Esto se debe al uso que el futuro vehículo conectado hará de canales de comunicación de seguridad dedicados "V2X". V2X (Vehicle-to-Everything) utiliza Wi-Fi o tecnología celular para facilitar la comunicación con otros vehículos y la infraestructura de tráfico. Si las regulaciones o los estándares de seguridad exigen esta tecnología, entonces V2X se convertirá en el "cinturón de seguridad digital" del futuro.
Las dos tecnologías más populares para V2X, DSRC y C-V2X, requieren hardware diferente. DSRC se basa en protocolos Wi-Fi y C-V2X se basa en protocolos 4G o 5G. Actualmente, hay aproximadamente 1 millón de vehículos conectados a V2X en las carreteras de todo el mundo. Aproximadamente la mitad del mercado de vehículos conectados a V2X utiliza la tecnología C-V2X, y la mayoría de estos vehículos están disponibles en China .
IDTechEx pronostica un cambio significativo del mercado hacia la tecnología C-V2X, y se pronostica que más del 90% del mercado utilizará la tecnología C-V2X basada en 5G para 2034. La mayor contribución a este cambio es la regulación: los dos mercados de vehículos más grandes del mundo. En todo el mundo, EE. UU. y China , hay organizaciones gubernamentales que presionan activamente para la adopción del C-V2X. Es probable que India , Corea y Japón sigan las tendencias internacionales establecidas por Estados Unidos y China . El análisis de IDTechEx concluye que, si bien la tecnología DSRC puede mejorar, C-V2X como tecnología tiene mucho más impulso que DSRC. Solo China agregará 30 millones de nuevos vehículos habilitados para V2X a las carreteras cada año para 2034, y la mayoría de ellos utilizará tecnología C-V2X basada en 5G, según el informe de IDTechEx, " Vehículos definidos por software, automóviles conectados e inteligencia artificial". en Automóviles 2024-2034: Mercados, Tendencias y Pronósticos ".
¿Qué materiales de bajas pérdidas utilizarían los vehículos habilitados para C-V2X?
Con tantos vehículos habilitados para C-V2X que entrarán en funcionamiento en la próxima década, surge la pregunta: ¿Qué materiales utilizarán los componentes 5G en dichos vehículos? Después de todo, los materiales de los componentes 5G, específicamente los materiales de baja pérdida, son habilitadores tecnológicos críticos. Los componentes 5G, como filtros y antenas, luchan con altas pérdidas de transmisión. Una pérdida de transmisión elevada conduce a una mala propagación de la señal, lo que limitaría gravemente la eficacia de las comunicaciones 5G. Reducir esta pérdida de transmisión es clave para ampliar el alcance de la tecnología 5G, incluso en los vehículos conectados, por lo que es fundamental maximizar el rendimiento dieléctrico de los materiales que se encuentran en los componentes 5G.
Por estas razones, los materiales de bajas pérdidas serán un material facilitador relevante del C-V2X en vehículos conectados. De hecho, los vehículos conectados pueden representar una nueva oportunidad de mercado para materiales de bajas pérdidas en el futuro. Como tal, es interesante explorar qué materiales de bajas pérdidas serían adecuados para el mercado de vehículos habilitados para V2X.
El factor clave que determina qué materiales de baja pérdida se utilizarían para los componentes de V2X 5G es la banda de frecuencia en la que opera V2X. Las telecomunicaciones 5G constan de dos bandas de frecuencia: sub-6 GHz (3,5 - 7 GHz) y mmWave (24 - 71 GHz). . 5G sub-6 GHz es la banda de frecuencia 5G más implementada hasta la fecha y comprenderá el 78% de las implementaciones de 5G para 2022. Como tal, los materiales de baja pérdida utilizados en aplicaciones sub-6 GHz representan aproximadamente dos tercios del mercado 5G por ingresos en 2024, según lo estimado por el informe " Materiales de baja pérdida para 5G y 6G 2024-2034: mercados, tendencias, pronósticos " de IDTechEx.
C-V2X se encuentra dentro de la banda 5G sub-6 GHz, habiendo sido asignado a la banda de frecuencia de 5,9 GHz. En 2020, la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos asignó específicamente el rango de frecuencia de 5,895 a 5,925 GHz al C-V2X. Como tal, los componentes 5G utilizados para V2X deberán utilizar materiales de baja pérdida adecuados para la banda sub-6 GHz. Con requisitos de rendimiento ligeramente superiores a los de 4G, las aplicaciones por debajo de 6 GHz suelen funcionar con materiales 4G de baja pérdida. Esto incluye los materiales dieléctricos epoxi existentes, como FR-4 y BT a base de epoxi, que tienen numerosos proveedores, como se describe en el informe de IDTechEx. Otros materiales utilizados en componentes 4G, como antenas, incluyen la poliimida, utilizada en las antenas de teléfonos inteligentes 4G. Otras opciones que podrían servir a este mercado son los materiales de baja pérdida que ofrecen un rendimiento equilibrado en las bandas sub-6 GHz y mmWave, como la poliimida modificada, los polímeros de cristal líquido y los hidrocarburos. Los factores que afectan la selección de materiales de bajas pérdidas incluyen el equilibrio de las propiedades dieléctricas y la absorción de humedad con el costo del material. Como tal, una serie de materiales y proveedores de bajas pérdidas pueden terminar sirviendo al mercado de vehículos habilitados para V2X en el futuro.
Para obtener más información sobre el informe de IDTechEx "Materiales de baja pérdida para 5G y 6G 2024-2034: mercados, tendencias, pronósticos", incluidas páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/LowLossMats .
Para conocer el portafolio completo de investigaciones relacionadas con 5G disponibles en IDTechEx, visite www.IDTechEx.com/Research/5G .
