압전 재료 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 재료별(압전세라믹[납 지르코네이트 티타네이트 {PZT} 및 무연 세라믹], 압전폴리머, 압전복합체 및 기타), 애플리케이션별(액추에이터, 모터, 변환기, 센서, SONAR, 발전기 및 변압기, 음향 장치, 공명기 및 기타), 최종 사용 산업별(자동차, 의료, IT 및 통신, 소비재, 항공우주 및 방위 등) 및 지역 예측(2024~2032년)

세계 압전재료 시장 규모는 2023년 14억 5천만 달러였으며, 2024년 15억 2천만 달러에서 2032년 21억 9천만 달러로 성장하여 예측 기간(2024~2032) 동안 연평균 성장률(CAGR) 4.7%를 나타낼 것으로 예상됩니다.< /p>

압전성은 힘이 가해질 때 재료가 전기장을 생성하는 일부 재료에 나타나는 특성입니다. 반면, 재료 전체에 전기장이 가해지면 크기가 변형됩니다. 즉, 이러한 물질은 기계적 에너지를 전기 에너지로 또는 그 반대로 변환합니다. 이러한 특성으로 인해 일반적으로 변환기라고 합니다. 이러한 재료는 압전을 사용하여 에너지 차이를 전하로 변환하여 속도, 응력, 변형, 열 또는 힘의 변화를 측정합니다. 이러한 효과를 바탕으로 이러한 재료는 소리와 주파수, 점화 장치, SONAR, 압력 및 변위 측정 시스템을 생성하고 감지하는 데 응용됩니다.

요즘 압전 장치는 수정, 로셸염, 등 다양한 재료를 사용합니다. 세라믹, 폴리머, 매크로 섬유 복합재, 강유전체 및 플렉소유전체 재료. 다양한 응용 분야에 적합한 재료 선택은 일관성, 안정성, 높은 입출력 비율, 가단성, 내열성 및 내습성과 같은 특성을 기반으로 합니다. 주로 석영 크리스털이 압전 장치에 사용되었습니다. 그럼에도 불구하고 낮은 전압에서 반응할 수 없고 300ᵒC 이상의 온도에서 기능할 수 없기 때문에 압전 세라믹 및 압전 복합 재료와 같은 최신 재료로 교체해야 했습니다.

전자 및 자동차 부문과 같은 중요한 최종 용도 산업은 운영 제한 및 폐쇄에 직면했으며 이는 압전 재료 수요에 심각한 영향을 미쳤습니다. 그러나 코로나19로 인해 고온계, 산소농도계, 자동 인공호흡기, 전자 체온계와 같은 장비에 대한 수요가 급증했습니다. 이러한 장치는 압전 재료를 활용하여 한 형태의 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환하므로 위기 상황에서 이러한 재료가 필요합니다.

또한 시장에서 활동하는 기업들은 의료 산업의 증가하는 수요를 수용하기 위해 생산 공장을 개조했습니다. 또한 그들은 코로나바이러스와 그 특성을 연구하기 위해 의료 전자 제품 제조업체와 협력하여 새로운 제품을 개발했습니다. 예를 들어, PI Ceramics는 조기 진단 및 질병 감지를 위한 체외 진단을 위한 정확한 액체 처리를 가능하게 하는 압전세라믹을 개발했습니다.

압전재료 시장 동향

개발 촉진을 위한 무연 압전세라믹 개발

PZT(지르콘산 납)는 가장 많이 사용되는 압전세라믹 재료이지만 화합물에 함유된 납으로 인해 사용이 제한됩니다. 이로 인해 PZT에는 RoHS(Restrictions of Hazardous Substances) 지침 2002/95와 같은 규정이 적용됩니다. /EC는 EU에서 채택되었습니다. 따라서 무연 압전세라믹의 개발은 크고 지속적인 연구 분야입니다. 무연 압전세라믹은 티타네이트 기반 세라믹, 알칼리 니오베이트 페로브스카이트 기반 세라믹, 비스무트 페로브스카이트 기반 세라믹의 세 가지 주요 구성 계열로 구성됩니다. 또한, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 및 폴리술폰을 포함하여 압전 특성을 나타내는 폴리머가 규정을 준수하는 압전 재료를 제공하기 위해 연구 중입니다. 납은 인간에게 유독한 것으로 간주되기 때문에 납 기반 세라믹 대체에 대한 이러한 연구는 가까운 미래에 더욱 추진력을 얻고 시장의 방향을 더욱 성장시키는 방향으로 바꿀 것으로 예상됩니다.

