Taille du marché des moteurs Stirling, part et analyse de l’industrie, par type (Alpha, Beta et Gamma), par application (chauffage et refroidissement, production d’énergie solaire et autres), par utilisateur final (résidentiel, commercial, utilitaire et autres) , Prévisions régionales, 2024-2032

La taille du marché mondial des moteurs Stirling était évaluée à 870,73 millions de dollars en 2023. Le marché devrait passer de 918,42 millions de dollars en 2024 à 1 494,17 millions de dollars d’ici 2032, avec un TCAC de 6,27 % au cours de la période de prévision.

Face aux préoccupations croissantes concernant le changement climatique et la nécessité de passer à des sources d’énergie plus propres, les technologies d’énergies renouvelables suscitent un intérêt croissant. Les moteurs Stirling peuvent être alimentés par diverses sources de chaleur, notamment l'énergie solaire, la biomasse et la chaleur résiduelle, ce qui les rend attrayants dans le secteur des énergies renouvelables. Ces moteurs sont connus pour leur rendement élevé par rapport à d'autres types de moteurs, notamment dans des applications spécifiques telles que Production combinée de chaleur et d'électricité (CHP) systèmes. Cette efficacité peut conduire à des économies au fil du temps, favorisant l’adoption dans les environnements industriels et commerciaux.

La part de marché croissante des moteurs Stirling est due à leur efficacité énergétique, leurs avantages environnementaux, leur fiabilité, leurs diverses applications, leurs progrès technologiques et le soutien du gouvernement. Alors que la demande de solutions énergétiques propres continue de croître, les moteurs Stirling devraient jouer un rôle important dans la transition vers un avenir énergétique plus durable.

Le marché a connu des perturbations dans la chaîne d’approvisionnement en raison des confinements, des restrictions de voyage et de la fermeture des installations de fabrication dans le contexte de la pandémie de COVID-19. Des retards dans la production et la livraison des composants et des produits finis étaient attendus. En outre, les incertitudes économiques liées à la pandémie de COVID-19 ont entraîné un ralentissement dans plusieurs secteurs, notamment celui des énergies renouvelables. De plus, les projets utilisant ces moteurs pour la production d’électricité, notamment ceux en phase de planification ou de développement, ont été retardés ou suspendus.

Tendances du marché des moteurs Stirling

Expansion des applications d’énergie renouvelable pour propulser la croissance du marché

Les moteurs Stirling peuvent convertir efficacement l’énergie solaire en électricité. Ils jouent un rôle déterminant dans les systèmes d'énergie solaire concentrée (CSP), où la chaleur solaire est concentrée pour alimenter le moteur. À mesure que la demande d’énergie solaire augmente, en particulier dans les régions très ensoleillées, l’adoption de ces moteurs dans les usines CSP devrait augmenter, stimulant ainsi la croissance du marché.

Ces moteurs peuvent également fonctionner avec des carburants dérivés de la biomasse tels que les granulés de bois, les résidus agricoles et biogaz . Avec l'accent croissant mis sur l'utilisation de la biomasse pour la production d'énergie renouvelable, en particulier dans les applications décentralisées et les centrales bioénergétiques, la demande pour ces moteurs pour la production d'énergie à partir de biomasse est susceptible d'augmenter. De plus, ces moteurs peuvent exploiter efficacement la chaleur perdue à basse température provenant des processus industriels, des gaz d’échappement et d’autres sources. Les industries recherchent de plus en plus de moyens d'améliorer l'efficacité énergétique et de réduire les émissions en récupérant et en utilisant la chaleur perdue. Les moteurs offrent une solution viable pour convertir cette chaleur perdue en énergie utilisable, favorisant ainsi leur adoption dans divers secteurs industriels.

