سوق أجهزة الطاقة أشباه الموصلات

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن ينمو حجم سوق أجهزة الطاقة أشباه الموصلات العالمية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 5.3٪ خلال الفترة المتوقعة.

أشباه الموصلات المحتملة هي أجهزة أشباه الموصلات التي تستخدم كمفتاح أو مقوم في الإلكترونيات الكهربائية (على سبيل المثال، في مصدر طاقة يعمل بنظام التبديل). تعد هذه الأجهزة مكونًا مهمًا في الآلات والمعدات الحديثة لدوائر الإلكترونيات الكهربائية. تُستخدم هذه التقنيات في الاتصالات اللاسلكية، والتحكم المتطور في المحركات الكهربائية، والتحكم في الحركة ومحركات السيرفو، وأنظمة الكمبيوتر المتقدمة، والهوائيات، وأنظمة الانتشار والأقمار الصناعية، وطرق النطاق العريض اللاسلكية، وغيرها من التطبيقات. إنها جزء ضروري من الأجهزة الكهربائية والآلات والأنظمة. تبحث الدراسة في الوحدات المنفصلة، والدوائر المتكاملة للطاقة، والمواد مثل كربيد السيليكون ونتريد الجاليوم.

أدى بدء تفشي فيروس كورونا المستجد، إلى جانب الانخفاض الكبير في مبيعات الإلكترونيات الاستهلاكية، إلى توقف الطلب في السوق على أشباه الموصلات الكهربائية المصنوعة من كربيد السيليكون من قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية. ووفقًا لمسح أجرته شركة IPC International, Inc. في مارس 2020، توقع 40% من مصنعي وموردي الإلكترونيات العالميين الذين شملهم الاستطلاع أن يكون لتفشي فيروس كورونا المستجد أكبر تأثير على قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

مع انخفاض الأسعار وزيادة المسافة المقطوعة، أصبحت المركبات الكهربائية أكثر شيوعًا على الطرق. وعلاوة على ذلك، مع انخفاض الأسعار وزيادة المسافة المقطوعة، أصبحت المركبات الكهربائية أكثر شيوعًا على الطرق. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تصل المبيعات العالمية للسيارات الكهربائية الخفيفة القابلة للشحن إلى 6.6 مليون بحلول عام 2021.

تُعَد أشباه الموصلات الكهربائية القوة الدافعة وراء تقدم العالم الحديث. وتُستخدَم في السلع الإلكترونية الذكية بما في ذلك الهواتف المحمولة والساعات وأجهزة إنترنت الأشياء (IoT)، وكذلك في صناعات توليد الطاقة وتوزيعها والنقل. ومن حيث الجهد والتيار والطاقة والتردد، يجب أن تكون هذه المواد فعالة للغاية.

قيود السوق

من المتوقع أن يؤدي ظهور اتصال الجيل الخامس، بالإضافة إلى المبادرات الحكومية في مجال التيار المستمر عالي الجهد والشبكة الذكية، إلى خلق إمكانيات جذابة لسوق أشباه الموصلات للطاقة SiC GaN طوال فترة التنبؤ.

أصبحت أجهزة الطاقة المتكاملة مفضلة أكثر من أجهزة الطاقة المنفصلة بسبب فوائدها المتعددة، وهو ما من المتوقع أن يحد من نمو إيرادات السوق.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التجزئة حسب النوع

• الطاقة المنفصلة

تعد ترانزستورات الطاقة فئة واسعة من الأجهزة المنفصلة المستخدمة في مجموعة متنوعة من التطبيقات للتحكم في الفولتات وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل توليد الحرارة، مما يؤدي إلى الحاجة الكبيرة إلى أجهزة طاقة منفصلة ذات استخدام عالي. علاوة على ذلك، تعد هذه المكونات مكونات أساسية للدوائر المخصصة لزيادة عمر بطارية الأجهزة المحمولة. على سبيل المثال، يتم التعامل مع السلع الكهربائية وتطبيقات الطاقة الأعلى في شبكات الطاقة والطاقة والنقل والصناعات المتعلقة بالسيارات، على سبيل المثال، جميعها عند طاقات مختلفة من خلال أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية العريضة الناشئة (مثل GaN وSiC)، مما يتسبب في ارتفاع الطلب على هذه الأجهزة التي يمكنها التعامل مع التطبيقات ذات الطاقة المنخفضة والعالية.

• وحدة الطاقة

وحدات الطاقة عبارة عن مكونات كهربائية ذات طاقة عالية تدمج مكونًا واحدًا أو أكثر في وحدة وظيفية مستقلة. وعادةً ما تحتوي على لوحة أساسية لتوصيل مشتت حراري بالإضافة إلى موصلات كهربائية لسهولة التركيب والإزالة. يمكنك تحسين إدارة الطاقة والموثوقية وتقليل أجزاء الدائرة الطفيلية من خلال تصميم المكون كوحدة.

تعد الترانزستورات والثنائيات وحدات طاقة شائعة. تتضمن بعض عناصر التبديل الأكثر شيوعًا المستخدمة في وحدات الطاقة ترانزستورات التأثير الميداني المصنوعة من أشباه الموصلات المعدنية (MOSFETs) والترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBTs) والمقومات التي يتم التحكم فيها بالسيليكون (SCRs). تتضمن بعض وحدات الطاقة ترانزستورات في طوبولوجيات معروفة مثل نصف الجسر والجسر H. تجعل هذه التصميمات من السهل على المستخدم تغيير اتجاه التيار المتدفق عبر المحرك.

• باور آي سي إس

إدارة الطاقة الدوائر المتكاملة (ICs) هي أجهزة ذات حالة صلبة تتحكم في تدفق واتجاه الكهرباء. تستخدم العديد من الأجهزة الكهربائية مجموعة متنوعة من الفولتات الداخلية (على سبيل المثال، 5 فولت، 3.3 فولت، 1.8 فولت، إلخ) ومصادر الطاقة الخارجية (على سبيل المثال، منفذ الحائط، البطارية، إلخ)، مما يعني أن تصميم الطاقة للجهاز له متطلبات تشغيلية مختلفة. يمكن أن تشير الدائرة المتكاملة لإدارة الطاقة (PMIC) إلى أي شريحة تؤدي وظيفة واحدة متعلقة بالطاقة، ولكنها تُستخدم عادةً للإشارة إلى الدوائر المتكاملة التي تتعامل مع العديد من تحويلات الطاقة وضوابط الطاقة مثل مراقبة الجهد وحماية الجهد المنخفض. من خلال دمج هذه الوظائف في دائرة متكاملة واحدة، يمكن تحسين التصميم العام بعدة طرق، بما في ذلك زيادة كفاءة التحويل وتقليل حجم المحلول وتحسين تبديد الحرارة.

التجزئة حسب التطبيق

• السيارات والنقل

تتطور صناعة السيارات والنقل بسرعة. ومع تزايد أمان السيارات وقدرتها على العمل بالوقود البديل، تتوافر فرص كثيرة لتحسين النقل. وللاستفادة منها إلى أقصى حد، ستحتاج إلى المساعدة في استكشاف الخيارات التكنولوجية العديدة.

تضعك Avnet في موقع المسؤولية من خلال توفير المساعدة الفنية في كل مرحلة من مراحل الرحلة، وخدمات سلسلة التوريد التي تسرع عملية الوصول، ونظام بيئي واسع من التقنيات لتوصلك إلى هناك.

• الالكترونيات الاستهلاكية

الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية هي الأجهزة الإلكترونية المنزلية أو التكنولوجيا الرقمية المخصصة للاستخدام المنتظم في المنزل. ومن المتوقع أن تكون الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية من بين الأجهزة الإلكترونية الأكثر استخدامًا نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر والاتصالات أصبحت أكثر أهمية من أي وقت مضى في حياتنا اليومية.

تصنع شركات الإلكترونيات الاستهلاكية الهواتف وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة التلفاز والكاميرات ومشغلات أقراص الفيديو الرقمية وغيرها من المنتجات. وللحفاظ على القدرة التنافسية في بيئة تقنية متزايدة، يتعين على الإلكترونيات الاستهلاكية أن تستمر في التقدم. ويشهد قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية حالة من الاضطراب نتيجة لركود الصناعة، وخاصة في فئات المنتجات الراسخة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة التلفاز. ويتعين على شركات الإلكترونيات الاستهلاكية اكتشاف أساليب جديدة للابتكار من أجل الوصول إلى العملاء الآن أكثر من أي وقت مضى.

• تواصل

إن كل عملية اتصال تتضمن مرسلاً ورسالة ومستقبلاً. قد يبدو هذا الأمر بسيطاً، إلا أن الاتصال موضوع معقد حقاً. يمكن أن تتأثر عملية نقل الرسالة من المرسل إلى الوجهة بمجموعة واسعة من الظروف. وتشمل هذه الظروف عواطفنا، والسياق الثقافي، ووسيلة الاتصال المستخدمة، وحتى موقعنا الجغرافي. ونظراً للتعقيد الذي ينطوي عليه الأمر، تولي الشركات في جميع أنحاء العالم أهمية كبيرة لمهارات الاتصال الجيدة: فالاتصال الدقيق والفعال والواضح يشكل تحدياً كبيراً.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم السوق العالمية لأجهزة الطاقة أشباه الموصلات حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

ومن المتوقع أن تهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على قطاع أشباه الموصلات العالمية للطاقة ، كما تفعل في سوق أشباه الموصلات العالمية، وذلك بفضل الجهود الحكومية. وعلاوة على ذلك، تمثل الصين واليابان وتايوان وكوريا الجنوبية ما يقرب من 65% من سوق أشباه الموصلات المنفصلة العالمية، في حين تساهم دول أخرى مثل فيتنام وتايلاند وماليزيا وسنغافورة أيضًا بشكل كبير في هيمنة المنطقة على السوق.

اللاعبون الرئيسيون

1. إنفينيون
2. شركة تكساس إنسترومنتس
3. إس تي ميكروإلكترونيكس
4. رينيساس للإلكترونيات
5. شركة ON لأشباه الموصلات
6. أشباه الموصلات ألفا وأوميجا
7. ميتسوبيشي الكتريك (فينكوتيك)
8. توشيبا
9. فيشاي إنترتكنولوجي
10. فوجي الكتريك
11. روم
12. نيكسبيريا
13. ميكروسيمي
14. ليتل فيوز (IXYS)
15. كري (وولف سبيد)
16. رقاقة صغيرة
17. شركة جينيسيك لأشباه الموصلات
18. شركة NXP لأشباه الموصلات
19. تكاملات الطاقة، المحدودة
20. برودكوم
21. باناسونيك
22. شركة إن إي سي للإلكترونيات
23. ميكرون
24. ألتيك
25. جيانغسو جيجي للالكترونيات الدقيقة
26. تقنيات أومني فيجن
27. جيلين سينو-ميكروإلكترونيكس
28. فومان للإلكترونيات

التطورات الأخيرة

أعلنت شركة Hitachi Super Advanced عن إطلاق غرفة قفل الحمل الجديدة كليًا لعملية رقاقة 300 مم في يناير 2022.