2025~2037년 글로벌 시장 규모, 예측 및 추세 하이라이트
질화규소 공 시장 규모는 2024년에 3억 8,810만 달러였으며 2037년 말까지 7억 5,820만 달러에 이를 것으로 예상되며, 예측 기간(2025~2037년) 동안 연평균 성장률(CAGR) 4.9%로 확장될 것으로 예상됩니다. 2025년 질화규소 볼 산업 규모는 4억 2,710만 달러로 평가됩니다.
글로벌 질화규소 볼 시장은 최종 용도 산업에서 크기 감소를 위한 재생 가능 에너지 생산 및 효과적인 분쇄 매체에 대한 수요 증가로 인해 성장하고 있습니다. 풍력은 환경에 대한 인식이 높아지고 재생 가능 에너지가 지속적으로 발전함에 따라 청정 에너지원으로 광범위하게 사용되어 왔습니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)는 2022년 풍력 발전량이 265TWh(14% 증가)로 증가해 2100TWh를 넘어섰다고 보고했습니다. 이는 태양광발전에 이어 두 번째로 높은 성장세를 보인 재생에너지 발전기술이다. 중요한 부품인 질화규소 베어링 볼은 풍력 터빈에 필수적입니다.
풍력 터빈에 있는 질화규소 베어링 볼의 주요 기능은 발전기 로터의 회전을 지지하고 균형을 유지하는 것뿐만 아니라 발전기 로터의 막대한 부하를 지지하고 안정적인 작동을 가능하게 하는 것입니다. 또한 질화규소 베어링 볼' 경도와 높은 내마모성은 마모와 마찰을 줄여 베어링 볼을 증가시킬 수 있습니다. 서비스 수명을 단축하고 유지보수 및 교체 비용을 절감합니다.
또한, Toshiba Materials 및 SKF와 같은 회사의 질화규소 볼 생산 투자는 핵심 산업, 특히 자동차 및 재생 에너지 전반에 걸쳐 증가하는 수요를 해결함으로써 질화규소 볼 시장의 성장을 크게 촉진하고 있습니다. 예를 들어, SKF와 질화규소 재료 및 세라믹 볼 분야의 업계 선두 개발업체이자 생산업체인 Sinoma Nitride는 하이브리드 세라믹 볼 베어링 분야의 협력을 강화하기 위해 합작 투자(JV) 계약을 체결했습니다. 세라믹 베어링은 SKF 전략에서 최우선 개발 기술이기 때문에 이번 협력은 중요합니다. 또한 2022년 7월 도시바 머티리얼즈(Toshiba Materials Co., Ltd.)는 일본 요코하마 본사와 같은 위치에 새로운 질화규소 볼 생산 시설에 대한 상당한 투자를 발표했습니다. 이 프로젝트의 예산은 3,800만 달러가 넘으며 2023년 11월에 생산을 시작했습니다.
질화규소 볼 시장: 성장 동인 및 과제
성장 동력
- 다양한 최종 사용 산업에서의 광범위한 사용: 질화규소 볼은 고강도, 저밀도, 내마모성 및 부식 방지, 뛰어난 열 안정성을 포함한 탁월한 특성으로 인해 높은 평가를 받고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 다양한 고성능 응용 분야에 없어서는 안될 실리콘 질화물 볼 시장 성장을 주도하고 있습니다. 자동차 부문에서는 에너지 효율을 향상시키고 전기순환 부식을 줄이기 위해 전기 자동차(EV)용 하이브리드 베어링에 널리 사용됩니다. 항공우주 및 방위 산업에서는 가볍고 내구성이 뛰어나 정밀 부품에 이상적이며, 풍력 에너지에서는 터빈 베어링의 신뢰성을 향상시킵니다. 극한의 온도, 큰 온도 차이, 초고진공과 같은 극심한 윤활 및 마모 조건에서 이러한 볼을 적용한 결과 이 소재는 항공기 유지 관리 작업과 같은 특정 요구 사항에 대응할 수 있습니다.
