في إلكترونيات الطاقة التي تكتسب انتشارًا بين الأفراد. يتزايد الطلب على أشباه موصلات الطاقة SiC في سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية بمعدل أعلى. ولهذا السبب، يقدم العديد من اللاعبين في السوق منتجات جديدة ويشكلون شراكة لتوسيع أعمالهم في سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية.

تحلل أبحاث سوق Data Bridge أنه من المتوقع أن يصل سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية إلى قيمة 1,318,030.00 ألف دولار أمريكي بحلول عام 2030، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 26.2% خلال الفترة المتوقعة. يغطي تقرير سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية أيضًا بشكل شامل تحليل الأسعار وتحليل براءات الاختراع والتقدم التكنولوجي.

تعريف السوق

يشير أشباه موصلات الطاقة SiC إلى نوع أشباه الموصلات التي تحتوي على الكربون والسيليكون وتعمل عند جهد ودرجة حرارة عالية جدًا. يمكن استخدام أشباه موصلات الطاقة SiC في إنتاج مادة قوية وصلبة جدًا. يمكن تنفيذ أشباه موصلات الطاقة SiC في قطاعات مختلفة مثل الاتصالات والطاقة والسيارات وتوليد الطاقة المتجددة وفي مجالات أخرى مختلفة. يتم أخذها في الاعتبار بشكل أساسي نظرًا لارتفاع خصائص التوصيل الحراري القصوى التي أدت إلى توسيع مجال التطبيق. أشباه موصلات الطاقة SiC هي أجهزة تعتبر أجهزة طاقة عالية التردد قابلة للتطبيق بشكل رئيسي في الاتصالات اللاسلكية. توفر أشباه الموصلات المصنوعة من السيليكون عشرة أضعاف قوة مجال انهيار العزل الكهربائي، وثلاثة أضعاف التوصيل الحراري، وثلاثة أضعاف فجوة النطاق مقارنة بأشباه الموصلات المصنوعة من السيليكون. استحوذت أشباه الموصلات SiC على السوق بسبب أدائها وكفاءتها العالية. يوفر أشباه موصلات الطاقة SiC العمل بجهد وتيار عاليين ويوفر مقاومة منخفضة بالإضافة إلى كونه فعالاً في درجات الحرارة المرتفعة. وهكذا أثبت مزيج كربيد السيليكون أنه الاختيار الأفضل والأمثل لأشباه الموصلات.

ديناميكيات سوق أشباه الموصلات للطاقة في أمريكا الشمالية

يتناول هذا القسم فهم محركات السوق ومزاياه وفرصه وقيوده وتحدياته. كل هذا نناقشه بالتفصيل أدناه:

السائقين

• ظهور أشباه موصلات الطاقة SiC

هناك خصائص مفيدة جدًا لـ SiC كمادة شبه موصلة. في تطبيقات مثل العاكسات، ومحركات المحركات، وشواحن البطاريات، توفر أجهزة كربيد السيليكون (SiC) العديد من المزايا، مثل تحسين كثافة الطاقة، وتقليل متطلبات التبريد، وتقليل تكلفة النظام الإجمالية. هذه المزايا كافية لجعل أشباه موصلات الطاقة من SiC في مرحلة عالية الكفاءة.

الطاقة المفقودة بواسطة SiC خلال مرحلة الاسترداد العكسي هي 1% فقط من الطاقة المفقودة بواسطة السيليكون مما يخلق فرقًا كبيرًا في كفاءة المادة. إن الغياب الافتراضي للتيار الخلفي يسمح بإيقاف تشغيل أسرع، ويقلل الخسائر. نظرًا لوجود طاقة أقل لتبديدها، فإن جهاز SiC قادر على التبديل بترددات أعلى وتحسين الكفاءة. يمكن أن يؤدي الحجم الأكثر كفاءة وصغر الحجم والوزن المنخفض لـ SiC مقارنة بالمواد الأخرى إلى إنشاء حل ذي تصنيف أعلى أو تصميم أصغر مع متطلبات تبريد منخفضة. وبالتالي، فإن ظهور أشباه موصلات الطاقة SiC هو عامل رئيسي من المتوقع أن يدفع نمو سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية.

• ارتفاع اختراق المركبات الإلكترونية

إن العالم يتغير بسرعة كبيرة، ويتجه نحو الطاقة المتجددة. تركز جميع القطاعات والجهات الفاعلة في السوق والمؤسسات الحكومية بشكل أكبر على بناء البنية التحتية للسيارات الكهربائية وتوليد المزيد من الطلب على السيارات الكهربائية.