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압전재료 시장 성장요인

시장 성장을 촉진하기 위해 최종 사용 산업의 자동화 증가

자동차, 전자 제조 등 최종 용도 산업에서는 제조 라인의 자동화를 추진해 왔습니다. 이러한 추진으로 인해 센서, 변환기, 액추에이터 및 모터와 같은 장치에 대한 수요가 증가했습니다. 생산 라인이 원활하게 이루어집니다. 이러한 장치는 압전 재료가 부여하는 특성을 사용하여 가속도, 압력, 변형 및 음향 강도와 같은 다양한 양을 측정하므로 이러한 재료에 대한 수요는 자동화에 대한 산업의 의존도가 높아짐에 따라 상당히 확대될 것으로 예상됩니다.

수년에 걸쳐 주요 제조 회사에서는 개발 중 운영 비용을 최소화하기 위한 효과적인 방법으로 자동화 시스템 도입에 대한 투자를 확대해 왔습니다. 생산성을 향상하고 리드 타임을 최소화하기 위해 제조 산업에서 자동화의 중요성이 커짐에 따라 센서, 변환기, 액추에이터 및 모터의 사용이 장려될 것으로 예상됩니다. 이는 예측 기간 동안 압전 재료에 대한 수요를 증가시킬 것으로 예상됩니다.

수요 촉진을 위한 항공우주 및 국방 지출 증가

최근 몇 년간 인도, 중국, 미국, 이스라엘, 일본 등 국가 정부는 국방 활동에 대한 예산을 크게 늘렸습니다. 이들 정부는 군대의 역량을 강화하기 위해 미사일 유도 시스템, 드론, 레이더 구축에 막대한 투자를 하고 있습니다. 또한, 우주탐사 활동이 증가함에 따라 우주물체 및 관련 환경을 연구하기 위한 센서, 음향기기, SONAR 등의 장치 활용도 증가하고 있습니다. 이러한 장치에는 범위의 미세한 변화도 감지하고 가혹한 조건에서도 유지되며 정확하고 일관된 결과를 제공할 수 있는 특수 압전 재료가 필요합니다. SpaceX와 같은 민간 우주 기관이 우주 탐사 서비스 제공에 뛰어들면서 이러한 재료에 대한 수요는 예측 기간 동안 글로벌 압전 재료 시장 성장을 더욱 부풀릴 것으로 예상됩니다.

글로벌 안보 문제가 증가하는 가운데 전 세계 정부가 군사 현대화에 집중함에 따라 군사 장비에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 현재 국제 안보 환경의 불확실성과 계속되는 모호함으로 인해 향후 5년 동안 현재 국방 투자가 증가할 것으로 예상됩니다.

세계 상업 우주 시장은 주로 정부와 벤처 캐피탈에서 자금 조달을 통해 새로운 최신 우주 기술과 시설에 대한 꾸준한 투자가 이루어질 것으로 예상됩니다. 상업용 우주 산업의 매출은 주로 지구 관측 및 통신에 사용되는 위성 생산과 이러한 탑재체를 궤도에 배치하는 데 사용되는 발사체에서 발생합니다.

제약 요인

압전 재료 채택을 줄이기 위한 신호와 잡음의 구별 부족

피에조 소재는 감지 및 에너지 변환 장치에 광범위하게 응용되지만 PZT 및 천연 압전 결정과 같은 일반적인 소재는 시스템에 존재하는 실제 신호와 잡음을 구별할 수 없으므로 부정확한 결과가 발생하여 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 압전재료를 사용한 장치의 모습. 또한, 고온 및 심한 응력과 같은 가혹한 환경에 노출되면 재료가 제공하는 결과의 일관성이 심각하게 영향을 받아 이러한 조건에서의 적용이 더욱 제한됩니다.

