Размер рынка пьезоэлектрических материалов: тип материала, форма, применение, анализ отрасли конечного использования, доля, прогноз роста на 2025–2034 гг.

Объем рынка пьезоэлектрических материалов

Мировой рынок пьезоэлектрических материалов в 2024 году оценивался в 4,2 млрд долларов США. Ожидается, что рынок вырастет с 4,5 млрд долларов США в 2025 году до 8,5 млрд долларов США к 2034 году, увеличившись в среднем на 7,5%.

Рост спроса на датчики и исполнительные механизмы стимулирует впечатляющий рост в отрасли пьезоэлектрических материалов. Эти элементы важны в различных отраслях промышленности для точного управления движением, измерения давления и обнаружения вибрации. Усовершенствования в области автоматизации и интеллектуального производства еще больше увеличивают потребность в высокопроизводительных пьезоэлектрических устройствах. Это способствует росту рынка.

Растущее применение в медицинских устройствах также стимулирует рынок. Пьезоэлектрические материалы играют решающую роль, когда речь идет о визуализации с помощью ультразвука, инструментов в операциях и имплантируемых устройствах из-за их чувствительности и надежности. Растущий уровень хронических заболеваний и повышенное внимание к минимально инвазивным процедурам вынуждают поставщиков медицинских услуг внедрять самые современные пьезоэлектрические технологии.

Еще одним важным двигателем роста является растущее использование пьезоэлектрических материалов в бытовой электронике. Планшеты, смартфоны и носимые устройства все чаще используют пьезоэлектрические датчики и исполнительные механизмы для сенсорной обратной связи, генерации звука и обнаружения движения. Эта тенденция, вероятно, сохранится, поскольку спрос на более умные и отзывчивые устройства среди потребителей продолжает расти.

Развитие технологий сбора энергии открывает новые горизонты перед пьезоэлектрическим материалом. Такие материалы преобразуют механическую энергию, полученную от вибраций и движений, в электрическую энергию, чтобы обеспечить жизнеспособные устойчивые решения по энергопотреблению для маломощных аппаратов. Растущий интерес к возобновляемым источникам энергии и автономным системам способствует инновациям и увеличению доли рынка в этом сегменте.

Тенденции рынка пьезоэлектрических материалов

Тенденция к миниатюризации и интеграции компонентов продолжает оказывать влияние на рынок пьезоэлектрических материалов. В то время как электронные устройства становятся все меньше и сложнее, растет спрос на компактные пьезоэлектрические материалы как средства создания бесшовных микроэлектромеханических систем (МЭМС). Однако эта тенденция мотивирует производителей к инновациям для создания более тонких и эффективных пьезоэлектрических пленок и наноструктур.

Другая важная тенденция заключается в том, что все больше внимания уделяется бессвинцовым и экологически чистым пьезоэлектрическим материалам. Нормативные требования и понимание потребителями опасных материалов подталкивают отрасль к переходу к устойчивым альтернативам традиционной керамике на основе свинца, такой как PZT. Этот сдвиг способствует исследованиям и коммерческому применению экологически чистых материалов, включая ниобат калия, натрия (KNN) и соединения на основе висмута.

Рыночный ландшафт также меняется благодаря цифровой трансформации и Индустрии 4.0. По мере роста потребности в интеллектуальных датчиках и исполнительных механизмах, способных обмениваться данными и осуществлять самодиагностику, необходимо интегрировать пьезоэлектрические материалы с устройствами с поддержкой IoT. Эта тенденция к подключению расширяет области применения в таких сегментах, как автомобилестроение, здравоохранение и аэрокосмическая промышленность, и требует очень сложных и надежных пьезоэлектрических решений.

Еще одна тенденция наблюдается на рынке к более тесному сотрудничеству между материаловедами и производителями устройств для адаптации пьезоэлектрических материалов для конкретных целей. Этот подход к совместной разработке обеспечивает индивидуальные решения для максимизации производительности и экономических аспектов внедрения технологии, тем самым увеличивая рыночные площади в нишевых областях прецизионной обработки и очистки энергии, тем самым увеличивая общий охват рынка.

Анализ рынка пьезоэлектрических материалов

Рынок основан на типе материала, сегментированном на пьезоэлектрическую керамику, пьезоэлектрические полимеры, пьезоэлектрические композиты, пьезоэлектрические монокристаллы и другие пьезоэлектрические материалы. Сегмент пьезокерамики оценивался в 2,3 млрд долларов США в 2024 году, и ожидается, что он расширится до 6,7% CAGR в течение 2025-2034 годов.