질화규소 베어링은 가혹한 조건에서 탁월한 성능을 발휘하므로 다양한 산업 응용 분야에서 계속 널리 사용될 것으로 예상됩니다. 더욱이, 자기장이 존재하는 경우 질화규소 볼 베어링은 반도체 제조에 사용되는 장치에서 가장 잘 작동합니다. 자기장에 노출된 응용 분야에서 질화규소의 주요 정당성은 비자성 특성입니다. 이러한 종류의 응용 분야에서 강철 볼을 사용하면 회전 토크가 변경되거나 자기장을 방해할 수 있습니다.
SEMI에 따르면 OEM 업체는 (OEM) 모든 반도체 제조 장비의 전 세계 매출은 2024년에 1,130억 달러에 도달하여 업계 신기록을 세우고 매년 6.5% 증가할 것으로 예상됩니다. 프런트엔드와 백엔드 부문의 도움으로 반도체 제조 장비 성장은 앞으로도 계속되어 2025년에는 1,210억 달러, 2026년에는 1,390억 달러라는 신기록을 세울 것으로 예상됩니다. 따라서 반도체 제조 장비의 판매 증가는 질화규소 볼 수요를 주도할 것입니다. - 생의학 응용 분야에서의 사용 증가: 질화규소 볼은 다양한 재료 특성으로 인해 대표적인 생체 재료를 나타냅니다. 최근 과학 연구는 다양한 생물의학 분야에서 질화규소를 적용하기 위한 혁신적인 접근 방식을 촉진했습니다. 뛰어난 기계적, 열적, 화학적 특성 외에도 질화규소는 정형외과 응용 분야, 특히 고관절 및 무릎 대체 보철물과 척추 임플란트의 유용성을 향상시키는 추가 고유 특성을 보유하고 있습니다. 국립보건원(NIH)의 추정에 따르면 2060년까지 고관절 및 무릎 인공관절 교체 건수는 2018년 대비 각각 37.7%(n=130,766), 36.6%(n=137,341) 증가할 것으로 예상됩니다. 따라서 이러한 급증으로 질화규소 볼 시장 확대가 가속화될 것입니다.
특히 부분적으로 방사선 투과성이 있어 표준 방사선 사진에서 이미지 왜곡이 제거되므로 수술 과정 및 수술 후 평가 중에 임플란트를 보다 정확하게 평가할 수 있습니다. 척추 임플란트를 위한 유용한 재료로 자리매김한 연구자들은 또한 치과 임플란트 및 두개악안면 임플란트용 질화규소 볼의 잠재력을 탐구하기 시작했습니다. 무금속 치과 임플란트에 대한 수요 증가로 인해 전 세계 치과 임플란트 업계에서 질화규소 볼에 대한 관심이 크게 높아졌습니다.
도전과제
- 모조 제품 가용성: 모조 베어링은 빈번한 구성요소 고장의 원인이 되어 비용 증가, 위험 증가, 기계 신뢰성 감소로 이어집니다. 이러한 위조 제품은 종종 오래된 장비와 표준 이하의 재료를 사용하는 저임금 노동자에 의해 생산됩니다. 이러한 모조 베어링은 구조상 진품과 매우 유사하여 구매자가 둘을 구별하기가 어렵습니다. 이러한 열악한 베어링을 사용하면 고장이 더 자주 발생하고 그에 따라 관련 유지 관리 및 교체 비용이 증가합니다. 이러한 추가 비용은 구매 시 단가 인하를 통해 달성한 초기 비용 절감액을 거의 항상 능가합니다. 따라서 이 요인은 질화규소 볼 시장의 성장을 방해할 것입니다.