وفقًا لمعلومات وكالة الطاقة الدولية (IEA)، كانت هناك 16.5 مليون سيارة كهربائية على الطريق في عام 2021، أي ثلاثة أضعاف في ثلاث سنوات فقط، وهذا رقم كبير مقارنة بعام 2020. وزادت مبيعات السيارات الكهربائية وتضاعفت في الصين، استمرت الزيادة في أوروبا، وانتعشت في الولايات المتحدة في عام 2021. وتُظهر هذه البيانات أن هناك زيادة هائلة في تغلغل المركبات الكهربائية في السوق، مما قد يؤثر بشكل إيجابي على البيئة وكذلك على سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية. يتميز SiC بكفاءة عالية عند الفولتية العالية، مما يتيح أوقات شحن سريعة للبطارية مماثلة لملء خزان المركبات التقليدية. تعمل إلكترونيات الطاقة من كربيد السيليكون على تمكين زيادة كبيرة في أنظمة القيادة بجهد 800 فولت، مما يمهد الطريق للسيارات الكهربائية الأخف وزنًا ذات المدى الأكبر.

فرصة

• الشراكة الإستراتيجية والاستحواذ من قبل مصنعي SiC

هناك العديد من المنظمات والجهات الفاعلة في السوق التي تعمل على إنشاء شراكات وعمليات استحواذ استراتيجية. تخلق هذه الشراكة تأثيرًا إيجابيًا كبيرًا على نمو سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية. يؤدي هذا التعاون إلى التعاون، ليصبح طريقًا منخفض التكلفة للمنافسين الجدد للحصول على التكنولوجيا والوصول إلى الأسواق.

يتضمن المشروع المشترك شركتين أو أكثر تقومان بتجميع مواردهما وخبراتهما لتحقيق هدف معين. هناك العديد من المنظمات التي تتعاون مع بعضها البعض وتخلق تأثيرًا إيجابيًا على نمو سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية.

ضبط النفس / التحدي

• القضايا المتعلقة بتصنيع رقاقة SiC

رقاقة SiC عبارة عن مادة شبه موصلة تتمتع بخصائص كهربائية وحرارية ممتازة. إنه شبه موصل عالي الأداء ومثالي لمجموعة واسعة من التطبيقات. وبالإضافة إلى مقاومته الحرارية العالية، فإنه يتميز أيضًا بمستوى عالٍ جدًا من الصلابة. هناك الكثير من تحديات التصنيع التي يواجهها مصنعو رقائق SiC. العيوب الرئيسية التي يمكن أن تحدث أثناء تصنيع ركائز SiC هي أخطاء التراص البلوري، والأنابيب الصغيرة، والحفر، والخدوش، والبقع، والجسيمات السطحية. تؤثر هذه العوامل سلبًا على أداء أجهزة SiC التي تم اكتشافها بشكل متكرر على الرقائق مقاس 150 مم مقارنةً بالرقائق مقاس 100 مم. وذلك لأن SiC هي ثالث أصعب مادة مركبة في العالم وهي أيضًا هشة للغاية، ويطرح إنتاجها تحديات معقدة تتعلق بوقت الدورة والتكلفة وأداء التقطيع. ومن الفعال التنبؤ بأنه حتى التحول إلى الرقائق مقاس 200 ملم سوف ينطوي على مشكلات كبيرة. في الواقع، سيكون من الضروري ضمان نفس جودة الركيزة، التي تواجه حتماً كثافة أعلى من العيوب.

تأثير ما بعد فيروس كورونا (COVID-19) على سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية

لاحظت صناعة أشباه موصلات الطاقة SiC انخفاضًا تدريجيًا في الطلب بسبب الإغلاق والقوانين الحكومية المتعلقة بفيروس كورونا، حيث تم إغلاق مرافق التصنيع والخدمات. حتى أنه تم إلغاء مشاريع التطوير الخاصة والعامة. علاوة على ذلك، تأثرت الصناعة أيضًا بتوقف سلسلة التوريد، خاصة المواد الخام المستخدمة في عملية تصنيع أشباه موصلات الطاقة من نوع SiC. كانت اللوائح الحكومية الصارمة لمختلف الصناعات والقيود المفروضة على التجارة والنقل من أهم العوامل التي تسببت في تراجع نمو سوق أشباه موصلات الطاقة من SiC حول العالم في عام 2020 وفي الربعين الأولين من عام 2021. تباطأ إنتاج أشباه الموصلات بسبب القيود التي فرضتها الحكومات في جميع أنحاء العالم، ولم يكن الإنتاج يلبي الطلب في الأرباع الثلاثة الأولى من عام 2020. علاوة على ذلك، ارتفاع الطلب / الطلب على منتجات أشباه موصلات الطاقة SiC في صناعة السيارات والدفاع، في المجال الطبي وقد شهد القطاع، وفي التطبيقات الهيدروليكية. استئناف إنتاج صناعة النفط والغاز والسيارات؛ مما أدى إلى زيادة الطلب المتزايد على أشباه موصلات الطاقة SiC في جميع أنحاء العالم. وبالتالي، فإن هذا لم يؤد إلى زيادة الطلب فحسب، بل أدى أيضًا إلى زيادة تكلفة المنتج.

التطورات الأخيرة

• في ديسمبر 2022، أعلنت كل من STMicroelectronics وSoitec (يورونكست باريس)، في تصميم وتصنيع مواد أشباه الموصلات المبتكرة، عن المرحلة التالية من تعاونهما في ركائز كربيد السيليكون (SiC)، مع تأهيل تقنية الركيزة SiC من Soitec من قبل ST المخطط لها خلال الـ 18 عامًا القادمة. شهور. الهدف من هذا التعاون هو اعتماد ST لتقنية SmartSiC من Soitec لتصنيع الركيزة 200 مم في المستقبل، وتغذية أعمال تصنيع الأجهزة والوحدات، مع توقع حجم الإنتاج في منتصف المدة. سيساعد هذا التعاون الشركة على تعزيز أوضاعها المالية بالإضافة إلى نمو سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية.
• في يوليو 2022، تعاونت شركة Semikron Danfoss وشركة ROHM Semiconductor ومقرها كيوتو لأكثر من عشر سنوات فيما يتعلق بتنفيذ كربيد السيليكون (SiC) داخل وحدات الطاقة. في الآونة الأخيرة، تم تأهيل الجيل الرابع الأحدث من وحدات SiC MOSFETs من ROHM بشكل كامل في وحدات eMPACK الخاصة بـ SEMIKRON لاستخدامها في السيارات. ومن ثم، فإن كلا الشركتين تخدمان احتياجات العملاء في جميع أنحاء العالم. وقد عزز هذا التعاون الوضع المالي للشركة وكان له تأثير إيجابي على نمو سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية.

نطاق سوق أشباه الموصلات للطاقة في أمريكا الشمالية

يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية على أساس النوع ونطاق الجهد وحجم الرقاقة ونوع الرقاقة والتطبيق والعمودي. سيساعدك النمو بين هذه القطاعات على تحليل قطاعات النمو الضئيلة في الصناعات وتزويد المستخدمين بنظرة عامة على السوق القيمة ورؤى السوق لمساعدتهم على اتخاذ قرارات استراتيجية لتحديد تطبيقات السوق الأساسية.

حسب النوع

• الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة
• الوحدات الهجينة
• صمامات حاجز شوتكي (SBDS)
• IGBT
• ترانزستور ثنائي القطب (BJT)
• دبوس ديود
• تقاطع FET (JFET)
• آحرون

على أساس النوع، يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية إلى MOSFETS، والوحدات الهجينة، وثنائيات حاجز شوتكي (SBDS)، وIGBT، وترانزستور ثنائي القطب (BJT)، وصمام ثنائي Pin، وJunction FET (JFET) وغيرها.

حسب نطاق الجهد

• 301-900 فولت
• 901-1700 ف
• فوق 1701 ق

على أساس نطاق الجهد، يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية إلى 301-900 فولت، و901-1700 فولت، وما فوق 1701 فولت.

حسب حجم الرقاقة

• 6 بوصة
• 4 بوصة
• 2 بوصة
• فوق 6 بوصة

على أساس حجم الرقاقة، يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية إلى 6 بوصة، و4 بوصة، و2 بوصة، وما فوق 6 بوصة.

حسب نوع الرقاقة

• رقائق كربيد الفوقي
• رقائق SiC الفارغة

على أساس نوع الرقاقة، يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية إلى رقائق SiC الفوقية ورقائق SiC الفارغة.

