Markt für supraleitende Materialien – nach Produkt (Niedrigtemperatur, Hochtemperatur), nach Endverbraucher (Medizin, Forschung & Entwicklung [Kernfusion], Elektronik, Transport, Energie, Strom) und Prognose, 2024 – 2032

Marktgröße für supraleitende Materialien

Der Markt für supraleitende Materialien erwirtschaftete im Jahr 2023 11,57 Milliarden USD und wird voraussichtlich von 2024 bis 2032 eine CAGR von 11,3 % verzeichnen. Die Zusammenarbeit zwischen Branchenakteuren und Forschungseinrichtungen ist ein entscheidender Wachstumstreiber. Partnerschaften fördern den Wissensaustausch, technologische Fortschritte und Innovationen in Materialwissenschaft und Herstellungsprozessen.

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Durch die Bündelung von Ressourcen und Fachwissen können Unternehmen die Entwicklung hochleistungsfähiger supraleitender Materialien mit verbesserten kritischen Parametern wie kritischer Temperatur und Stromdichte beschleunigen. Diese Zusammenarbeit erleichtert auch die Erforschung neuer Anwendungen in verschiedenen Sektoren wie Energie, Gesundheitswesen und Informationstechnologie. Da die Nachfrage nach energieeffizienten und leistungsstarken Lösungen wächst, sind strategische Allianzen in Forschung und Entwicklung unerlässlich, um die Entwicklung supraleitender Technologien voranzutreiben und so die zukünftige Marktlandschaft zu gestalten.

So ging Royal Philips im November 2022 eine Partnerschaft mit dem US-amerikanischen Magnetlösungsanbieter MagCorp ein, um supraleitende Magnete für MR-Scanner zu erforschen, die ohne Kühlung auf ultraniedrige Temperaturen mit flüssigem Helium betrieben werden.

Welche Wachstumschancen bietet dieser Markt?

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Darüber hinaus verspricht das Wachstum erneuerbarer Energien einen weiteren bedeutenden Wachstumstreiber auf dem Markt. Während die Welt auf nachhaltige Energiequellen umsteigt, steigt die Nachfrage nach effizienten Stromübertragungs- und -verteilungssystemen. Supraleitende Materialien bieten einen nahezu null elektrischen Widerstand und ermöglichen so eine effizientere Energieübertragung über lange Distanzen bei minimalem Energieverlust. Diese Fähigkeit ist besonders wichtig für die Integration erneuerbarer Energiequellen wie Wind- und Solarenergie in das Stromnetz, wo Energieeffizienz und Netzstabilität von größter Bedeutung sind. Darüber hinaus können supraleitende Materialien die Leistung von Generatoren und Turbinen in Anlagen für erneuerbare Energien verbessern und so ihre Akzeptanz in diesem Sektor weiter fördern.

Die Abhängigkeit von kryogenen Kühlsystemen stellt eine erhebliche Marktbeschränkung in der Branche der supraleitenden Materialien dar. Supraleitende Materialien arbeiten typischerweise bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-273,15°C oder 0 Kelvin), sodass komplexe und teure kryogene Kühlsysteme erforderlich sind, um diese ultraniedrigen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Der Bedarf an solchen Systemen erhöht die Gesamtkosten und Komplexität der Implementierung supraleitender Technologien in verschiedenen Anwendungen, einschließlich medizinischer Geräte, Energieübertragung und wissenschaftlicher Forschungsausrüstung. Darüber hinaus begrenzt die Abhängigkeit von kryogener Kühlung die Praktikabilität und Skalierbarkeit supraleitender Lösungen in Umgebungen, in denen ein kontinuierlicher und zuverlässiger Betrieb bei niedrigen Temperaturen eine Herausforderung darstellt.

Markttrends bei supraleitenden Materialien

Die Verbesserung der Leistung supraleitender Materialien entwickelt sich zu einem entscheidenden Markttrend. Kontinuierliche Fortschritte in der Materialwissenschaft und in Herstellungsprozessen treiben die Bemühungen voran, kritische Parameter wie kritische Temperatur (Tc), kritische Stromdichte (Jc) zu verbessern,und Magnetfeldtoleranz. Diese Verbesserungen zielen darauf ab, die praktischen Anwendungen von supraleitenden Materialien in verschiedenen Sektoren auszuweiten, darunter Energieübertragung, medizinische Bildgebung und wissenschaftliche Forschung.

Darüber hinaus konzentrieren sich Innovationen im Materialdesign und in der Materialzusammensetzung auf die Erzielung einer höheren Haltbarkeit, Stabilität und Kosteneffizienz, wodurch supraleitende Technologien zugänglicher und kommerziell rentabler werden. Mit der Intensivierung der Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen wird erwartet, dass sich das Streben nach leistungsstärkeren supraleitenden Materialien beschleunigt.

