Размер рынка космических DC-DC-преобразователей — по типу, выходной мощности, форм-фактору, платформе, анализу приложений, доле, прогнозу роста, 2025–2034 гг.

Размер рынка конвертеров DC-DC

Глобальный рынок космических преобразователей DC-DC был оценен в 45,8 млрд долларов США в 2024 году и, по оценкам, вырастет на 12,6% с 2025 по 2034 год.

Растет спрос на эффективную переработку энергии в космосе, в основном за счет увеличения космических миссий, особенно на малых спутниковых системах и ракетах-носителях. Эволюция спутников и космических аппаратов зависит от энергетических систем распределения, хранения и преобразования энергии. Эффективное управление питанием приводит к увеличению срока службы космической системы, значительно сокращает эксплуатационные расходы и улучшает общую производительность миссии. Космические солнечные системы, как и другие возобновляемые системы, требуют эффективного преобразования энергии. Преобразователи постоянного тока являются основными компонентами этих систем, поддерживая эффективное использование энергии за счет эффективной изоляции на широком диапазоне. Это гарантирует надежность космических аппаратов и спутниковых подсистем в экстремальных условиях окружающей среды.

Движение к малым спутникам и CubeSats фокусируется на большей миниатюризации и большей функциональности спутников, что означает большую потребность в легких, малых и мощных преобразователях постоянного тока. Эти преобразователи должны иметь очень высокую плотность мощности без каких-либо компромиссов в эффективности и надежности для космических применений. Это включает в себя увеличение числа модулей связи и датчиков, а также подсистем движения, что приводит к более высокой потребности в космических преобразователях постоянного тока.

Возьмем, к примеру, запуск в мае 2024 года Microchip Technology своей серии радиационно-толерантных RT Isolated DC to DC Power Converters LE50-28 с мощностью 50 Вт. В области связи 5G, кубических спутников и систем IoT преобразователи мощности используются для различных приложений. Он состоит из девяти типов от 3,3 В до 28 В одно- и тройного выхода в диапазоне от 3,3 до 28 В. Эта линейка продуктов предназначена для питания небольших спутников.

Тенденции рынка космических преобразователей DC-DC

Расширение рынка обусловлено потребностью в более совершенных спутниках и развитии космических технологий. Существует большая тенденция к использованию более эффективных преобразователей, которые меньше по размеру из-за требований, предъявляемых малыми и микроспутниками. Наряду с увеличением числа коммуникаций, наблюдений за Землей и спутниковых созвездий IoT, энергетические решения становятся все более важными для удовлетворения более высоких эксплуатационных потребностей.

Космическая индустрия преобразователей DC-DC сосредоточена на разработке радиационно-стойких материалов для обеспечения надежности в космосе, например, VPT Inc., компания HEICO, представила преобразователи COTS DC-DC серии VSC для малых орбитальных спутников. Эти преобразователи имеют общие эксплуатационные характеристики ионизирующей дозы (TID), которые включают низкую скорость дозы (LDR) и эффекты единичных событий, которые следуют плану VPT по обеспечению радиационной твердости (RHA) для обеспечения надлежащей функциональности в пространстве.

Еще одной новой тенденцией на рынке космических преобразователей DC-DC является использование функции цифрового управления и мониторинга преобразователей DC-DC для управления мощностью и оптимизации производительности системы. Это важно, потому что каждая миссия в космосе должна управлять энергией со спутника, чтобы системы на борту могли работать на протяжении всей миссии. С увеличением сложности спутниковых сетей также возникает необходимость в более эффективной технологии преобразования энергии, что приводит к снижению массы блока и меньшему объему.

Происходит переход к более инновационным проектам для обеспечения масштабируемой и модульной мощности, которая может адаптироваться к меняющимся парадигмам миссии. Например, преобразователи DC-DC Interpoint xMOR 120-Watt специально разработаны для военной, авиационной и космической электроники Crane Aerospace & Electronics, расположенной в Линнвуде, штат Вашингтон. Эти преобразователи используют архитектуру «общего ядра» и включают модели cMOR (COTS для аэрокосмической и оборонной промышленности), hMOR (класс высокой надежности H для критически важной защиты), sMOR (класс K для глубокого космоса) и rMOR (космический класс).

Анализ рынка космических преобразователей DC-DC

Рынок высоконадежных преобразователей DC-DC погряз в непреодолимых препятствиях для разработки продукции, которые влияют на темпы инноваций. Существует спрос на сложную силовую электронику в военной, авиационной и космической сфере, что обеспечивает возможности для роста. Каждый из этих стандартов и сертификатов космического класса влияет на этапы проектирования и производства и обеспечивает функциональную безопасность. Растет потребность в решении проблем на рынке при сохранении стандартов и норм.