압전재료 시장 세분화 분석

재료 분석별

시장에서 지배적인 점유율을 차지할 압전세라믹 소재 부문

시장은 재료에 따라 압전세라믹, 압전폴리머, 압전복합재료 등으로 분류됩니다. 압전세라믹은 PZT(납 지르코네이트 티타네이트)와 무연 세라믹으로 더 분기됩니다. 압전세라믹은 도핑 재료의 사용에 따라 PZT의 성능을 쉽게 수정할 수 있기 때문에 변환기 및 액추에이터 제조를 위한 PZT의 대량 소비로 인해 시장에서 지배적인 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 니오븀을 도핑하면 응답 능력이 증가하는 연질 PZT가 생성되는 반면, 철을 도핑하면 압전 반응에서 무시할 수 있는 히스테리시스를 나타내는 경질 PZT가 형성됩니다. 압전세라믹 소재의 이러한 적응성으로 인해 전자 및 자동차 산업에서 대규모 소비가 이루어졌습니다.

반면, 피에조 복합재는 응용 분야에 적합하기 때문에 빠르게 시장 점유율을 확보하고 있습니다. 초음파 장비, 비파괴 테스트 및 수중 음향학 분야에서. 복합재는 압전세라믹보다 음향 임피던스가 더 작고, 플라스틱이 더 많으며 기계적 부하에 더 잘 적응할 수 있습니다. 그들은 더 나은 압전 감도와 전기 기계 활동을 가지고 있으므로 압전 세라믹에 대한 효과적인 대안으로 간주됩니다.

애플리케이션 분석별

예측 기간 동안 가장 높은 CAGR로 성장할 센서 세그먼트

응용 측면에서 시장은 액추에이터, 모터, 변환기, 센서, SONAR, 발전기 및 변압기, 음향 장치, 공진기 등으로 분류됩니다. 센서 부문은 자동 차량, 제조 라인, 소비자 가전제품. 센서는 에너지 변화를 감지하고 그 차이를 전기 신호로 변환하며, 이는 시스템에 필요한 변경을 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어, TV 리모컨에는 압력 센서가 있어 버튼의 압력을 감지하고 이를 리모컨에 있는 IR 블래스터를 활성화하는 전기 신호로 변환합니다. TV 장치 내부의 IR 센서는 에너지 변화를 감지하고 이를 디지털 신호로 변환하여 장치 제어를 제공합니다.

한편, 액추에이터는 시스템이나 사용자가 보내는 전기 신호를 기계적 에너지로 변환하여 지정된 부품을 제어하여 제조 라인에서 특정 작업을 수행합니다. 따라서 액추에이터 부문은 산업용 가공 공구의 정밀 제어, 차량 가속 및 제동 시스템, 다양한 최종 용도 산업에 사용되는 로봇 팔에 이르기까지 응용 분야가 세계 시장에서 가장 큰 압전 재료 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. /p>

최종 용도 산업 분석별

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글로벌 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하는 소비재

최종 사용 산업을 기반으로 시장은 자동차, 의료, IT 및 통신, 소비재, 항공우주 및 방위 산업 등으로 분류됩니다. TV, 세탁기, 원격 제어 장난감, 전자레인지와 같은 소비재는 피에조 소재를 사용하여 이러한 제품을 제어하고 작동합니다. 신흥 경제국의 소비자 지출 능력이 향상되면서 이러한 소비재의 대규모 소비가 예상되는 가운데 이 시장 부문은 글로벌 시장에서 선두를 유지할 것으로 예상됩니다.

자동차 산업은 소비재 산업을 뒤쫓고 있으며 자동차에 사용되는 액추에이터, 연료 인젝터, 센서 및 브레이크 시스템에 대한 이러한 재료의 수요로 인해 예측 기간 동안 안정적인 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 또한 연료 분무기, 안전 벨트 버저, 에어백 센서 및 타이어 압력 센서는 이러한 재료가 응용되는 몇 가지 주요 자동차 부품이므로 자동차 산업이 글로벌 시장에서 상당한 점유율을 차지하게 되었습니다.

