Размер мирового рынка, прогноз и основные тенденции на 2025-2037 гг.
Объем рынка шариков из нитрида кремния составил 388,1 миллиона долларов США в 2024 году и, по оценкам, достигнет 758,2 миллиона долларов США к концу 2037 года, а среднегодовой темп роста составит 4,9 % в течение прогнозируемого периода, то есть 2025–2037 годов. В 2025 году объем производства шариков из нитрида кремния оценивается в 427,1 млн долларов США.
Мировой рынок шариков из нитрида кремния растет вследствие растущей потребности в производстве возобновляемой энергии и эффективных мелющих телах для измельчения в отраслях конечного использования. Энергия ветра широко используется в качестве экологически чистого источника энергии из-за растущего экологического сознания и постоянного развития возобновляемых источников энергии. Международное энергетическое агентство сообщило, что в 2022 году выработка ветровой энергии выросла на рекордные 265 ТВтч (рост на 14%), превысив 2100 ТВтч. После солнечной фотоэлектрической энергии эта технология возобновляемой энергетики заняла второе место по темпам роста. Шарики подшипников из нитрида кремния являются важными деталями ветряных турбин.
Основными функциями шариков подшипников из нитрида кремния в ветряных турбинах являются поддержка вращения ротора генератора и поддержание его баланса, а также выдержка большой нагрузки ротора генератора и обеспечение стабильной работы. Кроме того, шарики подшипников из нитрида кремния' твердость и высокая износостойкость позволяют уменьшить износ и трение, увеличивая количество шариков подшипника. срок службы и снижение затрат на техническое обслуживание и замену.
Кроме того, инвестиции таких компаний, как Toshiba Materials и SKF, в производство шариков из нитрида кремния значительно стимулируют рост рынка шариков из нитрида кремния, удовлетворяя растущий спрос в ключевых отраслях, особенно в автомобильной промышленности и возобновляемых источниках энергии. Например, SKF и Sinoma Nitride, ведущий в отрасли разработчик и производитель материалов из нитрида кремния и керамических шариков, подписали соглашение о создании совместного предприятия (СП) для дальнейшего сотрудничества в области гибридных керамических шарикоподшипников. Это сотрудничество имеет большое значение, поскольку керамические подшипники являются приоритетной технологией в стратегии SKF. Кроме того, в июле 2022 года компания Toshiba Materials Co., Ltd. объявила о значительных инвестициях в новое предприятие по производству шариков из нитрида кремния в том же месте, где находится ее штаб-квартира в Иокогаме, Япония. Бюджет проекта составляет более 38 миллионов долларов США. Производство началось в ноябре 2023 года.
Рынок шариков из нитрида кремния: драйверы роста и проблемы
Драйверы роста
- Широкое использование в различных отраслях конечного использования: Шарики из нитрида кремния высоко ценятся за свои исключительные свойства, включая высокую прочность, низкую плотность, стойкость к износу и коррозии, а также превосходную термическую стабильность. Эти свойства делают их незаменимыми в различных высокопроизводительных приложениях, что способствует росту рынка шариков из нитрида кремния. В автомобильном секторе они широко используются в гибридных подшипниках электромобилей (EV) для повышения энергоэффективности и снижения электроциклической коррозии. В аэрокосмической и оборонной промышленности их легкий вес и долговечность делают их идеальными для прецизионных компонентов, а в ветроэнергетике они повышают надежность подшипников турбин. Материал может отвечать специфическим требованиям, например, операциям по техническому обслуживанию самолетов, благодаря заметному использованию этих шариков в экстремальных условиях смазки и износа, таких как экстремальные температуры, большие перепады температур и сверхвысокий вакуум.
Ожидается, что подшипники из нитрида кремния будут и дальше широко использоваться в различных отраслях промышленности благодаря их исключительным характеристикам в суровых условиях. Более того, при наличии магнитных полей шарикоподшипники из нитрида кремния лучше всего работают в устройствах, используемых для производства полупроводников. Основным оправданием использования нитрида кремния в приложениях, подверженных воздействию магнитных полей, является его немагнитная природа. В таких случаях использование стальных шариков может изменить крутящий момент или нарушить магнитное поле.
