الزجاج الذكي سوق سريع النمو

يغير الزجاج الذكي (أو الزجاج القابل للانعكاس) خصائص نقل الضوء الخاصة به بناءً على المنبهات الخارجية مثل الحرارة والضوء والجهد ، والتبديل بين الشفافة ، التي تحجب أطوال موجية معينة ، والشفافية ، مما يسمح للضوء بالمرور.

تشير تقديرات الصناعة إلى أن السوق العالمي الحالي (2017) للزجاج الذكي يزيد عن 3 مليارات دولار أمريكي ، وتتوقع أن ينمو السوق بما يزيد عن 15٪ من معدل النمو السنوي المركب إلى ~ 7 مليارات دولار بحلول عام 2022 و ~ 10 مليار دولار بحلول عام 2025.

أسواق الاستخدام النهائي
تشمل أسواق الاستخدام النهائي الرئيسية للزجاج الذكي ما يلي:

النقل (45٪ -50٪ من إجمالي الطلب)
السيارات (خاصة السيارات الفاخرة)
الطائرات
السكك الحديدية (القطارات والنقل الجماعي)
البحرية (اليخوت والسفن السياحية)
الهندسة المعمارية (40٪ -45٪ من الطلب)
تجاري (مكاتب ، بيع بالتجزئة ، رعاية صحية)
مؤسسية (مدارس ، كليات ، متاحف)
سكني
الإلكترونيات (الأجهزة الذكية والأدوات الإلكترونية) (<10٪ من الطلب)
توليد الطاقة (الطاقة الشمسية) (<5٪ من الطلب)

تاريخياً ، وجد الزجاج الذكي تطبيقًا واسع النطاق لا سيما في صناعة السيارات ، على سبيل المثال في فتحات السقف ومرايا الرؤية الخلفية ذات التعتيم الأوتوماتيكي الخارجية والداخلية. من المتوقع أن يظل قطاع النقل أكبر سوق للاستخدام النهائي على مدى السنوات الخمس المقبلة ، بقيادة الانتعاش الاقتصادي العالمي ، وتطوير التكنولوجيا لتقليل استهلاك الوقود / الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، ونمو الطلب على السيارات ، لا سيما من الاقتصادات النامية. بالإضافة إلى استخدامه في السيارات ، سيزيد الزجاج الذكي أيضًا من الطلب على النوافذ القابلة للتعتيم إلكترونيًا في طائرات الركاب والبضائع ، ومن المتوقع أن يتم تسليم 35000 إضافية على مدار العشرين عامًا القادمة ، وفقًا لشركة Airbus ، لخدمة ما يقدر بنحو 4.4٪ النمو السنوي في الحركة الجوية.

كان سعره المرتفع مقارنة بالزجاج المسطح العادي هو العائق الرئيسي أمام الاعتماد السريع للزجاج الذكي في قطاع الهندسة المعمارية. بدأت صناعة الزجاج الذكي مؤخرًا فقط في جذب الاستثمارات اللازمة لتمكين المنتجين من توسيع القدرات وزيادة الإنتاج. ونتيجة لذلك ، بدأت تكاليف إنتاج الزجاج الذكي في الانخفاض ، مما يجعل هذه التقنيات في متناول المستهلكين والمستخدمين النهائيين الذين أصبحوا أكثر وعيًا بفوائد الزجاج الذكي ، بما في ذلك خصائص توفير الطاقة والتعتيم التلقائي. يؤدي استخدام الزجاج الذكي إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتحسين الأمن والسلامة وانخفاض تكاليف التشغيل ، بما في ذلك إمكانية تقليل استهلاك الطاقة في المبنى بنسبة 20٪ أو أكثر.

يستفيد سوق الزجاج الذكي من لوائح كفاءة الطاقة في العديد من البلدان ، ولكن بشكل خاص في أوروبا وأمريكا الشمالية ، حيث يوجد طلب متزايد على تقنيات المباني الخضراء الصديقة للبيئة. لهذه الأسباب ، من المتوقع أن يشهد قطاع الهندسة المعمارية أعلى نمو في السنوات الخمس المقبلة ، مع معدلات نمو جيدة إلى أرقام مزدوجة ، خاصة في القطاع التجاري ، بسبب الطلب المتزايد على مباني المكاتب ، ولكن أيضًا في التعليم والمتاحف وغيرها شرائح.

يوفر إنترنت الأشياء (IoT) أيضًا فرصًا لتحسين كفاءة وموثوقية منتجات وتطبيقات الزجاج الذكية وزيادة الطلب بشكل كبير على الزجاج الذكي ، على سبيل المثال الزجاج الذكي الذي يدعم IP والذي يمكن التحكم فيه عن بُعد من خلال هاتف ذكي أو جهاز لوحي.

الطلب الإقليمي
تقود أمريكا الشمالية حاليًا سوق الزجاج الذكي من حيث الإنتاج والاستهلاك ، تليها أوروبا وآسيا والمحيط الهادئ. في كل من أوروبا وأمريكا الشمالية ، تؤدي البيئة التنظيمية الداعمة لمواد ومنتجات البناء الموفرة للطاقة ، ووجود المشاركين الرئيسيين في سلسلة القيمة (بما في ذلك منتجي الزجاج الأذكياء ، ومصنعي السيارات المتميزين ، وما إلى ذلك) وزيادة وعي المستهلك إلى نمو قوي في الاستهلاك من الزجاج الذكي.