So entwickelte Hitachi im März 2021 einen supraleitenden Magneten aus Magnesiumdiborid (MgB2) mit 1,1 Metern Durchmesser, der in der Lage ist, die für MRT-Untersuchungen erforderlichen Magnetfelder schnell zu erzeugen. Diese Technologie ermöglicht es, die MRT-Bildgebung des Kopfbereichs innerhalb von 10 Minuten aus einem Nullfeldzustand zu beginnen, deutlich schneller als die 1 bis 2 Stunden, die mit herkömmlichen Geräten erforderlich sind.

Ein weiterer Markttrend sind steigende Investitionen in Quantencomputer. Quantencomputer basieren in hohem Maße auf supraleitenden Qubits, die hochspezialisierte supraleitende Materialien erfordern, um bei extrem niedrigen Temperaturen zu funktionieren und Quantenzustände aufrechtzuerhalten. Da Regierungen, Forschungseinrichtungen und Technologieunternehmen die Finanzierung der Forschung und Entwicklung im Bereich Quantencomputer erhöhen, steigt die Nachfrage nach fortschrittlichen supraleitenden Materialien mit verbesserten Leistungsmerkmalen.

Diese Materialien sind von entscheidender Bedeutung, um die Kohärenzzeiten der Qubits zu verbessern, die Fehlerrate zu senken und Quantencomputersysteme zu skalieren. Daher wird die Branche der supraleitenden Materialien von erhöhten Investitionen und Kooperationen profitieren, die darauf abzielen, die Entwicklung von Quantencomputern zu beschleunigen, die komplexe Probleme lösen können, die über die Fähigkeiten klassischer Computer hinausgehen.

Marktanalyse für supraleitende Materialien

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Basierend auf dem Produkt ist der Markt in Epoxid und Polyurethan segmentiert. Das Epoxidsegment wurde auf 9,17 Milliarden USD geschätzt und wird zwischen 2024 und 2032 um durchschnittlich 10,7 % jährlich wachsen, da Epoxidharze, die für ihre hervorragende Haftung, mechanischen Eigenschaften und chemische Beständigkeit bekannt sind, eine entscheidende Rolle bei der Herstellung und Anwendung supraleitender Materialien spielen.

Sie werden häufig bei der Herstellung supraleitender Magnete verwendet, die wichtige Komponenten in verschiedenen Anwendungen sind, darunter medizinische Bildgebungsgeräte und Teilchenbeschleuniger. Die einzigartigen Eigenschaften von Epoxidharzen gewährleisten die strukturelle Integrität und Haltbarkeit supraleitender Systeme und verbessern so deren Leistung und Zuverlässigkeit. Da der technologische Fortschritt weiterhin Innovationen bei supraleitenden Anwendungen vorantreibt, wird erwartet, dass die Nachfrage nach hochwertigen Epoxidharzen steigen wird.

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Basierend auf dem Endbenutzer wird der Markt in Medizin, F&E, Elektronik, Transport, Energie und Strom kategorisiert. Der medizinische Bereich machte im Jahr 2023 7,32 Milliarden USD aus und wird bis 2032 voraussichtlich um 11,2 % CAGR wachsen, da supraleitende Materialien für die Entwicklung fortschrittlicher medizinischer Bildgebungstechnologien wie Magnetresonanztomographie (MRT)-Geräte von entscheidender Bedeutung sind.

Diese Materialien ermöglichen die Erzeugung starker und stabiler Magnetfelder, die für eine hochauflösende Bildgebung erforderlich sind und so eine genaue Diagnose und Behandlung ermöglichen. Die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten und die wachsende Nachfrage nach nicht-invasiven Diagnoseverfahren treiben den Einsatz supraleitender Materialien im medizinischen Bereich voran. Darüber hinaus dürfte die laufende Forschung in biomedizinischen Anwendungen, darunter Magnetoenzephalographie (MEG) und supraleitende Quanteninterferenzgeräte (SQUIDs), neue Wachstumschancen eröffnen. Das Segment der Endverbraucher-F&E ist ein weiterer aufstrebender Sektor, da Forschungseinrichtungen, Universitäten und F&E-Abteilungen von Unternehmen zunehmend in die Erforschung und Entwicklung fortschrittlicher supraleitender Technologien investieren.

Dieses Segment wird von der Notwendigkeit getrieben, bestehende Einschränkungen bei supraleitenden Materialien zu überwinden, wie etwa kritische Temperaturschwellen und Magnetfeldbeschränkungen. Zu den wichtigsten Forschungsbereichen gehören die Entwicklung von Hochtemperatur-Supraleitern, die Verbesserung der Materialleistung und die Entdeckung neuer Anwendungen in verschiedenen Branchen. Die zunehmende staatliche Finanzierung und private Investitionen befeuern dieses Segment weiter und ermöglichen Spitzenforschung, die den technologischen Fortschritt vorantreibt.