- 피로 응력 및 테스트 제한으로 인한 내구성 제약: 구동 접촉 피로(RCF)는 균열 성장을 유발하므로 질화규소 볼은 표면 결함에 취약하고 기존 c 균열이나 부분 원뿔 균열로 인해 발생하는 피로 파편으로 인해 파손될 수 있습니다. (피할 수 없는) 저속 볼 충돌과 접촉 주변부에서 최대인 방사상 인장 응력장에 의해 발생하는 표면 균열을 초래하는 서브미크론 볼 마감 치수와 표면 특성을 달성하기 위해 질화규소 볼은 래핑 공정을 사용하여 제조됩니다.
C-균열은 구-구 충돌에서 더 흔히 관찰되며, 구의 일반적인 충돌로 인해 발생하는 축대칭 원뿔 균열과 달리 비평면 균열 면뿐만 아니라 비평면 균열 팁도 갖습니다. CFS가 감소하고 볼 직경이 증가함에 따라 질화규소 볼에 대한 비파괴 평가(NDE) 기술 비용이 기하급수적으로 증가하고 총 제조 비용의 상당 부분을 차지할 수 있습니다. 재료의 비전도성 특성과 적당한 투명성으로 인해 검사 프로세스가 더욱 어려워집니다.
질화 규소 공 시장 : 주요 통찰력
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기준 연도 |
2024 |
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예측 연도 |
2025-2037 |
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연평균 성장률 |
4.9% |
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기준 연도 시장 규모(2024) |
3억 8,810만 달러 |
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예측 연도 시장 규모(2037) |
7억 5,820만 달러 |
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실리콘 질화물 볼 세분화
유형(<0.5, 5-<1.0, 1.0-1.5, <1.5)
1.0-1.5 부문은 평가 기간 동안 질화규소 볼 시장 점유율에서 상당한 점유율을 차지할 것입니다. 이 부문은 항공우주, 자동차, 에너지 부문, 전기 모터 및 의료 기기를 포함한 다양한 응용 분야에서 1.0-1.5 질화규소 볼에 대한 수요 증가로 인해 성장하고 있습니다. 실리콘 질화물 Si3N4 세라믹 볼 1.0-1.5mm를 만드는 데 사용되는 고성능 세라믹 소재는 뛰어난 내구성, 경도 및 경량으로 유명합니다. 20°에서 C의 열전도도는 29W/m-K입니다. 온도 범위는 -176 ~ 1472°F입니다. 이러한 설계는 고속에서 원심력을 낮추어 운영 효율성을 향상시킵니다.
애플리케이션(항공우주 및 방위, 자동차, 공작 기계, 에너지, 기타)
자동차 부문은 2037년까지 질화규소 볼 시장 점유율을 54% 이상 차지할 것으로 예상됩니다. 부문의 성장은 전 세계 자동차 생산의 증가에 기인할 수 있습니다. 또한, 기술적으로 진보된 솔루션을 갖춘 자동차에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이로 인해 차량 제조가 증가하고 개발된 제품에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 초현대적 자동차에 대한 수요가 급증하고 이에 따른 차량 성능이 향상됨에 따라 실리콘 질화물 베어링이 자동차 산업에서 더욱 필요해졌습니다. 자동차 부문에서는 에너지 효율을 향상시키고 전기순환 부식을 줄이기 위해 전기 자동차(EV)용 하이브리드 베어링에 널리 사용됩니다. 자동차 부문에서 질화규소의 적용은 연료 가격의 상승과 엔진 배기가스 배출에 대한 규제 제약으로 인해 촉진되었습니다. 요구 사항을 충족하고 대체 재료에 비해 최고의 성능 이점을 얻으려면 각 자동차 응용 분야에 약간씩 다르지만 엄격하게 규제되는 특성이 필요합니다. 또한 EV의 글로벌 무역 증가는 결과적으로 질화규소 볼 시장을 주도하고 있습니다.
