Shape Memory Materials Market - Forecasts from 2024 to 2029
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리서치사:Knowledge Sourcing Intelligence
발행일:2024년 07월
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형상 기억 재료 시장은 예측 기간(2024-2029년) 동안 10.78%의 연평균(CAGR)으로 성장할 것으로 예상됩니다.
형상 기억 재료는 여러 최종사용자 산업에서 유용합니다. 기억 재료는 적절한 자극을 받으면 왜곡된 후 원래의 모양을 되찾을 수 있습니다. 왜곡 후 원래 모양으로 돌아가는 성질을 형상 기억 효과(SME)라고합니다. 초탄성 또는 점탄성 또한 이러한 재료의 특정 조건에서 일반적으로 관찰됩니다. 이러한 재료 특성은 높은 압력과 내구성이 요구되는 곳에서 유용한 응용 분야입니다. 형상 기억 재료 시장의 성장을 이끄는 주요 촉진요인은 항공우주 및 항공, 건축 및 건설, 자동차 분야의 수요 증가입니다. 또한, 헬스케어 분야에서 이러한 소재의 혁신적인 응용 분야도 시장을 촉진하고 있습니다.
이러한 소재 중 하나는 형상 기억 합금인 니티놀(Nitinol)입니다. 이 소재는 기존 소재의 성능을 능가하는 초탄성 소재로, 엔지니어에게 다양한 온도와 조건에서 작동할 수 있는 매우 강하고 가벼운 소재의 능력을 제공합니다.
응용 분야로 생각할 수 있는 분야는 건축 및 건설입니다. 이러한 재료가 수리, 개조, 건설 등에 사용되는 경우입니다. 중국의 추산에 따르면 2021년부터 2025년까지 신규 인프라에 대한 총 투자액은 27조 위안(4조 2,000억 달러)에 달할 것으로 예상됩니다. 수요가 예상되는 건설 자재 산업이 중요하게 여겨집니다.
형상 기억 재료 시장의 촉진요인:
건설 및 건축 산업에서 활용 확대
건축 및 건설의 구조적 과제 중 하나는 지진, 홍수, 허리케인 등 자연재해에 견딜 수 있는 구조물을 개발하는 것입니다. 이러한 구조물은 어떤 상황에서도 붕괴되어서는 안 됩니다. 형상 기억은 건축뿐만 아니라 수년간의 마모와 손상 후 보수 및 보강에도 사용됩니다. 이러한 재료는 양방향 움직임에 대한 초탄성이 요구됩니다. 변형을 방지하기 위해 또는 건축을 위해 다양한 방식으로 사용될 수 있습니다.
2022년 미국의 건설 지출은 22조 8,081억 4,000만 달러, 2023년에는 24조 2,603억 4,100만 달러에 달했습니다. 이러한 성장은 산업의 역동성을 설명합니다. 건설 수요는 고용 가능성을 높일 뿐만 아니라 이 분야의 원자재 수요를 증가시킬 것으로 보입니다. 형상 기억 재료의 향후 혁신적이고 솔루션 기반 응용으로 인해 수요가 증가할 가능성이 높습니다.
항공우주 산업에서의 활용 확대
항공우주 및 항공 공학의 부품과 메커니즘은 복잡하고 고도의 응용이 필요합니다. 따라서 형상 기억 재료는 날개와 비행을 위한 변형 구조를 형성합니다. 이러한 기업 중 하나인 Nimesis는 위성 발사 로켓과 그 장비 제조업체에 형상 기억 합금을 제공하고 있습니다. 초탄성, 형상 기억, 고온 합금 및 초저온 합금 재료를 제공하며 다양한 모양으로 제공됩니다. 일반적인 형상 기억 합금으로는 CuAlNi, NiTi, CuAlBe, NiTiCo, NiTiHf, NiTiCu, NiTiNb 등이 있습니다.
또한, 형상 기억 재료의 사용은 낮은 중량비로 인해 증가하고 있으며, 연료 소비를 쉽게 줄이고 상당한 수준까지 비용을 절감할 수 있습니다. 항공 부문이 성장하고 항공 교통량이 해마다 증가함에 따라 항공기 및 관련 유지보수 부품에 대한 변경 수요가 증가하여 형상 기억 재료에 대한 수요가 증가할 수 있습니다.