По типу рынок космических преобразователей DC-DC сегментирован на неизолированный и изолированный. В 2024 году наибольшую долю рынка составил неизолированный сегмент с долей 64,6%.

Неизолированные преобразователи DC-DC набирают популярность для приложений, требующих высокой эффективности и небольших размеров, таких как преобразователи Buck, boost и Buck-boost. Эти преобразователи экономичны и просты, поскольку они не имеют электрической изоляции между входами и выходами. Быстрое реагирование, плотность мощности, высокая надежность и экономичность делают их стандартными в бытовой электронике, автомобилестроении и промышленных системах.

Борьба за изоляцию и неизоляцию преобразователей постоянного тока для использования в космических программах значительно продвинулась вперед, теперь сосредоточившись на миниатюризации, надежности и использовании материалов GaN и SiC. Другими направлениями для улучшения являются повышение многофункциональной устойчивости интегральных схем к излучению и суровым условиям, использование низковольтных систем, подходящих для модульной конструкции, и использование передовых материалов для улучшения управления температурой. Дальнейшие разработки в области искусственного интеллекта позволяют оптимизировать энергопотребление в режиме реального времени, а также интегрировать в космические стандарты для обеспечения максимальной надежности системы во время ключевых миссий.

Основанный на платформе, рынок космических преобразователей DC-DC разделен на спутники, капсулы / грузы, межпланетные космические аппараты и зонды, роверы / посадочные аппараты и ракеты-носители. В 2024 году сегмент межпланетных космических аппаратов и зондов является самым быстрорастущим сегментом с CAGR 14,6% в течение прогнозируемого периода.

Космические корабли и зонды, путешествующие с одной планеты на другую, сталкиваются с проблемой, когда речь идет об источниках питания для экскурсий в течение длительных временных рамок, надежность и адаптируемость к суровым условиям окружающей среды. Преобразователи постоянного тока, которые поставляют энергию для различных систем и научных инструментов, таких как коммуникационные массивы или двигательные установки, являются одним из наиболее важных компонентов для обеспечения надежности в энергетических системах. Установление минимальных уровней обслуживания при одновременном обеспечении внушительного уровня преобразования мощности наряду с сильными системами питания делает эти системы одними из видов для успешных миссий.

Растущая изощренность межпланетных миссий, таких как марсоходы или космические зонды, исследующие внешние планеты, привела к поиску более компактных и мощных систем преобразования энергии. Использование современных материалов, таких как нитрид галлия (GaN), позволило интегрировать их в пакеты меньшего размера без ущерба для функциональности, что имеет решающее значение в конфигурациях с ограниченным пространством. Надежные, радиационно-устойчивые, надежные преобразователи постоянного тока и тока имеют важное значение для обеспечения стабильных эксплуатационных параметров в течение длительного времени миссии. С прогрессом в освоении космоса требования к новым энергетическим решениям для эффективного распределения энергии и повышения производительности системы также будут усиливаться.

Ожидается, что к 2034 году рынок космических преобразователей DC-DC в Северной Америке достигнет более 61,5 миллиона долларов США. Соединенные Штаты играют ключевую роль в позиционировании Северной Америки как ключевого участника в разработке высоконадежных преобразователей DC-DC благодаря инвестициям региона в оборонную, космическую и аэрокосмическую промышленность. Инфраструктура НИОКР в регионе способствует постоянному технологическому росту, наряду с качеством рабочей силы и материалов, имеющихся в их распоряжении, многогранные производственные возможности области способствуют созданию надежных энергетических систем. Присутствие Северной Америки на рынке еще более усиливается благодаря сотрудничеству государственных учреждений с частными компаниями и оборонными подрядчиками.

Электроника Китая значительно улучшилась благодаря государственным расходам и технологическому прогрессу. Страна продолжает наращивать свои НИОКР и военное применение в космической области. Хотя в сотрудничестве с другими странами существуют геополитические компромиссные ограничения, существует жизнеспособный внутренний рынок, основанный на существующих производственных мощностях в производстве передовых энергетических систем.

Воздушно-космическая и оборонная промышленность Японии активны, и японский рынок космических преобразователей DC-DC является домом для многочисленных технологических и исследовательских институтов, которые позволяют стране поддерживать свои сильные стороны в области качественной инженерии, стандартов и силовой электроники. Ориентация страны на развитие надежности и эффективности в космических и военных приложениях обеспечивает точность в дополнение к поддержанию строгой нормативной среды, которая укрепляет силу Японии в высоконадежной силовой электронике.