5G hará crecer el mercado de materiales de bajas pérdidas a 2.100 millones de dólares para 2034.
La tecnología de telecomunicaciones de quinta generación, 5G, es más que una experiencia móvil más rápida para transmitir películas. Permite una conexión universal entre dispositivos, desde automóviles hasta robots remotos. A medida que comienzan a surgir modelos de negocio rentables y aplicaciones innovadoras, 5G es uno de los mercados de más rápido crecimiento, que según IDTechEx alcanzará más de 842.000 millones de dólares en 2033 y contribuirá con billones de dólares en impulso anual de conectividad al PIB mundial.
El aspecto más revolucionario de la red 5G se basa en tecnologías 5G de alta frecuencia, es decir, mmWave 5G, que utiliza el espectro desde 26 GHz hasta 40 GHz. A frecuencias tan altas, muchas tecnologías y dispositivos enfrentan desafíos como una pérdida de transmisión significativa, un mayor uso de energía que requiere un suministro de energía más eficiente y una generación excesiva de calor. La pérdida de transmisión es un problema tanto para las antenas 5G como para los circuitos integrados de radiofrecuencia. Para 5G de baja frecuencia, es decir, 5G por debajo de 6 GHz, debido a la alta velocidad de transferencia de datos, también es deseable reducir la pérdida de señal.
Figura 1: Descripción general de los desafíos, tendencias e innovaciones para mmWave 5G, fuente: IDTechExCon el futuro aumento de mmWave 5G, los materiales de baja pérdida experimentarán un rápido crecimiento y desempeñarán un papel cada vez más importante. En este informe, analizamos el panorama de los materiales de baja pérdida y comparamos su rendimiento mediante cinco factores clave, es decir, constante dieléctrica (Dk), factor de disipación (Df), absorción de humedad, costo y capacidad de fabricación. Los materiales de baja pérdida no solo se utilizarán como sustrato para componentes de RF o para PCB, sino también en paquetes avanzados. Una fuerte tendencia en materia de empaquetado es la antena en paquete (AiP); A medida que la tecnología de telecomunicaciones aumenta la frecuencia hacia mmWave 5G, el tamaño de los elementos de la antena se reducirá de modo que los conjuntos puedan instalarse en el propio paquete. Esta integración también ayudará a acortar las rutas de RF y así minimizar las pérdidas de transmisión. AiP necesitará materiales de bajas pérdidas para los sustratos, capas de redistribución, blindaje contra interferencias electromagnéticas (EMI), materiales de relleno de molde (MUF) y más.
Figura 2: Alcance de los materiales de bajas pérdidas cubiertos en el informe, fuente: IDTechExDestacamos materiales prometedores de bajas pérdidas para dispositivos 5G. Esto incluye:
- Materiales termoestables de bajas pérdidas: los materiales termoestables dominan el mercado de dispositivos de red 3G/4G. Sin embargo, los altos Dk y Df restringen su uso en mmWave 5G. Nos centramos en las estrategias y el esfuerzo de I+D de los proveedores de materiales clave para reducir el Dk y el Df de estos materiales.
- Politetrafluoroetileno (PTFE): uno de los materiales más comunes para aplicaciones de alta frecuencia, como sistemas de radar para automóviles, placas y conectores de alta velocidad/alta frecuencia (HS/HF).
- Polímeros de cristal líquido (LCP): se ha adaptado para fabricar placas flexibles para antenas de smartphones. El mercado seguirá creciendo y expandiéndose a otras aplicaciones.
- Cerámica cocida a baja temperatura (LTCC) : el bajo Df y el amplio rango de Dk para LTCC acelerarán el uso de componentes basados en LTCC, como filtros compactos de alta frecuencia.
- Otros : para optimizar el rendimiento de los sistemas 5G se utilizarán diversos materiales, como hidrocarburos, poli(p-fenilenéter) (PPE o PPO) y vidrio. Esos materiales alternativos se apoderarán de una gran parte del mercado de materiales 5G de bajas pérdidas.
Además, aunque faltan años para que se asigne el espectro 6G, las instituciones de investigación y los proveedores de materiales ya están explorando los requisitos de materiales necesarios para cumplir con la próxima generación de tecnologías de telecomunicaciones. Este informe explora los enfoques para lograr un Df/Dk aún más bajo y las posibles aplicaciones 6G, como las superficies inteligentes reconfigurables (RIS).
En este informe se presentan pronósticos granulares a diez años centrados en el área de materiales de baja pérdida y los ingresos de los dispositivos 5G, con más de cinco líneas de pronóstico. Las previsiones están segmentadas por:
- Frecuencia: sub-6 GHz 5G y mmWave 5G
- Aplicaciones de mercado: materiales de bajas pérdidas para infraestructura, teléfonos inteligentes y equipos en las instalaciones del cliente (CPE).
- Tipo de materiales: exploración de la evolución de materiales de baja pérdida tanto para 5G sub-6GHz como para 5G mmWave
Basándonos en las tendencias de los materiales, pronosticamos los ingresos por materiales de baja pérdida para dispositivos 5G de 2024 a 2034. El mercado total alcanzará los 2.100 millones de dólares estadounidenses para 2034. El informe contiene un análisis exhaustivo de diferentes materiales de baja pérdida desde diferentes perspectivas, como rendimiento, tendencias tecnológicas, potencial y obstáculos para la implementación a gran escala. Es importante destacar que el informe presenta un análisis imparcial de los datos primarios recopilados a través de nuestras entrevistas con actores de toda la cadena de suministro y se basa en nuestra gran base de datos de infraestructura 5G y datos de equipos de usuario.
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