حجم سوق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون، وحصتها، وتحليل الصناعة، حسب الجهاز (جهاز SiC المنفصل ووحدة SiC)، حسب حجم الرقاقة (من 1 بوصة إلى 4 بوصات، و6 بوصات، و8 بوصات، و10 بوصات وما فوق)، حسب النهاية- المستخدم (السيارات والطاقة والطاقة والصناعة والنقل والاتصالات وغيرها)، والتوقعات الإقليمية حتى عام 2032

رؤى السوق الرئيسية

يتوسع السوق العالمي لأجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون بسبب الاعتماد المتزايد على أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون في الإلكترونيات ومجموعة واسعة من التطبيقات التي يمكن الوصول إليها عن طريق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون في أنظمة شحن السيارات الكهربائية.

كربيد السيليكون (SiC) عبارة عن مادة أساسية مركبة من أشباه الموصلات تتكون من السيليكون والكربيد. يوفر SiC عددًا من المزايا حيث يمكن تطعيمه من خلال النوع n بالنيتروجين أو الفوسفور إلى جانب النوع p بالبورون أو البريليوم أو الغاليوم أو الألومنيوم. في حين أن العديد من التقلبات ونقاء كربيد السيليكون تحدث، فقد ظهر كربيد السيليكون البارز من فئة أشباه الموصلات للنشر فقط في العقود القليلة الماضية.

علاوة على ذلك، تتكون خصائصها الأساسية من درجة حرارة عالية، ومقاومة منخفضة للتشغيل، وتردد عالٍ، وأداء عالي الجهد، مما يجعلها متفوقة على السيليكون. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت SiC سائدة في قطاع السيارات نتيجة لطلب الأعمال على الموثوقية العالية والجودة والكفاءة. يمكن لـ SiC تقديم متطلبات الجهد العالي من خلال هذه العملية. يتمتع كربيد السيليكون بالقدرة على زيادة نفقات قيادة السيارة الكهربائية من خلال زيادة فعالية النظام بالكامل، خاصة داخل نظام العاكس، مما يزيد من الحفاظ على الطاقة الشاملة للمركبة مع تقليل الحجم والوزن اللاحق لأنظمة إدارة البطارية. على سبيل المثال،

• جولدمان ساكسوتتوقع أن استغلال كربيد السيليكون في المركبات الإلكترونية يمكن أن يقلل التكاليف الصناعية للمركبات الكهربائية وتكلفة الملكية بحوالي 2000 دولار أمريكي لكل مركبة. تعمل SiC أيضًا على تحسين عمليات الشحن السريع للمركبات الكهربائية، والتي تعمل عادةً في نطاق كيلو فولت، حيث يمكنها تقليل فقدان النظام الإجمالي بنسبة 30% تقريبًا، وزيادة كثافة الطاقة بنسبة 30%، وتقليل إجمالي المكونات بنسبة 30%. تتيح هذه الفعالية لمحطات الشحن السريع أن تكون أسرع وأصغر وأكثر فعالية من حيث التكلفة.

تأثير الذكاء الاصطناعي التوليدي على سوق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون

الذكاء الاصطناعي التوليدي له تأثير كبير على السوق. يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تصميمات أكثر كفاءة وابتكارًا لأجهزة أشباه الموصلات. ومن خلال استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحفيز إمكانيات التصميم المختلفة، يمكن للمصنعين استكشاف مجموعة واسعة من الخيارات بشكل أسرع من الطرق التقليدية. وأدى ذلك إلى إنشاء نماذج أولية أسرع، وعدد أقل من التكرارات، وتحسين أداء الجهاز، مما أدى إلى تعزيز نمو السوق.

سائق سوق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون

تزايد الاعتماد على إلكترونيات الطاقة بين الأجهزة الإلكترونية لدفع نمو السوق

تلعب إلكترونيات الطاقة دورًا حاسمًا في البنية التحتية الكهربائية العالمية في إلكترونيات الطاقة لأنها تتطلب أجهزة إلكترونية توفر كفاءة معززة، وهو أمر مهم في تخفيف أضرار التبديل. داخل مجال إلكترونيات الطاقة، هناك مجموعة من أجهزة الطاقة المسؤولة عن تحويل التيار المتقطع إلى تيار مباشر أو العكس داخل الأنظمة التي تم تصميمها لتقليل تبديد الطاقة وتعزيز كفاءة النظام. وبالتالي، تساعد هذه الميزات بشكل مستدام الأجهزة مثل مصادر الطاقة ومراكز البيانات ووحدات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمحولات.

قيود سوق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون

ارتفاع تكلفة أجهزة IC بين الشركات المصنعة قد يعيق نمو السوق

العامل الرئيسي الذي يساهم في ارتفاع تكلفة أجهزة SiC هو الركيزة باهظة الثمن من SiC، والتي تتجاوز بشكل كبير تكلفة رقائق السيليكون. تتطلب عملية النقل الضرورية لإنتاج SiC طاقة مكثفة لتمديد درجات الحرارة المرتفعة، مما ينتج عنه كرات مطلقة لا يزيد طولها عن 25 مم، مع أوقات نمو شاملة. وهذا يؤدي إلى تصاعد التكلفة فيما يتعلق برقائق السيليكون. علاوة على ذلك، تشتمل عوامل التكلفة الأخرى على النضوج وتصنيع الأجهزة الذي يتضمن درجات حرارة عالية ومواد استهلاكية باهظة الثمن.  وبالتالي، فإن التكلفة العالية لأجهزة SiC تعيق نمو السوق.

فرصة سوق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون

التطورات المستمرة لتحسين جودة الركيزة SiC والطبقة الفوقية تعزز نمو السوق

تعد التحسينات المستمرة في تفوق ركيزة SiC وعمليات النفوق من العوامل الأساسية في التطورات المستمرة لتصنيع أجهزة SiC. يعالج الباحثون بدقة الأخطاء الموجودة في ركائز SiC، بما في ذلك أخطاء التراص البلوري، والأنابيب الصغيرة، والخدوش، والبقع، وجزيئات السطح، التي تقلل من أداء جهاز SiC. الجهود المبذولة للحفاظ على بروز الركيزة الموثوق به، على الرغم من أن الرقاقات الأكبر، تقاوم الكثافة المتقدمة للعيوب. تتكون هذه التطورات من رفع موثوقية جهاز SiC وجودته وفعاليته من حيث التكلفة وتوفير فرص النمو لسوق SiC. ولذلك، من المتوقع أن تدفع هذه العوامل نمو السوق خلال السنوات القادمة.

التقسيم

حسب الجهاز

• جهاز منفصل SiC


• وحدة كربيد السيليكون

حسب حجم الرقاقة

• 1 بوصة إلى 4 بوصة


• 6 بوصات


• 8 بوصة


• 10 بوصات فما فوق

بواسطة المستخدم النهائي

• السيارات


• الطاقة والطاقة


• صناعي


• مواصلات


• اتصالات


• آحرون

بواسطة الجغرافيا

• أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة وكندا والمكسيك)


• أوروبا (المملكة المتحدة، وألمانيا، وفرنسا، وإسبانيا، وإيطاليا، وروسيا، والبنلوكس، ودول الشمال، وبقية أوروبا)


• آسيا والمحيط الهادئ (اليابان والصين والهند وكوريا الجنوبية ورابطة أمم جنوب شرق آسيا وأوقيانوسيا وبقية آسيا والمحيط الهادئ)


• الشرق الأوسط وأفريقيا (تركيا وإسرائيل وجنوب أفريقيا وشمال أفريقيا وبقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا)


• أمريكا الجنوبية (البرازيل والأرجنتين وبقية أمريكا الجنوبية)

رؤى رئيسية

ويغطي التقرير الأفكار الرئيسية التالية:

• المؤشرات الاقتصادية الكلية الجزئية


• الدوافع والقيود والاتجاهات والفرص


• استراتيجيات العمل المعتمدة من قبل اللاعبين الرئيسيين


• تحليل SWOT الموحد للاعبين الرئيسيين

التحليل حسب الجهاز

بناءً على الجهاز، ينقسم السوق إلى جهاز منفصل من كربيد السيليكون ووحدة كربيد السيليكون.

استحوذ قطاع وحدات SiC على أعلى حصة في السوق في عام 2023. تعمل هذه الوحدات على كربيد السيليكون كمواد تحويل توفر كفاءة أعلى في الحفاظ على الطاقة مع فقدان الطاقة الحرارية المضغوط، والذي يساعد كعنصر حاسم في قطاعات الصناعة والسيارات والطاقة والطاقة. . يتم اختيار هذه المكونات بدلاً من الأجهزة القائمة على السيليكون نظرًا لفجوة النطاق المتنوعة لـ SiC التي تسمح بفقدان تحويل منخفض وترددات أعلى، إلى جانب القدرة على العمل عند الفولتية ودرجات الحرارة المهمة للتطبيقات الصعبة مثل التطبيقات الصناعية والسيارات والطاقة والطاقة. ولذلك، فإن هذه العوامل تسرع النمو القطاعي.

التحليل حسب حجم الرقاقة

بناءً على حجم الرقاقة، ينقسم السوق إلى 1 بوصة إلى 4 بوصات، و6 بوصات، و8 بوصات، و10 بوصات وما فوق.

استحوذ الجزء 1-4 بوصات على أعلى حصة سوقية في عام 2023. ويبلغ سمك هذه الرقائق 350 ± 25 ميكرومتر. وهي موجودة في أشكال N-type وP-type. يتم استخدام الركيزة من النوع P لرقائق كربيد السيليكون في تصنيع إجراءات الطاقة، بما في ذلك الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBT). علاوة على ذلك، يتم تغطية الركائز من النوع N بالنيتروجين لزيادة التوصيل في أجهزة الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الخصائص الميكانيكية المفيدة للمتغيرات متوافقة مع عمليات تصنيع الأجهزة الموجودة. علاوة على ذلك، يمكن تشكيل رقائق كربيد السيليكون من 1 إلى 4 بوصات بكميات كبيرة، مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة، ومن المتوقع أن ينبع الالتماس في الغالب من تطبيقات الأعمال. كما أنها تساعد في تقليل حجم المعدات، وهو ما يمثل فائدة إضافية لتنفيذها خلال فترة التنبؤ. ولذلك، فإن هذه العوامل تسرع النمو القطاعي.

التحليل من قبل المستخدم النهائي

استنادًا إلى المستخدم النهائي، ينقسم سوق أجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون إلى السيارات والطاقة والطاقة والصناعة والنقل والاتصالات وغيرها.

ويستحوذ قطاع السيارات على الحصة الأكبر من السوق. يتم أيضًا تقسيم المستخدم النهائي إلى سيارات كهربائية وسيارات IC. يمكن أن يُعزى التقدم في قطاع السيارات إلى التنفيذ المتزايد لأشباه الموصلات SiC في سيارات IC والمركبات الكهربائية. توفر أشباه الموصلات من كربيد السيليكون خصائص تشمل الاستقرار للمفاتيح عالية التردد وتقليل تلف الطاقة، مما يجعلها مثالية للتطبيق في أجهزة الشحن والمحولات والعاكسات. علاوة على ذلك، تساعد أشباه الموصلات هذه في تحسين كفاءة الطاقة وتقليل وزن الإلكترونيات، وبالتالي زيادة ضغط الطاقة وكفاءتها بالكامل. ومن المتوقع أن تدفع هذه الفوائد القطاع خلال السنوات المقبلة.

التحليل الإقليمي

بناءً على المنطقة، تمت دراسة السوق في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا الجنوبية والشرق الأوسط وأفريقيا.

من المتوقع أن تشهد أمريكا الشمالية أعلى معدل نمو سنوي مركب خلال الفترة المتوقعة. ويعزى نمو السوق الإقليمي إلى وجود واستيعاب لاعبين بارزين، بما في ذلك شركة ON SEMICONDUCTOR CORPORATION (على شبه) وGene Sic Semiconductor، التي تتمتع بقاعدة عملاء واسعة النطاق، مما يدفع نمو السوق في المنطقة. علاوة على ذلك، فإن استيعاب هذه العناصر البارزة في هذه المنطقة يعزز شركات تصنيع إلكترونيات الطاقة لتنفيذ أجهزة مبتكرة لأشباه الموصلات من كربيد السيليكون لتعزيز الكفاءة. علاوة على ذلك، يتمتع اللاعبون الإقليميون البارزون بمزايا استراتيجية، مما يدفع النمو الإقليمي.

استحوذت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على أكبر حصة سوقية في السوق العالمية لأجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون في عام 2023. ويعود النمو الإقليمي إلى العدد المتزايد من السيارات الكهربائية والهياكل الأساسية للشحن المرتبطة بها في الصين. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الاهتمام المتزايد بقواعد الطاقة المتجددة يغذي تطوير سوق كربيد السيليكون في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، مما يدفع نمو السوق.

ومن المتوقع أن يظهر سوق أوروبا نمواً مطرداً خلال الفترة المتوقعة. ويرجع النمو الإقليمي إلى دعم الاتحاد الأوروبي للسيارات الكهربائية كجزء من جهوده للحد من انبعاثات الكربون. علاوة على ذلك، تستثمر شركات مثل STMicroelectronics وBosch في تكنولوجيا SiC لتلبية الطلب على إلكترونيات الطاقة الأكثر كفاءة في قطاع السيارات.

علاوة على ذلك، شهدت أمريكا الجنوبية نموًا كبيرًا في السوق. تتمتع دول مثل البرازيل وتشيلي بإمكانيات قوية لتوليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. تعتبر أجهزة أشباه الموصلات SiC مثالية لأنظمة تحويل الطاقة في مشاريع الطاقة المتجددة نظرًا لكفاءتها العالية وقدرتها على التعامل مع الفولتية العالية ودرجات الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن ينمو سوق الشرق الأوسط وأفريقيا خلال السنوات القادمة. تستثمر دول مثل الإمارات العربية المتحدة والمملكة العربية السعودية وجنوب إفريقيا بكثافة في مشاريع الطاقة كجزء من استراتيجياتها طويلة المدى، مما يزيد من نمو السوق.

تغطية اللاعبين الرئيسيين

إن السوق العالمية لأجهزة أشباه الموصلات من كربيد السيليكون مجزأة، مع وجود عدد كبير من مقدمي الخدمات الجماعيين والمستقلين. وفي منطقة آسيا والمحيط الهادئ، يمثل أكبر 5 لاعبين حوالي 35% من السوق.

يتضمن التقرير ملفات تعريف اللاعبين الرئيسيين التاليين:

• إس تي ميكروإلكترونيكس (هولندا)


• إنفينيون تكنولوجيز إيه جي (ألمانيا)


• روم لأشباه الموصلات (اليابان)


• فوجي إلكتريك (اليابان)


• على أشباه الموصلات (الولايات المتحدة)


• شركة توشيبا (اليابان)


• ميتسوبيشي إلكتريك (اليابان)


• شركة GeneSiC لأشباه الموصلات (الولايات المتحدة)


• وولفسبيد (الولايات المتحدة)

تطورات الصناعة الرئيسية

• في سبتمبر 2024، قدمت شركة STMicroelectronics مجموعة جديدة من معدات الطاقة من كربيد السيليكون للجيل القادم من محولات الجر EV. ويقدم الإطلاق مجموعة من التطبيقات الصناعية عالية الطاقة، مثل حلول تخزين الطاقة، ومحولات الطاقة الشمسية، ومراكز البيانات، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الطاقة لهذه التطبيقات المتزايدة.


• في مارس 2024أطلقت شركة Infineon Technologies AG الجيل التالي من تقنية قناة MOSFET من كربيد السيليكون (SiC) للمؤسسات عالية الأداء التي تعمل على إزالة الكربون. يتيح إدخال التكنولوجيا تصميمًا أسرع لأنظمة أكثر موثوقية وصغيرة الحجم وفعالة للغاية من حيث التكلفة، مما يؤدي إلى توفير الطاقة وتقليل ثاني أكسيد الكربون لكل واط يتم تركيبه في الحقل.