Немецкий рынок создает надежную силовую электронику для своей оборонной и аэрокосмической деятельности, используя свои навыки в области машиностроения и промышленного дизайна. Благодаря прогрессивному производству и системам контроля качества, страна производит высоконадежные преобразователи постоянного тока. Германия поддерживает продуктивную атмосферу исследований и разработок между деловыми и академическими учреждениями. Продукция соответствует стандартам безопасности и производительности, поскольку правовые нормы гармонизированы с требованиями ЕС и НАТО.

Благодаря своим инициативам в области исследований и разработок, рынок космических преобразователей DC-DC в Южной Корее отметил свою территорию в силовой электронике. Достижения страны в области технологий полезны для развития военной и аэрокосмической промышленности. Южнокорейские фирмы инвестируют в создание систем, которые являются надежными для космических и оборонных целей. Интеграция конкурентоспособного производства на передовом уровне и акцент на качество улучшают позиции Южной Кореи на мировом рынке при соблюдении международных правил.

Доля рынка космических конвертеров DC-DC

Texas Instruments Incorporated, Thales Group и STMicroelectronics являются крупными производителями в индустрии космических преобразователей DC-DC. Texas Instruments производит полупроводниковые решения для спутниковых систем, а Thales Group производит космическую инфраструктуру и коммуникационные технологии. STMicroelectronics разрабатывает микроэлектронику и интегральные схемы для космических применений. Эти компании производят технологии для спутниковой связи, наблюдения Земли и космических миссий.

Космические компании DC-DC Converter Market

Основными игроками, работающими в индустрии космических преобразователей DC-DC, являются:

• Advanced Energy Industries Inc.
• Airbus Group SE
• Корпорация Astronics
• Крейн Ко.
• ЕПК Космос
• Компания Infineon Technologies AG
• Корпорация Microsemi
• Modular Devices Inc.
• Корпорация Renesas Electronics
• STMicroelectronics
• SynQor Inc.
• Компания Texas Instruments Incorporated
• Группа компаний Thales
• Корпорация Vicor
• ВПТ

Космический преобразователь DC-DC Новости отрасли

• В январе 2023 года Micross Components, Inc. приобрела высоконадежное подразделение преобразователей DC-DC у Infineon Technologies AG. Это подразделение разрабатывает и производит гибридные и индивидуальные настольные преобразователи DC-DC для космического, аэрокосмического и оборонного рынков. Бизнес, приобретенный Micross, укрепляет их возможности в области высоконадежных систем питания, разрабатывая энергетические решения для суровых условий, используемых в космосе и других критически важных приложениях.
• В феврале 2024 года VPT, Inc., компания HEICO, выпустила конвертер VSC100-2800S DC-DC для космических коммерческих готовых приложений (COTS). Этот продукт является частью серии VSC, предназначенной для общественных спутников и миссий класса D НАСА. Эта линейка продуктов призвана дополнить закаленную радиацией гибридную серию SV/SVL и обеспечивает сбалансированную спецификацию стоимости и производительности для радиационно-толерантных спутниковых систем.

Этот отчет по исследованию рынка конвертеров DC-DC включает в себя углубленный охват отрасли. с оценками и прогнозом в отношении выручки (миллион долларов США) с 2021 по 2034 год, для следующих сегментов:

Рынок по типу

• неизолированный
• изолированный

Рынок, по выходной мощности

• 10W
• 10-29W
• 30-99 Вт
• 100-250 WWW
• 251-500W
• 501-1000000 WWW
• 1000W

Рынок по форм-фактору

• Гора Шасси
• Закрытый
• кирпич
• дискретный

Рынок через платформу

• Спутники
  • Малые спутники (<500 кг)
  • Средние спутники (501-1000 кг)
  • Большие спутники (> 1000 кг)
• Капсулы/грузы
• Межпланетный космический корабль и зонды
• Космические аппараты / Spacecraft Landers
• Ракеты-носители

Рынок, по применению

• Системы высотного и орбитального управления
• Поверхностная мобильность и навигационные системы
• Системы командования и обработки данных
• Системы экологического мониторинга
• Спутниковая термоэнергетическая коробка
• Электроэнергетические подсистемы
• Другие

Указанная выше информация предоставляется для следующих регионов и стран:

• Северная Америка
  • США.
  • Канада
• Европа
  • Великобритания
  • Германия
  • Франция
  • Италия
  • Испания
  • Россия
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Южная Корея
  • Австралия
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
• МЭА
  • ОАЭ
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка