Markt für fortschrittliche Materialien nach Verbundwerkstoffen (Polymermatrix-Verbundwerkstoffe (PMCs), Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMCs), Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe (CMCs)), Funktionsfilmen und -beschichtungen (Dünnfilme, Beschichtungen), fortschrittlicher Keramik (Oxidkeramik, Nichtoxidkeramik) und Region für 2024–2031

Markt für fortschrittliche Materialien Bewertung – 2024-2031

Schnelle technologische Fortschritte und Innovationen in zahlreichen Branchen treiben die Nachfrage nach dem Markt für fortschrittliche Materialien an. Fortschrittliche Materialien, darunter Nanomaterialien, Biomaterialien, intelligente Materialien und Verbundwerkstoffe, weisen überlegene Leistungsmerkmale wie erhöhte Festigkeit, Haltbarkeit, geringes Gewicht und Funktionalität auf. Diese Materialien sind für die Entwicklung von Produkten und Technologien der nächsten Generation von entscheidender Bedeutung, da sie dem Markt ermöglichen, im Jahr 2024 einen Umsatz von über 78,04 Milliarden USD zu erzielen und bis 2031 einen Wert von rund 153,16 Milliarden USD zu erreichen.

Ein weiteres Schlüsselelement, das die steigende Nachfrage nach hochentwickelten Materialien antreibt, ist die wachsende Betonung von Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Die Industrie sucht zunehmend nach Materialien, die die Umweltbelastung verringern, die Energieeffizienz erhöhen und eine nachhaltige Entwicklung fördern können, indem sie dem Markt ein CAGR von 9,70 % von 2024 bis 2031 ermöglichen.

Markt für moderne MaterialienDefinition/Überblick

Moderne Materialien sind technisch hergestellte Substanzen, die bessere Qualitäten und Leistungsmerkmale als herkömmliche Materialien aufweisen. Diese Materialien werden auf bestimmte Spezifikationen zugeschnitten und häufig in Spitzentechnologien und -anwendungen eingesetzt. Dazu gehören Nanomaterialien, Verbundwerkstoffe, Biomaterialien und intelligente Materialien. Nanomaterialien beispielsweise sind Materialien mit Strukturen im Nanomaßstab (ein Milliardstel Meter), die über ausgeprägte elektrische, optische und mechanische Eigenschaften verfügen.

Aufgrund ihrer besseren Qualitäten und Leistungsmerkmale verändern moderne Materialien viele Branchen. Diese Materialien sind in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Rüstungsindustrie von entscheidender Bedeutung, um leichte, langlebige und hochfeste Komponenten herzustellen. Beispielsweise werden Kohlefaserverbundstoffe häufig in Flugzeugen und Raumfahrzeugen eingesetzt, um das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit beizubehalten, was zu einer höheren Kraftstoffeffizienz und Leistung führt.

Die zukünftige Anwendung moderner Materialien verspricht aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften und Fähigkeiten erhebliche Veränderungen in zahlreichen Branchen. Moderne Materialien werden einen erheblichen Einfluss auf den Energiebereich haben. Graphen, Perowskite und moderne Verbundwerkstoffe beispielsweise werden die Energiebranche grundlegend verändern.

Wird die steigende Nachfrage in der Luft- und Raumfahrtindustrie den Markt für fortschrittliche Materialien antreiben?

Der wachsende Bedarf der Luft- und Raumfahrtindustrie ist ein Haupttreiber des Marktes für fortschrittliche Materialien. Da Flugzeughersteller nach leichteren, stärkeren und treibstoffeffizienteren Designs suchen, werden innovative Materialien wie Verbundwerkstoffe, fortschrittliche Legierungen und Nanomaterialien immer wichtiger. Laut der International Air Transport Association (IATA) wird sich das weltweite Fluggastaufkommen bis 2037 voraussichtlich auf 8,2 Milliarden Menschen pro Jahr verdoppeln. Diese steigende Nachfrage erfordert die Herstellung weiterer Flugzeuge. Boeing schätzt, dass bis 2037 42.730 neue Verkehrsflugzeuge benötigt werden. Das Engagement der Luft- und Raumfahrtindustrie für Nachhaltigkeit fördert die Verwendung innovativer Materialien, die das Gewicht von Flugzeugen senken und die Treibstoffeffizienz verbessern können.

Darüber hinaus wächst die Weltraumforschungsindustrie schnell, was die Nachfrage nach hochentwickelten Materialien erhöht. Das Budget der NASA für das Geschäftsjahr 2023 beträgt 25,4 Milliarden US-Dollar, 3 % mehr als im Vorjahr, was darauf hindeutet, dass die Agentur auch weiterhin Geld für Weltraumtechnologien ausgeben wird, die weitgehend auf hochentwickelten Materialien beruhen. Laut der Space Foundation erreichte die globale Weltraumwirtschaft im Jahr 2020 447 Milliarden US-Dollar und soll laut Morgan Stanley bis 2040 1 Billion US-Dollar erreichen. Diese Expansion wird die Nachfrage nach Materialien erhöhen, die den harten Bedingungen im Weltraum standhalten können. Darüber hinaus wird der verstärkte Fokus des US-Verteidigungsministeriums auf Hyperschalltechnologie mit einem Budget von 4,7 Milliarden US-Dollar für Hyperschallforschung im Geschäftsjahr 2023 den Bedarf an innovativen Materialien, die rauen Bedingungen standhalten können, weiter vorantreiben.

Wird die begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen den Markt für fortschrittliche Materialien behindern?

Die eingeschränkte Verfügbarkeit von Rohstoffen stellt erhebliche Hürden für das Geschäft mit fortschrittlichen Materialien dar, fördert aber auch Innovation und nachhaltige Praktiken. Ein wesentlicher Faktor ist die wachsende Nachfrage nach Seltenerdelementen (REEs) in Hightech-Anwendungen. Laut dem United States Geological Survey wird die weltweite Produktion von Seltenerdoxiden im Jahr 2023 280.000 Tonnen erreichen, wobei über 70 % dieser Gesamtproduktion auf China entfallen. Diese Konzentration des Angebots kann zu Engpässen und Preisinstabilität führen. So prognostiziert die Europäische Kommission beispielsweise, dass sich der Bedarf der EU an Seltenen Erden bis 2030 verfünffachen wird, was die dringende Notwendigkeit einer Diversifizierung der Lieferketten und der Entwicklung alternativer Ressourcen unterstreicht.

Ein weiterer Antrieb ist die Entwicklung hin zu nachhaltigen und wiederverwertbaren Materialien. Dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen zufolge wird sich der weltweite Materialverbrauch von 79 Milliarden Tonnen im Jahr 2011 auf 167 Milliarden Tonnen im Jahr 2060 voraussichtlich mehr als verdoppeln. Dieser Trend treibt die Forschung nach biobasierten Alternativen und effizienteren Recyclingmethoden voran. So hat beispielsweise das Advanced Manufacturing Office des US-Energieministeriums mehr als 400 Millionen USD in Programme zur Entwicklung umweltfreundlicher Herstellungsmethoden und Materialien investiert. Darüber hinaus soll der Aktionsplan der Europäischen Union zur Kreislaufwirtschaft bis 2030 die Verwendung von Recyclingmaterialien in der EU erhöhen und so den Druck auf die Rohstoffverfügbarkeit etwas verringern.

Kategorienspezifisches Know-how

Werden Vielseitigkeit und Kosteneffizienz das Wachstum im Verbundwerkstoffsegment vorantreiben?

Polymermatrix-Verbundwerkstoffe (PMCs) dominieren die Branche der modernen Werkstoffe aufgrund ihrer breiten Anwendung in verschiedenen Branchen und ihrer vorteilhaften Eigenschaften. PMCs, die aus einer Polymermatrix bestehen, die mit Fasern wie Kohlenstoff, Glas oder Aramid verstärkt ist, sind aufgrund ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, ihrer Korrosionsbeständigkeit und Designflexibilität beliebt. Diese Eigenschaften machen PMCs besonders attraktiv in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Sportgeräteindustrie, in denen Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger Beibehaltung der strukturellen Integrität von entscheidender Bedeutung ist. In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden PMCs beispielsweise häufig zur Herstellung von Flugzeugkomponenten wie Rumpf, Tragflächen und Heckpartien eingesetzt, da sie das Gesamtgewicht des Flugzeugs drastisch reduzieren, was zu einer verbesserten Treibstoffeffizienz und Leistung führt.

Die Überlegenheit von PMCs beruht auf ihrer Vielseitigkeit und den geringen Kosten für die Herstellung komplizierter Formen und Strukturen. Die einfache Formgebung und Gestaltung von PMCs ermöglicht eine größere Designflexibilität, sodass Hersteller komplizierte Teile herstellen können, die mit Standardmaterialien nur schwer herzustellen wären. Diese Anpassungsfähigkeit ist besonders auf dem Markt für Sportartikel nützlich, wo personalisierte und ergonomisch gestaltete Waren für Spitzenleistungen entscheidend sind. Die Kosteneffizienz von PMCs, die sich aus niedrigeren Rohstoffkosten und einfacheren Produktionsverfahren als bei Metall- und Keramikverbundwerkstoffen ergibt, verstärkt ihre Marktdominanz.

Werden die mechanischen Eigenschaften und die Hochtemperaturbeständigkeit das Segment der Hochleistungskeramik vorantreiben?

Nichtoxidkeramiken wachsen aufgrund ihrer besseren mechanischen Eigenschaften und hohen Wärmebeständigkeit zum führenden Segment. Nichtoxidkeramiken wie Siliziumkarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4) und Bornitrid (BN) weisen eine ausgezeichnete Festigkeit, Härte und Haltbarkeit auf, was sie perfekt für anspruchsvolle Anwendungen in einer Vielzahl von Hochleistungsbereichen macht. Diese Materialien vertragen extreme Temperaturen mit geringer Verschlechterung und ihre niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten sorgen für Dimensionsstabilität unter thermischer Belastung. Dies macht Nichtoxidkeramiken besonders in Branchen wie der Flugzeug- und Automobilindustrie sowie der industriellen Fertigung beliebt, in denen Komponenten in rauen Umgebungen zuverlässig funktionieren müssen.

Nichtoxidkeramiken gewinnen in der Elektronikindustrie an Bedeutung, wo ihre überlegenen thermischen und elektrischen Eigenschaften von entscheidender Bedeutung sind. Siliziumnitrid und Bornitrid werden beispielsweise häufig in der Halbleiterherstellung und in modernen elektrischen Geräten verwendet. Siliziumnitrid ist aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und seiner elektrischen Isoliereigenschaften ein ideales Material für elektronische Substrate und Kühlkörper. Diese helfen bei der Regulierung der Wärme in Hochleistungselektronik und steigern gleichzeitig die Leistung und Lebensdauer der Geräte. Bornitrid, das eine einzigartige Kombination aus Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Isolierung aufweist, wird in Wärmemanagementanwendungen wie Wärmeverteilern und Isolatoren für elektronische Geräte eingesetzt.

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Länder-/Regionenspezifische Kenntnisse

Wird die Nachfrage nach fortschrittlichen Verbundwerkstoffen den Markt in Nordamerika antreiben?

Die Luft- und Raumfahrtbranche sowie der Verteidigungssektor dominieren den nordamerikanischen Markt für fortschrittliche Materialien, wobei Verbundwerkstoffe eine wichtige Rolle bei Leichtbau- und Hochleistungsanwendungen spielen. Die Dominanz der Region in diesen Branchen treibt die Nachfrage nach fortschrittlichen Verbundwerkstoffen erheblich in die Höhe. Die Flugzeugindustrie ist ein wichtiger Treiber für fortschrittliche Verbundwerkstoffe in Nordamerika. Die Aerospace Industries Association schätzt, dass die US-Luftfahrt- und Rüstungsindustrie im Jahr 2022 892 Milliarden US-Dollar zur Wirtschaft beitragen wird, was 1,8 % des gesamten BIP entspricht. Die Federal Aviation Administration (FAA) erwartet, dass die gesamte kommerzielle Flugzeugflotte von 7.690 im Jahr 2021 auf 10.555 im Jahr 2042 ansteigen wird, was auf eine stetig wachsende Nachfrage nach Leichtbaumaterialien hindeutet. Moderne Verbundwerkstoffe, die für ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bekannt sind, sind entscheidend für die Steigerung der Treibstoffeffizienz und die Senkung der Emissionen.

Das Streben nach Effizienz wird durch das Ziel der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation unterstützt, bis 2020 eine CO2-neutrale Expansion zu erreichen. Im Verteidigungssektor zeigt der Haushaltsantrag des US-Verteidigungsministeriums in Höhe von 842 Milliarden US-Dollar für das Haushaltsjahr 2024, der einen beträchtlichen Betrag für Forschung und Entwicklung enthält, die anhaltenden Investitionen in moderne Materialien für militärische Zwecke. Auch die Automobilindustrie trägt zum steigenden Bedarf an hochentwickelten Verbundwerkstoffen bei. Die CAFE-Vorgaben (Corporate Average Fuel Economy) der US-Umweltschutzbehörde, die bis 2026 ein branchenweites Ziel von 49 mpg für Personenkraftwagen und leichte Lastkraftwagen erreichen sollen, ermutigen die Hersteller, Leichtbaumaterialien zu verwenden.

Wird die Nachfrage nach hochwertigen Automobilprodukten den Markt im Asien-Pazifik-Raum antreiben?

Der Asien-Pazifik-Raum wird voraussichtlich der am schnellsten wachsende Markt für fortschrittliche Materialien sein, vor allem angetrieben durch die steigende Nachfrage nach hochwertigen Automobilkomponenten. Diese Expansion wird wahrscheinlich andere Regionen übertreffen, aufgrund der schnellen Industrialisierung und des steigenden verfügbaren Einkommens in China, Japan und Südkorea. Der Bedarf an hochwertigen Automobilprodukten ist ein wichtiger Treiber der fortschrittlichen Materialindustrie im Asien-Pazifik-Raum. Dies wird durch mehrere wichtige Elemente und Statistiken unterstützt. Erstens berichtet die Internationale Organisation der Kraftfahrzeughersteller (OICA), dass China allein im Jahr 2021 über 27 Millionen Fahrzeuge produzieren wird, was etwa 32,5 % der weltweiten Fahrzeugproduktion ausmacht. Die China Passenger Car Association schätzt, dass das Luxusautosegment in China im Jahr 2021 um 80 % wachsen wird.

Laut der Internationalen Energieagentur verkaufte China im Jahr 2021 die Hälfte aller Elektrofahrzeuge der Welt, nämlich 3,3 Millionen Einheiten. Elektrofahrzeuge erfordern anspruchsvolle Materialien für Leichtbau und Batterietechnologie, was den Markt weiter ankurbelt. Laut Japans „Green Growth Strategy“ strebt die Regierung an, dass bis 2035 alle verkauften Neuwagen elektrisch sind. Diese Strategie soll die Einführung innovativer Materialien in der Automobilindustrie beschleunigen. Darüber hinaus wird im asiatisch-pazifischen Raum erheblich in die Forschung und Entwicklung fortschrittlicher Materialien investiert.

