Mercado de materiales de cambio de fase: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por producto (parafina, hidratos de sal, eutécticos, no parafínicos, otros), por aplicación (construcción y edificación, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), gestión de almacenamiento de energía, refrigeración comercial, cadena de fr

Descripción general del mercado

El mercado global de materiales de cambio de fase se valoró en USD 1.47 mil millones en 2023 y se anticipa que proyectará un crecimiento constante en el período de pronóstico con una CAGR del 4,23% hasta 2029.

El sector de la construcción impulsa significativamente el crecimiento del mercado global de materiales de cambio de fase. Los PCM se integran cada vez más en materiales de construcción como aislamiento, placas de yeso y materiales para techos para elevar el confort térmico y la eficiencia energética en estructuras residenciales, comerciales e industriales. Al regular las temperaturas interiores y frenar la transferencia de calor a través de paredes y techos, los PCM contribuyen a reducir los gastos de energía, aumentar la comodidad de los ocupantes y promover prácticas de construcción sostenibles.

Además, las industrias electrónica y automotriz son contribuyentes clave a la demanda de materiales de cambio de fase en aplicaciones de gestión térmica. Con la miniaturización en curso y la mayor densidad de potencia de los dispositivos y componentes electrónicos, la gestión térmica eficiente es imperativa para evitar el sobrecalentamiento y garantizar un rendimiento confiable. Los PCM ofrecen una solución compacta y eficiente para la gestión térmica en dispositivos electrónicos, como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y vehículos eléctricos, al absorber y disipar el exceso de calor durante el funcionamiento.

Impulsores clave del mercado

Crecimiento en la industria de la construcción

Los principales factores que impulsan la demanda de PCM en la industria de la construcción son el creciente énfasis en los diseños de edificios energéticamente eficientes y los estándares de construcción ecológica. Con una mayor conciencia del impacto ambiental de los edificios, los arquitectos, desarrolladores y constructores buscan soluciones innovadoras para mejorar el rendimiento energético y reducir los costos operativos. Los PCM ofrecen una solución viable al optimizar la gestión térmica, minimizar las cargas de calefacción y refrigeración y mantener temperaturas interiores confortables durante todo el año, en consonancia con los principios del diseño de edificios sostenibles.

Además, las estrictas normas de eficiencia energética y los códigos de construcción están impulsando la adopción de PCM en proyectos de construcción en todo el mundo. Muchos países y regiones han implementado estrictas normas de rendimiento energético y certificaciones de sostenibilidad, como LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) y BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method), que incentivan el uso de materiales y tecnologías de construcción energéticamente eficientes como los PCM. El cumplimiento de estas normas y certificaciones requiere la integración de PCM en las envolventes de los edificios, los sistemas de aislamiento y los sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) para mejorar el rendimiento térmico y reducir el consumo de energía.

La creciente demanda de edificios ecológicos e inteligentes está impulsando la integración de PCM en los materiales y sistemas de construcción. Los PCM se incorporan en el aislamiento, los paneles de yeso, los materiales para techos y los sistemas HVAC para mejorar el confort térmico, reducir los costos de energía y alcanzar los objetivos de sostenibilidad. Además, el auge de las tecnologías de construcción inteligente y los sistemas de gestión de la energía permiten la monitorización y el control en tiempo real de los sistemas de almacenamiento térmico basados en PCM, optimizando el uso de la energía y maximizando la eficiencia en las operaciones de construcción.

Aumento de los avances tecnológicos

Los avances tecnológicos han llevado al desarrollo de formulaciones avanzadas de PCM con temperaturas de transición de fase personalizadas, propiedades térmicas mejoradas y mayor durabilidad. Estas formulaciones innovadoras amplían la gama de aplicaciones de los materiales de cambio de fase y ofrecen soluciones optimizadas para rangos de temperatura y condiciones de funcionamiento específicos.

Las tecnologías de nanoencapsulación y microencapsulación están revolucionando la entrega y el rendimiento de los materiales de cambio de fase. Estas técnicas de encapsulación avanzadas permiten la incorporación de PCM en una amplia gama de materiales, incluidos tejidos, materiales de construcción y productos electrónicos, al tiempo que mantienen su integridad y mejoran sus propiedades térmicas.

La integración de tecnologías inteligentes como sensores, actuadores y sistemas de control está transformando los sistemas PCM en soluciones inteligentes para la gestión térmica. Los sistemas PCM inteligentes pueden ajustar dinámicamente las temperaturas de cambio de fase, optimizar el almacenamiento y la liberación de energía y responder a las condiciones ambientales cambiantes, ofreciendo una mayor flexibilidad y eficiencia en diversas aplicaciones.

Los avances tecnológicos están impulsando la integración de materiales de cambio de fase en materiales de construcción como hormigón, aislamiento y materiales para techos. Los materiales de construcción mejorados con PCM ofrecen un rendimiento térmico superior, reducen el consumo de energía para calefacción y refrigeración y contribuyen a diseños de edificios sostenibles que priorizan la eficiencia energética y la comodidad de los ocupantes.

Desafíos clave del mercado

Interrupciones en la cadena de suministro

La pandemia de COVID-19 ha exacerbado las interrupciones en la cadena de suministro de PCM, causando escasez de suministro, retrasos en la producción y desafíos logísticos. Los confinamientos, las restricciones de viaje y la escasez de mano de obra provocados por la pandemia han alterado las operaciones de fabricación, el abastecimiento de materias primas y las redes de transporte, lo que ha provocado cuellos de botella e interrupciones en la cadena de suministro. Como resultado, los fabricantes y los usuarios finales de PCM se han enfrentado a desafíos para obtener materias primas, cumplir con los pedidos y cumplir con los plazos de los proyectos.

Los PCM se fabrican utilizando una variedad de materias primas, incluidas parafinas, ácidos grasos, materiales de origen biológico y sales inorgánicas. Las interrupciones en la cadena de suministro de estas materias primas, como la escasez, la volatilidad de los precios y las limitaciones de suministro, pueden afectar la producción y la disponibilidad de PCM. Las fluctuaciones en los precios y la disponibilidad de las materias primas pueden afectar los costos de producción, los márgenes de ganancia y las estrategias de precios de los fabricantes de PCM, lo que influye en la dinámica del mercado y la competitividad.

El sector del transporte y la logística desempeña un papel crucial en la cadena de suministro de PCM, facilitando el movimiento de materias primas, productos intermedios y productos terminados entre regiones y países. Sin embargo, las interrupciones en las redes de transporte, los cierres de puertos, los retrasos en las aduanas y las limitaciones de capacidad de carga pueden impedir la entrega oportuna de productos PCM a los clientes. Los desafíos logísticos y los retrasos en el transporte aumentan los plazos de entrega, afectan la gestión de inventarios e interrumpen las operaciones de la cadena de suministro, lo que plantea desafíos para los fabricantes de PCM y los usuarios finales.

Tendencias clave del mercado

Expansión de la logística de la cadena de frío

La creciente demanda de productos sensibles a la temperatura, incluidos alimentos perecederos, vacunas, productos biológicos y productos químicos especiales, está impulsando la necesidad de soluciones logísticas de cadena de frío confiables. Las tecnologías basadas en PCM ofrecen un medio eficaz para mantener el rango de temperatura requerido en toda la cadena de suministro, lo que garantiza la calidad del producto y el cumplimiento de las normas regulatorias.

La industria de alimentos y bebidas está experimentando un mayor enfoque en la seguridad alimentaria, la calidad y la extensión de la vida útil. Las soluciones PCM desempeñan un papel fundamental en la conservación de la frescura, el valor nutricional y los atributos sensoriales de los alimentos perecederos, ya que evitan las fluctuaciones de temperatura durante el almacenamiento y el transporte.

La industria farmacéutica depende en gran medida de la logística de la cadena de frío para mantener la eficacia y la estabilidad de los medicamentos y las vacunas sensibles a la temperatura. Las soluciones de envasado térmico basadas en PCM se adoptan cada vez más para garantizar la integridad de los productos farmacéuticos durante el tránsito, especialmente en regiones con condiciones ambientales difíciles.

Las tecnologías PCM están ganando terreno debido a sus beneficios ambientales, incluida la eficiencia energética y la reducción de la huella de carbono. Las soluciones de cadena de frío basadas en PCM ofrecen una alternativa sostenible a los sistemas de refrigeración tradicionales, lo que conduce a un menor consumo de energía y emisiones de gases de efecto invernadero.

