Tamanho do mercado de materiais de mudança de fase, compartilhar e tendências 2025-2035

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Outlook da indústria

O Mercado de Materiais de Mudança de Fase representou US$ 2,38 bilhões em 2024 e espera-se que chegue a US$ 15,4 bilhões em 2035, crescendo em um CAGR de cerca de 18,5% entre 2025 e 2035. Materiais de mudança de fase (PCMs) que o mercado está centrado no trabalho alterando sua fase e criando ou liberando energia térmica, normalmente tomando o interruptor de fase sólido-líquido. Estes materiais são aplicáveis em TES e controle de temperatura em alguns setores, tais como energia, construção de edifícios, eletrônica, indústrias médicas e automotivas. Estes materiais também permitem o controle da temperatura, tornando o consumo de energia para aquecimento ou resfriamento mínimo. Os principais fatores por trás deste mercado incluem a crescente ênfase na eficiência energética, a expansão do uso da gestão térmica na eletrônica e a adição de aplicações no armazenamento de sistemas de energia renovável. No entanto, os PCMs baseados em bio para fins de isolamento também vêm à luz à medida que a sustentabilidade se torna um problema.

Opinião de especialistas da indústria

“O uso de materiais de mudança de fase está crescendo rapidamente no armazenamento de energia, particularmente em aplicações de construção e têxteis. Ao integrar PCMs, podemos gerenciar flutuações de temperatura e reduzir o consumo global de energia de estruturas, o que é crítico para práticas de construção eficientes em energia. ”

• David R. Meyers, Vice-presidente de Engenharia da Outlast Technologies

Relatório Scope:

Dinâmica de Mercado

Crescer a demanda por materiais de construção energeticamente eficientes e sustentáveis

O foco crescente em aumentar a conservação de energia em edifícios e infraestrutura é um fator importante que promove o mercado de PCM. Devido ao aumento da conscientização sobre os impactos ambientais, mais órgãos reguladores e indústrias estão incentivando a arquitetura de construção mais compatível com o verde e o design ideal de consumo de energia. Os PCMs são adequados para uso em edifícios, pois garantem que as temperaturas internas sejam bem controladas, assim há menos demanda por equipamentos de aquecimento e resfriamento. Em painéis de isolamento, placas de parede e janelas, os gatilhos PCM sugam calor excessivo durante o dia e liberam o calor à noite, portanto, mantendo um clima interno estável e aumentando o conforto para aqueles dentro do edifício. Esta tendência é especialmente intensa nas áreas do mundo europeu e América do Norte, onde os PCMs ajudam a fazer investimentos em conformidade com os regulamentos de conservação de energia e receber certificações correspondentes como LEED. Além disso, as partes interessadas com preocupações para o bem-estar do nosso planeta querem casas sustentáveis; portanto, acelerando a necessidade de PCM em edifícios. Atualmente, quando o uso de materiais de construção sustentáveis está na moda, PCMs já estão integrados em estruturas ambientalmente amigáveis contemporâneas.

Aumento da adoção na gestão térmica para dispositivos eletrônicos

Usos avançados de PCMs para controle térmico em itens eletrônicos são devido à aplicação crescente de controle térmico em dispositivos de streaming portáteis e eficientes. O tamanho de encolhimento, maior potência de processamento e maior complexidade de eletrônica de consumo e dispositivos industriais geram calor, o que leva à diminuição da vida e desempenho do dispositivo. Os PCMs desempenham o papel dos meios de armazenamento de energia térmica removendo efetivamente o calor excessivo e regulando as temperaturas operacionais do equipamento para garantir sua confiabilidade.

Em dispositivos portáteis, como smartphones, laptops e servidores de dados, PCMs protegem contra danos térmicos, mantendo a espessura a um mínimo, portanto, mais adequado. Ele também aumentou os requisitos de gerenciamento térmico como o processamento é contínuo com o advento da tecnologia 5G e IoT. Os PCMs ajudam a melhorar o controle térmico para alcançar maior eficiência do dispositivo; tais aplicações se aplicam em toda a indústria eletrônica e, portanto, são cruciais.