L'innovation technologique continue améliore les performances, l'efficacité et la fiabilité du produit

Les innovations en science des matériaux ont conduit au développement de matériaux hautes performances capables de résister aux températures et pressions élevées rencontrées dans ces moteurs. Des alliages, des céramiques et des revêtements avancés sont utilisés pour améliorer la durabilité, la conductivité thermique et la résistance à la corrosion des composants du moteur, ce qui se traduit par une durée de vie plus longue et des besoins de maintenance réduits. Les progrès des techniques de fabrication, telles que l'usinage de précision, la fabrication additive ( impression 3D ), et des méthodes de moulage avancées, permettent la production de composants complexes de moteur Stirling avec des tolérances serrées et une grande fiabilité. Ces techniques permettent d'optimiser la géométrie des composants et d'intégrer des fonctionnalités avancées pour améliorer les performances et l'efficacité du moteur.

La mise en œuvre de systèmes de contrôle avancés, notamment une surveillance en temps réel, des analyses prédictives et des algorithmes de contrôle adaptatifs, permet un contrôle plus précis du fonctionnement du moteur Stirling. Ces systèmes optimisent les performances du moteur en ajustant dynamiquement les paramètres de fonctionnement tels que la pression, la température et la longueur de course en réponse aux conditions changeantes, maximisant ainsi l'efficacité et la fiabilité.

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Facteurs de croissance du marché des moteurs Stirling

Utilisation croissante du produit pour les applications combinées de chaleur et d’électricité afin de stimuler la croissance du marché

Les moteurs Stirling excellent dans l’utilisation de la chaleur résiduelle provenant de processus industriels ou d’autres sources. Dans les applications de cogénération, la chaleur perdue produite lors de la production d'électricité peut être captée et utilisée à des fins de chauffage, contribuant ainsi à l'efficacité énergétique globale et réduisant la quantité d'énergie gaspillée. L’utilisation de ces moteurs dans les applications de cogénération offre une opportunité d’indépendance du réseau. Les industries et les installations situées dans des zones reculées ou celles qui recherchent une résilience énergétique accrue peuvent bénéficier d’une production d’électricité et de chaleur fiable sur site.

De plus, l’adaptabilité de ces moteurs les rend adaptés à une gamme de secteurs, notamment les applications industrielles, résidentielles et commerciales. Les systèmes de cogénération basés sur ces moteurs peuvent être personnalisés pour répondre aux besoins énergétiques spécifiques de divers utilisateurs finaux. Ces systèmes peuvent conduire à des économies en évitant le besoin de systèmes d'électricité et de chauffage séparés. Les moteurs, grâce à leur capacité à générer efficacement de l’électricité et de la chaleur, offrent une solution rentable aux industries et aux bâtiments commerciaux cherchant à optimiser leur consommation d’énergie.

L'utilisation croissante du produit dans le secteur militaire et de la défense crée des opportunités pour la croissance du marché

Les moteurs Stirling sont connus pour leur fiabilité et peuvent fonctionner pendant de longues périodes avec un minimum d'entretien. Cela les rend adaptés aux applications militaires où la durabilité et la longévité sont essentielles, en particulier dans les environnements éloignés ou difficiles. Ces moteurs peuvent fonctionner avec divers carburants, notamment des carburants liquides et des sources d’énergie alternatives. Cette polyvalence permet aux militaires de s’adapter à différents scénarios de disponibilité de carburant, améliorant ainsi la flexibilité opérationnelle.

Ces moteurs génèrent moins de chaleur que certaines autres technologies de production d’électricité. Cela peut être avantageux dans les applications militaires et de défense, où la minimisation de la signature thermique est essentielle pour éviter la détection par les appareils d'imagerie thermique. Ces moteurs sont bien adaptés à l'alimentation Véhicules aériens sans pilote (UAV) , véhicules terrestres sans pilote (UGV) et autres systèmes autonomes. Leur efficacité et leur faible niveau sonore les rendent adaptés aux missions nécessitant furtivité et endurance. En outre, ils peuvent contribuer à des opérations sur le terrain plus économes en énergie en fournissant de l'énergie aux équipements de communication, aux systèmes de surveillance et à d'autres appareils électroniques sans compromettre la sécurité opérationnelle.

L'adoption du produit par le secteur militaire et de la défense s'aligne sur l'accent mis par l'industrie sur les technologies avancées qui améliorent les capacités opérationnelles tout en relevant des défis spécifiques. À mesure que les progrès de cette technologie de moteur se poursuivent, son utilisation dans des applications militaires devrait contribuer davantage à la croissance du marché.

FACTEURS DE RETENUE

La concurrence des technologies établies pourrait freiner la croissance du marché

Les moteurs à combustion interne, tels que les moteurs à essence et diesel, dominent depuis de nombreuses années dans diverses applications. Ces moteurs sont bien établis, largement compris et disposent d’une infrastructure robuste pour la fabrication, la distribution et l’entretien. Cette domination crée un environnement difficile pour les technologies émergentes telles que les moteurs Stirling. De plus, les turbines à gaz sont couramment utilisées dans les applications de production d’électricité, d’aviation et industrielles. Leur densité de puissance élevée, leur efficacité et leur réponse rapide aux charges changeantes les rendent adaptés à de nombreuses applications. Ces moteurs, avec leurs temps de réponse plus lents, peuvent avoir du mal à être compétitifs dans des secteurs où des changements rapides de charge sont cruciaux.

Les infrastructures existantes, telles que les stations-service pour moteurs à combustion interne ou l’intégration de turbines à gaz dans les réseaux électriques établis, soutiennent l’utilisation généralisée de ces technologies. Le passage au produit nécessiterait des modifications importantes de l’infrastructure, ce qui peut constituer un obstacle à l’adoption.

Les technologies établies bénéficient souvent d’économies d’échelle grâce à leur production de masse et à leur adoption généralisée. Cela se traduit par des économies de coûts que les technologies émergentes peuvent avoir du mal à réaliser au départ. Les coûts plus élevés associés à ces moteurs peuvent les rendre moins compétitifs sur des marchés spécifiques.

Analyse de la segmentation du marché des moteurs Stirling

Analyse par type

Rentabilité des moteurs Alpha pour augmenter la croissance du segment

En fonction du type, le marché est segmenté en alpha, bêta et gamma.

Le segment alpha domine le marché. Un moteur alpha contient deux pistons dans des cylindres séparés, un chaud et un froid. Le cylindre chaud se trouve à l’intérieur de l’échangeur de chaleur à haute température et le cylindre froid à l’intérieur de l’échangeur de chaleur à basse température.

Les moteurs Alpha sont relativement simples à fabriquer par rapport à d'autres configurations, telles que les moteurs bêta ou gamma. Leur conception implique généralement moins de composants et des processus de fabrication moins complexes, ce qui entraîne une baisse des coûts de production. Cet avantage en termes de coût rend ces moteurs économiquement viables pour une large gamme d'applications, en particulier sur les marchés où la rentabilité est une considération primordiale.

Le segment bêta est le deuxième segment du marché des moteurs Stirling. Les moteurs bêta offrent généralement un rendement plus élevé que les autres types de moteurs. Cette efficacité est due à leur conception en boucle fermée, qui minimise les pertes de chaleur et permet un meilleur contrôle du cycle thermodynamique.

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Par analyse d'application

Amélioration des applications de chauffage et de refroidissement utilisant des moteurs Stirling pour alimenter la croissance du segment

En fonction des applications, le marché est segmenté en chauffage et refroidissement, énergie solaire génération, et d’autres.

Le segment du chauffage et de la climatisation est le segment dominant du marché. Diverses sources de chaleur, notamment les énergies renouvelables telles que l’énergie solaire thermique ou la biomasse, peuvent alimenter les moteurs Stirling. Dans les applications solaires thermiques, ces moteurs peuvent convertir l’énergie solaire concentrée en électricité tout en fournissant de l’eau chaude ou du chauffage des locaux. De même, dans les systèmes énergétiques de la biomasse, ils peuvent utiliser la chaleur générée par la combustion de la biomasse pour produire de l’électricité et fournir du chauffage ou du refroidissement. L'intégration de ces moteurs avec des sources d'énergie renouvelables favorise la production d'énergie durable et améliore la viabilité des applications de chauffage et de refroidissement.

Par analyse de l'utilisateur final

Chauffage central fourni par le produit pour stimuler l'expansion du segment résidentiel

En fonction de l’utilisateur final, le marché est segmenté en résidentiel, commercial, utilitaire et autres.

Le segment résidentiel domine le marché en termes de part. De nombreux moteurs Stirling font le travail de chaudières dans de nombreux foyers. Cet appareil remplace les chaudières traditionnelles dans les maisons. De plus, il s'agit d'un système innovant qui fournit le chauffage central, le chauffage de l'eau et l'électricité.

Le segment commercial est le deuxième segment du marché. Les bâtiments commerciaux, tels que les complexes de bureaux, hôtels , les hôpitaux et les universités ont souvent des besoins énergétiques élevés, à la fois en électricité et en chauffage/refroidissement. Ces produits sont bien adaptés aux systèmes de cogénération dans ces environnements commerciaux, car ils peuvent produire efficacement de l'électricité tout en capturant la chaleur perdue pour le chauffage des locaux, de l'eau ou de la climatisation.

APERÇU RÉGIONAL

Le marché mondial des moteurs Stirling a été analysé dans cinq régions clés, dont l’Amérique du Nord, l’Europe, l’Asie-Pacifique, l’Amérique latine, le Moyen-Orient et l’Afrique.

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L’Asie-Pacifique domine le marché car la région connaît une industrialisation et une urbanisation rapides, ce qui stimule la demande d’énergie dans diverses industries telles que la fabrication, l’automobile, l’électronique et la construction. Ces produits sont de plus en plus utilisés dans des applications industrielles pour la production d'électricité, la récupération de chaleur résiduelle et le chauffage industriel, contribuant ainsi à la domination de la région. Avec une population nombreuse et en croissance rapide, les pays de la région Asie-Pacifique connaissent une demande croissante en électricité et en services énergétiques. Ces moteurs offrent une solution polyvalente et efficace pour la production d’électricité, en particulier dans les zones dotées d’une infrastructure de réseau limitée ou d’une alimentation électrique peu fiable. En conséquence, l’adoption de ces moteurs dans les applications de production d’électricité hors réseau, à distance et distribuées augmente dans la région.

L'Europe est la deuxième région dominante sur le marché. La région possède une forte tradition d’innovation technologique et d’expertise en ingénierie. De nombreux pays européens ont été à l'avant-garde du développement et de l'adoption de technologies d'énergie propre, y compris ce produit, pour diverses applications telles que la production d'électricité, le chauffage et le refroidissement. Les gouvernements européens promeuvent activement les énergies renouvelables et les technologies propres par le biais de politiques, d’incitations et de subventions. Ces mesures de soutien créent un environnement favorable au développement et au déploiement du produit, stimulant ainsi la croissance du marché dans la région.

Les gouvernements d'Amérique du Nord, ainsi que ceux d'autres régions du monde, reconnaissent le potentiel des moteurs Stirling. Cela conduit à une augmentation du financement de la recherche et du développement afin de rendre les moteurs Stirling encore meilleurs et plus largement utilisés. Dans le passé, les limitations technologiques empêchaient les moteurs Stirling d’être commercialement viables. Les progrès récents dans la science et l'ingénierie des matériaux ont permis de remédier à ces limitations, rendant les moteurs Stirling plus efficaces et plus fiables, ouvrant ainsi la porte à de nouvelles applications.

Liste des entreprises clés sur le marché des moteurs Stirling

Sunpower Inc. (AMETEK) détient une part importante en raison de son vaste portefeuille de produits et de la forte valeur de sa marque

Sunpower Inc. (AMETEK) est le leader mondial de la technologie des moteurs Stirling et détient une part de marché importante en raison de sa vaste gamme de produits et de la forte valeur de sa marque. En outre, l'entreprise s'efforce également d'améliorer ses canaux de vente, de distribution et de marketing grâce à des partenariats avec différents associés locaux pour accroître la portée de ses produits.