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국가 |
전기 자동차 수출 가치(단위: 10억 달러) |
국가 |
전기 자동차 수입 가치(단위: 10억 달러) |
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독일 |
26.5 |
미국 |
11.4 |
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중국 |
17.3 |
영국 |
10.7 |
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벨기에 |
8.23 |
독일 |
9.83 |
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대한민국 |
8.15 |
노르웨이 |
6.08 |
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미국 |
6.27 |
프랑스 |
5.87 |
출처: OEC
경제 복잡도 관측소(Observatory of Economic Complexity)는 전기 자동차가 2022년 총 교역액이 930억 달러로 세계에서 27> 가장 많이 거래된 제품이라고 보고했습니다. 전기 자동차 수출은 2021년에서 2022년 사이에 634억 달러에서 930억 달러로 46.7% 증가했습니다. 전 세계 무역의 0.39%가 전기 자동차로 이루어집니다.
글로벌 질화규소 볼 시장에 대한 심층 분석에는 다음 세그먼트가 포함됩니다.
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이 보고서 맞춤 설정질화 규소 볼 산업-지역 개요
북미 시장 통계
북미 질화규소 볼 시장은 2037년 말까지 약 30.6%의 수익 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 질화규소 볼은 이 지역의 중요한 반도체 칩, 자동차 부품, 의료 기기 산업 기반의 영향을 받아 수요가 높습니다. 국립과학재단(National Science Foundation)은 공급망의 다양한 단계에서 미국 반도체 산업을 지원하기 위해 최근 2022년 CHIPS 및 과학법에 따라 527억 달러를 배정했으며, 이 중 137억 달러는 연구개발(R&D)과 관련 인력 및 기술 프로그램에 할당되었다고 밝혔습니다. 따라서 이러한 투자는 해당 지역의 반도체 칩 기반을 확장하고 결과적으로 질화규소 볼 시장 성장을 주도하고 있습니다.
3M 및 HC Starck Ceramics와 같은 주요 질화규소 볼 시장 생산업체는 국내 최종 용도 산업의 증가하는 수요를 충족하기 위해 노력하고 있습니다. 또한 이 지역의 제조업체들은 경쟁 우위를 확보하기 위해 최첨단 질화규소 볼을 만들기 위해 대규모 R&D 투자를 하고 있습니다. 지속적인 연구 개발을 통해 생산 절차, 재료 구성, 응용 분야별 설계가 혁신되면 대체 원자재 공급원을 조사하고 생산 프로세스를 간소화하여 제품 품질을 저하시키지 않으면서 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.
게다가 미국에서는 EV 채택이 늘어나면서 에너지 효율성을 높이고 부식을 줄이며 수명을 연장하기 위해 하이브리드 및 세라믹 베어링에 질화규소 볼이 필요하게 되었습니다. 또한 정부는 재생 에너지에 중점을 두면서 풍력 발전에 대한 투자를 주도했으며, 이러한 볼은 신뢰성 향상을 위해 터빈 베어링에 사용됩니다. 풍력 에너지 혁신을 위해 미국 에너지부는 2024 회계연도(FY24) 기금에 1억 3,700만 달러를 배정했습니다. 또한 2021년 초당적 기반 시설법에서는 풍력 에너지 기술 재사용 및 재활용을 강화하기 위한 전략을 연구하는 데 4천만 달러, 풍력 에너지 기술 발전을 위한 연구, 개발, 시연, 상용화 노력을 지원하는 데 6천만 달러를 제공했습니다.
질화규소 볼 수요는 가볍고 내구성이 뛰어나며 생체 적합성인 부품에 사용되는 R&D 항공우주 및 의료 산업에 대한 캐나다의 투자로 인해 더욱 촉진됩니다. 지속 가능한 기술과 현지 제조 역량에 대한 정부 인센티브도 질화규소 볼의 채택 및 생산을 지원하여 시장 성장을 가속화하고 있습니다.