• Сегмент рынка пьезоэлектрических материалов в основном занимают материалы в виде пьезокерамики, которые составляют около половины от общей доли рынка. Эта керамика особенно привлекательна благодаря высокому пьезоэлектрическому КПД, долговечности и разнообразию применений для датчиков, исполнительных механизмов и промышленного оборудования. Их производительность и экономическая эффективность хорошо известны, что приводит к их растущему проникновению в различные сектора за счет поддержания роста рынка.
  
• Керамика – не единственная новинка, которая позволяет диверсифицировать и расширить рынок, но пьезополимеры, композиты и монокристаллы также помогают. Полимеры становятся все более используемым материалом для гибкой и носимой электроники из-за их легкого веса и способности к сдвигу, в то время как композиты обеспечивают проектируемые свойства, смешивая керамику и полимер для улучшения его работы. Превосходные пьезоэлектрические свойства монокристаллов находят свое применение в современном медицинском и аэрокосмическом оборудовании. Эти сегменты расширяются быстрыми темпами благодаря инновациям и специализированным предложениям, которые стимулируют спрос, выходящий за рамки традиционных керамических нагрузок.
  

Рынок пьезоэлектрических материалов по форме сегментирован на объемные материалы, тонкие пленки, наноструктуры, многослойные структуры и другие. Сегмент сыпучих материалов оценивался в 1,8 млрд долларов США в 2024 году, и ожидается, что он расширится до 6,5% CAGR в течение 2025-2034 годов.

• Наибольшую долю на рынке занимает сегмент сыпучих материалов, поскольку этот сегмент широко используется в традиционном использовании датчиков, исполнительных механизмов и промышленных устройств. Объемные пьезоэлектрические материалы обладают надежными характеристиками и низкими производственными затратами, поэтому их предпочитают на нескольких развитых рынках. Их надежность и масштабируемость продолжают поддерживать равномерный спрос в нескольких отраслевых регионах.
  
• Между тем, новые формы, такие как тонкие пленки, наноструктуры и многослойные структуры, становятся популярными благодаря их применимости к миниатюрным и высокоточным приложениям. Тонкие пленки необходимы в микроэлектромеханических системах (МЭМС) и гибкой электронике, в то время как наноструктуры обеспечивают превосходную чувствительность и производительность в превосходных датчиках. Многослойные структуры обеспечивают расширенные возможности срабатывания и энергоэффективность, стимулируя инновации в бытовой электронике и медицинских устройствах. Эти развивающиеся сегменты дополняют массовые объемы, которые приводят к увеличению роста рынка.
  

Рынок пьезоэлектрических материалов по применению сегментирован на датчики, приводы, преобразователи, генераторы, двигатели и другие. Сегмент датчиков оценивался в 1,7 млрд долларов США в 2024 году, и ожидается, что он расширится до 7% CAGR в течение 2025-2034 годов.

• Сегмент датчиков лидирует на рынке с точки зрения доли, с наибольшей долей в различных применениях, включая измерение давления, акселерометры и определение силы. Растущий спрос на точные и надежные датчики в автомобильной промышленности, здравоохранении и бытовой электронике является основной движущей силой роста на этом рынке. Датчики используют естественную чувствительность и отзывчивость пьезоэлектрического материала, поэтому они незаменимы в современных технологиях.
  
• Приводы и преобразователи остаются важными сегментами рынка, поскольку все больше их применений находят новое применение в робототехнике, промышленной автоматизации и медицинских устройствах. Генераторы и двигатели, хотя и отстают с точки зрения доли рынка, набирают обороты с появлением технологий сбора энергии и модных моторных технологий. В совокупности эти приложения в совокупности способствуют впечатляющему росту рынка благодаря постоянным инновациям и диверсификации в отраслях.

Рынок пьезоэлектрических материалов в сегменте бытовой электроники оценивался в 1,3 млрд долларов США в 2024 году и увеличивался на 7,2% в год с 2025 по 2034 год при доле рынка 29,7%. 

• В сегменте конечного потребления на рынке доминирует бытовая электроника с растущим внедрением пьезоэлементов в смартфоны, планшеты и носимые устройства. Применение пьезоэлектрических материалов, тенденция к миниатюризации и потребность в обратной связи по тактильности, звуку и вибрации значительно стимулировали использование этой категории в этом секторе. Такая устойчивая потребительская база означает, что организация будет продолжать расти и внедрять инновации.
  
