حجم سوق الكابلات المبردة وحصتها وتحليل الصناعة حسب النوع (الكابلات المبردة أحادية النواة والكابلات المبردة متعددة النواة)، حسب مادة الموصل (النحاس والصلب وغيرها)، حسب التطبيق (الحوسبة الكمومية والفضاء والرعاية الصحية وغيرها )، والتنبؤات الإقليمية، 2024-2032

الكابلات المبردة هي خطوط نقل خاصة مصممة للحفاظ على الموصلية الفائقة في درجات حرارة منخفضة للغاية. الموصلية الفائقة هي ظاهرة تحدث عندما تكون بعض المواد عديمة المقاومة الكهربائية عندما يتم تبريدها تحت درجة حرارة حرجة. وهذا يسمح لإشارات تردد الرنين (RF) بالتدفق بكفاءة دون فقدان الطاقة بسبب المقاومة. عادة ما تكون هذه الكابلات مصنوعة من مواد فائقة التوصيل عالية الأداء مثل النيوبيوم والتيتانيوم (NbTi) أو النيوبيوم والقصدير (Nb3Sn)، والتي يمكنها توصيل إشارات التردد اللاسلكي دون مقاومة عند تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة. وهي محاطة بمنظم البرد، وهو عبارة عن حاوية مفرغة تعزل الحرارة وتحافظ على درجات حرارة التشغيل المنخفضة اللازمة للموصلية الفائقة.

• على سبيل المثال، قام خبراء مختبر بيركلي في الولايات المتحدة بلف أكثر من 2000 كيلومتر من الأسلاك فائقة التوصيل في كابلات لمغناطيسات جديدة من شأنها أن تساعد في تحسين مصادم الهادرونات الكبير والبحث عن فيزياء جديدة. وصل العلماء الأمريكيون إلى مرحلة مهمة في مشروع ترقية مسرع HL-LHC من خلال استكمال 111 كابلًا فائق التوصيل عالي التقنية. تُستخدم الكابلات لصنع أقوى مغناطيسات التركيز في جميع المسرعات. يقومون بضغط حزم الجسيمات قبل أن تصل إلى أجهزة الكشف. جميع الكابلات البالغ عددها 111 عبارة عن قطعة واحدة متواصلة مصنوعة من خلال لف 40 سلكًا فرديًا حول قلب من الفولاذ المقاوم للصدأ. تضمن العمل تعاونًا مع خبراء من قسم التكنولوجيا المتسارعة والفيزياء التطبيقية (ATAP) في مختبر بيركلي وقسم الهندسة.

يطلب العلماء العسكريون الأمريكيون من الصناعة استكشاف إمكانية تطوير كابلات مبردة عالية الكثافة لاستخدامها في المستقبل في الحوسبة الكلاسيكية فائقة التوصيل، والحوسبة الكمومية فائقة التوصيل، والطوق الكمي، ومصفوفات كاشف الفوتون الواحد فائقة التوصيل. أصدرت وكالة المشاريع البحثية (DARPA) ومقرها في أرلينغتون طلبًا لمشروع الكابلات المبردة المتصلة عالية الكثافة. وهي مصنوعة من مواد معدنية ذات توصيل حراري منخفض وأسلاك مركزية وخارجية تقلل من تأثير درجات الحرارة المنخفضة على الجزء الخارجي للكابلات.

أدى توقف سلسلة التوريد بسبب فيروس كورونا (COVID-19) إلى تأخير تصنيع الكابلات المبردة في الصناعة. انخفض الطلب بسبب تعليق جميع المشاريع الجديدة ونقص الاستثمارات الجديدة في الصناعة. قام العديد من اللاعبين الرئيسيين بتأخير الابتكار في قدرة الكابلات المبردة. بشكل عام، كان تأثير فيروس كورونا (COVID-19) على سوق الكابلات المبردة سلبيًا.

رؤى رئيسية

ويغطي التقرير الأفكار الرئيسية التالية:

• التطورات الحديثة في سوق الكابلات المبردة


• اتجاهات الصناعة الرئيسية


• المشهد التنظيمي لسوق الكابلات المبردة


• تطورات الصناعة الرئيسية (عمليات الدمج والاستحواذ والشراكات)


• تأثير كوفيد-19 على السوق

التقسيم

التحليل حسب النوع

بناءً على النوع، يتم تقسيم السوق إلى كابلات مبردة أحادية النواة وكابلات مبردة متعددة النواة. تعتبر الكابلات المبردة أحادية النواة هي الجزء السائد حسب النوع. تعتبر الكابلات المبردة أحادية النواة هي الأنسب للتطبيقات التي يكون فيها تبديد الحرارة المنخفض أمرًا ضروريًا. تعتبر هذه الكابلات مهمة لزيادة الطلب في سوق الكابلات المبردة لأنها توفر بيانات موثوقة ونقل الطاقة في الظروف القاسية مثل الأجهزة الطبية والفضاء ومرافق البحث حيث تكون درجة الحرارة منخفضة للغاية. يتم استخدام الكابلات المبردة متعددة النواة عندما يتعين إرسال إشارات متعددة في درجات حرارة منخفضة. إن تعدد استخدامات هذه الكابلات وكفاءتها يجعلها عنصرًا رئيسيًا في العديد من الصناعات، مما يحفز نمو سوق الكابلات المبردة.

التحليل بواسطة مادة الموصل

استنادًا إلى المواد الموصلة، يتم تقسيم السوق إلى النحاس والصلب وغيرها. النحاس هو الجزء المهيمن في سوق الكابلات المبردة. تحافظ سبائك النحاس والنحاس على مرونة عالية وليونة عند درجات حرارة التجمد. في الواقع، تصبح سبائك النحاس أقوى وأكثر ليونة مع انخفاض درجة الحرارة، مما يحافظ على مقاومة ممتازة للصدمات حتى 20 كلفن (-253 درجة مئوية أو -424 درجة فهرنهايت).

تُستخدم عادةً الكابلات الفولاذية المبردة ذات الموصل الخارجي من الفولاذ المقاوم للصدأ في الأنظمة ذات درجات الحرارة أعلى أو أقل من -55 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية. تعتبر الأنظمة المبردة حساسة لنقل الحرارة إلى الغرفة وتعتمد على خصائص نقل الحرارة المنخفضة نسبيًا لبعض سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ. وتشمل الأنواع الأخرى أنواعًا كثيرة من النحاس والصلب والفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك، والتي تستخدم لأغراض محددة للكابلات المبردة.

التحليل عن طريق التطبيق

بناءً على التطبيق، يتم تقسيم السوق إلى الحوسبة الكمومية والفضاء والرعاية الصحية وغيرها. يهيمن قطاع الحوسبة الكمومية على سوق الكابلات المبردة. يؤدي التقدم التكنولوجي إلى زيادة الطلب على الكابلات المبردة في تطبيقات الحوسبة الكمومية المختلفة مثل العزل الفائق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام عزل غلاف الكابل المبرد لإغلاق الكابلات المبردة، وعزل الأنابيب المبردة، وغيرها.

في قطاع الرعاية الصحية، تُستخدم الكابلات المبردة في آلات المسح والكابلات الطبية المخصصة المزودة بمزدوجة حرارية جيدة. يشمل القطاع الآخر التطبيقات الصناعية المتخصصة في قطاعي السيارات والتصنيع.

التحليل الإقليمي

تمت دراسة سوق الكابلات المبردة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

تهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق الكابلات المبردة حيث تعد الصين القوة الصناعية في المنطقة وتسجل استثمارات متزايدة في تطوير البنية التحتية. سوف يساهم البحث في هذه المجالات في نمو سوق الكابلات المبردة.

تتبع أمريكا الشمالية آسيا في نمو صناعة الكابلات المبردة. يتزايد نمو الحوسبة الكمومية والأبحاث ذات الصلة في الولايات المتحدة حيث تعلن شركة Delft Circuits عن مشاركتها في مشروع BICEP في القارة القطبية الجنوبية، ودعم مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وشركاء المشروع الآخرين.

في أوروبا، تنمو الإلكترونيات المبردة، في العديد من الأبحاث العلمية والتكنولوجية والحوسبة الكمومية، في سوق الكابلات. حقق مشروع SEQUENCE البحثي الممول من الاتحاد الأوروبي تقدمًا كبيرًا في فهم ونمذجة سلوك الترانزستورات في ظل الظروف المبردة. بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضًا مشاريع جديدة قيد التنفيذ في دولة الشرق الأوسط وأفريقيا في المملكة العربية السعودية، مثل شركة التعدين العربية السعودية (معادن)، التي وقعت عقدًا مدته 20 عامًا مع شركة جلف كرايو لبناء وتشغيل مصنع لثاني أكسيد الكربون في منشآتها. مجمع الفوسفات في رأس الخير. أمريكا اللاتينية هي في مرحلة إنشاء الكابلات المبردة وتطبيقاتها في قطاع الطاقة، وخاصة توليد الطاقة النووية.

تغطية اللاعبين الرئيسيين

يتضمن التقرير الملفات الشخصية للاعبين الرئيسيين مثل Chromalox، وCOAX، وCryoCoax، وCRYO Engineering، وFlextherm، وElspec Group، وQuantum Design International (QDI)، وThermon، وHeatsense، وNVent، وKEYCOM، وAccu-Glass، وBluefors.

التطورات الصناعية الرئيسية

• في يوليو 2023، أعلنت شركة Intelliconnect (أوروبا)، وهي شركة تصنيع متخصصة مقرها المملكة المتحدة في موصلات ومعدات الترددات اللاسلكية والميكروويف والمبردة، عن موصل CryoCoax Q-CON عالي الكثافة. قام CryoCoax، أحد أقسام Intelliconnect، بتطوير موصل متعدد الاتجاهات عالي الكثافة يعتمد على واجهة SMPM، والذي يوفر المزيد من الخطوط المحورية في مساحة معينة ويبسط التثبيت والتكيف في ثلاجة التخفيف.


• في فبراير 2019، تم تصميم أول مسبار مبرد طورته شركة Intel وBluefors وAfore لاختبار والتحقق من صحة الكيوبتات اللازمة للحوسبة الكمومية. يسمح مسبار الرقاقة المبردة للباحثين باختبار الكيوبتات على رقائق بحجم 300 ملم عند درجات حرارة تصل إلى بضعة درجات كلفنية، مما يجعلها أول أداة اختبار حاسوبية كمومية من نوعها. يقع أول مسبار للرقائق المبردة في حرم إنتل بولاية أوريجون.