По данным SEMI, производители оригинального оборудования' (OEM) мировые продажи всего оборудования для производства полупроводников, как ожидается, достигнут 113 миллиардов долларов США в 2024 году, установив новый отраслевой рекорд и увеличиваясь на 6,5% ежегодно. Ожидается, что благодаря как внешнему, так и внутреннему сегментам рост производства оборудования для производства полупроводников продолжится в ближайшие годы, установив новые рекорды в 121 миллиард долларов США в 2025 году и 139 миллиардов долларов США в 2026 году. Таким образом, растущие продажи оборудования для производства полупроводников будут стимулировать спрос на шарики из нитрида кремния. - Расширение использования в биомедицинских приложениях: Шарики из нитрида кремния представляют собой образцовый биоматериал благодаря разнообразию свойств материала. Недавние научные исследования способствовали инновационным подходам к применению нитрида кремния в различных биомедицинских областях. Помимо своих выдающихся механических, термических и химических характеристик, нитрид кремния обладает дополнительными уникальными свойствами, которые повышают его применимость в ортопедических целях, особенно для протезирования тазобедренного и коленного сустава, а также спинальных имплантатов. По оценкам Национальных институтов здравоохранения (NIH), к 2060 году объем тотального эндопротезирования тазобедренного и коленного сустава вырастет на 37,7% (n=130 766) и 36,6% (n=137 341) соответственно по сравнению с уровнем 2018 года. Таким образом, этот всплеск ускорит расширение рынка шариков из нитрида кремния.
Примечательно, что его частично рентгенопрозрачный характер устраняет искажения изображения при стандартной рентгенографии, тем самым позволяя более точно оценить состояние имплантата во время хирургических процедур и послеоперационных обследований. Зарекомендовав себя как полезный материал для спинальных имплантатов, исследователи также начали изучать потенциал шариков из нитрида кремния для зубных имплантатов и черепно-челюстно-лицевых имплантатов. Растущий спрос на безметалловые зубные имплантаты в значительной степени способствовал интересу к шарикам из нитрида кремния в мировой индустрии зубных имплантатов.
Задачи
- Наличие контрафактной продукции. Контрафактные подшипники в значительной степени способствуют частым выходам из строя компонентов, что приводит к увеличению расходов, повышенным рискам и снижению надежности оборудования. Эту контрафактную продукцию часто производят низкооплачиваемые рабочие, использующие устаревшее оборудование и некачественные материалы. Благодаря своей конструкции эти имитации подшипников очень похожи на настоящие, поэтому покупателям сложно отличить их друг от друга. Использование подшипников низкого качества приводит к более частым поломкам, тем самым увеличивая затраты на техническое обслуживание и замену. Эти дополнительные расходы почти всегда превосходят любую первоначальную экономию, достигнутую за счет снижения цены за единицу продукции на момент покупки. Таким образом, этот фактор будет препятствовать росту рынка шариков из нитрида кремния.
- Ограничения долговечности, вызванные усталостным напряжением и ограничениями при испытаниях: Поскольку контактная усталость при качении (RCF) вызывает рост трещин, шарики из нитрида кремния подвержены дефектам поверхности и могут выйти из строя из-за усталостных сколов, возникающих из-за ранее существовавших С-образных трещин или частичных конусных трещин. Для достижения субмикронного конечного размера шарика и характеристик поверхности, которые приводят к (неизбежным) низкоскоростным столкновениям шариков и поверхностным трещинам, вызванным полем радиальных растягивающих напряжений, максимальным на периферии контакта, шарики из нитрида кремния изготавливаются с использованием процесса притирки.
C-трещины чаще наблюдаются при столкновениях сфер с сферами, и они не только имеют неплоские поверхности трещин, но и имеют неплоские кончики трещин, в отличие от осесимметричных конусных трещин, которые возникают в результате нормальных столкновений сфер. С уменьшением CFS и увеличением диаметра шариков стоимость методов неразрушающего контроля (NDE) для шариков из нитрида кремния увеличивается в геометрической прогрессии и может составлять значительную часть общей стоимости производства. Процессы проверки усложняются из-за непроводящей природы материала и умеренной прозрачности.
Рынок шариков из нитрида кремния: ключевые выводы
|
Базовый год |
2024 |
|
Прогнозируемый год |
2025-2037 |
|
CAGR |
4,9% |
|
Размер рынка базового года (2024) |
388,1 млн долларов США |
|
Прогнозируемый размер рынка на год (2037) |
758,2 млн долларов США |
|
Региональный охват |
|
Сегментация шариков из нитрида кремния
Тип (<0,5, 5-<1,0, 1,0-1,5, <1,5)
Сегмент 1,0–1,5 получит значительную долю рынка шариков из нитрида кремния в течение оцениваемого периода. Сегмент растет благодаря возросшему спросу на шарики из нитрида кремния размером 1,0-1,5 в различных областях применения, включая аэрокосмическую, автомобильную, энергетическую, электродвигатели и медицинское оборудование. Высокопроизводительный керамический материал, используемый для создания керамических шариков из нитрида кремния Si3N4 диаметром 1,0–1,5 мм, известен своей замечательной прочностью, твердостью и легким весом. На 20° С, их теплопроводность составляет 29 Вт/м-К. Их температура колеблется от -176 до 1472 градусов по Фаренгейту. Их конструкция повышает эксплуатационную эффективность за счет снижения центробежных сил на высоких скоростях.