지역적 통찰력

이 시장의 지역 분석에 대한 자세한 정보를 얻으려면, 무료 샘플 요청

2023년 아시아 태평양 지역의 시장 규모는 9억 9천만 달러에 달했습니다. 아시아 태평양 지역은 전자제품 및 소비재 제조 허브로 부상했으며, 중국, 일본, 대만, 인도, 한국은 생산 역량 확대에 주력하고 있습니다. 아시아 태평양 지역 국가 정부는 코로나19로 인한 둔화 이후 해당 지역에 새로운 생산 공장을 설립하는 전자 제조업체에 세금 환급 및 인센티브를 제공하고 있으며 이에 따라 예측 기간 동안 시장 규모가 더욱 확대될 것입니다. 북미는 미국이 광범위한 우주 탐사 프로그램을 계획하면서 시장에 성장 기회를 제공할 것입니다. 압전 재료는 우주의 물체를 감지하고 우주선 구성 요소에 대한 원격 접근에 활용될 것입니다. 유럽의 자동차 부문은 코로나바이러스 대유행으로 인한 둔화 이후 활력을 되찾을 것으로 예상됩니다. 자율주행 자동차에 관한 연구도 이 지역에서 확대되어 시장에 활력을 불어넣을 것입니다.

라틴 아메리카 시장은 아직 초기 단계에 있지만, 이 지역에서 최종 용도 산업, 특히 IT 및 통신의 존재감이 커지면서 시장이 확대될 것입니다. 반면, 중동 및 아프리카 지역에서는 의료 및 전자 산업이 확대되면서 압전 소재에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

압전재료 시장 주요 기업 목록

업계에서 강력한 입지를 유지하기 위해 주요 기업의 제품 개발에 집중

이 시장의 경쟁 환경은 소수의 제조 회사가 시장의 대부분을 차지하는 상당히 통합된 시장을 묘사합니다. 시장의 주요 업체들은 시장 점유율을 확보하기 위한 과정으로 새로운 소재와 그 응용 분야의 연구 개발에 많은 자원을 투자하고 있습니다.

또한 시장에서 활동하는 주요 업체들은 제품 포트폴리오와 서비스를 개선하기 위해 용량 확장 및 소규모 기업 인수 전략을 채택했습니다. 이러한 추세는 예측 기간 동안 글로벌 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

소개된 주요 회사 목록:

• PI Ceramics GmbH ( 독일)


• APC International, Ltd.(미국)


• CTS Corporation(미국)


• L3Harris Technologies, Inc.(미국)


• CeramTec(독일)


• 아르케마(프랑스)


• 솔베이(벨기에)


• Mad City Labs, Inc.(미국)


• Piezosystem jena GmbH(독일)


• Sparkler Ceramics(인도)


• Piezomechanik GmbH(독일)


• TDK Corporation(일본)


• Murata Manufacturing Co., Ltd.(일본)


• Kinetic Ceramics(미국)


• 홍콩피에조(중국)


• Mide Technology(미국)


• Meggitt PLC(영국)


• Johnson Matthey(영국)


• Piezo Kinetics Inc.(미국)


• TRS Technologies, Inc.(미국)

주요 산업 발전:

• 2020년 4월: CTS Corporation은 자동차 등급 수정 공진기에 적용할 수 있는 4가지 수정 제품군을 출시하여 제품 포트폴리오를 확장한다고 발표했습니다. 새로 개발된 제품은 광범위한 작동 온도가 존재하는 자동차, 산업, 의료, 항공우주 및 방위 산업에 응용될 것이며 가까운 미래에 회사에 탁월한 성장 기회를 제공할 것입니다.


• 2019년 7월 – PI Ceramic GmbH는 튀링겐주 Lederhose에 있는 생산 시설을 확장한다고 발표했습니다. 확장으로 인해 시설 면적이 12,000평방미터에서 증가하게 됩니다. 최대 19,500제곱미터 추가 구역에는 다층 압전 재료 생산을 위한 추가 라인과 관리 센터가 들어설 예정이다.

보고서 범위

글로벌 압전 재료 시장 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 이러한 재료의 주요 기업, 최종 사용 산업 및 주요 응용 분야와 같은 주요 측면에 중점을 둡니다. 이 외에도 연구 보고서는 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 주요 산업 발전을 강조합니다. 앞서 언급한 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장률에 기여한 여러 요소가 포함되어 있습니다. 

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보고서 범위 및 세분화