حجم سوق شرائح الجرافين، وحصتها، وتحليل الصناعة حسب نوع الشريحة (الترانزستورات، والدوائر المتكاملة، ورقائق الذاكرة، وأجهزة الاستشعار، وشاشات العرض)، حسب شكل الجرافين (الجرافين أحادي الطبقة، والجرافين قليل الطبقة، وأكسيد الجرافين، وأكسيد الجرافين المخفض)، حسب الصناعة (الفضاء، والسيارات، والطاقة، والإلكترونيات، والرعاية الصحية، وغيرها (الاتصالات))، والتوقعات الإقليمية، 2026-2034

رؤى السوق الرئيسية

يتوسع سوق رقائق الجرافين العالمي بسرعة ، ويغذيه التطورات في تكنولوجيا الجرافين والطلب المتزايد على حلول عالية الأداء وفعالة في الطاقة في مختلف الصناعات. يتم دمج رقائق الجرافين ، المعترف بها لموصلها الممتاز والمرونة والمتانة ، بشكل متزايد في تطبيقات مثل الاتصالات الإلكترونية وأجهزة الاستشعار وأنظمة تخزين الطاقة. تقدم التطورات في طرق التصنيع ، مثل تقنيات الإنتاج القابلة للتطوير ، من النفقات وتسهيل الاستخدام المكثف للتقنيات القائمة على الجرافين. زيادة نمو سوق أشباه الموصلات يخلق أيضًا فرصًا في السوق لسوق رقائق الجرافين. على سبيل المثال،

• وفقًا لخبراء الصناعة ، سينمو سوق أشباه الموصلات العالمي بنسبة 15 ٪ في عام 2025 مدفوعًا بالحاجة إلى الذكاء الاصطناعي (AI) والحوسبة عالية الأداء (HPE).

علاوة على ذلك ، فإن دمج التقنيات الذكية مثل AI و IoT وأنظمة الحوسبة المتطورة يعمل على تحسين وظائف وميزات رقائق الجرافين ، وتأسيسها كعنصر حاسم في الأجهزة الإلكترونية المستقبلية. مع التركيز على كفاءة الطاقة ، التصغير ، وسرعات المعالجة الأسرع ، فإن سوق رقائق الجرافين على وشك أن يكون له تأثير كبير على تقدم التقنيات المبتكرة الصديقة للبيئة.

سوق رقاقة الجرافين سائق

متطلبات كفاءة الطاقة هي المحرك الرئيسي للسوق

توفر أجهزة الإرسال والرسائل الضوئية القائمة على الجرافين ميزة كبيرة في كفاءة الطاقة ، خاصة بالنسبة لمراكز البيانات وشبكات الاتصالات ، والتي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة بسبب معالجة البيانات الواسعة التي تؤديها. باستخدام الموصلية الكهربائية الممتازة للجرافين وقدرات تبديد الحرارة ، تتيح هذه الإرسال والاستقبال نقل بيانات أسرع أثناء استخدام طاقة أقل ، مما يؤدي إلى انخفاض النفقات التشغيلية والأضرار البيئية. تقلل الكفاءة من تكاليف الطاقة وتقلل من الاعتماد على أنظمة التبريد المكثفة ، مما يجعل أجهزة نقل الرسائل المصنوعة من الجرافين مثالية للبنية التحتية المستدامة وعالية الأداء في الحوسبة السحابية والاتصالات السلكية واللاسلكية. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم عمليات الاستحواذ الأخيرة في الصناعة هذا الاتجاه. على سبيل المثال،

• في عام 2024 ،شاركت Adisyn Ltd خططًا لاكتساب 2D Generation ، وهي شركة IP لأشباه الموصلات المعروفة بتكنولوجياها في طلاء الجرافين. يركز هذا الاستحواذ على تحسين أداء وكفاءة الطاقة في رقائق أشباه الموصلات ، وخاصة بالنسبة لمراكز البيانات ومراكز البيانات وتطبيق الذكاء الاصطناعي.