Применение (аэрокосмическая и оборонная промышленность, автомобилестроение, станкостроение, энергетика и другое)
К 2037 году автомобильный сегмент займет более 54 % рынка шариков из нитрида кремния. Рост сегмента можно объяснить ростом мирового производства автомобилей. Кроме того, растет спрос на автомобили с технически совершенными решениями, что приводит к росту производства автомобилей и потребности в разработанной продукции. Подшипники из нитрида кремния стали более необходимы в автомобильной промышленности из-за резкого роста спроса на ультрасовременные автомобили и последующего улучшения характеристик транспортных средств. В автомобильном секторе они широко используются в гибридных подшипниках электромобилей (EV) для повышения энергоэффективности и снижения электроциклической коррозии. Применение нитрида кремния в автомобильном секторе стимулировалось ростом цен на топливо и нормативными ограничениями на выбросы двигателей. Чтобы соответствовать требованиям и добиться максимального преимущества в производительности по сравнению с альтернативными материалами, каждое автомобильное применение требует слегка различающихся, но строго регламентированных свойств. Кроме того, растущая мировая торговля электромобилями стимулирует рынок шариков из нитрида кремния.
|
Страна |
Стоимость экспорта электромобилей (в миллиардах долларов США) |
Страна |
Стоимость импорта электромобилей (в миллиардах долларов США) |
|
Германия |
26,5 |
США |
11.4 |
|
Китай |
17.3 |
Великобритания |
10,7 |
|
Бельгия |
8.23 |
Германия |
9,83 |
|
Южная Корея |
8.15 |
Норвегия |
6.08 |
|
США |
6.27 |
Франция |
5.87 |
Источник: OEC
Обсерватория экономической сложности сообщила, что электромобили заняли 27е место в мире по объему торговли товаром с общим объемом торговли в 93 миллиарда долларов США в 2022 году. Экспорт электромобилей увеличился на 46,7% в период с 2021 по 2022 год, с 63,4 миллиарда долларов США до 93 миллиардов долларов США. 0,39 % мировой торговли приходится на электромобили.
Наш углубленный анализ мирового рынка шариков из нитрида кремния включает следующие сегменты:
|
Введите |
|
|
Приложение |
|
Хотите настроить этот исследовательский отчет в соответствии с вашими требованиями? Наша исследовательская команда предоставит необходимую информацию, чтобы помочь вам принимать эффективные бизнес-решения.
Настроить этот отчетПроизводство шариков из нитрида кремния - региональный обзор
Статистика рынка Северной Америки
Ожидается, что к концу 2037 года на рынке шариков из нитрида кремния в Северной Америке будет доминировать доля доходов, составляющая около 30,6%. Шарики из нитрида кремния пользуются большим спросом, поскольку в регионе имеется значительная промышленная база по производству полупроводниковых чипов, автомобильных запчастей и медицинского оборудования. Национальный научный фонд сообщил, что для поддержки полупроводниковой промышленности США на различных этапах ее цепочки поставок Закон о CHIPS и науке от 2022 года недавно выделил 52,7 миллиарда долларов США, из которых 13,7 миллиарда долларов США были выделены на исследования и разработки (НИОКР), а также связанные с ними кадровые и технологические программы. Таким образом, эти инвестиции расширяют базу полупроводниковых чипов в регионе и, как следствие, способствуют росту рынка шариков из нитрида кремния.
Основные производители шариков из нитрида кремния на рынке, такие как 3M и HC Starck Ceramics, стремятся удовлетворить растущие потребности отечественных конечных потребителей. Кроме того, производители в регионе делают крупные инвестиции в исследования и разработки для создания передовых шариков из нитрида кремния, чтобы получить конкурентное преимущество. Инновации в производственных процедурах, составе материалов и разработках, ориентированных на конкретные области применения, полученные в результате текущих исследований и разработок, помогают экономить расходы без ущерба для качества продукции за счет поиска альтернативных источников сырья и оптимизации производственных процессов.
Кроме того, в США растущее распространение электромобилей вызвало потребность в шариках из нитрида кремния в гибридных и керамических подшипниках для повышения энергоэффективности, снижения коррозии и продления срока службы. Кроме того, внимание правительства к возобновляемым источникам энергии привело к инвестициям в ветроэнергетику, где эти шарики используются в подшипниках турбин для повышения надежности. На инновации в области ветроэнергетики Министерство энергетики США выделило 137 миллионов долларов США в виде средств на 2024 финансовый год (24 финансовый год). Двухпартийный закон об инфраструктуре 2021 года также выделил 40 миллионов долларов США на изучение стратегий по расширению повторного использования и переработки ветроэнергетических технологий, а также 60 миллионов долларов США на поддержку исследований, разработок, демонстрации и коммерциализации усилий по продвижению ветроэнергетических технологий.
