سوق مواد النوافذ الذكية

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق مواد النوافذ الذكية العالمية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 10.3% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

النوافذ الذكية هي أنظمة نوافذ متطورة تكنولوجياً يمكن تغيير قوتها البصرية. تتكون هذه النوافذ من طبقات متعددة من الزجاج الذكي الذي يتحول من شفاف إلى شبه شفاف لتنظيم كمية ضوء الشمس والحرارة التي تدخل الغرفة. يوجد حاليًا مجموعة متنوعة من الزجاج في السوق يمكن استخدامها لتصنيع النوافذ الذكية، بما في ذلك البلورات السائلة والجسيمات المعلقة والستائر الدقيقة. في السنوات الأخيرة، اكتسبت هذه النوافذ شعبية هائلة حيث تُعتبر بديلاً أكثر كفاءة في استخدام الطاقة لأنظمة مثل ستائر النوافذ الكهربائية.

الطبيعة الديناميكية للزجاج الذكي تمكن مادة ثابتة تقليديًا من أن تصبح متعددة الوظائف. تسمح هذه التقنية بالتلاعب بالضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. تشير تقنية النوافذ الذكية في المقام الأول إلى التقنيات النشطة التي تعمل فيها أفلام وطلاءات الزجاج الخصوصية المشحونة كهربائيًا على تغيير مظهر الزجاج ووظيفته. تمكن تقنية الزجاج الذكي النشط من التحكم الكهربائي في أنواع مختلفة من الضوء (المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية). تحول الكهرباء الزجاج المعتم إلى زجاج شفاف، مما يسمح بالتحكم الديناميكي في الضوء. تقنية الزجاج الذكي PDLC وSPD هي تقنية زجاج نشطة لتغيير الحالة الكهربائية. تتشتت الجزيئات أو الجزيئات الفردية داخل أفلامنا أو تصطف مع تشغيل الأفلام وإيقاف تشغيلها، مما يسمح للضوء بالمرور من أجل التعتيم أو الشفافية والتحكم القابل للتبديل في أنواع مختلفة من الضوء (المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية).

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• دمج ميزات إضافية في النوافذ الذكية

تم دمج النوافذ الذكية مع أنظمة التحكم في الإضاءة وتكييف الهواء لتحسين الراحة الحرارية والبصرية لشاغلي المبنى وتحقيق وفورات كبيرة في الطاقة. علاوة على ذلك، أدى دمج النوافذ الذكية مع إنترنت الأشياء (IoT) إلى تسهيل إدارة المستخدمين وإمكانية تكوينهم. هذه هي بعض العوامل التي تدفع التوسع العالمي لحصة سوق مواد النوافذ الذكية.

• الابتكار في النوافذ الذكية

وتعمل الشركات المصنعة على تطوير نوافذ ذكية بتقنية الكهروكروميك لمساعدة مالكي المباني والمسؤولين عنها على توفير الطاقة وتقليل تكاليف التهوية والتدفئة والإضاءة من خلال زيادة تركيزهم على البحث والتطوير. وعلى نحو مماثل، يجري تطوير منتجات تحتوي على بيروفسكايت تتحول إلى اللون الأسود عند درجات حرارة عالية ويمكنها حصاد الطاقة الشمسية مثل الخلايا الكهروضوئية. ومع ذلك، تشكل التكلفة العالية للتحول من النوافذ الزجاجية التقليدية إلى النوافذ الذكية عائقًا كبيرًا أمام توسع سوق مواد النوافذ الذكية.

قيود السوق

• التكلفة الأولية المرتفعة تحد من نمو السوق

تمثل التكاليف الأولية للتركيب والمكونات واستهلاك الطاقة تحديًا لسوق مواد النوافذ الذكية. يفضل غالبية المستهلكين طرقًا خالية من المتاعب ومنخفضة التكلفة الأولية للتجهيزات غير المعقدة. نظرًا لأن تركيب النوافذ الذكية يتم تلقائيًا، يتم تثبيت الجهير قبل تركيب النافذة. إنها عملية طويلة. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تعيق تكاليف المنتج المرتفعة ونفقات رأس المال لتطوير منتجات النوافذ الذكية توسع سوق النوافذ الذكية العالمية.

فرص السوق

• تزايد الطلب على النوافذ الذكية في مختلف القطاعات

يشهد سوق النوافذ الذكية توسعًا متسارعًا في الإيرادات. إن الاستخدام المتزايد والطلب على النوافذ الذكية في صناعات النقل والرعاية الصحية يدفعان إلى توسع السوق. نظرًا لحل تنفيذ النوافذ الفعّال من حيث التكلفة والصديق للبيئة، يتم استخدام النوافذ الذكية بشكل متزايد في مختلف الصناعات، بما في ذلك الرعاية الصحية والدفاع والإعلام والترفيه. في التطبيقات المعمارية والإنشائية، يستمر انتشار النوافذ الذكية في الزيادة. بالإضافة إلى ذلك، تعمل برامج المدن الذكية المتنامية ومبادرات الحكومة لتطوير البنية التحتية على تحفيز توسع السوق. يعمل تطبيق النوافذ الذكية في مختلف الصناعات على توسيع السوق، وبالتالي حصة الشركة المصنعة للمواد في السوق.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• الكهروميكية

يشبه هيكل النافذة الكهروميكية هيكل البطارية. حيث تفصل أقطاب الزجاج طبقة كهروميكية تتكون عادة من أكسيد التنغستن وإلكتروليت يحتوي عادة على أيونات الليثيوم. ويؤدي الجهد عبر الجهاز إلى تحريك الأيونات إلى داخل المادة الكهروميكية، مما يغير خصائصها البصرية لامتصاص الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. ويؤدي عكس الجهد إلى خروج الأيونات من النافذة، واستعادة حالتها عديمة اللون.