APAC 시장 분석
아시아 태평양 실리콘 질화물 볼 시장은 예상 기간 동안 상당한 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 중국, 일본, 한국, 인도를 포함한 국가의 대규모 가전제품 및 자동차 제조 부문에서 질화규소의 사용이 증가했습니다. 특히 중국은 전자기기, 자동차 부품, 산업용 부품 등의 대규모 현지 생산량을 바탕으로 글로벌 제조·수출 강국으로 떠올랐다. 반도체산업협회(Semiconductor Industry Association)에 따르면 컴퓨터, 휴대폰, 클라우드 서버, 통신 장비 등 전 세계 전자 제품의 36%가 이곳에서 생산되고 있으며, 중국은 세계 최대 제조 허브이자 글로벌 전자 공급망의 주요 링크입니다. 이에 따라 다양한 기업에서 질화규소에 대한 수요가 급격히 증가했습니다. 또한 인도 등 다른 아시아 국가의 자동차 부문 부흥으로 인해 질화규소로 제작된 내열 세라믹 베어링의 필요성이 증가했습니다.
또한 중국의 광범위한 제조 기반, 특히 전자 및 자동차 산업에서는 우수한 열적 및 기계적 특성으로 인해 질화규소에 대한 수요가 증가했습니다. 의료 분야에서 질화 규소 볼은 생체 적합성, 생체 활성 및 박테리아 감염에 대한 저항성으로 인해 정형 외과 임플란트 및 척추 융합 장치에 사용됩니다. 국내에서 성장하는 의료 부문은 의료 응용 분야에서 질화규소 볼 채택이 급증하는 데 기여하고 있습니다.
인도의 항공우주 산업은 터빈 및 구조 부품용 경량 및 내구성 소재에 대한 수요 증가에 대응하여 정부 계획과 민간 투자에 힘입어 현재 상당한 성장을 경험하고 있습니다. PIB(Press Information Bureau)에 따라 인도 공항의 탄소 회계 및 보고 프레임워크를 표준화함으로써 민간 항공부(MoCA)는 탄소 중립을 향해 나아가고 전국 공항에서 순 제로 탄소 배출을 달성하기 위한 조치를 취했습니다. 또한 인도의 국방 현대화 프로그램에 힘입어 국방 응용 분야에서 고성능 세라믹에 대한 요구 사항이 증가하고 있는 것도 이러한 성장의 또 다른 중요한 원동력입니다.
실리콘 질화물 볼 시장을 지배하는 회사
- CoorsTek Inc.
- 회사 개요
- 비즈니스 전략
- 주요 제품 제공 사항
- 재무 성과
- 핵심성과지표
- 위험 분석
- 최근 개발
- 지역적 입지
- SWOT 분석
- 지속적인 베어링
- Ortech Incorporated
- Salem Specialty Ball Co., Inc.
- Sinoma International Engineering Co., Ltd.
- SKF 그룹
- 주식회사 ZYS 베어링 연구소
- 후버 정밀 제품 Inc.
- Redhill Precision 특수 공
- Thomson Industries, Inc.
질화규소 볼 시장은 기술적 혁신, 제품 품질 및 혁신을 기반으로 경쟁하는 확고한 경쟁업체의 존재로 정의됩니다. 주요 시장 참여자는 질화규소 볼 시장 입지를 강화하고 증가하는 수요를 효과적으로 충족하기 위해 인수, 인수, 확장과 같은 전략적 움직임을 자주 사용합니다.
In the News
- 2024년 6월, CeramTec은 올해 뉘른베르크에서 개최되는 전력전자 무역 박람회인 PCIM Europe에 맞춰 신제품인 Sinalit를 출시했습니다. 따라서 세라믹 전문가는 질화규소 기판을 포함하도록 포트폴리오를 확장하고 있습니다.
- 2022년 9월, 의료 및 기술 응용 분야용 고급 세라믹 재료의 OEM(Original Equipment Manufacturer)인 SINTX Technologies, Inc.는 질화규소-PEEK(FleX-SN PEEK) 척추의 잠재적인 개발 및 상업화와 관련하여 미국 식품의약국(FDA)과의 510(k) 사전 제출 회의를 성공적으로 완료했다고 발표했습니다. 임플란트.
저자 크레딧: Rajrani Baghel
- Report ID: 7108
- Published Date: Feb 06, 2025
- Report Format: PDF, PPT