Custos elevados associados à produção avançada de materiais PCM

A maior restrição ao mercado é os altos custos incorridos na fabricação de materiais de mudança de fase superior inerentes (PCMs). O custo da produção de PCMs, especialmente PCMs de alto desempenho e encapsulados é relativamente elevado, uma vez que seu processo de produção envolve vários procedimentos sofisticados e requer materiais específicos. Por exemplo, microencapsulação e nanoencapsulação envolvem insumos tecnológicos elevados e mecanismos de controle de qualidade extensos para garantir a eficiência e estabilidade dos PCMs que irão impulsionar os preços. Além disso, PCMs biodegradáveis e ambientalmente amigáveis, embora sejam baseados em recursos renováveis e muitas vezes exigem procedimentos de extração sofisticados, são ligeiramente caros.

Estes custos mais elevados reduzem a viabilidade de sistemas baseados em PCM, impedindo assim seu uso na maioria dos mercados econômicos. É por isso que as pequenas e médias empresas podem enfrentar dificuldades no uso desses materiais, apesar de suas características óbvias de economia de energia. Portanto, a indústria PCM luta para chegar a um compromisso entre o produto R&D e a acessibilidade para estender os limites do público-alvo e cobrir o maior número de áreas de aplicação possível com PCMs de nova geração.

Emergindo PCMs baseados em bio para soluções de armazenamento de energia ecológica

Os Materiais de Mudança de Fase Bio-baseados (PCMs) são usados em todo o mundo devido ao crescimento da necessidade de usar materiais de energia sustentáveis. Estes PCMs, que são bio-baseados em recursos renováveis, como óleos baseados em plantas e ácidos graxos, diferem dos PCMs sintéticos convencionais no sentido de que eles são ambientalmente amigáveis. Os PCMs baseados em bio são bons meios de armazenamento de calor e diminuiriam o uso de combustíveis fósseis, favorecendo assim os planos de desenvolvimento sustentável do mundo. Mais comumente, eles são incorporados em produtos de construção, refrigeração, isolamento e produtos perecíveis e embalagens de alimentos, para fins termostáticos sem efeitos negativos no ambiente.

Além disso, os PCMs baseados em bio ajudam a alcançar a certificação de construção verde em aspectos de energia e desempenho de carbono. O avanço contínuo na encapsulação e na estabilidade material está melhorando ainda mais seu desempenho e durabilidade, o que os qualifica para serem usados em sistemas de longa duração. Devido à tendência contínua de substituição de materiais convencionais por seus equivalentes baseados em bio, tais como PCMs baseados em bio, indústrias que buscam otimizar os custos de energia apresentam uma oportunidade de alto crescimento.

Inovações em tecnologias de encapsulamento para melhor desempenho PCM

As novidades emergindo atualmente em tecnologias de encapsulação estão estendendo as capacidades dos Materiais de Mudança de Fase (PCMs). Um processo de encapsulação normalmente consiste em envolver PCMs dentro de conchas de proteção ou matriz, o que retarda a condutividade térmica e impede PCMs de vazamento ou separação durante as mudanças de fase entre estado líquido e sólido. Níveis mais elevados de micro- e nano-encapsulação permitem a incorporação de PCMs em estruturas compostas e filmes finos, aumentando assim as oportunidades de produto em eletrônica, roupas e construção. Essas tecnologias também melhoram as taxas de condutividade térmica e condutividade térmica, melhorando assim o desempenho de PCMs nesse aspecto do controle de temperatura. A encapsulação mantém o desempenho térmico PCM a altas temperaturas e prolonga a vida útil do PCM em aplicações de armazenamento de energia e isolamento de construção. Com essas inovações, PCMs pode resolver os problemas de links para aplicações de alto desempenho e desenvolver uma tendência de economia de energia em várias indústrias.

