حجم سوق أشباه الموصلات واسعة النطاق - حسب المادة، وتحليل صناعة الاستخدام النهائي، والحصة السوقية، وتوقعات النمو، 2025-2034

حجم سوق أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض

بلغت قيمة سوق أشباه الموصلات العالمية ذات فجوة النطاق العريض 2.16 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 12.2٪ لتصل إلى 6.8 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034. يرجع توسع السوق إلى الطلب المتزايد على إلكترونيات الطاقة والنمو في الاعتماد العالمي للسيارات الكهربائية.

يتأثر سوق أشباه الموصلات الواسع باعتماد إلكترونيات الطاقة عالية الكفاءة لتطبيقات الطاقة الصناعية والمتجددة. يمكن أن يؤدي دمج أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة في إلكترونيات الطاقة إلى جعل المكونات الإلكترونية للطاقة أصغر وأسرع وأكثر موثوقية وكفاءة. توفر أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة SiC و GaN استقرارا حراريا أعلى وكفاءة أفضل لتحويل الطاقة ، والتي تعتبر أيضا حلولا مثالية للتطبيقات المختلفة. يمكن تشغيل أشباه الموصلات هذه بتردد أعلى ، ودرجة حرارة أعلى ، مما يلغي ما يصل إلى 90٪ من فقد الطاقة ، وبالتالي ، يمكنها تحمل الفولتية الأكبر بعشر مرات.

على سبيل المثال ، في نوفمبر 2023 ، دخلت Mitsubishi Electric و Nexperia B.V. في شراكة لتطوير أشباه موصلات الطاقة من كربيد السيليكون (SiC) ، والاستفادة من خبرة Mitsubishi في تقنيات فجوة النطاق الواسعة. ومع ذلك ، فإن هذا الاعتماد لإلكترونيات الطاقة عبر الاتصالات والأتمتة الصناعية وتطبيقات الطاقة المتجددة يدفع نمو سوق أشباه الموصلات الواسعة.

علاوة على ذلك ، فإن الاعتماد المتزايد لأشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض في إلكترونيات السيارات الكهربائية (EV) لعمل تصميمات خفيفة الوزن ومضغوطة لأجهزة السيارة يدفع نمو السوق. علاوة على ذلك ، يمكن لأشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض SiC تحويل تدفق الطاقة في السيارة الكهربائية وإدارته بشكل أكبر من نظام الكبح المتجدد إلى البطارية ومن البطارية إلى المحركات الكهربائية. توفر أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة SiC تحويلا فعالا للطاقة بكثافة طاقة عالية ، حيث يتم إهدار طاقة أقل ، ويمكن للسيارة الكهربائية السفر لمسافة أكبر بشحنة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة GaN في الشحن عالي السرعة للسيارة الكهربائية مع فقدان أقل للطاقة ، مما يقلل من وقت شحن السيارة.

اتجاهات سوق أشباه الموصلات واسعة النطاق

• الاتجاه الرئيسي في سوق أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض هو النشر المتزايد ل 5G والاتصالات المتقدمة ، حيث تعد مواد نيتريد الغاليوم (GaN) وكربيد السيليكون (SiC) جزءا لا يتجزأ من تقدم هذه البنية التحتية. يتزايد الطلب على أشباه الموصلات المتقدمة في تطبيقات الترددات الراديوية ، بسبب تطور شبكات الهاتف المحمول لدعم تقنية 5G.
  
• اتجاه تصغير الأجهزة الإلكترونية لتقليل وزن وحجم النظام الإلكتروني ومكوناته ، مع تحسين وظائفها وأدائها. يتم استخدام تقنيات التعبئة والتغليف المتقدمة المختلفة مثل الترابط المباشر ، وتقنية التثبيت على السطح ، والرقاقة على اللوحة لتقليص عامل شكل أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة وزيادة تحسين أدائها. يتم اعتماد أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية الواسعة هذه على نطاق واسع عبر تطبيقات الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والاتصالات والرعاية الصحية.
  

تحليل سوق أشباه الموصلات واسعة النطاق

بناء على المادة ، يتم تقسيم السوق إلى كربيد السيليكون (SiC) ، ونتريد الغاليوم (GaN) ، ونتريد الألومنيوم (AlN) ، والماس ، وغيرها.

• استحوذ قطاع كربيد السيليكون (SiC) على 818.9 مليون دولار أمريكي في عام 2023. يتميز نوع مادة كربيد السيليكون (SiC) بخصائص فائقة بما في ذلك الموصلية الحرارية العالية وفجوة النطاق العريضة ، وهي مناسبة بشدة للتطبيقات عالية الطاقة والتردد العالي. توفر مادة كربيد السيليكون في أشباه موصلات الطاقة قدرة رائعة على حجب الجهد لتطبيقات الجهد العالي التي تبدأ عند 650 فولت لأنها تدعم العمل بجهد ودرجة حرارة أعلى من السيليكون (Si). يتم اعتماد هذه الخصائص المرغوبة لأشباه الموصلات SiC في السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة وتطبيقات الطاقة الصناعية.
  