Wettbewerbslandschaft

Der Markt für fortschrittliche Materialien ist ein dynamischer und wettbewerbsintensiver Bereich, der durch eine Vielzahl unterschiedlicher Akteure gekennzeichnet ist, die um Marktanteile wetteifern. Diese Akteure sind bestrebt, ihre Präsenz durch die Umsetzung strategischer Pläne wie Kooperationen, Fusionen, Übernahmen und politische Unterstützung zu festigen. Die Organisationen konzentrieren sich auf die Innovation ihrer Produktlinie, um die breite Bevölkerung in unterschiedlichen Regionen zu bedienen.

Zu den führenden Akteuren auf dem Markt für fortschrittliche Materialien zählen

• 3M Company
• Momentive Performance Materials, Inc.
• BASF SE
• DowDuPont, Inc.
• Morgan Advanced Materials
• Hanwha Group
• PyroGenesis Canada, Inc.
• Cytech Products, Inc.
• Akzo Nobel NV
• Hexcel Corporation

Neueste Entwicklungen

• Im Februar 2023 gab Covestro AG Pläne zum Bau einer Anlage für thermoplastische Polyurethane (TPU) in Zhuhai, China, bekannt. Dies wäre die größte Investition des Unternehmens in der TPU-Industrie und würde einen niedrigen dreistelligen Millionenbetrag in Euro kosten.
• Im Februar 2023 führte die Covestro AG das Polycarbonat Makrolon 3638 ein, ein extrem langlebiges Polymer für Anwendungen im Gesundheitswesen und in den Biowissenschaften.

Berichtsumfang

Markt für fortschrittliche Materialien, nach Kategorie

Verbundwerkstoffe

• Polymermatrix-Verbundwerkstoffe (PMCs)
• Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMCs)
• Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe (CMCs)

Funktionale Filme und Beschichtungen

• Dünnschichten
• Beschichtungen

Hochentwickelte Keramik

• Oxidkeramik
• Nichtoxidkeramik

Region

• Nordamerika
• Europa
• Asien-Pazifik
• Südamerika
• Naher Osten und Afrika

Forschungsmethodik der Marktforschung

Um mehr über die Forschungsmethodik und andere Aspekte der Forschungsstudie zu erfahren, wenden Sie sich bitte an unseren .

Gründe für den Kauf dieses Berichts

Qualitative und quantitative Analyse des Marktes basierend auf einer Segmentierung, die sowohl wirtschaftliche als auch nichtwirtschaftliche Faktoren einbezieht Bereitstellung von Marktwertdaten (in Milliarden USD) für jedes Segment und Untersegment Gibt die Region und das Segment an, von denen erwartet wird, dass sie das schnellste Wachstum verzeichnen und den Markt dominieren werden Analyse nach Geografie, die den Verbrauch des Produkts/der Dienstleistung in der Region hervorhebt und die Faktoren angibt, die den Markt in jeder Region beeinflussen Wettbewerbslandschaft, die das Marktranking der wichtigsten Akteure sowie die Einführung neuer Dienstleistungen/Produkte, Partnerschaften, Geschäftserweiterungen und Akquisitionen der profilierten Unternehmen in den letzten fünf Jahren umfasst Ausführliche Unternehmensprofile, bestehend aus Unternehmensübersicht, Unternehmenseinblicken, Produktbenchmarking und SWOT-Analyse für die wichtigsten Marktakteure Die aktuellen sowie zukünftigen Marktaussichten der Branche mit in Bezug auf aktuelle Entwicklungen (die Wachstumschancen und -treiber sowie Herausforderungen und Einschränkungen sowohl in Schwellen- als auch in Industrieländern beinhalten) Enthält eine eingehende Analyse des Marktes aus verschiedenen Perspektiven durch Porters Fünf-Kräfte-Analyse Bietet Einblick in den Markt durch ein Szenario der Marktdynamik der Wertschöpfungskette sowie in die Wachstumschancen des Marktes in den kommenden Jahren 6-monatige Analystenunterstützung nach dem Verkauf

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