Análise de Segmento

Com base no tipo, PCMs orgânicos atraem usuários por causa das propriedades e facilidade de manuseá-los em contraste com outros tipos de PCMs. O parafina é o PCM orgânico mais usado, pois exibe características térmicas favoráveis, alto calor de fusão e não-toxicidade e pode ser usado na construção de aplicações de isolamento, têxteis e embalagens. Os ácidos gordos estão, por outro lado, aumentando na demanda em várias iniciativas devido à sua natureza ambientalmente amigável e biodegradável em práticas sustentáveis na construção e outras aplicações de engenharia civil.

Encapsulado inorgânico PCMs, hidratos de sal e ligas metálicas são usados para fins específicos por causa de sua alta capacidade de armazenamento de energia. Hidratos de sal são baratos, mas podem experimentar problemas como supercooling, problemas que podem ser resolvidos por métodos modernos de encapsulação. Uma liga metálica é usada para vários sistemas eletrônicos e de armazenamento de energia por causa desta propriedade, juntamente com sua capacidade de suportar condições de alta temperatura e pressão. Os PCMs baseados em bio estão recebendo atenção considerável porque são feitos a partir de fontes renováveis, que são benéficas para as empresas que operam em indústrias relacionadas com a sustentabilidade, como as indústrias de saúde e embalagens.

Com base na aplicação, a indústria de construção e construção, particularmente na regulação da temperatura dentro de materiais de isolamento minimiza os custos de aquecimento e resfriamento. Da mesma forma, os têxteis adaptam PCMs a vestuários e materiais, apresentando-os como quentes e confortáveis para usar roupas ou roupas de cama. Os PCMs em aplicações HVAC são aplicados para melhorar a estabilidade da temperatura dentro das instalações, aumentando a utilização de energia em ar condicionado e aquecimento. Os PCMs desempenham o papel de proteger baterias, veículos elétricos e eletrônicos de consumo de superaquecimento. A aplicação de PCMs em sistemas de armazenamento de energia, como os aliados com energia solar fotovoltaica e armazenamento de energia renovável está aumentando. Os PCMs foram submetidos ao setor de saúde para regular os produtos médicos sensíveis à temperatura em instalações de saúde e a indústria de embalagens através de armazenamento em cadeia fria para produtos farmacêuticos e alimentares.

Análise regional

A Europa lidera o mercado de Materiais de Mudança de Fase (PCM) por causa da mudança para edifícios com eficiência energética e padrões de regulação ambientalmente conscientes que a região possui. Da mesma forma, o mercado de construção e construção tem sido muito ativo no uso de PCMs em toda a Europa, com ênfase em edifícios de eficiência energética geral nos edifícios existentes, aumentando assim a demanda por PCMs em aplicações de isolamento e armazenamento térmico. Além disso, abrangendo o aspecto das indústrias automotivas e eletrônicas avançadas, a Europa domina o mercado de PCMs para gerenciamento térmico em veículos elétricos (EVs) e eletrônicos de consumo. Factores como os principais intervenientes no mercado e o apoio da política governamental aos materiais de construção ambientalmente amigáveis continuam a reforçar a fortaleza da Europa.

Espera-se que a região Ásia-Pacífico domine o crescimento do mercado para PCM devido ao aumento da industrialização, urbanização e aumento dos projetos de desenvolvimento de infraestrutura. Países como China, Índia e Japão já gastam muito dinheiro em tecnologias de construção projetadas para gerenciar PCMs que controlam a temperatura e economizar energia. Além disso, as indústrias eletrônicas e automotivas estão crescendo rapidamente na região, e geram um enorme interesse nos sistemas de gerenciamento térmico baseados em PCM à medida que a indústria automóvel muda para veículos elétricos. O foco crescente nas energias renováveis e o armazenamento de energia térmica estimulam igualmente o mercado, porque as autoridades da Ásia-Pacífico continuam a apoiar as políticas de proteção ambiental e procuram soluções de armazenamento de energia melhoradas à medida que a demanda continua a crescer rapidamente.