또한, 드론의 다방면에 걸친 수요 증가, 특히 국방 분야에서 무인항공기(UAV)는 장시간 비행을 위해 특별히 설계되었으며, 현장에서 적절한 용도에 사용되는 형상 기억 재료를 고려하면 이러한 재료에 대한 수요가 증가할 것으로 보입니다.
다양한 산업 분야의 수요
형상 기억 재료는 열, 빛, 적외선, 침수, 전기장, 자기장 등의 자극에 의해 모양이 변하기 때문에 섬유 산업과 패션 산업에서 그 용도가 확대되고 있습니다. 열가소성 원사와 같은 소재는 온도 변화에 따라 모양이 변하는 특성이 있습니다. 온도가 낮으면 단단해집니다. 고온이 되면 부드러워집니다. 그에 따라 유연하거나 딱딱하게 만들 수 있습니다. 이 소재의 이러한 특성은 새로운 소재를 시도하려는 패션 애호가들의 관심을 끌 것으로 보입니다.
또한, Shape Memory Medical Inc.는 2024년 6월에 혈관 내 사용을 위한 맞춤형 형상기억 폴리머를 개발했습니다. 이 회사는 카테터 전달을 위해 압착되어 혈액과 접촉하면 자가 팽창하는 다공성, 방사선 투과성, 색전성 스캐폴드인 새로운 다공성 형상기억 폴리머를 사용하고 있습니다. 회사는 AAA-SHAPE Pivotal Trial에서 첫 환자를 치료했다고 발표했습니다. 이는 헬스케어 분야에서 형상기억 소재의 사용이 확대되고 있음을 보여주며, 헬스케어 분야에서 형상기억 소재의 역할이 어떻게 진화할 것인지에 대한 전망을 제시합니다.
예측 기간 동안 아시아태평양이 형상 기억 재료를 지배할 것입니다.
이 지역에는 중국, 일본, 인도, 한국 등의 국가가 있습니다. 이들 국가는 이 지역과 세계에서 가장 큰 경제 규모를 자랑합니다. 인도와 같은 신흥 경제 국가들은 항공 및 항공 산업과 같은 다양한 분야에서 활발한 수요와 발전을 보이고 있습니다.
인도에서는 항공사들이 112대의 항공기를 추가하여 2023년 12월까지 총 771대를 보유하게 됩니다. Boeing India에 따르면 인도의 단일 통로 민간항공기 수요는 2042 년까지 2,320 대에 달할 것으로 추정되며, 이는 인도의 항공 교통량 증가와 항공 수요 증가를 유지하는 데 따른 것입니다. 이 수치는 항공 산업에서 형상 기억 재료의 상대적 수요가 이러한 수요 증가에 대응할 수 있음을 시사합니다.
또한, 국제에너지기구(IEA)에 따르면 중국은 전기자동차의 최대 소비국이 되어 세계 전기자동차 시장 확대의 중심이 되고 있습니다. 중국은 제조 부문에서 큰 국제 점유율을 차지하고 있습니다. 이에 따라 형상기억소재와 같은 원자재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 형상기억소재의 용도는 의료기기 제조에 큰 비중을 차지합니다. 따라서 세계 최대 의료기기 생산국 중 하나인 중국에서 형상기억소재에 대한 수요가 증가할 것으로 보입니다.
형상 기억 재료 시장의 억제요인:
형상 기억 재료를 적용할 때 가장 흔하게 직면하는 문제는 복잡한 형상을 설계하고 적용해야 하는 경우입니다. 어떤 재료가 어떤 용도에 적합한지 판단하는 것은 다양한 조직에서 어려운 과제입니다. 이는 형상 및 재료의 연구 및 개발에 드는 높은 비용에 대한 추가적인 부담을 가중시킬 수 있습니다.
또한, 특정 재료를 사용하는 것은 환경에 해로울 수 있으며, 재활용 또는 변경이 필요할 수 있습니다. 형상 기억 재료에 대한 환경적 우려로 인해 개발이 일반적인 프로세스보다 지연될 수 있습니다.