• Здравоохранение и автомобильная промышленность также являются ключевыми игроками благодаря приложениям в области медицинской визуализации, хирургических инструментов, имплантируемых устройств и систем транспортных средств, таких как впрыск топлива и мониторинг давления в шинах. В то время как более мелкие сегменты, аэрокосмическая и оборонная промышленность, а также сбор энергии растут быстрыми темпами по мере того, как в дело вступают достижения в области интеллектуальных структур и устойчивых технологий. Весь рынок указывает на разнообразный промышленный подъем, способствуя масштабу и технологической сложности.

Рынок пьезоэлектрических материалов в США оценивался в 1,04 млрд долларов США в 2024 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 7,2% в период с 2025 по 2034 год.

• В настоящее время США переживают стабильное развитие рынка, обусловленное в первую очередь спросом со стороны таких областей, как медицинские устройства, оборона и бытовая электроника. Значительные инвестиции в НИОКР, большое присутствие критически важных игроков и внедрение передовых сенсорных технологий на ранних этапах стимулируют рост рынка. Растущая тенденция к миниатюрной и носимой электронике также стимулирует дополнительное использование материалов.
  
• Азиатско-Тихоокеанский регион доминирует на рынке в результате активной производственной активности и применения пьезоэлектрических компонентов во всем регионе, включая страны Китая, Японии и Южной Кореи. Себестоимость производства низкая, в регионе наблюдается расширение отраслей бытовой электроники, а также увеличение производства автомобилей. Кроме того, существует поддержка со стороны правительства в области промышленной автоматизации, а также поддержка со стороны правительства проектов в сфере возобновляемой энергетики, что дополнительно стимулирует ускорение развития рынка в регионе.
  

Доля рынка пьезоэлектрических материалов

В мире пьезоэлектрических материалов 5 ведущих игроков, таких как Murata Manufacturing Co., Ltd., TDK Corporation, Kyocera Corporation, CTS Corporation и APC International Ltd., агрессивно конкурируют на нескольких стратегических фронтах.

На конкурентный сценарий рынка влияют ключевые игроки рынка, чьи сильные стороны в области мощных исследований и разработок, хорошо налаженных производственных мощностей и стратегического развития продукции служат для обеспечения их позиций в качестве доминирующих игроков на этом переполненном рынке. Эти компании нацелены на разработку высокопроизводительных и миниатюрных пьезоэлектрических деталей, подходящих для применения в превосходной электронике, автомобильных системах и медицинском оборудовании. Они также поддерживают соответствие своей продукции новым потребностям клиентов и отраслевым стандартам за счет непрерывных инноваций и внедрения передовых материалов и технологий.

Чтобы оставаться на шаг впереди, такие игроки сосредотачиваются на глобальной экспансии, эффективной цепочке поставок и совместной разработке (co-development) решений, специфичных для отраслей конечного использования. Их влияние на рынок можно увидеть по широкому принятию их продукции в таких востребованных нишах, как датчики, исполнительные механизмы и медицинские устройства. Кроме того, благодаря долгосрочным контрактам и прочным деловым отношениям с OEM-производителями, они оказывают значительное влияние на технологические тенденции и качественные параметры рынка.

Компании рынка пьезоэлектрических материалов

Топ-5 лидеров отрасли пьезоэлектрических материалов:

• Мурата Мануфэкчуринг Ко., Лтд.: Инновации в области компактных керамических компонентов, особенно для бытовой электроники и Интернета вещей, продолжают лидировать Murata на рынке пьезоэлектрических материалов. Благодаря своим обширным возможностям в области исследований и разработок и масштабам производства, компания способна постоянно предоставлять высокопроизводительные и миниатюрные решения.
  
• Корпорация ТДК: TDK использует свои знания в области электронных материалов для производства прогрессивной пьезоэлектрической керамики и многослойных деталей, которые обычно используются в автомобильных и медицинских системах. Инвестиции в постоянное совершенствование функциональной интеграции и миниатюризации укрепляют лидирующие позиции на рынке.
  
• Корпорация Kyocera: Kyocera удерживает позиции на рынке на грани открытия прочных пьезоэлектрических материалов, подходящих для промышленной автоматизации и автомобильных систем. Глубокие знания в области материаловедения и приложения в различных сферах повышают ее международную конкурентоспособность.
  
• Корпорация CTS: Компания CTS специализируется на высококачественных пьезоэлектрических компонентах на заказ для медицинской диагностики и оборонной промышленности. Стратегический акцент на инженерной поддержке и гибкости проектирования помогает ей оставаться в хороших долгосрочных отношениях со своими клиентами.
  