Paisagem Competitiva

A estrutura do mercado de Materiais de Mudança de Fase (PCM) é bastante saturada: compreende fabricantes internacionais e nacionais e fornecedores de vários tipos de armazenamento de energia de bolso e soluções de gerenciamento térmico. Embora muitos jogadores, incluindo Croda International Plc, Honeywell International Inc., e Henkel AG & Co. KGaA, controlam o mercado, novos PCMs futuros têm oportunidades e desafios significativos na utilização de tecnologias avançadas e bio-baseadas e setores como construção, eletrônica e logística de cadeia fria. Os fornecedores de PCM também estão prestando mais atenção ao R&D de novas formas de onda com alta densidade de energia, juntamente com melhorias de estabilidade térmica a longo prazo em tecnologias de encapsulamento. As iniciativas conjuntas, alianças, fusões e estratégias de aquisição são integradas para aumentar a quota de mercado e para lidar com a crescente demanda por soluções sustentáveis de gestão térmica. No caso das tendências de sustentabilidade, alguns PCMs emergentes são ambientalmente amigáveis, mais dependentes de fontes renováveis e energeticamente eficientes que respondem às indústrias que alimentam suas emissões. Esta competição é promovida pela inovação, pela conformidade projetada com as normas regulamentares e pela crescente demanda por produtos que podem ser adaptados a uma ampla gama de usos.

Tamanh, Company Shares Analysis, 2024

Para explorar uma análise aprofundada neste relatório - Solicitar relatório de amostra

Desenvolvimentos recentes:

• Em março de 2023, a BioLife Solutions lançou Ultraguarda, o primeiro não tóxico, não perigosos e não inflamável -70° Material de mudança de fase C (PCM) para proteção de temperatura ultra baixa (ULT). Atualmente, a ultra-guarda é usada para duas aplicações, uma retenção de temperatura onde os freezers ULT são sem energia e outro no armazenamento de material biológico de bancada, uma alternativa ao gelo seco.
• Em outubro de 2022, Shanghai Polytechnic Pesquisadores universitários anunciaram o desenvolvimento de uma nova fase eficiente microcápsulas de mudança para armazenar energia solar. A microcápsula recentemente projetada demonstrou transferência de calor aprimorada, propriedades de armazenamento e conversão fototérmica de alto desempenho.

Cobertura de relatórios:

Por tipo

• PCMs orgânicos
  • Parafina
  • Ácidos gordos
• PCMs inorgânicos
  • Hidratos de sal
  • Ligas metálicas
• PCMs baseados em bio

Por tecnologia de encapsulamento

• Micro-Encapsulação
• Macro-encapsulação
• Encapsulação híbrida

Por Formulário

• Pó em pó
• Granulas
• Líquidos
• Outros

Por temperatura

• Abaixo de 0°C
• 0°C - 10°C
• 10°C - 30°C
• Acima de 30°C

Por aplicação

• Construção e construção
• Têxteis
• HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado)
• Eletrônica
• Transportes
• Armazenamento de energia
• Saúde
• Embalagem de embalagem
• Outros

Por região

América do Norte

• EUA.
• Canadá

Europa

• U.K.
• França
• Alemanha
• Itália
• Espanha
• Resto da Europa

Ásia Pacífico

• China
• Japão
• Índia
• Austrália
• Coreia do Sul
• Singapura
• Resto da Ásia Pacífico

América Latina

• Brasil
• Argentina
• México
• Resto da América Latina

Oriente Médio e África

• GCC Países
• África do Sul
• Resto do Oriente Médio e África

Lista de empresas:

• Croda Internacional Plc
• Sasol
• Henkel AG & Co. KGaA
• Cryopak
• Merck KGaA
• Pluss Advanced Technologies Pvt. Ltd
• PurTemp LLC
• Teappcm
• Tecnologias de Rubitherm GmbH
• Tecnologias de cadeia fria
• Sistemas E Global
• PCM Produtos Ltda
• Climator Suécia AB
• Laird Technologies, Inc.
• Revisão de Honeywell Inc.
• Soluções de Mudança de Fase

Perguntas frequentes (FAQs)