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시장보고서
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세라믹 매트릭스 복합재료(CMC) 시장 예측(-2030년) : 섬유별, 모재 유형별, 최종사용자별, 지역별 세계 분석Ceramic Matrix Composites Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Fiber, Matrix Type, End User and By Geography |
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Stratistics MRC에 따르면, 세라믹 매트릭스 복합재료 세계 시장은 2023년 134억 1,000만 달러, 2030년에는 305억 8,000만 달러에 달할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 12.5%의 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.
세라믹 매트릭스 복합재료는 세라믹 매트릭스 내에 세라믹 섬유를 결합하여 강도, 인성 및 내열성을 향상시키는 첨단 재료입니다. 이러한 종류의 복합재료는 기존 재료가 실패할 수 있는 극한 환경에서 탁월하며, CMC는 경량 특성과 내구성의 독특한 균형을 제공하여 가혹한 조건에 노출되는 부품에 이상적입니다. 실리콘 카바이드나 탄소섬유와 같은 섬유로 세라믹을 강화하여 기계적 성능을 향상시킴으로써 CMC는 많은 분야의 첨단 기술에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
Organization Internationale des Constructeurs d'Automobiles(OICA)의 조사에 따르면, COVID-19 기간 동안 개인은 총 노동 시간의 60%를 집에서 보내는 것으로 나타났습니다. 집에서 보내는 시간이 늘어나면서 개인 주거 공간의 재구성을 촉진하고, 세라믹 기반 복합재에 대한 세계 수요가 증가하고 있습니다.
에너지 효율에 대한 관심의 증가
경량성, 고온 저항성, 우수한 기계적 특성으로 잘 알려진 CMC는 모든 산업에서 에너지 효율을 향상시키는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 기업들이 지속가능성을 우선시하고 가혹한 조건에서도 견딜 수 있는 소재를 찾게 되면서 CMC에 대한 수요가 증가하고 있습니다. CMC는 다양한 산업 분야에 적용되어 에너지 효율 향상에 기여하기 때문에 CMC는 선호되는 선택이 되어 시장 성장을 주도하고 있습니다.
복잡한 제조 프로세스
세라믹 매트릭스 복합재료(CMC)는 부서지기 쉬운 세라믹 소재와 강화 섬유의 조합으로 인해 복잡한 제조 기술과 엄격한 품질 관리를 수반하는 복잡한 제조 공정을 가지고 있습니다. CMC의 성형, 경화 및 마감과 관련된 복잡한 공정으로 인해 대량 생산이 어려워 시장 성장을 저해하고 있으며, 이러한 복잡성으로 인해 제조 비용이 상승하고 확장성이 제한되어 보급에 걸림돌이 되고 있습니다.
저연비, 고성능 자동차에 대한 수요 증가
CMC는 가볍고 내구성이 뛰어난 솔루션을 제공하여 연비 효율과 차량 전체 성능을 향상시킵니다. 연비 향상을 위한 엄격한 규제로 인해 자동차 제조업체들은 엔진 부품 및 배기 시스템 등의 부품에 CMC를 채택하는 경우가 증가하고 있습니다. 이러한 추세는 차량 경량화에 기여할 뿐만 아니라 연비를 개선하고 지속가능성과 성능을 중시하는 자동차 업계의 태도와 일치하기 때문에 시장 수요를 증가시키고 있습니다.
높은 제조 비용
세라믹 매트릭스 복합재료는 세라믹 섬유의 불명확한 제조, 어려운 고밀도화 방법 등 다면적인 제조 공정을 수반하기 때문에 주로 제조 비용이 높습니다. 이러한 공정은 고도의 기술과 전문 장비가 필요하기 때문에 생산 비용 상승의 원인이 되고 있습니다. 높은 비용으로 인해 특히 비용에 민감한 분야에서 전체 산업으로의 보급이 제한되어 시장 성장을 저해하고 있습니다.