سوق رقاقة الجرافين ضبط النفس

قد تعيق تحديات التصنيع في إنتاج رقائق الجرافين نمو السوق

يواجه إنتاج رقائق الجرافين تحديات كبيرة ، في المقام الأول من حيث قابلية التوسع وجودة المواد والتكامل مع عمليات التصنيع التقليدية. في حين أن الإنتاج الصغير من الجرافين عالي الجودة ممكن في المختبرات ، إلا أن التوسع لتلبية الطلب التجاري لا يزال معقدًا ومكلفًا ، وغالبًا ما يتطلب تقنيات باهظة الثمن مثل ترسب البخار الكيميائي (CVD). يعد ضمان الجودة المتسقة وتوحيد صفائح الجرافين أيضًا عقبة رئيسية ، حيث يمكن أن تؤثر الاختلافات في الحجم والسماكة والنقاء على أداء الرقاقة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن دمج الجرافين في خطوط تصنيع أشباه الموصلات الحالية يتطلب معدات متخصصة جديدة ، وزيادة الوقت والتكلفة. تزيد القضايا مثل توافق الركيزة ، ومن عائدات الإنتاج المنخفضة ، وتكاليف التصنيع المرتفعة بشكل أكبر من تسويق رقائق الجرافين ، مما يحد من اعتمادها على نطاق واسع.

سوق رقاقة الجرافين فرصة

تقدم التقنيات في 5G والتقنيات اللاسلكية المستقبلية فرصة للسوق

تعتبر خصائص الموصلية الكهربائية المتميزة للجرافين وتبديد الحرارة أمرًا بالغ الأهمية بسبب متطلبات سرعات نقل البيانات فائقة السرعة ، وانخفاض الكمون ، والكفاءة العالية في شبكات 5G. يمكن لهذه الرقائق تحسين أداء أجهزة الشبكة والهوائيات وأنظمة المحمول من خلال ضمان الاستقرار والكفاءة عند التشغيل بترددات عالية.

علاوة على ذلك ، فإن قدرة الجرافين على تحسين كفاءة الطاقة ومنع ارتفاع درجة الحرارة تجعلها مادة حاسمة للتشغيل السلس لتقنيات الاتصال اللاسلكية المستقبلية. مع نمو النظام الإيكولوجي 5G ، من المتوقع أن يكون لبطاقات الجرافين دورًا مهمًا في تعزيز الابتكار في الصناعات التي تعتمد على الاتصال المتقدم. على سبيل المثال،

• في عام 2022 ، جمعت Camgraphic ، وهي جامعة كامبريدج ، 850000 دولار أمريكي من خلال مخطط الاستثمار للمؤسسات لتعزيز تقنية جهاز الإرسال والاستقبال البصري القائم على الجرافين. تعد هذه الأجهزة ، التي تهدف إلى تمكين نقل البيانات بشكل أسرع وقابل للتطوير وفعال الطاقة لشبكات 5G وشبكات 6G المستقبلية ، سرعات تصل إلى 100 جيجابت في الثانية لكل حارة وتقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.

تجزئة

بواسطة نوع رقاقة

 

 

• الترانزستورات
• دوائر متكاملة
• رقائق الذاكرة
• أجهزة استشعار
• عروض

بواسطة نموذج الجرافين

 

 

• أحادي الطبقة الجرافين
• الجرافين قليل الطبقة
• أكسيد الجرافين
• انخفاض أكسيد الجرافين

 

عن طريق الصناعة

 

 

• الفضاء
• السيارات
• طاقة
• الإلكترونيات
• الرعاية الصحية
• آخرون (الاتصالات)

