حجم سوق الأجهزة الكهرضغطية - حسب نوع المنتج، المادة، وضع التشغيل، التطبيق، تحليل الاستخدام النهائي، الحصة السوقية، توقعات النمو، 2025-2034

حجم سوق الأجهزة الكهرضغطية

بلغت قيمة سوق الأجهزة الكهرضغطية العالمية 35.7 مليار دولار أمريكي في عام 2024 بحجم    10.8 مليار وحدة ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 7.9٪ ليصل إلى 76.2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034.

يؤدي الطلب المتزايد على الدقة والتصغير والموثوقية في تقنيات الرعاية الصحية إلى زيادة اعتماد الأجهزة الكهروإجهادية التي تساعد على تمكين التصوير عالي الدقة والتشغيل الدقيق للشق للجراحة فائقة الصغر. تستخدم الأجهزة التشخيصية والعلاجية المتوفرة على نطاق واسع محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية جنبا إلى جنب مع الأجهزة الأخرى القابلة للزرع والأدوات الجراحية والمعدات العلاجية. علاوة على ذلك ، تعمل الأدوات الطبية المتقدمة القابلة للارتداء وأنظمة مراقبة المرضى على تحسين استخدام الأجزاء الكهرضغطية التي تتماشى مع التركيز المتزايد نحو الرعاية الصحية عن بعد. وهذا بدوره يعزز الاعتماد بشكل أكبر على الأجهزة الكهروإجهادية ، والتي يستخدم معظمها في معدات التصوير والتشخيص ، مما يزيد من أداء النظام.   

ينمو سوق الأجهزة الكهروإجهادية بسبب الزيادة في سوق الإلكترونيات الاستهلاكية الذكية. يتوسع نطاق تطبيقها كردود فعل لمسية في الهواتف الذكية ووحدات التحكم في الألعاب ، وإخراج الصوت في الأجهزة القابلة للارتداء ، وواجهات اللمس في الأجهزة الذكية. يمكن أن تستفيد الأنظمة الإلكترونية المصغرة من الحجم الصغير وكفاءة الطاقة ووقت الاستجابة السريع لهذه الأجهزة. يحول نمو الاقتصادات الناشئة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ توقعات المستهلكين نحو واجهات أكثر استباقية ، مما يسرع من استخدام التكنولوجيا الكهروإجهادية في الجيل التالي من الإلكترونيات الاستهلاكية.

اتجاهات سوق الأجهزة الكهرضغطية

• يتحول سوق الأجهزة الكهروإجهادية بشكل ملحوظ نحو أنواع جديدة من المنتجات ، بما في ذلك حصادات الطاقة الكهرضغطية والمشغلات الكهرضغطية متعددة الطبقات. تجد هذه الأجهزة اعتمادا متزايدا نظرا لصغر حجمها وكفاءتها الأكبر في تحويل الطاقة وقدرتها على تشغيل الدوائر منخفضة الطاقة في سيناريوهات معزولة ولاسلكية. تؤدي الوظيفة المستقلة للأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار عن بعد والغرسات الطبية ، التي لا تتطلب طاقة خارجية ، إلى زيادة الطلب المتقدم على المنتجات. يتماشى هذا التطور مع اتجاه أوسع نحو ابتكارات تكنولوجية صديقة للبيئة ومستدامة عبر القطاعات.
  
• اتجاه مهم آخر هو نمو أنظمة حصاد الطاقة الكهرضغطية ، خاصة فيما يتعلق بإنترنت الأشياء وشبكات الاستشعار اللاسلكية. في البنية التحتية الذكية وأنظمة المراقبة الصناعية وأجهزة الاستشعار عن بعد ، يتم الآن استخدام محولات الطاقة والمولدات الكهرضغطية لتشغيل الأجهزة الكهربائية عن طريق تسخير طاقة الاهتزاز الميكانيكية. هذا يعزز الاستقلالية ، ويقلل من تغييرات البطارية ، ويتوافق مع اتجاه الصناعة السائد نحو التقنيات "الخضراء" الصديقة للبيئة وقليلة الصيانة. هناك تشكيل تحالفات استراتيجية ومساعي البحث والتطوير عبر الصناعات لتطوير التكنولوجيا وتطبيقها على الأنظمة متعددة الوظائف.
  