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Nordamerika dominierte den Markt für supraleitende Materialien im Jahr 2023. Er erzielte im Jahr 2023 einen Umsatz von 3,72 Milliarden USD und wird im Prognosezeitraum um 11 % jährlich wachsen, gekennzeichnet durch erhebliche Investitionen in F&E und eine starke Präsenz führender Branchenakteure. Die Vereinigten Staaten stehen an der Spitze der technologischen Innovation, mit zahlreichen Regierungsinitiativen und privaten Projekten zur Weiterentwicklung supraleitender Technologien.

Die gut ausgebaute Infrastruktur der Region, gepaart mit einem robusten Energiesektor und einer florierenden Gesundheitsbranche, bietet ein förderliches Umfeld für das Wachstum des Marktes für supraleitende Materialien. Darüber hinaus treibt der zunehmende Fokus auf erneuerbare Energiequellen und Smart-Grid-Lösungen die Nachfrage nach supraleitenden Materialien für Stromübertragungs- und -verteilungsanwendungen an. Auch Kanada trägt mit bedeutenden Entwicklungen in der medizinischen Bildgebung und Forschungsaktivitäten zum regionalen Wachstum bei. 

In Nordamerika spielen die Vereinigten Staaten eine zentrale Rolle, angetrieben durch erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung und einen starken Fokus auf technologische Innovation. Die Präsenz führender Universitäten, Forschungseinrichtungen und wichtiger Industrieunternehmen fördert ein robustes Umfeld für Fortschritte in der supraleitenden Technologie. Regierungsinitiativen zur Unterstützung sauberer Energie, fortschrittlicher Medizintechnik und der Landesverteidigung kurbeln das Marktwachstum zusätzlich an.

Darüber hinaus steigert der Schwerpunkt des US-Energiesektors auf der Verbesserung der Netzeffizienz und der Integration erneuerbarer Energiequellen die Nachfrage nach supraleitenden Materialien bei der Stromübertragung und -verteilung. Mit einer florierenden Gesundheitsbranche, die fortschrittliche Bildgebungstechnologien einsetzt, und laufenden Entwicklungen im Bereich des Quantencomputings sind die Vereinigten Staaten ein wichtiger Wachstums- und Innovationstreiber auf dem nordamerikanischen Markt.

Marktanteil supraleitender Materialien

Prominente Akteure wie Siemens, Bruker Corporation und FUJIKARA Ltd spielen eine wesentliche Rolle beim Vorantreiben von Wachstum und Innovation auf dem Markt für supraleitende Materialien. Zu ihren wichtigsten Wachstumsstrategien gehören erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung, um supraleitende Technologien voranzutreiben und neue Anwendungen zu entdecken.

Strategische Partnerschaften und Kooperationen mit Forschungseinrichtungen, Universitäten und anderen Branchenakteuren sind ebenfalls weit verbreitet, was den Wissensaustausch erleichtert und den technologischen Fortschritt beschleunigt. Darüber hinaus erweitern Unternehmen ihr Produktportfolio, indem sie hochleistungsfähige supraleitende Materialien und maßgeschneiderte Lösungen entwickeln, um die spezifischen Anforderungen verschiedener Endverbraucherbranchen zu erfüllen. Die geografische Expansion in Schwellenmärkte, gepaart mit der Stärkung ihrer Präsenz in etablierten Märkten, ist eine weitere Schlüsselstrategie, die es Unternehmen ermöglicht, neue Kundenstämme zu erschließen und Marktanteile zu vergrößern.

Unternehmen auf dem Markt für supraleitende Materialien

Zu den wichtigsten Akteuren in der Branche der supraleitenden Materialien gehören

• American Superconductor
• Hitachi Ltd
• Japan Superconductor Technology
• Siemens AG
• Sumitomo Electric Industries
• Bruker Corporation
• Fujikura Ltd.
• Furukawa Electric Co., Ltd.

Neuigkeiten aus der Branche der supraleitenden Materialien

• Im Dezember 2022 haben Bruker Corporation und RI Research Instruments GmbH (RI) mehrjährige Verträge im Wert von rund 50 Millionen US-Dollar zur Lieferung wichtiger Technologiekomponenten für große Fusionsprojekte in Europa und Asien abgeschlossen.
• Im August 2022 stellte Cryomagnetic das C-Mag Vari-611-Optical vor, ein 6-1-1 Tesla 3-Achsen-optisches Kryogen-Kryomagnetsystem.Dieses System verwendet einen einzelnen Pulsrohr-Kryokühler, um den Magneten und den Kryostaten durch Konduktivität zu kühlen.

Der Marktforschungsbericht für supraleitende Materialien enthält eine detaillierte Berichterstattung über die Branche mit Schätzungen und Prognosen hinsichtlich Umsatz und Volumen (in Millionen USD) (Tonnen) von 2021 bis 2032 für die folgenden Segmente

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Markt, nach Produkt

• Niedrige Temperatur
• Hohe Temperatur

Markt, nach Endbenutzer

• Medizin
• Forschung & Entwicklung (Kernfusion)
• Elektronik
• Transport
• Energie
• Strom

Die obigen Informationen werden für die folgenden Regionen und Länder bereitgestellt

• Nordamerika
  • USA
  • Kanada
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