Рынок сверхпроводящих материалов – по продуктам (низкотемпературные, высокотемпературные), по конечным пользователям (медицина, исследования и разработки [ядерный синтез], электроника, транспорт, энергетика, энергетика) и прогноз, 2024–2032 гг.

Объем рынка сверхпроводящих материалов

Рынок сверхпроводящих материалов составил 11,57 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет демонстрировать среднегодовой темп роста 11,3% в период с 2024 по 2032 год. Сотрудничество между отраслевыми игроками и исследовательскими институтами является ключевым фактором роста. Партнерские отношения способствуют обмену знаниями, технологическому прогрессу и инновациям в области материаловедения и производственных процессов.

Объединив ресурсы и опыт, компании могут ускорить разработку высокоэффективных сверхпроводящих материалов с улучшенными критическими параметрами, такими как критическая температура и плотность тока. Это сотрудничество также способствует исследованию новых приложений в различных секторах, таких как энергетика, здравоохранение и информационные технологии. По мере роста спроса на энергоэффективные и высокопроизводительные решения стратегические альянсы в области исследований и разработок имеют важное значение для развития сверхпроводящих технологий, тем самым формируя будущий ландшафт рынка.

Например, в ноябре 2022 года Royal Philips в партнерстве с американским поставщиком магнитных решений MagCorp исследовала сверхпроводящие магниты для МРТ-сканеров, которые работают без охлаждения до сверхнизких температур с использованием жидкого гелия.

Кроме того, рост возобновляемых источников энергии прогнозирует еще один значительный драйвер роста на рынке. По мере того, как мир переходит к устойчивым источникам энергии, растет спрос на эффективные системы передачи и распределения электроэнергии. Сверхпроводящие материалы обладают почти нулевым электрическим сопротивлением, что позволяет более эффективно передавать энергию на большие расстояния с минимальными потерями энергии. Эта возможность особенно важна для интеграции возобновляемых источников энергии, таких как ветровая и солнечная энергия, в сеть, где энергоэффективность и стабильность сети имеют первостепенное значение. Кроме того, сверхпроводящие материалы могут повысить производительность генераторов и турбин в установках возобновляемой энергетики, что еще больше способствует их внедрению в этом секторе.

Зависимость от криогенных систем охлаждения представляет собой значительное сдерживающее фактор на рынке сверхпроводящих материалов. Сверхпроводящие материалы обычно работают при температурах, близких к абсолютному нулю (-273,15 °C или 0 Кельвинов), что требует сложных и дорогостоящих систем криогенного охлаждения для поддержания этих сверхнизких температур. Потребность в таких системах увеличивает общую стоимость и сложность реализации сверхпроводящих технологий в различных приложениях, включая медицинские устройства, передачу энергии и научно-исследовательское оборудование. Кроме того, зависимость от криогенного охлаждения ограничивает практичность и масштабируемость сверхпроводящих решений в условиях, где непрерывная и надежная работа при низких температурах является сложной задачей.

Тенденции рынка сверхпроводящих материалов

Повышение эксплуатационных характеристик сверхпроводящих материалов становится важнейшей тенденцией на рынке. Непрерывный прогресс в области материаловедения и производственных процессов стимулирует усилия по улучшению критических параметров, таких как критическая температура (Tc), критическая плотность тока (Jc) и допуск магнитного поля. Эти усовершенствования направлены на расширение практического применения сверхпроводящих материалов в различных секторах, включая передачу энергии, медицинскую визуализацию и научные исследования.

Кроме того, инновации в дизайне и составе материалов направлены на достижение большей долговечности, стабильности и экономичности, тем самым делая сверхпроводящие технологии более доступными и коммерчески жизнеспособными. По мере активизации исследований и разработок ожидается, что поиск сверхпроводящих материалов с более высокими эксплуатационными характеристиками будет ускоряться.

Например, в марте 2021 года компания Hitachi разработала сверхпроводящий магнит на основе диборида магния (MgB2) диаметром 1,1 метра, способный быстро генерировать магнитные поля, необходимые для проведения МРТ-исследований. Эта технология позволяет начать МРТ-визуализацию области головы в течение 10 минут от состояния нулевого поля, что значительно быстрее, чем 1-2 часа, необходимые для обычного оборудования.