تحليل سوق الأجهزة الكهروإجهادية

بناء على نوع المنتج ، يتم تقسيم السوق إلى أجهزة استشعار كهرضغطية ، ومشغلات كهرضغطية ، ومحركات كهرضغطية ، ومحولات كهرضغطية ، ومحولات كهرضغطية ، ومولدات كهرضغطية ، ورنانات كهرضغطية.

• استحوذ قطاع المستشعرات الكهرضغطية على 9.3 مليار دولار أمريكي في عام 2023. تعد المستشعرات الكهروإجهادية من بين أكثر الأجهزة الكهروإجهادية استخداما تجاريا نظرا لتعدد استخداماتها في مراقبة الاهتزازات واستشعار الضغط وتشخيص الصحة الهيكلية. تجد هذه المستشعرات تطبيقا في مجالات السيارات والفضاء والصناعة نظرا لحساسيتها العالية وأبعادها الصغيرة وقدرات الطاقة المكتفية ذاتيا. من المتوقع أن تؤدي الأتمتة المحسنة وأنظمة الصيانة التنبؤية في التصنيع الذكي إلى خلق طلب مستدام مع انتشار أنظمة مراقبة الحالة. كما أن استخدامها المتزايد في التشخيص الطبي والإلكترونيات الاستهلاكية ، لا سيما في البيئات التي تحتاج إلى جمع البيانات الفوري ، يوسع أيضا أهميتها في السوق.
  
• استحوذ قطاع المحركات الكهرضغطية على 7.2 مليار دولار أمريكي في عام 2022. تظل المحركات الكهرضغطية في طليعة السوق نظرا لدقتها وسرعتها وقدرتها التي لا مثيل لها على أداء الحركات على نطاق النانو. يتم استخدامها بشكل متكرر في التطبيقات بما في ذلك الطباعة النافثة للحبر وأنظمة المحاذاة البصرية وتصنيع أشباه الموصلات والأجهزة الطبية. في الأتمتة الصناعية والروبوتات ، تتيح هذه المحركات التقدم في تحديد المواقع الدقيقة والتحكم في الاهتزاز ، والتي تعتبر ضرورية للروبوتات والأتمتة. من المتوقع أن يزداد استخدامها على نطاق واسع في الأجهزة الاستهلاكية والصناعية ، لا سيما في التصنيع عالي الدقة والبصريات التكيفية ، بسبب الحاجة إلى أنظمة أصغر وأكثر إحكاما تستخدم طاقة أقل.

بناء على المواد ، ينقسم السوق إلى تيتانات الرصاص الزركونات (PZT) ، تيتانات الباريوم ، أكسيد الزنك ، نيتريد الألومنيوم ، فلوريد البولي فينيلدين (PVDF) ، والكوارتز.

• من المتوقع أن يمثل قطاع الزركونات التيتانات الرصاصية (PZT) 32.2٪ من سوق الأجهزة الكهرضغطية العالمي في عام 2024. لا تزال PZT هي المادة الرائدة في سوق المواد الكهروإجهادية نظرا لقيمها العالية للمعاملات الكهروإجهادية والخصائص الكهروميكانيكية ، والتي تتيح استخدامها في أجهزة مثل أجهزة الاستشعار والمحركات ومحولات الطاقة وحصادات الطاقة.
  
• من المتوقع أن يمثل قطاع تيتانات الباريوم 24.7٪ من سوق الأجهزة الكهرضغطية العالمي في عام 2024. يعد استخدام تيتانات الباريوم مفيدا نظرا لمواده الخالية من الرصاص بالإضافة إلى خصائصه العازلة. لهذا السبب ، يمكن استخدامه في المكثفات الصديقة للبيئة وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية وأجهزة السيراميك متعددة الطبقات.
  

بناء على وضع التشغيل ، يتم تقسيم السوق إلى أجهزة تأثير كهرضغطية مباشرة ، وأجهزة تأثير كهرضغطية عكسي.

• سيطر قطاع أجهزة التأثير الكهروإجهادي المباشر على السوق حيث بلغ 18.4 مليار دولار أمريكي في عام 2024. تستخدم أجهزة الاستشعار وحصادات الطاقة وأنظمة المراقبة ، في مجالات التشخيص الصناعي والسيارات والطبي ، أجهزة تحول الطاقة بشكل مباشر وميكانيكي إلى كهرباء بسبب الفولتية المحددة.
  
• استحوذ قطاع أجهزة التأثير الكهروإجهادي العكسي على 15.9 مليار دولار أمريكي في عام 2023. الأجهزة الكهروإجهادية التي تعمل في الاتجاه المعاكس تحول الطاقة إلى حركة خطية. يتم استخدامها في المحركات والمشغلات وفي تطبيقات تحديد المواقع والمسح الضوئي عالية الدقة والتكنولوجيا العالية في الأدوات البصرية وتصنيع الإلكترونيات وحتى في الفضاء.
  

بناء على التطبيق ، يتم تقسيم سوق الأجهزة الكهروإجهادية إلى التصوير والتشخيص بالموجات فوق الصوتية ، وتحديد المواقع والملاحة ، واستشعار الاهتزاز ، وحصاد الطاقة ، والطباعة النافثة للحبر ، والتشغيل الدقيق ، واستشعار الصوت والضغط.

• من المتوقع أن ينمو قطاع التصوير والتشخيص بالموجات فوق الصوتية بمعدل نمو سنوي مركب قدره 8.6٪ خلال فترة التنبؤ. تمثل إجراءات التصوير والتشخيص بالموجات فوق الصوتية تطبيقات أساسية تستخدم الأجهزة الكهروإجهادية للتصوير الطبي عالي الدقة مما يتيح التشخيص الدقيق بالموجات فوق الصوتية غير الغازية في أمراض القلب والتوليد والأورام.
  
• سينمو قطاع استشعار الاهتزاز بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.1٪ خلال فترة التنبؤ. يساعد استخدام الأجهزة الكهرضغطية في استشعار الاهتزازات في الصيانة التنبؤية والكشف عن الأعطال للمعدات الصناعية والبنية التحتية المدنية ، وكذلك في مراقبة الصيانة التنبؤية واكتشاف الأعطال في أنظمة النقل في ظل ظروف الحمل المختلفة.
  

استنادا إلى صناعة الاستخدام النهائي ، يتم تقسيم سوق الأجهزة الكهرضغطية إلى الإلكترونيات الاستهلاكية ، والرعاية الصحية ، والسيارات ، والفضاء والدفاع ، والصناعة والتصنيع ، والطاقة والمرافق ، والاتصالات.

• سيطر قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية على السوق ، حيث بلغ 8.4 مليار دولار أمريكي في عام 2024. نظرا للحاجة المتزايدة للمكونات المصغرة المعقدة ، والأنظمة الكهروميكانيكية متعددة الوظائف ، والأجزاء الموفرة للطاقة في الإلكترونيات الاستهلاكية ، يتم دعم ردود الفعل اللمسية ، والتشغيل المضغوط ، والاستشعار الصوتي بواسطة الأجهزة الكهروإجهادية في الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة الذكية.
  
• في عام 2024 ، بلغ قطاع السيارات 4.5 مليار دولار أمريكي. في استخدامات السيارات ، تستخدم كهرضغطية أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) ، والإشراف على المحرك ، وحقن الوقود ، وإدراك الاهتزاز ، مما يساعد في الأداء والسلامة والكفاءة أثناء الانتقال إلى السيارات الكهربائية.

• في عام 2024 ، بلغ سوق الأجهزة الكهرضغطية في الولايات المتحدة 8.2 مليار دولار أمريكي. يتم دفع سوق الولايات المتحدة للأجهزة الكهرضغطية من قبل صناعات الطيران والصناعات الطبية والدفاعية. يتم الحفاظ على النمو والابتكار المستدامين بسبب ارتفاع الطلب والتفاني الكامل في الإنفاق على البحث والتطوير على أجهزة الاستشعار الدقيقة.
  
• من المتوقع أن يصل السوق الألماني إلى 4 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2034. يتم دعم سوق الأجهزة الكهرضغطية في ألمانيا من قبل قطاعي السيارات والأتمتة الصناعية في البلاد. يؤدي التركيز على أجهزة الاستشعار عالية الدقة وأجهزة مسح الطاقة إلى زيادة نمو السوق: التصنيع والهندسة.
  
• من المتوقع أن ينمو سوق الأجهزة الكهرضغطية في الصين بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9.3٪ خلال فترة التوقعات. يؤدي التوسع في قطاع الرعاية الصحية في الصين وتصنيع الإلكترونيات على نطاق واسع إلى تغذية نمو سوق البلاد. علاوة على ذلك ، يتم تسريع الإنتاج المحلي والاعتماد من خلال السياسات الحكومية التي تهدف إلى توطين تكنولوجيا الاستشعار.
  