Спрос на шарики из нитрида кремния дополнительно подпитывается инвестициями Канады в НИОКР аэрокосмической и медицинской промышленности, где они используются для производства легких, долговечных и биосовместимых компонентов. Государственные стимулы для устойчивых технологий и возможности местного производства также способствуют внедрению и производству шариков из нитрида кремния, что ускоряет рост рынка.
Анализ рынка Азиатско-Тихоокеанского региона
Ожидается, что рынок шариков из нитрида кремния в Азиатско-Тихоокеанском регионе будет расти значительными темпами в течение прогнозируемого периода. Массивные секторы производства бытовой электроники и транспортных средств в таких странах, как Китай, Япония, Южная Корея и Индия, увеличили использование нитрида кремния. Благодаря огромному местному производству электронных устройств, автозапчастей и промышленных компонентов Китай, в частности, превратился в глобальную производственную и экспортную державу. По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности, где производится 36% мировой электроники, включая компьютеры, мобильные телефоны, облачные серверы и телекоммуникационное оборудование, Китай является крупнейшим производственным центром в мире и основным звеном в глобальной цепочке поставок электроники. В результате спрос на нитрид кремния со стороны различных предприятий резко возрос. Кроме того, потребность в термостойких керамических подшипниках из нитрида кремния возросла в связи с возрождением автомобильного сектора в других азиатских странах, например в Индии.
Кроме того, обширная производственная база Китая, особенно в электронной и автомобильной промышленности, увеличила спрос на нитрид кремния из-за его превосходных термических и механических свойств. В медицинской сфере шарики из нитрида кремния используются в ортопедических имплантатах и устройствах для спондилодеза, что объясняется их биосовместимостью, биологической активностью и устойчивостью к бактериальной инфекции. Растущий сектор здравоохранения в стране способствует стремительному распространению шариков из нитрида кремния в медицинских целях.
Аэрокосмическая промышленность Индии в настоящее время переживает значительный рост, обусловленный правительственными инициативами и частными инвестициями в ответ на растущий спрос на легкие и прочные материалы для турбин и конструктивных компонентов. По данным Бюро информации для прессы (PIB), путем стандартизации системы учета и отчетности по выбросам углерода в индийских аэропортах Министерство гражданской авиации (MoCA) предприняло шаги по переходу к углеродной нейтральности и достижению чистых нулевых выбросов углерода в аэропортах по всей стране. Кроме того, еще одним значительным стимулом для этого роста является растущий спрос на высокоэффективную керамику в оборонной промышленности, подкрепляемый индийскими программами оборонной модернизации.
Компании, доминирующие на рынке шариков из нитрида кремния
- CoorsTek Inc.
- Обзор компании
- Бизнес-стратегия
- Основные предложения продуктов
- Финансовые показатели
- Ключевые показатели эффективности
- Анализ рисков
- Последние разработки
- Региональное присутствие
- SWOT-анализ
- Подшипники Endure
- Ортек Инкорпорейтед
- Salem Specialty Ball Co., Inc.
- Sinoma International Engineering Co., Ltd.
- Группа SKF
- ZYS Научно-исследовательский институт подшипников, ООО
- Hoover Precision Products Inc.
- Специальные мячи Redhill Precision
- Thomson Industries, Inc.
Рынок шариков из нитрида кремния определяется наличием хорошо зарекомендовавших себя конкурентов, которые конкурируют на основе технологических прорывов, качества продукции и инноваций. Ключевые игроки рынка часто используют стратегические шаги, такие как слияния, поглощения и расширения, чтобы увеличить присутствие на рынке шариков из нитрида кремния и эффективно удовлетворить растущий спрос.
In the News
- В июне 2024 года CeramTec представила новый продукт, Sinalit, как раз к выставке PCIM Europe в этом году, выставке силовой электроники в Нюрнберге. Таким образом, эксперт по керамике расширяет свое портфолио, включив в него подложки из нитрида кремния.
- В сентябре 2022 года SINTX Technologies, Inc., производитель оригинального оборудования (OEM) современных керамических материалов для медицинского и технического применения, объявил, что завершил успешное предварительное совещание 510(k) с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) относительно потенциальной разработки и коммерциализации нитрида кремния-PEEK (FleX-SN PEEK). имплантаты позвоночника.
Авторы отчета: Rajrani Baghel
- Report ID: 7108
- Published Date: Feb 06, 2025
- Report Format: PDF, PPT