Los avances continuos en las formulaciones de PCM, los diseños de envasado y los métodos de aplicación están impulsando la innovación en el mercado. Los fabricantes están desarrollando nuevos productos PCM con propiedades térmicas mejoradas, mayor durabilidad y compatibilidad con varios materiales de embalaje, ampliando así su aplicabilidad en la logística de la cadena de frío.

Información segmentaria

Información del producto

Según la categoría de producto, el segmento de parafina emergió como el actor dominante en el mercado global de materiales de cambio de fase en 2023. La parafina exhibe una excelente estabilidad térmica en un amplio rango de temperaturas, lo que la hace adecuada para diversas aplicaciones que requieren un control preciso de la temperatura. Sus características de cambio de fase estable aseguran un almacenamiento y liberación de energía térmica confiable, lo que contribuye a su dominio en el mercado de PCM.

Los PCM a base de parafina tienen una alta capacidad de almacenamiento de calor latente, lo que significa que pueden absorber y liberar grandes cantidades de energía térmica durante las transiciones de fase. Esta alta capacidad de almacenamiento de calor hace que la parafina sea un material eficiente y eficaz para almacenar energía térmica en aplicaciones como aislamiento de edificios, sistemas HVAC y almacenamiento de energía solar térmica.

La parafina es un material de costo relativamente bajo en comparación con otras opciones de PCM, lo que la convierte en una opción rentable para diversas aplicaciones. Su asequibilidad la convierte en una opción atractiva para la implementación a gran escala en proyectos comerciales e industriales, lo que impulsa su dominio en el mercado de PCM.

Perspectivas regionales

Europa emergió como la región dominante en el mercado global de materiales de cambio de fase en 2023, con la mayor participación de mercado en términos de valor. Europa ha estado a la vanguardia en la implementación de estrictas regulaciones y estándares de eficiencia energética de edificios para reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono en el sector de la construcción. Los PCM se utilizan ampliamente en materiales de construcción como aislamiento, placas de yeso y sistemas de techado para mejorar el confort térmico y la eficiencia energética en los edificios. El fuerte énfasis en el diseño y la construcción de edificios energéticamente eficientes ha impulsado la demanda de PCM en Europa, convirtiéndola en un mercado dominante para las aplicaciones de PCM en la industria de la construcción.

Los gobiernos europeos han implementado políticas de apoyo, incentivos y programas de financiación para promover la adopción de tecnologías de energía renovable y soluciones energéticamente eficientes, incluidos los PCM. Programas como la iniciativa Horizonte 2020 de la Unión Europea, la Directiva de Eficiencia Energética y los códigos de construcción nacionales incentivan el uso de materiales de construcción mejorados con PCM y sistemas de almacenamiento de energía en edificios residenciales, comerciales e institucionales. Estas políticas crean un entorno regulatorio favorable e impulsan el crecimiento del mercado de PCM en Europa.

Europa cuenta con una sólida infraestructura de investigación y desarrollo con instituciones académicas líderes, centros de investigación y colaboraciones industriales centradas en las tecnologías de PCM. Las iniciativas de investigación europeas como la Plataforma Tecnológica Europea sobre Calefacción y Refrigeración Renovables (RHC-Platform) y la Alianza Europea de Investigación Energética (EERA) apoyan la investigación colaborativa, la innovación y el intercambio de conocimientos en el campo de los PCM. Las sólidas capacidades de I+D de la región impulsan los avances tecnológicos, la innovación de productos y el liderazgo del mercado en aplicaciones de PCM en varios sectores.

Desarrollo reciente

• En junio de 2023, DIC Corporation reveló una alianza estratégica con Phase Change Solutions Inc. (PCS), un proveedor de soluciones de gestión térmica, destinada a lanzar productos para aplicaciones de infraestructura en Japón. Esta colaboración implica la comercialización de productos que incluyen materiales de cambio de fase BioPCM de PCS a empresas dedicadas a la construcción de edificios de oficinas, complejos industriales e instalaciones logísticas. Estas soluciones de gestión térmica eficientes desempeñan un papel en la reducción de las emisiones de CO2.

Actores clave del mercado

• Henkel AG & Co. KGaA        
• Honeywell International.Inc.
• Croda International Plc
• PureTemp LLC
• Laird Limited
• Rubitherm Technologies GmbH
• PCM Products Ltd
• Climator Sweden AB
• Shin-Etsu Chemicals Co., Ltd.
• Tecnología de plástico Dongguan Guo Heng co., LTD