• ООО «АПК Интернэшнл»: Компания APC International получила широкое признание в области производства пьезоэлектрической керамики и преобразователей, специализирующихся на аэрокосмической, ультразвуковой и прецизионной зондировании. Вместе с гибкостью в кастомизации и клиентоориентированным подходом, его поддерживает сильное позиционирование в нише.
  

Новости индустрии пьезоэлектрических материалов

• 1 марта 2024 года компания The Murata Manufacturing Co., Ltd объединила компании Fukui Murata Manufacturing и Asuwa Murata Manufacturing, чтобы облегчить операции и обмен персоналом. В результате этой консолидации производство пьезоэлектрических компонентов станет проще, а уровень инновационных возможностей на рынке пьезоэлектрических материалов повысится.
  
• В октябре 2024 года Murata завершила покупку оставшихся 49% акций PIECLEX Co., Ltd у Teijin Frontier, тем самым увеличив свою долю в разработке пьезоэлектрического волокна. Это предприятие укрепляет бизнес Murata по производству умного текстиля и носимых пьезоэлектрических устройств и увеличивает охват рынка.
  
• В октябре 2024 года корпорация TDK вступила в партнерство с McLaren racing в Формуле E, чтобы увеличить свое присутствие на компонентах электромобилей в области инверторов и датчиков. Это сотрудничество увеличивает спрос на пьезоэлектрические датчики и устройства сбора энергии PDK в решениях для электромобильности.
  
• 13 сентября 2022 года корпорация Parker-Hannifin, крупнейшая в мире компания в области технологий движения и управления, объявляет о завершении сделки по приобретению Meggitt PLC примерно за 6,3 млрд фунтов стерлингов. Meggitt, базирующаяся в Ковентри, Великобритания, зафиксировала выручку в размере около 1,63 млрд фунтов стерлингов за 12 месяцев до 30 июня 2022 года и насчитывает более 9 000 членов команды, поддерживающих клиентов по всему миру. Meggitt обладает широким опытом работы в аэрокосмической и оборонной промышленности, предлагая технологии и продукты практически для каждой крупной авиационной платформы.
  

Этот отчет об исследовании рынка пьезоэлектрических материалов включает в себя углубленный охват отрасли с оценками и прогнозами с точки зрения выручки (млрд долларов США) и объема (килотонн) с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок, По типу материала

• Пьезокерамика
  • Цирконат титаната свинца (PZT)
  • Титанат бария (BaTiO₃)
  • Ниобат натрия калия (KNN)
  • Титанат висмута натрия (NBT)
  • Прочая пьезокерамика
• Пьезополимеры
  • Поливинилиденфторид (PVDF)
  • Сополимеры ПВДФ
  • Другие пьезоэлектрические полимеры
• Пьезоэлектрические композиты
  • Керамо-полимерные композиты
  • Керамо-керамические композиты
  • Другие пьезоэлектрические композиты
• Пьезоэлектрические монокристаллы
  • Кварц
  • Монокристаллы Relaxor-PT
  • Другие пьезоэлектрические монокристаллы
• Другие пьезоэлектрические материалы

Рынок, по форме

• Сыпучие материалы
• Тонкие пленки
• Наноструктуры
• Многослойные структуры
• Другие

Рынок, по применению

• Датчики
  • Датчики давления
  • Акселерометры
  • Датчики силы
  • Другие датчики
• Приводы
  • Прецизионные позиционеры
  • Ультразвуковые двигатели
  • Пьезоэлектрические насосы
  • Другие приводы
• Преобразователи
  • Ультразвуковые преобразователи
  • Акустические преобразователи
  • Другие преобразователи
• Генераторы
  • Сборщики энергии
  • Системы зажигания
  • Другие генераторы
• Двигатели
• Другие

Рынок, по отраслям конечного использования

• Электроника
  • Смартфоны и планшеты
  • Носимые устройства
  • Прочая бытовая электроника
• Здравоохранение
  • Медицинская визуализация
  • Хирургические аппараты
  • Имплантируемые устройства
  • Другие приложения для здравоохранения
• Автомобильный
  • Системы впрыска топлива
  • Системы управления двигателем
  • Системы контроля давления в шинах
  • Другие приложения в автомобильной промышленности
• Промышленный
  • Управление технологическим процессом
  • Неразрушающий контроль
  • Прецизионная обработка
  • Другие промышленные применения
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность
  • Мониторинг состояния конструкций
  • Гидроакустические системы
  • Другие применения в аэрокосмической и оборонной промышленности
• Сбор энергии
• Другие

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

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