بواسطة الجغرافيا

• أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة وكندا والمكسيك)
• أوروبا (المملكة المتحدة ، ألمانيا ، فرنسا ، إسبانيا ، إيطاليا ، روسيا ، بينيلوكس ، الشمال الأوروبي ، وبقية أوروبا)
• آسيا والمحيط الهادئ (اليابان والصين والهند وكوريا الجنوبية وآسيان وأوقيانوسيا وبقية آسيا والمحيط الهادئ)
• الشرق الأوسط وأفريقيا (تركيا وإسرائيل وجنوب إفريقيا وشمال إفريقيا وبقية الشرق الأوسط وأفريقيا)
• أمريكا الجنوبية (البرازيل والأرجنتين وبقية أمريكا الجنوبية)

رؤى رئيسية

يغطي التقرير رؤى المفاتيح التالية:

• المؤشرات الاقتصادية الكلية الصغيرة
• السائقين والقيود والاتجاهات والفرص
• استراتيجيات العمل التي اعتمدها اللاعبون الرئيسيون
• تحليل SWOT الموحد للاعبين الرئيسيين

تحليل حسب نوع الرقاقة

استنادًا إلى نوع الرقاقة ، يتم تقسيم السوق إلى الترانزستورات والدوائر المتكاملة ورقائق الذاكرة وأجهزة الاستشعار والعروض.

يهيمن قطاع الترانزستورز على سوق رقائق الجرافين بسبب تنقل الإلكترون الاستثنائي للجرافين ، والذي يتيح أداء أسرع وأكثر كفاءة في الطاقة مقارنة بالسيليكون. الترانزستورات المستندة إلى الجرافين في ارتفاع الطلب على الحوسبة المتقدمة ، وتقنيات الاتصالات ، والأجهزة الإلكترونية من الجيل التالي. لقد اجتذبت استثمارات البحوث والتنمية الكبيرة من خلال إمكاناتها لإحداث ثورة في تكنولوجيا أشباه الموصلات ، مما يؤدي إلى الابتكارات في تطبيقات النانو. تبقى ترانزستورات الجرافين في طليعة السوق حيث تركز الصناعات بشكل أكبر على التصغير وتحسين الأداء. على سبيل المثال،

• في عام 2024 ، طور الباحثون في جورجيا تك وجامعة تيانجين أول ترانزستور للجرافين الوظيفي. يوفر أشباه الموصلات الجرافين هذا ، الذي يزرع على رقائق كربيد السيليكون (SIC) ، حركية استثنائية ، أعلى 10 أضعاف من السيليكون ، وهو متوافق مع عمليات الإلكترونيات الدقيقة القياسية. يمكن أن يحل الاختراق محل السيليكون في الترانزستورات ، مما يتيح إلكترونيات أسرع وأكثر كفاءة.

تحليل بواسطة شكل الجرافين

استنادًا إلى نموذج الجرافين ، ينقسم السوق إلى الجرافين أحادي الطبقة ، وجرافين قليل الطبقة ، وأكسيد الجرافين ، وأكسيد الجرافين المخفض.

يهيمن قطاع الجرافين أحادي الطبقة على السوق ، بسبب خصائصه التي لا مثيل لها مثل تنقل الإلكترون العالي ، والتوصيل الحراري المتفوق ، والقوة الميكانيكية ، والتي تجعلها مثالية للتطبيقات الإلكترونية المتقدمة مثل الترانزستورات والمستشعرات. يسمح سمكها الذري بأداء استثنائي في الأجهزة المصغرة ، مما يؤدي إلى تبنيها في تطبيقات أشباه الموصلات الراقية.

في حين أن الجرافين قليل الطبقات يحمل أيضًا حصة ملحوظة بسبب سهولة التصنيع والتنوع ، إلا أن أكسيد الجرافين وأكسيد الجرافين المخفض يتم استخدامه بشكل أكثر شيوعًا في تخزين الطاقة والمواد المركبة ، مما يضع الجرافين أحادي الطبقة كخيار رائد لتصنيع الرقائق. بالإضافة إلى ذلك الابتكارات الحديثة في الصناعة تدعم هذا الاتجاه. على سبيل المثال،

• في عام 2023 ، طور الباحثون في جامعة توهوكو طريقة قائمة على الليزر الفمتوثانية للمعالجة الدقيقة للجرافين أحادي الطبقة. تتيح هذه التقنية إنشاء النانوبورات الخاضعة للرقابة والعيوب ذات المستوى الذري دون إتلاف المواد. يوفر هذا الاختراق نهجًا جديدًا وفعالًا لتنظيف الجرافين أحادي الطبقة وهيكلة ، مع تطبيقات محتملة في المواد الكمومية وأجهزة الاستشعار الحيوية.