Рост инвестиций в квантовые вычисления — еще одна рыночная тенденция. Квантовые вычисления в значительной степени опираются на сверхпроводящие кубиты, которым требуются узкоспециализированные сверхпроводящие материалы для работы при экстремально низких температурах и поддержания квантовых состояний. По мере того, как правительства, исследовательские институты и технологические компании увеличивают финансирование исследований и разработок в области квантовых вычислений, растет спрос на передовые сверхпроводящие материалы с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Эти материалы имеют решающее значение для улучшения времени когерентности кубитов, снижения частоты ошибок и масштабирования квантовых вычислительных систем. В результате, индустрия сверхпроводящих материалов готова извлечь выгоду из увеличения инвестиций и сотрудничества, направленных на ускорение разработки квантовых компьютеров, способных решать сложные задачи, выходящие за рамки возможностей классических компьютеров.

Анализ рынка сверхпроводящих материалов

В зависимости от продукта рынок сегментирован на эпоксидную смолу и полиуретан. Сегмент эпоксидной смолы был оценен в 9,17 млрд долларов США и будет расти со среднегодовым темпом роста 10,7% в течение 2024-2032 годов, поскольку эпоксидные смолы, известные своей отличной адгезией, механическими свойствами и химической стойкостью, играют решающую роль в производстве и применении сверхпроводящих материалов.

Они широко используются при изготовлении сверхпроводящих магнитов, важных компонентов в различных приложениях, включая оборудование для медицинской визуализации и ускорители частиц. Уникальные свойства эпоксидных смол обеспечивают структурную целостность и долговечность сверхпроводящих систем, тем самым повышая их производительность и надежность. По мере того, как технологический прогресс продолжает стимулировать инновации в сверхпроводящих приложениях, ожидается, что спрос на высококачественные эпоксидные смолы будет расти.

В зависимости от конечного пользователя, рынок подразделяется на медицину, НИОКР, электронику, транспорт, энергетику и энергетику. В 2023 году на долю медицины приходилось 7,32 млрд долларов США, и, по прогнозам, до 2032 года среднегодовой темп роста составит 11,2%, поскольку сверхпроводящие материалы являются неотъемлемой частью развития передовых технологий медицинской визуализации, таких как аппараты магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Эти материалы позволяют создавать мощные и стабильные магнитные поля, необходимые для визуализации с высоким разрешением, способствуя точной диагностике и лечению. Растущая распространенность хронических заболеваний и растущий спрос на неинвазивные диагностические процедуры стимулируют внедрение сверхпроводящих материалов в медицинской сфере. Кроме того, ожидается, что текущие исследования в области биомедицинских приложений, включая магнитоэнцефалографию (МЭГ) и сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства (SQUIDs), откроют новые возможности для роста. Сегмент исследований и разработок для конечного пользователя является еще одним развивающимся сектором, поскольку исследовательские институты, университеты и корпоративные отделы исследований и разработок все больше инвестируют в исследование и разработку передовых сверхпроводящих технологий.

Этот сегмент обусловлен необходимостью преодоления существующих ограничений в сверхпроводящих материалах, таких как критические температурные пороги и ограничения магнитного поля. Ключевые области исследований включают разработку высокотемпературных сверхпроводников, улучшение характеристик материалов и открытие новых применений в различных отраслях промышленности. Распространение государственного финансирования и инвестиций частного сектора еще больше подпитывает этот сегмент, позволяя проводить передовые исследования, которые способствуют технологическому прогрессу.

Северная Америка доминировала на рынке сверхпроводящих материалов в 2023 году. В 2023 году выручка компании составила 3,72 млрд долларов США, а среднегодовой темп роста составит 11% в течение прогнозируемого периода, что характеризуется значительными инвестициями в НИОКР и сильным присутствием ведущих игроков отрасли. Соединенные Штаты находятся на переднем крае технологических инноваций, с многочисленными правительственными инициативами и проектами частного сектора, направленными на продвижение сверхпроводящих технологий.