عن طريق التطبيق

• المركبات الكهربائية (EV)
• الخلايا الكهروضوئية
• مزودات الطاقة
• محركات صناعية
• البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية
• أجهزة الترددات اللاسلكية
• آحرون

على أساس التطبيق، يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة في أمريكا الشمالية إلى السيارات الكهربائية (EV)، والخلايا الكهروضوئية، وإمدادات الطاقة، ومحركات المحركات الصناعية، والبنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، وأجهزة الترددات اللاسلكية، وغيرها.

بواسطة عمودي

• السيارات
• المرافق والطاقة
• صناعي
• مواصلات
• تكنولوجيا المعلومات والاتصالات
• مستهلكى الكترونيات
• الفضاء الجوي والدفاع
• تجاري
• آحرون

على أساس عمودي، يتم تقسيم سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية إلى السيارات والمرافق والطاقة والصناعة والنقل وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات والإلكترونيات الاستهلاكية والفضاء والدفاع والتجارة وغيرها.

تحليل / رؤى إقليمية لسوق أشباه الموصلات للطاقة في أمريكا الشمالية

يتم تحليل سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية، ويتم توفير رؤى واتجاهات حجم السوق حسب المنطقة والنوع ونطاق الجهد وحجم الرقاقة ونوع الرقاقة والتطبيق والعمودي كما هو مشار إليه أعلاه.

الدول المشمولة في تقرير سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية هي الولايات المتحدة وكندا والمكسيك.

• في عام 2023، من المتوقع أن تهيمن الولايات المتحدة على سوق أشباه موصلات الطاقة من كربيد السيليكون في أمريكا الشمالية بسبب ارتفاع الطلب على المنتجات ذات الصلة بأشباه موصلات الطاقة من كربيد السيليكون. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يكون الطلب المرتفع على وحدات الطاقة والأجهزة ذات الصلة بمثابة عامل دافع لنمو السوق.

يوفر قسم المنطقة من التقرير أيضًا العوامل الفردية المؤثرة على السوق والتغيرات في تنظيم السوق التي تؤثر على الاتجاهات الحالية والمستقبلية للسوق. نقاط البيانات مثل تحليل سلسلة القيمة النهائية والمنبعية، والاتجاهات الفنية، وتحليل القوى الخمس لبورتر، ودراسات الحالة هي بعض المؤشرات المستخدمة للتنبؤ بسيناريو السوق لكل دولة على حدة. كما يتم أخذ وجود وتوافر العلامات التجارية في أمريكا الشمالية والتحديات التي تواجهها بسبب المنافسة الكبيرة أو النادرة من العلامات التجارية المحلية والمحلية، وتأثير التعريفات المحلية، وطرق التجارة في الاعتبار أثناء تقديم التحليل المتوقع لبيانات المنطقة.

المشهد التنافسي وتحليل حصة سوق أشباه الموصلات للطاقة في أمريكا الشمالية

يوفر المشهد التنافسي لسوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية تفاصيل من قبل المنافس. التفاصيل المدرجة هي نظرة عامة على الشركة، والبيانات المالية للشركة، والإيرادات الناتجة، وإمكانات السوق، والاستثمار في البحث والتطوير، ومبادرات السوق الجديدة، ووجود أمريكا الشمالية، ومواقع ومرافق الإنتاج، وقدرات الإنتاج، ونقاط القوة والضعف في الشركة، وإطلاق المنتج، وعرض المنتج واتساع نطاقه، وهيمنة التطبيق. تتعلق نقاط البيانات المذكورة أعلاه فقط بتركيز الشركات المتعلق بسوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية.

بعض اللاعبين الرئيسيين العاملين في سوق أشباه موصلات الطاقة SiC في أمريكا الشمالية هم WOLFSPEED, INC., STMicroelectronics, ROHM CO., LTD., Fuji Electric Co., Ltd., Mitsubishi Electric Corporation, Texas Instruments Incorporated, Infineon Technologies AG, Semikron Danfoss، Renesas Electronics Corporation، TOSHIBA ELECTRONIC DEVICES & STORAGE CORPORATION، Microchip Technology Inc.، Semiconductor Components Industries، LLC، NXP Semiconductors، UnitedSiC، SemiQ Inc.، Littlefuse، Inc.، Allegro MicroSystems، Inc.، Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd. (شركة تابعة لمجموعة هيتاشي)، وشركة GeneSiC Semiconductor Inc. من بين شركات أخرى.