تحليل من قبل الصناعة

استنادًا إلى الصناعة ، تم تجزئة السوق إلى الفضاء والسيارات والطاقة والإلكترونيات والرعاية الصحية وغيرها (الاتصالات).

يهيمن قطاع الإلكترونيات على السوق بسبب الموصلية الكهربائية التي لا مثيل لها للمادة ، والفعالية الحرارية ، وإمكانية إنتاج الأجهزة على نطاق صغير. يتم استخدام رقائق الجرافين على نطاق واسع في الترانزستورات وأجهزة الاستشعار والدوائر المتكاملة ، مما يسهل الأجهزة الإلكترونية بشكل أسرع وأصغر وأكثر كفاءة في الطاقة مثل الهواتف الذكية والتكنولوجيا القابلة للارتداء وأنظمة الحوسبة عالية الأداء. إن إمكانات الجرافين لتحويل أداء الجهاز ودفع التطورات المستقبلية تعزز وضعها كمواد رئيسية في صناعة الإلكترونيات وسط الطلب المتزايد على التكنولوجيا المتقدمة. على سبيل المثال،

• في عام 2024 ، قدم iPhone 16 من Apple نظامًا حراريًا جديدًا للجرافين ، ليحل محل منصات الجرافيت التقليدية بألواح الجرافين لتعزيز تبديد الحرارة بشكل كبير ومنع ارتفاع درجة الحرارة. يشتهر الجرافين بالموصلية الحرارية الاستثنائية ، ويحسن قدرة الجهاز على إدارة الحرارة خلال المهام عالية الأداء مثل الألعاب والتعدد.

التحليل الإقليمي

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

تمتلك منطقة آسيا والمحيط الهادئ حصة الأغلبية في سوق رقائق الجرافين. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى قاعدة التصنيع القوية في المنطقة ، وخاصة في مجال الإلكترونيات وشبكيات الموصلات ، مع قيادة اللاعبين الرئيسيين في الصين واليابان وكوريا الجنوبية هذه التهمة. علاوة على ذلك ، فإن بنيتها التحتية المتقدمة ، إلى جانب الطلب المتزايد على التطبيقات ذات التقنية العالية مثل الأجهزة القابلة للارتداء والهواتف الذكية والإلكترونيات السيارات ، تعزز الوضع المهيمن في المنطقة في سوق رقائق الجرافين. تستفيد منطقة آسيا والمحيط الهادئ أيضًا من الدعم الحكومي الكبير ، مما يسهل تسويق تقنيات الجرافين. على سبيل المثال،

• في عام 2024 ، أطلقت الهند Meity مركز الهندسة والابتكار في الهند (Igeic) لتعزيز تكنولوجيا الجرافين ، بما في ذلك تطبيقه في رقائق الجرافين للإلكترونيات. مع مراكز في ولاية كيرالا وكارناتاكا ، تهدف Igeic إلى دفع الابتكار ، ودعم الشركات الناشئة ، وإنشاء الهند كشركة رائدة في تسويق الجرافين للصناعات المتطورة.