Хорошо развитая инфраструктура региона в сочетании с устойчивым энергетическим сектором и процветающей индустрией здравоохранения создают благоприятные условия для роста рынка сверхпроводящих материалов. Кроме того, растущее внимание к возобновляемым источникам энергии и решениям для интеллектуальных сетей стимулирует спрос на сверхпроводящие материалы в приложениях для передачи и распределения электроэнергии. Канада также вносит свой вклад в региональный рост, демонстрируя значительные успехи в области медицинской визуализации и исследовательской деятельности. 

В Северной Америке Соединенные Штаты играют ключевую роль, что обусловлено значительными инвестициями в НИОКР и сильным акцентом на технологические инновации. Присутствие ведущих университетов, научно-исследовательских институтов и крупных игроков отрасли создает благоприятную среду для развития сверхпроводящих технологий. Правительственные инициативы, поддерживающие чистую энергию, передовые медицинские технологии и национальную оборону, еще больше стимулируют рост рынка.

Кроме того, акцент энергетического сектора США на повышении эффективности сети и интеграции возобновляемых источников энергии увеличивает спрос на сверхпроводящие материалы для передачи и распределения электроэнергии. Благодаря процветающей отрасли здравоохранения, внедряющей передовые технологии визуализации и текущим разработкам в области квантовых вычислений, Соединенные Штаты являются ключевым фактором роста и инноваций на рынке Северной Америки.

Доля рынка сверхпроводящих материалов

Такие известные игроки, как Siemens, Bruker Corporation и FUJIKARA Ltd, играют важную роль в стимулировании роста и инноваций на рынке сверхпроводящих материалов. Их основные стратегии роста включают значительные инвестиции в исследования и разработки для продвижения сверхпроводящих технологий и открытия новых применений.

Также преобладают стратегические партнерские отношения и сотрудничество с научно-исследовательскими институтами, университетами и другими участниками отрасли, что способствует обмену знаниями и ускоряет технологический прогресс. Кроме того, компании расширяют свой портфель продуктов, разрабатывая высокоэффективные сверхпроводящие материалы и индивидуальные решения для удовлетворения конкретных потребностей различных отраслей конечных пользователей. Географическая экспансия на развивающиеся рынки в сочетании с усилением своего присутствия на устоявшихся рынках является еще одной ключевой стратегией, позволяющей компаниям использовать новые клиентские базы и увеличивать долю рынка.

Компании рынка сверхпроводящих материалов

Основными игроками, работающими в индустрии сверхпроводящих материалов, являются:

• Американский сверхпроводник
• Хитачи Лтд
• Японские сверхпроводниковые технологии
• Сименс АГ
• Сумитомо Электрик Индастриз
• Корпорация Bruker
• Фудзикура Лтд.
• Фурукава Электрик Ко., Лтд.
  

Новости отрасли сверхпроводящих материалов

• В декабре 2022 года Bruker Corporation и RI Research Instruments GmbH (RI) заключили многолетние контракты на сумму около 50 миллионов долларов США на поставку ключевых технологических компонентов для крупных проектов термоядерного синтеза в Европе и Азии.
  
• В августе 2022 года компания Cryomagnetic представила C-Mag Vari-611-Optical, 3-осевую систему оптических криогенных магнитов Теслы мощностью 6-1-1 Тесла. В этой системе используется криоохладитель с одной импульсной трубкой для кондуктивного охлаждения магнита и криостата.
  

Отчет об исследовании рынка сверхпроводящих материалов включает в себя всестороннее освещение отрасли с оценками и прогнозами с точки зрения выручки и объема (млн долларов США) (тонн) с 2021 по 2032 год для следующих сегментов:

Рынок, по продуктам

• Низкая температура
• Высокая температура

Рынок, по конечным пользователям

• Медицинский
• Исследования и разработки (ядерный синтез)
• Электроника
• Транспорт
• Энергия
• Сила

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

• Северная Америка
  • США
  • Канада
• Европа
  • Германия
  • ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
  • Франция
  • Италия
  • Испания
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Южная Корея
  • Индонезия
  • Малайзия
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Аргентина
  • Остальная часть Латинской Америки
• MEA
  • Саудовская Аравия
  • ОАЭ
  • Южная Африка
  • Остальная часть MEA