• استحوذ قطاع نيتريد الغاليوم (GaN) على 515.4 مليون دولار أمريكي في عام 2022. يدعم هذا النوع من المواد التشغيل بجهد يتجاوز 600 فولت ، مما يجعله مناسبا لأنظمة الشحن السريع ومكبرات الصوت RF. تعد مادة أشباه الموصلات ذات الفجوة العريضة نيتريد الغاليوم (GaN) هي الخيار المفضل للجيل التالي من مفاتيح المحول الموفرة للطاقة.
  
• استحوذ قطاع نيتريد الألومنيوم (AlN) على 187.2 مليون دولار أمريكي في عام 2021. نيتريد الألومنيوم (AIN) مادة غير سامة ، تتكون من 65.81٪ Al و 34.19٪ N. تتميز بخصائص العزل الكهربائي والموصلية الحرارية العالية ، وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مثل العوازل الكهربائية ، والمبددات الحرارية والموزعات الحرارية ، ومناولة رقاقة Si ، وكركائز حزمة.
  
• استحوذ قطاع الماس على 132.8 مليون دولار أمريكي في عام 2021. متجاوزا كل من كربيد السيليكون (SiC) ونتريد الغاليوم (GaN) ، يمكن أن يكون الماس أحدث مادة أشباه موصلات الطاقة. نظرا لأنه يتمتع بخصائص ممتازة لتطبيقات درجات الحرارة العالية ، وعمليات الجهد العالي ، والتبديل عالي التردد. يمتلك الماس مجالا كهربائيا حرجا أعلى ب 30 مرة مقارنة بالسيليكون (Si).
  

استنادا إلى صناعة الاستخدام النهائي ، ينقسم سوق أشباه الموصلات الواسع النطاق إلى السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية والاتصالات السلكية واللاسلكية والطاقة والمرافق والفضاء والدفاع وغيرها.

• من المتوقع أن يمثل قطاع السيارات 30.7٪ من حصة السوق في عام 2024.  تعمل أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة ، مثل SiC و GaN ، على تحسين كفاءة السيارة الكهربائية (EV) من خلال تمكين إلكترونيات الطاقة عالية التردد وعالية الكفاءة. تعمل المحولات العريضة القائمة على أشباه الموصلات على تقليل فقد الطاقة المباشرة وغير المباشرة في السيارة من خلال العمل بترددات وكفاءة ودرجات حرارة أعلى للتحويل. تتفوق أجهزة GaN على السيليكون في التحكم في المحرك عالي التردد ، مما يقلل من خسائر التبديل في المركبات. ومع ذلك ، تعمل تقنية فجوة النطاق العريضة على تسريع اعتماد المركبات الكهربائية ، وتحسين كفاءة الطاقة وتقليل الانبعاثات.
  
• من المتوقع أن يمثل قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية 21.5٪ من حصة السوق في عام 2024. تسمح أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة GaN بمحولات أصغر وأخف وزنا وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة في الإلكترونيات الاستهلاكية. من خلال تقليل فقد الطاقة ، وزيادة كفاءة الطاقة ، وتمكين التصغير ، تحدث أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض ثورة في الإلكترونيات الاستهلاكية الحديثة.
  
• من المتوقع أن يمثل قطاع الاتصالات 17.4٪ من حصة السوق في عام 2024. تحدث أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة مثل GaN و SiC ثورة في البنية التحتية ل 5G من خلال تحسين الإدارة الحرارية وتعزيز الكفاءة ومعالجة الطاقة. تتطلب شبكات 5G توزيعا واسع النطاق للمحطات مقارنة بالشبكات التقليدية ، مع كثافة أعلى من الهوائيات لضمان التغطية المثلى وزمن الوصول المنخفض. يتيح الحجم الصغير للأجهزة ذات فجوة النطاق العريضة تصميم محطات أصغر وأسهل في التركيب ، حتى في الأماكن الضيقة ، مثل أسطح المباني أو الهياكل الحضرية الموجودة مسبقا. تعمل أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة GaN على تقليل فقد الطاقة ، وتمكين تضخيم التردد اللاسلكي عالي التردد ، بينما يعمل SiC على تحسين معالجة الجهد وتبديد الحرارة.
  
• من المتوقع أن يمثل قطاع الطاقة والمرافق 14.1٪ من حصة السوق في عام 2024. تعمل أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض ، وخاصة كربيد السيليكون (SiC) ونتريد الغاليوم (GaN) ، على تحويل قطاع الطاقة والمرافق من خلال تعزيز الكفاءة والموثوقية والاستدامة في تطبيقات الطاقة. تفضل أشباه الموصلات التابعة لمجموعة البنك الدولي لتطبيقات توليد الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة (ESS).
  
• من المتوقع أن يمثل قطاع الطيران والدفاع 11.2٪ من حصة السوق في عام 2024. توفر أجهزة التحكم في المحركات وأجهزة التحكم في المحركات ذات فجوة النطاق العريضة خيارات مبتكرة لإدارة الطاقة للطائرات. يعد كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم بمكونات منخفضة الوزن لتقليل استهلاك الوقود والانبعاثات في قطاع الطيران ، ويهتم الباحثون بمحولات الطاقة عالية الكثافة ، حيث أن الحلول مستقرة في درجات حرارة التشغيل الأعلى.

• في عام 2024 ، بلغ سوق أشباه الموصلات الواسعة في الولايات المتحدة 286.4 مليون دولار أمريكي. من المرجح أن يكون سوق الولايات المتحدة مدفوعا بالتركيز المتزايد على توفير الطاقة. وفقا لوزارة الطاقة الأمريكية ، ستحدث إلكترونيات الطاقة والطاقة النظيفة ثورة مع زيادة اعتماد أشباه الموصلات ذات الفجوة العريضة. إن اعتماد عمليات التصنيع المتقدمة هذه سيمنح المصنعين الأمريكيين ميزة تنافسية في الأسواق العالمية المتنامية.
  
• من المتوقع أن يصل سوق أشباه الموصلات الواسعة في ألمانيا إلى 321.9 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2034. تركز ألمانيا على الاستثمار في تطوير وإنتاج مواد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريضة مثل كربيد السيليكون (SiC) ونتريد الغاليوم (GaN). تستخدم القطاعات الصناعية مثل الطاقة المتجددة والسيارات أشباه الموصلات هذه على نطاق واسع لتطبيقاتها المختلفة. على سبيل المثال ، لتعزيز قطاع أشباه الموصلات في الاتحاد الأوروبي ، تلقت Infineon مبلغا قدره 960 مليون دولار أمريكي من الاتحاد الأوروبي في فبراير 2025 لبناء مصنع لتصنيع أشباه الموصلات في دريسدن.
  

• من المتوقع أن ينمو سوق أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية الواسعة في الصين بمعدل نمو سنوي مركب قدره 11.9٪ خلال فترة التوقعات. يعزى نمو السوق الصينية إلى الاكتفاء الذاتي التكنولوجي للصين والقدرة التنافسية العالمية. اعتبرت الصين أشباه الموصلات ذات الفجوة الواسعة صناعة على مستوى الأمن القومي ، مما أدى إلى استثمارات إقليمية كبيرة وسياسات وقائية. على سبيل المثال ، يركز معهد أبحاث أشباه الموصلات المتقدمة في الصين على معالجة التحديات العالمية في أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية الواسعة ، مما يعزز مكانة الصين في مشهد أشباه الموصلات العالمي.
  
• من المتوقع أن تستحوذ اليابان على حصة 10.8٪ من سوق أشباه الموصلات ذات الفجوة الواسعة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. يستثمر اللاعبون اليابانيون الرئيسيون مثل ROHM و Mitsubishi Electric و Fuji Electric في إنتاج وتطوير أشباه الموصلات المتقدمة هذه لتلبية الطلب المتزايد على الحلول الموفرة للطاقة في السيارات الكهربائية وتطبيقات المعدات الصناعية. تركز هذه التدابير الاستراتيجية على تقنية فجوة النطاق الواسعة ، والتي تم تصميمها لتحسين القدرة التنافسية للبلاد في سوق أشباه الموصلات الدولية وتقليل الاعتماد على البائعين الأجانب.
  
• من المتوقع أن ينمو سوق أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية الواسعة في كوريا الجنوبية بمعدل نمو سنوي مركب قدره 14.3٪ خلال فترة التوقعات. تؤكد كوريا الجنوبية على تحسين تصنيع أشباه الموصلات. تعد Samsung و SK Hynix ، جنبا إلى جنب مع أفضل مراكز الأبحاث مثل مركز الأبحاث بين الجامعات التابع لجامعة سيول الوطنية ، من اللاعبين الرئيسيين في كوريا الجنوبية ، الذين يعملون معا لاكتساب المعرفة في هذا القطاع. يتم اتخاذ هذه التدابير الاستراتيجية لمواجهة التحديات واغتنام الفرص في صناعة أشباه الموصلات ذات الفجوة الواسعة ، مما يجعل كوريا الجنوبية لاعبا رئيسيا في سوق أشباه الموصلات العالمية.
  