تمتلك أمريكا الشمالية ثاني أكبر حصة في سوق رقائق الجرافين. ويعود ذلك إلى وجود لاعبين بارزين في السوق في الولايات المتحدة ، وجهود البحث والتطوير البارزة ، والاستثمارات الكبيرة في المواد المتقدمة. يزيد تركيز المنطقة على التقدم في الصناعات مثل الإلكترونيات والرعاية الصحية والسيارات والدفاع ، إلى جانب سياسات حكومية داعمة لأبحاث الجرافين وتسويقها ، من الحاجة إلى رقائق الجرافين. على سبيل المثال،

• في عام 2024 ، تلقى البروفيسور بول ثيبادو منحة 904،000 دولار أمريكي لتحسين حصاد الطاقة القائمة على الجرافين (GEHS) لتشغيل أجهزة استشعار مع نانواط من الطاقة ، مما يلغي الحاجة إلى البطاريات. يمكن أن تسهم هذه الأجهزة ، التي تستفيد من خصائص الجرافين الفريدة ، أيضًا في تطوير رقائق الجرافين لمزيد من الأنظمة الإلكترونية الموفرة للطاقة.

تمتلك أوروبا ثالث أكبر حصة في سوق رقائق الجرافين. إنه مدفوع ببنية تحتية قوية للبحث والدعم الحكومي لابتكارات الجرافين. تستفيد المنطقة من مبادرات مثل برنامج الجرافين الرئيسي في الاتحاد الأوروبي ، والذي يعزز البحث والتطوير المكثف في المواد المتقدمة ، بما في ذلك الجرافين. تعد البلدان الرائدة مثل المملكة المتحدة وألمانيا وإسبانيا من اللاعبين الرئيسيين في كل من الابتكار وتصنيع التقنيات القائمة على الجرافين. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم الابتكارات الحديثة في صناعة الرعاية الصحية هذا الاتجاه. على سبيل المثال،

• في عام 2024 ، بدأت تجربة في المملكة المتحدة في مستشفى سالفورد الملكي في اختبار شريحة الدماغ القائمة على الجرافين يمكنها تحديد الخلايا السرطانية من خلال اكتشاف إشارات كهربائية فريدة ، مما يتيح جراحات أورام الدماغ أكثر دقة. تُحمل الشريحة ، وهي أول جهاز طبي للجرافين الخضوع لتجارب سريرية ، إمكانية لدراسة الظروف مثل السكتات الدماغية والصرع من خلال اكتشاف نطاق أوسع من ترددات خلايا الدماغ.

غطى اللاعبون الرئيسيون

سوق رقائق الجرافين العالمي مجزأ مع وجود عدد كبير من المجموعات ومقدمي الخدمات المستقلين. في الولايات المتحدة ، تمثل أفضل 5 لاعبين حوالي 19 ٪ فقط من السوق.

يتضمن التقرير ملفات تعريف اللاعبين الرئيسيين التاليين:

• مجموعة الجرافين العالمية (الولايات المتحدة)
• هيتاشي (اليابان)
• IBM (الولايات المتحدة)
• إنتل (الولايات المتحدة)
• LG (كوريا الجنوبية)
• كوالكوم (الولايات المتحدة)
• سامسونج (كوريا الجنوبية)
• سوني (اليابان)
• stmicroelectronics (سويسرا)
• توشيبا (اليابان)

تطورات الصناعة الرئيسية

• في عام 2024 ، طورت Georgia Tech أول شريحة أشباه الموصلات المستندة إلى الجرافين ، حيث حققت سرعات أسرع 10x من السيليكون باستخدام الجرافين الفوري على كربيد السيليكون. يمكن لهذا الإنجاز ، الذي يتغلب على قيود السيليكون ، إحداث ثورة في الإلكترونيات والحوسبة الكمومية مع تمكين رقائق الجرافين الأكثر كفاءة وعالية السرعة للتقنيات المستقبلية.

• في عام 2024 ، جمع أشباه الموصلات السوداء في ألمانيا 274.6 مليون دولار ، بقيادة الحكومة الألمانية ، لتطوير رقائق الجرافين باستخدام التوصيلات الضوئية لنقل البيانات الأسرع والفعال في الطاقة. ستدعم الأموال البحث والتطوير ، وتصنيع الطيار بحلول عام 2026 ، و 90 وظيفة جديدة عالية التقنية ، مما يمثل خطوة كبيرة في جهود الابتكار في أوروبا.