COVID-19의 영향
COVID-19는 세라믹 매트릭스 복합재료 시장에 큰 영향을 미쳤습니다. 세계 공급망의 혼란, 산업 활동 감소, 항공우주 및 자동차 부품 수요 감소가 CMC 분야에 영향을 미쳤습니다. 그러나 고온 및 내식성이 우수한 소재이기 때문에 시장은 회복력을 발휘하여 중요한 산업에 지속적으로 적용되고 있습니다. 회복의 배경에는 특히 항공우주 및 방위 분야에서 경량 및 고성능 소재에 대한 관심이 증가하고 다양한 분야에서 에너지 효율적인 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
예측 기간 동안 하이브리드 섬유 강화 CMC 분야가 가장 큰 분야가 될 것으로 예상
하이브리드 섬유 강화 CMC 분야는 강화된 기계적 특성과 열적 특성으로 인해 유리한 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 하이브리드 섬유는 강도, 인성 및 내열성을 최적화하여 항공우주, 자동차 및 산업 분야의 까다로운 응용 분야에 적합합니다. 산업계가 가볍고 내구성이 뛰어난 소재를 선호하는 가운데, 하이브리드 섬유 강화 CMC는 다재다능한 첨단 소재로 각광받으며 고성능 엔지니어링 솔루션의 발전에 기여하고 있습니다.
자동차 분야가 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상
자동차 분야는 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 세라믹 매트릭스 복합재료는 자동차 애플리케이션에서 경량 및 고온 내성 솔루션을 제공합니다. 전체 자동차의 무게를 줄이고, 엔진 효율을 개선하고, 첨단 제동 시스템을 가능하게함으로써 연비를 향상시킵니다. 또한 CMC는 부품의 내구성을 높이고 배기 부품 및 브레이크 디스크와 같은 중요한 부품의 수명을 연장하며, CMC의 우수한 열적 및 기계적 특성은 고성능 응용 분야에 이상적이며 연비 향상, 배기가스 배출량 감소 및 가혹한 조건에서 전체 차량 성능 향상에 기여합니다.
아시아태평양은 항공우주, 자동차, 에너지 분야의 급격한 성장으로 인해 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 아시아태평양의 석유 과잉 소비도 에너지 수요를 자극하고 있습니다. 경량화 및 고성능 소재에 대한 수요 증가와 연비 효율 및 환경적 지속가능성에 대한 관심은 이 지역에서 CMC의 채택을 촉진하고 있습니다. 기술 발전을 촉진하기 위한 정부 이니셔티브와 연구개발에 대한 투자도 시장을 더욱 촉진하고 있습니다.
북미 지역은 국방 및 항공우주 분야에 대한 투자 확대로 인해 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 미국은 세계 최대의 항공우주 산업을 보유하고 있습니다. 세라믹 매트릭스에 대한 수요의 대부분은 항공우주 및 방위, 에너지, 전기 및 전자 등 최종사용자 산업에서 발생합니다. 또한, 이 지역의 기술 혁신에 대한 집중과 항공우주 산업의 확장은 시장의 견고한 전망에 기여하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Ceramic Matrix Composites Market is accounted for $13.41 billion in 2023 and is expected to reach $30.58 billion by 2030 growing at a CAGR of 12.5% during the forecast period. Ceramic Matrix Composites are advanced materials combining ceramic fibers within a ceramic matrix, enhancing strength, toughness, and thermal resistance. This class of composites excels in extreme environments, where traditional materials may falter. CMCs offer a unique balance of lightweight properties and durability, making them ideal for components subjected to severe conditions. The reinforcement of ceramics with fibers like silicon carbide or carbon fibers imparts improved mechanical performance, making CMCs pivotal in cutting-edge technology for numerous sectors.
According to a survey by Organization Internationale des Constructeurs d'Automobiles (OICA), during covid-19, individuals have increased it to 60% of their total working time. More time spent at home has encouraged individuals to renovate their living spaces rising global demand for ceramic matrix composites.
Rising focus on energy efficiency
CMCs, known for their lightweight nature, high-temperature resistance, and superior mechanical properties, play a pivotal role in enhancing energy efficiency across industries. As organizations prioritize sustainability and seek materials that can withstand extreme conditions, the demand for CMCs rises. Their application in various industries contributes to improved energy efficiency, making them a preferred choice and driving the market growth.