• فوتوكروميك

يتم تنفيذ الزجاج الذكي الضوئي عن طريق ربط فيلم ضوئي ذاتي اللصق بالزجاج الموجود ولا يتطلب طاقة كهربائية. لذلك، تعتبر هذه التقنية زجاجًا ذكيًا سلبيًا. تعد النوافذ الضوئية أو الفيلم الضوئي المطبق على أسطح المباني مجال تطبيق ممتاز إضافي، حيث يتسبب الإشعاع الشمسي الوارد في التلوث الذي يقلل من الإنتاجية.

• ترموكروميك

تشمل المواد الحرارية الكرومية زجاج السيليكات والبوروسيليكات والفوسفوسيليكات بالإضافة إلى أكاسيد المعادن الانتقالية، حيث يكون ثاني أكسيد الفاناديوم هو الأكثر انتشارًا. بعد تسخين الشمس، قد تخضع مواد البناء المجاورة مثل البناء أو الفواصل أو الإطار المعدني لتبادل حراري غير مباشر عن طريق التوصيل أو الحمل الحراري، مما يتسبب في الصبغة الديناميكية.

• الحزب الاشتراكي الديمقراطي

الزجاج الذكي هو أسرع تقنية للتزجيج متغير اللون في العالم. تتيح تقنية النوافذ الوحيدة القابلة للتكيف للمستخدمين ضبط مستوى الظلام والضوء بشكل فوري ودقيق. كما تتيح التحكم الاستثنائي في انتقال الضوء والطاقة الشمسية، مما يزيد من راحة المستخدم وحماية الداخل. منتجات SPD-Smart (TM) - النوافذ والفتحات السماوية والأبواب والجدران والأسقف وغير ذلك الكثير - متوفرة في الزجاج والركائز خفيفة الوزن المصنوعة من البولي كربونات.

• مركز البيانات الديناميكي

PDLC تعني "بلورات سائلة موزعة بالبوليمر، والتي يمكن تطبيقها كفيلم بلاستيكي ذاتي اللصق على الزجاج الحالي أو تصميمها في منتجات زجاجية نهائية مثل النوافذ الذكية (القابلة للتبديل). يستخدم زجاج PDLC الذكي في النوافذ الذكية التجارية والسكنية، والإلكترونيات الاستهلاكية، وصناديق العرض في المتاجر والمتاحف، والرعاية الصحية، والضيافة، والنقل.

تقسيم حسب التطبيق

• صناعة السيارات

تدمج العديد من الشركات في صناعة السيارات العالمية المفاهيم الحديثة في مركباتها لخلق عرض بيع فريد من نوعه لأجيالها القادمة. في العقد الماضي، مع زيادة قدرة الإنفاق الاستهلاكي، طالب العملاء بإدراج ميزات فاخرة في عملية اختيار السيارة. الزجاج القابل للتبديل هو مثال على تعديل التصميم الذي اكتسب قوة جذب كبيرة في قطاع السيارات. يتم استخدامه في النوافذ ومرايا الرؤية الخلفية والزجاج الأمامي وواقيات الشمس وفتحات السقف ونوافذ الرؤية البانورامية. تعمل هذه المنتجات على زيادة كفاءة طاقة السيارة وراحة الركاب بسبب خصائصها. نتيجة للعوامل المذكورة أعلاه، من المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد على الزجاج القابل للتبديل لإنتاج ألواح زجاج السيارات إلى دفع نمو سوق النوافذ الذكية.

• البناء الصناعي

يساهم الزجاج الذكي في إضاءة المباني، وبالتالي خلق مساحات متعددة الوظائف تتكيف وتستجيب لمتطلبات المستخدمين بمجرد ضغطة زر. كما يمكنه توفير العزل الحراري والصوتي في المباني، وتوفير الطاقة مع توفير خيارات التصميم ثلاثية الأبعاد لمهندسي المباني ومصممي الديكور الداخلي. تُستخدم هذه الزجاجات في الواجهات الذكية والفتحات السماوية والنوافذ، مما يمنح المبنى مظهرًا فريدًا وديناميكيًا ويسمح بقدر أكبر من التحكم في الخصوصية، وخاصة في المساحات المكتبية وأقسام المستشفيات. ومع ارتفاع الإنفاق من قبل المستهلكين في الاقتصادات الناشئة، من المتوقع أن يزداد الطلب على مواد البناء الذكية لتسهيل المعيشة الأنيقة للمستهلكين.