لا تزال الحوافز والخصومات التي تقدمها الحكومة الأمريكية بموجب قانون سياسة الطاقة للمستهلكين والشركات محركًا مهمًا للنمو في الطلب على الزجاج والنوافذ الذكية في قطاع الهندسة المعمارية في الولايات المتحدة.

من المتوقع أن ينمو السوق الأوروبي بسرعة على مدى السنوات الخمس المقبلة ، وقد يتفوق على أمريكا الشمالية مع اتجاهات التصميم المعماري بما في ذلك النوافذ الكبيرة الحجم في المباني السكنية والتجارية ، والبناء المحدث ، ومعايير كفاءة الطاقة التي تدفع امتصاص الزجاج الذكي من المتوقع أيضًا أن يشهد الطلب في منطقة آسيا والمحيط الهادئ نموًا قويًا تماشيًا مع النمو المرتفع المستمر في إنتاج السيارات المتميزة والاستثمار في البنية التحتية.

اتجاهات التكنولوجيا
تنقسم تقنية الزجاج الذكي إلى أنواع نشطة وسلبية:

نشط (على أساس الكهرباء)
زجاج كهربائي (EC)
جهاز الجسيمات المعلقة (SPD)
الكريستال السائل المشتت البوليمر (PDLC)
بلورات النانو
الستائر الدقيقة
سلبي (يعتمد على مصادر الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية)
زجاج فوتوكروميك
زجاج حراري

يعتبر زجاج EC و SPD من تقنيات الزجاج الذكية الرائدة حاليًا ، تليها PDLC. SPD هي تقنية أساسية تم تسويقها في تطبيقات السيارات والطائرات ، بينما تجد EC استخدامها في كل من تطبيقات السيارات والمعمار نظرًا لخصائص أدائها وجدوى اقتصادية. يُنظر إلى كل من تقنيات EC و SPD على إمكانية طلب هائلة في السنوات العديدة القادمة بسبب المستوى العالي من التخصيص ، واحتمال خفض تكاليف الإنتاج بنسبة 40٪ نتيجة لزيادة الاستثمار والنطاق. يتم استخدام PDLC ، من بين أمور أخرى ، في الإعدادات الداخلية والخارجية للتحكم في الخصوصية وفي الأجهزة الإلكترونية ، والتي ستستمر في كونها شريحة نمو عالية في السنوات القادمة.

المشاركون في الصناعة الرئيسية
من بين اللاعبين البارزين في سوق الزجاج الذكي:

• Asahi Glass (AGC)
• Corning
• DowDuPont
• Gentex
• Glass Apps
• Hitachi Chemical
• Kinestral Technologies
• Pleotint (Suntuitive)
• Polytronix
• PPG Industries
• RavenWindow
• Research Frontiers
• SageGlass/SAGE Electrochromics (Saint-Gobain)
• Diamond Glass (formerly SmartGlass International)
• View Inc. (View Dynamic Glass)
• Oster Film

تم إجراء عدد من عمليات الاستحواذ والشراكات على مدار السنوات العديدة الماضية ومن المتوقع حدوث المزيد من عمليات الدمج والاستحواذ والتحالفات في السنوات القادمة مع زيادة الاستثمار في هذا القطاع وزيادة الطلب المحتمل. تشمل التطورات الأخيرة ما يلي:

استحوذت شركة Diamond Glass على شركة Smartglass International في عام 2014
استحوذت شركة Diamond Glass على الترخيص الأوروبي من Research Frontiers لمنتجات النوافذ المعمارية SPD-SmartGlass في مايو 2014
شراكة بين PPG و SageGlass في أبريل 2016 والتي بموجبها تروج PPG لـ SageGlass من أجل دعم المهندسين المعماريين والمتخصصين في تصميم مباني أكثر استدامة وبيئية وراحة
تم تشكيل شراكة إستراتيجية في يونيو 2016 بين Kinestral Technologies و AGC لإكمال تطوير منتجات الزجاج الديناميكي ، وبناء مصنع تصنيع واسع النطاق ، وتسويق وبيع منتجات الزجاج الديناميكية بشكل مشترك
استحواذ Nippon Sheet Glass UMU Products في يناير 2017 على ترخيص من Research Frontiers لإنتاج وبيع منتجات SPD-SmartGlass الذكية المعمارية في الولايات المتحدة وكندا والمكسيك واليابان والصين وتايوان
تمديد الشراكة بين Saint-Gobain و Greentown Labs ، حاضنة التكنولوجيا النظيفة ، حتى عام 2019 ، بما في ذلك توفير الخبرة العلمية للبناء ومواد البناء من الشركات التابعة SageGlass و CertainTeed
توقيع صفقة بقيمة 100 مليون دولار في مارس 2017 بين Kinestral Technologies و G-Tech Optoelectronics (GTOC) ، وهي شركة تابعة لشركة Foxconn ، لتحويل إحدى منشآت GTOC في تايوان من إنتاج لوحات لمس LCD إلى إنتاج زجاج التظليل الذكي الكهربائي من Kinestral.
اتفاقية تجارية في مايو 2017 بين Vision Systems (المرخص لها من Research Frontiers) و PPG Aerospace ، لتطوير تطبيقات جديدة باستخدام حلول تظليل النافذة القابلة للتعتيم إلكترونيًا (EDW) من Vision Systems ، استنادًا إلى Research Frontiers SPD-Smart EDW Technology.