Complex manufacturing processes
Ceramic Matrix Composites (CMCs) have complex manufacturing processes involving intricate fabrication techniques and stringent quality control due to the combination of brittle ceramic materials with reinforcing fibers. This complexity increases production costs and limits scalability, hindering widespread adoption. The intricate processes involved in shaping, curing, and finishing CMCs make mass production challenging, thereby restraining market growth.
Growing demand for fuel-efficient & high-performance vehicles
CMCs offer frivolous and durable solutions, enhancing fuel efficiency and overall vehicle performance. With stringent regulations promoting fuel economy, automotive manufacturers are increasingly adopting CMCs in components like engine parts and exhaust systems. This trend not only contributes to reduced vehicle weight but also improves fuel efficiency, aligning with the automotive industry's focus on sustainability and performance, thereby boosting the market demand.
High production costs
Ceramic Matrix Composites have high production costs primarily due to the multifaceted manufacturing processes involved, such as the obscure fabrication of ceramic fibers and the challenging densification methods. These processes require advanced technology and specialized facilities, contributing to elevated production expenses. The high costs hinder market growth as they limit widespread adoption across industries, particularly in sectors sensitive to cost considerations.
Covid-19 Impact
The covid-19 pandemic significantly impacted the ceramic matrix composites market. Disruptions in global supply chains, reduced industrial activities, and decreased demand for aerospace and automotive components affected the CMC sector. However, the market showed resilience due to the material's high temperature and corrosion resistance, leading to continued applications in critical industries. The recovery was influenced by increased focus on lightweight and high-performance materials, particularly in aerospace and defense, as well as the growing demand for energy-efficient solutions in various sectors.
The hybrid fiber reinforced CMCs segment is expected to be the largest during the forecast period
The hybrid fiber reinforced CMCs segment is estimated to have a lucrative growth, due to its enhanced mechanical and thermal properties. The hybrid nature optimizes strength, toughness, and temperature resistance, making these CMCs ideal for demanding applications in aerospace, automotive, and industrial sectors. As industries prioritize lightweight and durable materials, hybrid fiber reinforced CMCs stand out as advanced materials with a versatile range of applications, contributing to the evolution of high-performance engineering solutions.
The automotive segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The automotive segment is anticipated to witness the highest CAGR growth during the forecast period. Ceramic matrix composites offer lightweight and high-temperature resistant solutions in automotive applications. They enhance fuel efficiency by reducing overall vehicle weight, improving engine efficiency, and enabling advanced braking systems. CMCs also enhance component durability, extending the lifespan of critical parts like exhaust components and brake discs. Their superior thermal and mechanical properties make them ideal for high-performance applications, contributing to increased fuel economy, reduced emissions, and enhanced overall vehicle performance in demanding conditions.
Asia Pacific is projected to hold the largest market share during the forecast period owing to the burgeoning aerospace, automotive, and energy sectors. Over-consumption of oil in Asia Pacific has also stimulated the need for energy. The escalating demand for lightweight and high-performance materials, coupled with a focus on fuel efficiency and environmental sustainability, is driving the adoption of CMCs in the region. Government's initiatives promoting technological advancements and investments in research and development further boost the market.
North America is projected to have the highest CAGR over the forecast period, owing to the growing investments in the defense and aerospace sector. The United States has the largest aerospace industry in the world. Majority of the demand for the ceramic matrix comes from the end-user industries like aerospace & defense, energy, electrical & electronics, etc. Further, the region's focus on technological innovation and the aerospace sector's expansion contribute to the market's robust outlook.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Ceramic Matrix Composites Market include The 3M Company, General Electric, Kyocera Corporation, SGL Carbon Company, CeramTec GmbH, Applied Thin Films Inc, Lancer Systems LP, CoorsTek Inc, Rolls-Royce PLC, UBE Industries, Raytheon Technologies Corporation, Axiom Materials Inc, Ultramet, COI Ceramics and Starfire Systems.
In April 2023, SGL Carbon announced a new partnership with Lancer Systems to develop ceramic matrix composites for use in thermal protection systems. The partnership with Lancer Systems will focus on the development of ceramic matrix composites for use in thermal protection systems.
In January 2023, Rolls-Royce signed a Memorandum of Understanding with the University of Sheffield in the UK to collaborate on the development of new ceramic composite materials.