• صناعة الطيران والفضاء

لقد أدى التوسع السريع لصناعة الطيران إلى زيادة الطلب. ويدعو مصنعو الطائرات إلى تركيب نوافذ أكبر ذات وظائف محسنة وتحكم أفضل للركاب. وهم يستخدمون هذه الحاويات، وخاصة زجاج SPD، لهذا الغرض. يوفر هذا الزجاج الخصائص الأساسية المطلوبة لتحسين وظائف الطائرة، بما في ذلك الاستجابة السريعة والموحدة، والعزل الصوتي المتميز، والتحكم في الضوء، ورفض الحرارة بشكل متفوق عند ركنها على المنحدر. ويتزايد الطلب على هذه النظارات في صناعة الطيران، حيث تزيد خصائصها من رضا العملاء أثناء الرحلة وتساعد شركات الطيران في الحفاظ على كفاءة استخدام الطاقة في الطائرات.

التحليل الإقليمي

أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة الأمريكية وكندا)

أدى تحسين أداء الصناعات التي تستهدف المستخدمين النهائيين مثل البناء والسيارات في أمريكا الشمالية إلى زيادة تبني أنواع الزجاج الذكي. كما أصبحت هذه النظارات ضرورية بسبب اللوائح الحكومية التي تفرض زيادة الطلب على المباني الموفرة للطاقة في المنطقة. ويؤدي هذا العامل إلى زيادة الطلب على النوافذ الذكية في أمريكا الشمالية، مما يؤدي إلى زيادة سوق مصنعي النوافذ الذكية.

أوروبا (ألمانيا، المملكة المتحدة، فرنسا، روسيا، إيطاليا، بقية أوروبا)

في أوروبا، يرجع نمو النوافذ الذكية في المقام الأول إلى الطلب المتزايد على المنتجات متعددة الوظائف، ومعدل الابتكار السريع للمنتجات، وميزات مثل المساعدين الصوتيين. علاوة على ذلك، شهدت دول مثل ألمانيا وإيطاليا وروسيا وهولندا وسويسرا والدنمرك والسويد، من بين دول أخرى، زيادة كبيرة في اعتماد النوافذ الذكية على مدار السنوات القليلة الماضية. وقد ابتكر المصنعون المحليون منتجات الستائر والظلال في السنوات الأخيرة من خلال التأكيد على المنتجات الآلية بالكامل. تكتسب حلول النوافذ الذكية شعبية في الولايات المتحدة حيث تعمل الظلال والستائر المتصلة بشكل كبير على تعزيز الراحة والرفاهية.

آسيا والمحيط الهادئ (الصين واليابان وكوريا الجنوبية والهند وجنوب شرق آسيا وبقية آسيا والمحيط الهادئ)

تعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ من بين أكبر المناطق التي تؤثر على المستهلكين والمصنعين. ومع نمو الاقتصادات وزيادة عدد الأسر النووية، من المتوقع أن يزداد الطلب على حلول الإسكان. ونتيجة لهذه التطورات، من المتوقع أن يزداد عدد البائعين المحليين الذين يقدمون ستائر النوافذ الآلية والمتصلة. ومن المتوقع أن تؤدي الرغبة المتزايدة لدى المستهلكين في الشراء عبر الإنترنت إلى زيادة وعي المستهلك بالمنتجات، وبالتالي إجبار البائعين على إعطاء الأولوية لعرض حلولهم على المنصات عبر الإنترنت.

اللاعبون الرئيسيون

1. حسي
2. نظام التحكم SPD
3. سان جوبان
4. كورنينج
5. جينتكس
6. بوليترونيكس
7. رافينبريك
8. بي بي جي
9. منظر
10. زجاج سيج
11. تطبيقات الزجاج
12. طباعة متعددة الألوان
13. تقنيات كينسترال
14. شركة سمارت جلاس العالمية

التطورات الأخيرة

مارس 2022 - طرحت شركة SelectBlinds.com، وهي شركة بيع بالتجزئة عبر الإنترنت لستائر النوافذ، منتجين جديدين من Motorized Architect Roller Shades مدعومين بتكنولوجيا Eve MotionBlinds وApple HomeKit الجديدة. تعد محركات Eve MotionBlinds هي الأولى التي تدعم تكنولوجيا Thread الذكية للمنزل وقدرات البلوتوث.

مايو 2021 - طور باحثون في المعهد الهندي للتكنولوجيا في جواهاتي مواد للمساعدة في تصميم أنظمة التحكم الذكي في المناخ في المباني التي تحافظ على الطاقة وتقلل من انبعاثات الكربون. طور المعهد الهندي للتكنولوجيا في جواهاتي مادة نوافذ ذكية قادرة على تنظيم الحرارة والضوء اللذين ينتقلان عبر النوافذ استجابة للجهد المطبق. ووفقًا للباحثين، يمكن لهذه المواد تسهيل إنشاء أنظمة فعالة للتحكم التلقائي في المناخ في المباني.