• من المتوقع أن تمثل اليابان حصة 12٪ من سوق الأجهزة الكهرضغطية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ في عام 2024. تتميز صناعة الأجهزة الكهرضغطية المتقدمة في اليابان بالابتكار والتقدم التكنولوجي. إن حاجة السوق من صناعات الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والرعاية الصحية مدعومة بالحضور القوي لمصنعي المكونات الإلكترونية الدوليين.
  
• من المتوقع أن ينمو سوق الأجهزة الكهرضغطية في كوريا الجنوبية بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9.4٪ خلال فترة التوقعات. يرتبط تطوير السوق الكورية الجنوبية للأجهزة الكهروإجهادية ارتباطا وثيقا بنمو صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية وأشباه الموصلات. كما أن الاستثمارات المستهدفة في الأجهزة الطبية وأجهزة الاستشعار من الجيل الجديد تزيد من استثمار السوق في التكنولوجيا ومكانتها في السوق العالمية.
  

الحصة السوقية للأجهزة الكهرضغطية

صناعة الأجهزة الكهروإجهادية تنافسية ومجزأة للغاية مع وجود لاعبين عالميين راسخين بالإضافة إلى اللاعبين المحليين والشركات الناشئة. أكبر 3 شركات في السوق العالمية هي KEMET Corporation و Tokin America، Inc. و Piezo Technologies ، والتي تمثل مجتمعة حصة 28٪. يوصف السوق بشكل متزايد بأنه مجزأ للغاية لأن APC International و PI Ceramic و Morgan Advanced Materials تتنافس على الابتكار والتخصيص في المنتجات. يتم إيلاء اهتمام خاص للبحث والتطوير الذي يركز على تعزيز الكفاءة والعمر الافتراضي بالإضافة إلى أداء التطبيقات للأنظمة الصناعية والسيارات والرعاية الصحية.

تعد المنطقتان اليابانية والصينية في آسيا أكثر اللاعبين المهيمنة في تصنيع الأجهزة الكهروإجهادية نظرا لحجمها ومزايا التكلفة ومستوى التكنولوجيا في السيراميك متعدد الطبقات. تعد شركة Murata Manufacturing و TDK Corporation من رواد السوق في تطبيق الإلكترونيات الاستهلاكية ، مدعومة بالاستهلاك المحلي القوي وسلاسل التوريد المتكاملة رأسيا.

يستهدف اللاعبون في الأسواق الناشئة من أوروبا وأمريكا الشمالية منافذ أكثر تخصصا ، مثل التصوير الطبي أو أجهزة استشعار الطيران. من المعروف أن هذه الشركات لديها محافظ واسعة من التقنيات الحاصلة على براءة اختراع إلى جانب عقود قطاعي الدفاع والرعاية الصحية المتقدمة التي تتعامل مع متطلبات الأداء عالية التنظيم.

شركات سوق الأجهزة الكهرضغطية

أفضل 3 شركات تعمل في صناعة الأجهزة الكهرضغطية هي:

• شركة كيميت
• شركة Tokin America، Inc.
• بيزو تكنولوجيز
  
• تركز شركة KEMET Corporation على إدراج مواد جديدة وميزات موفرة للطاقة في تصميمات الأجهزة الكهرضغطية. باستخدام قدراتها في تصنيع المكثفات والسيراميك ، تقوم الشركة بتصميم وتسويق الأجهزة الكهرضغطية المدمجة وخفيفة الوزن والقوية لأجهزة الاستشعار والمحركات في تطبيقات السيارات والطبية والصناعية.
  
• تركز شركة Tokin America، Inc. على التصغير والحلول عالية الموثوقية تجاه التطبيقات الكهرضغطية في الاتصالات السلكية واللاسلكية والإلكترونيات الاستهلاكية. تعزز الشركة وجودها في السوق في أمريكا الشمالية من خلال دعم العملاء المحليين وتخصيص الخدمة ، مع التوازي مع ابتكارات البحث والتطوير للمجموعة الأم في أجهزة بيزو متعددة الطبقات.
  
• كانت Piezo Technologies رائدة في تصنيع أنظمة محول الطاقة الكهروإجهادية عالية الطاقة المستخدمة في تقنيات التصوير الطبي والاختبارات الصناعية غير المدمرة (NDT). بالنسبة للهندسة الدقيقة والبوليمرات الكهرضغطية والأسواق التي تركز على OEM ، تركز الشركة على عمليات المزج الجزيئي الخاصة والعلاقات الدائمة مع شركائها في OEM.
  

أخبار صناعة الأجهزة الكهرضغطية

• في سبتمبر 2024 ، استحوذت Spectris plc على شركة Piezocryst Advanced Sensorics GmbH مقابل 144.5 مليون دولار أمريكي لتعزيز محفظة أجهزة الاستشعار الكهرضغطية. سيتم دمج Piezocryst ، المعروف بأجهزة استشعار الضغط الكهروإجهادية الدقيقة ومقاييس التسارع للبيئات القاسية ، في HBK تحت Spectris Dynamics. تعزز هذه الخطوة الاستراتيجية عروض Spectris عبر أسواق السيارات والفضاء والصناعات ، مما يجعلها رائدة في حلول الاستشعار الكهرضغطية عالية الأداء.
  
• في يناير 2024 ، شكلت AMFitzgerald و MEMS Infinity تحالفا استراتيجيا لتسريع تسويق أجهزة MEMS الكهروإجهادية باستخدام تقنية PZT ذات الأغشية الرقيقة. يدمج هذا التعاون خدمات التصميم إلى التصنيع ، مما يعزز الوصول إلى مواد PZT من فئة الطيران وقدرات الإنتاج. تستهدف الشراكة التطبيقات الكهرضغطية عالية النمو مثل LiDAR والتصوير بالموجات فوق الصوتية و AR / VR واللمس ، مما يقلل بشكل كبير من وقت التطوير والتكلفة.
  
• في مايو 2023 ، حصلت شركة Ionix Advanced Technologies على تمويل حكومة المملكة المتحدة لتطوير مواد كهرضغطية عالية الأداء خالية من الرصاص ، ومعالجة المخاطر التنظيمية المرتبطة ب PZT القائم على الرصاص. يهدف المشروع الذي استمر 18 شهرا إلى إنشاء بدائل مناسبة لأجهزة الاستشعار والمشغلات التي تعمل من -55 درجة مئوية إلى 550 درجة مئوية. ستدعم هذه السيراميك الانضغاطي الجديدة التطبيقات المتقدمة في استشعار التدفق والتسارع والتشغيل ، بما يتماشى مع مجموعة الأجهزة الكهرضغطية في البيئة القاسية من Ionix.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق الأجهزة الكهرضغطية تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات (مليون دولار أمريكي) و (مليار وحدة) من عام 2021 إلى عام 2034 ، للقطاعات التالية:

السوق حسب نوع المنتج

• أجهزة الاستشعار الكهروإجهادية
• المحركات الكهرضغطية
• المحركات الكهرضغطية
• محولات الطاقة الكهرضغطية
• مولدات كهرضغطية
• الرنانات الكهرضغطية

السوق ، حسب المواد

• الرصاص زركونات تيتانات (PZT)
• تيتانات الباريوم
• أكسيد الزنك
• نيتريد الألومنيوم
• فلوريد البولي فينيلدين (PVDF)
• مرو

السوق ، حسب وضع التشغيل

• أجهزة التأثير الكهروإجهادية المباشرة
• أجهزة التأثير الكهروإجهادية العكسية

السوق ، حسب التطبيق

• التصوير بالموجات فوق الصوتية والتشخيص
• تحديد المواقع والملاحة
• استشعار الاهتزاز
• حصاد الطاقة
• الطباعة النافثة للحبر
• التشغيل الدقيق
• استشعار الصوت والضغط

السوق ، حسب صناعة الاستخدام النهائي

• الإلكترونيات الاستهلاكية
• الصحيه
• السيارات
• الفضاء والدفاع
• الصناعة والتصنيع
• الطاقة والمرافق
• الاتصالات السلكيه

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • المملكة المتحدة
  • ألمانيا
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • روسيا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • كوريا الجنوبية
  • ANZ 
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك 
• الشرق الأوسط وأفريقيا
  • الامارات
  • المملكة العربية السعودية
  • جنوب أفريقيا