الحصة السوقية لأشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية الواسعة

يعتبر سوق فجوة النطاق العريض تنافسيا للغاية ، حيث يوجد لاعبون عالميون راسخون. اللاعبون الخمسة الرئيسيون في سوق أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض هم Infineon Technologies AG و Texas Instruments Inc. و STMicroelectronics NV و Wolfspeed، Inc. و Mitsubishi Electric Corporation. يساهم هؤلاء اللاعبون الخمسة بشكل جماعي بحوالي 54٪ من حصة السوق في سوق أشباه الموصلات الواسعة. على سبيل المثال ، استثمرت Infineon Technologies حوالي 2.3 مليار دولار أمريكي في فبراير 2022 ، لتوسيع منشأة تصنيع أشباه الموصلات ذات الفجوة الواسعة في كوليم ، ماليزيا ، مما عزز إنتاج أشباه الموصلات SiC و GaN ذات الفجوة النطاقية الواسعة. كان هذا التوسع لتلبية الطلب المتزايد من قطاعات المعدات الصناعية والسيارات.

علاوة على ذلك ، تركز الشركات المشاركة في سوق أشباه الموصلات الواسعة على التكامل الرأسي والتصنيع الداخلي من أجل ضمان كفاءة التكلفة واستقرار سلسلة التوريد. على سبيل المثال ، قامت شركة Texas Instruments (TI) بتوسيع منشأة إنتاج GaN في Aizu ، اليابان ، من خلال تنفيذ أدوات متقدمة مقاس 200 مم ، مكملة لمنشأتها في دالاس. عززت أشباه موصلات GaN هذه قابلية التوسع والكفاءة والاستدامة للروبوتات وتطبيقات الجهد العالي للطاقة المتجددة. سيضمن تنفيذ أدوات 200 مم تحقيق هدف الشركة المتمثل في الإنتاج الداخلي بنسبة 95٪ بحلول عام 2030.

شركات سوق أشباه الموصلات واسعة النطاق

تشمل الشركات الرائدة في صناعة أشباه الموصلات ذات الفجوة النطاقية الواسعة:

• إنفينيون تكنولوجيز إيه جي
• شركة تكساس إنسترومنتس
• STMicroelectronics NV
• شركة وولفسبيد
• شركة ميتسوبيشي إلكتريك
  
• تركز Infineon Technologies AG على توسيع محفظتها من أشباه موصلات الطاقة SiC (كربيد السيليكون) و GaN (نيتريد الغاليوم) لتعزيز مكانتها في سوق أشباه الموصلات في مجموعة البنك الدولي.
  
• تشكل شركة Wolfspeed، Inc. شراكات استراتيجية مع شركات صناعة السيارات ومصنعي المعدات الأصلية الصناعيين لتسريع اعتماد مجموعة البنك الدولي. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يستثمر بكثافة في البحث لتحسين كفاءة SiC والأداء والفعالية من حيث التكلفة.
  
• تعمل Mitsubishi Electric على تطوير استراتيجيتها لأشباه الموصلات في مجموعة البنك الدولي من خلال دمج تقنيات SiC و GaN في وحدات الطاقة عالية الكفاءة للتطبيقات الصناعية والسيارات والطاقة.
  

أخبار صناعة أشباه الموصلات واسعة النطاق

• في نوفمبر 2023 ، للمشاركة في تطوير أشباه موصلات الطاقة من كربيد السيليكون (SiC) ، أعلنت Mitsubishi Electric عن شراكة مع Nexperia ، والتي ستركز على تطوير تقنية فجوة النطاق الواسعة. في هذه الشراكة ، ستقوم Nexperia بتطوير أجهزة SiC المنفصلة ، بينما ستقوم Mitsubishi بتزويد رقائق SiC MOSFET ، وتقوم بتطوير حلول للمعدات الصناعية والإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات الكهربائية.
  
• في أكتوبر 2024 ، لتطوير أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق النطاقي فائقة الاتساع (UWBGS) ، أعلنت RTX عن عقد DARPA. ستستخدم الشركة نيتريد الألومنيوم والماس لتطوير أشباه موصلات ذات فجوة نطاق عريضة للغاية لتحسين الطاقة والإدارة الحرارية. يهدف هذا العقد إلى UWBGS لمعدات الاتصالات وأنظمة الدفاع والرادارات المتقدمة ، والتي ستزيد من خبرة Raytheon في مواد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض GaN.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق أشباه الموصلات الواسع النطاق تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات (مليون دولار أمريكي) من 2021 إلى 2034 ، للقطاعات التالية:

السوق ، حسب المواد

• كربيد السيليكون (SiC)
• نيتريد الغاليوم (GaN)
• نيتريد الألومنيوم (AlN)
• ماس
• الاخرين

السوق ، حسب صناعة الاستخدام النهائي

• السيارات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• الاتصالات السلكيه
• الطاقة والمرافق
• الفضاء والدفاع
• الاخرين

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

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