En conséquence, de nombreux autres petits et moyens acteurs travaillent activement à l’amélioration de cette technologie, car le produit peut contribuer à réduire les émissions et a amélioré son efficacité par rapport à d’autres technologies. En outre, parmi les autres acteurs clés opérant dans l'industrie figurent Azelio, Qnergy et Stirling Cryogenics, entre autres, qui sont à la tête de la fourniture du produit.

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES :

• Biolife Solutions Inc. (États-Unis)


• Suédois Stirling AB (Suède)


• Stirling Cryogenics (Pays-Bas)


• Microgen Engine Corporation (Pays-Bas)


• Qénergie (NOUS.)


• Shanghai Micropowers Ltd. (Chine)


• SunPower Inc. (NOUS.)


• Frauscher Motors GmbH (Autriche)


• Kontax Engineering Ltd. (Royaume-Uni)


• Azelio (Suède)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• Avril 2023 : Microgen Energy Corporation était fier d'annoncer le premier micro-chauffage et cogénération d'électricité à enveloppe en bois certifié EU 303-5 au monde. Pendant deux ans, Microgen et Waltis ont travaillé sur une unité de micro-cogénération à bois robuste et fiable. Des versions bêta seront bientôt disponibles pour les premiers clients souhaitant participer au test de ce produit. En collaboration avec les premiers clients, Microgen et Waltis prévoient de développer davantage l'appareil dans les années à venir.


• Mars 2023 : L'équipe de conception de Kontax Engineering Ltd. est revenue sur Kickstarter pour présenter le tout nouveau support pour iPhone Tensegrity, incroyablement unique. Le trépied est en anodisé découpé CNC aluminium et a une structure serrée qui donne l'impression de flotter dans les airs.


• Octobre 2021 : Azelio a lancé un nouveau système de stockage électrothermique pour applications commerciales lors de l'événement Intersolar à Munich, en Allemagne. Le système fonctionne en quatre étapes. Tout d’abord, il est chargé par une source d’électricité renouvelable, qui est ensuite stockée sous forme de chaleur dans un alliage d’aluminium recyclé avec un changement de phase de 600 degrés Celsius. La chaleur, à son tour, est transférée au moteur Stirling, qui est un moteur thermique régénératif à cycle fermé avec un fluide de travail gazeux constant. Le moteur produit de la chaleur utilisable entre 55 et 65 degrés Celsius et de l'électricité qui peut être utilisée selon les besoins à tout moment de la journée.


• Mars 2021 : BioLife Solutions, Inc., l'un des principaux développeurs et fournisseurs de produits et services de biofabrication de pointe pour les thérapies cellulaires et géniques, a annoncé avoir signé un accord de fusion définitif avec Global Cooling, Inc. pour l'acquisition, qui opère sous le nom de Stirling. Ultracold (« Stirling »), fabricant privé de congélateurs mécaniques à ultra-basse température (ULT). BioLife prévoyait d'émettre 6 646 870 actions ordinaires représentant 100 % des actions en circulation de Stirling dans le cadre d'une transaction qui devait être conclue au début du deuxième trimestre 2021.


• Mars 2020 : Stirling Suède a construit un tout nouveau laboratoire et centre d'essais pour les moteurs Stirling. Grâce à cette installation, le suédois Stirling espère pouvoir, entre autres, mettre à jour et moderniser plus rapidement le PWR BLOK afin qu'il puisse être utilisé avec davantage de gaz résiduaires industriels. PWR BLOK, la solution unique de l'entreprise pour la récupération d'énergie des gaz résiduaires industriels, a rapidement connu un grand succès dans le secteur métallurgique sud-africain.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport fournit une analyse détaillée du marché et se concentre sur les aspects clés, tels que les entreprises de premier plan, les types de produits/services et les principales applications du produit. En outre, il offre un aperçu des dernières tendances du marché et met en évidence les principaux développements du secteur. Outre les facteurs mentionnés ci-dessus, le rapport englobe plusieurs facteurs qui ont contribué à la croissance du marché ces dernières années.

Una representación infográfica de Stirling Engine Market

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PORTÉE ET SEGMENTATION DU RAPPORT