형상 기억 재료 시장의 주요 발전:
2024년 6월, BIO INX는 바이오 잉크 기술을 선도하는 기업입니다. 이 회사는 2024년 6월에 DEGRES INX를 출시했습니다. 이 소재는 3D 프린팅 후 모양을 변경할 수 있으며, 체온으로 가열하면 인쇄 당시의 모양으로 돌아갑니다. 소재 특성은 폴리에스테르 기반이며 생분해성이며, 37℃에서 형상 변화 특성을 나타냅니다. 이는 복잡한 형상을 인쇄하고 가열로 변형 또는 압축할 때 유용합니다. 체온 이하로 냉각하면 다시 원래대로 돌아갑니다. 재가열하면 원래의 복잡한 모양으로 돌아갑니다.
2024년 3월, Shape Memory Medical Inc.는 HBM Healthcare Investments(Cayman) Ltd, WexMed II LLC, HBM-Medfocus LLC, Emergent Medical Partners II, L.P. 를 포함한 얼리버드 벤처 캐피탈(Earlybird Venture Capital)이 이끄는 신규 및 기존 멤버들의 투자를 발표했습니다. 이번 투자는 3,800만 달러 규모의 시리즈 C 자금 조달입니다. 이 회사는 저밀도, 다공성 및 색전 물질을 제공하는 형상기억 폴리머의 독보적인 회사로 자리매김하고 있습니다. 이번 자금 조달을 통해 회사는 대동맥 및 말초혈관 시장을 위한 형상기억고분자 기술 개발을 가속화할 수 있으며, Shape Memory Medical Inc.는 아시아, 중동, 유럽, 북미, 남미, 호주 등 25개국 이상에서 승인된 의료기기 개발에 전념하고 있습니다. 개발 중입니다.
2023년 6월, Fort Wayne Metals와 클리블랜드에 위치한 NASA의 글렌 연구 센터는 달 탐사선 아르테미스(Artemis)의 탐사에 도움이 되는 혁신적인 로버 타이어용 형상기억 합금 소재 기술을 개발하기 위해 협력했습니다. 양측의 협력 관계에는 달 표면의 다양한 용도를 위한 니티놀 소재 개발을 위한 화성 조건 연구도 포함되어 있습니다. 극한의 추위와 미지의 지형 등 달의 극지방은 시험에 있어 중요한 도전이 될 것입니다. 따라서 니티놀 소재는 달의 미개척지에서 적응성을 테스트할 것입니다. 이전에 두 기관은 화성 탐사선 임무와 같은 많은 항공우주 응용 분야를위한 니티놀 재료 설계에 협력했습니다.
형상 기억 재료는 다음과 같이 세분화되어 분석됩니다:
최종사용자 산업별
항공우주
자동차
건강관리
건축 및 건설
로봇
기타 산업
재료 유형별
구리계 합금
니켈계 합금
니티놀
니오브
폴리에틸렌 테레프탈레이트
폴리우레탄 필름
폴리에틸렌
폴리프로필렌
기타 재료
지역별
북미
미국
캐나다
멕시코
남미
브라질
아르헨티나
기타 남미
유럽
영국
독일
프랑스
이탈리아
스페인
기타 유럽
중동 및 아프리카
사우디아라비아
UAE
기타 중동 및 아프리카
아시아태평양
중국
인도
일본
한국
대만
태국
인도네시아
기타 아시아태평양
목차
제1장 소개
시장 개요
시장 정의
조사 범위
시장 세분화
통화
가정
기준 연도와 예측 연도 타임라인
이해 이해관계자에 대한 주요 이점
제2장 조사 방법
조사 설계
조사 과정
제3장 주요 요약
주요 조사 결과
애널리스트의 견해
제4장 시장 역학
시장 성장 촉진요인
건설 업계에서 용도 증가
항공우주 산업의 용도 증가
다수의 업계로부터의 수요
시장 성장 억제요인
용도에서 기술적 과제와 높은 조사 비용
Porter's Five Forces 분석
업계 밸류체인 분석
제5장 형상 기억 재료 시장 : 최종 이용 산업별
소개
항공우주
자동차
헬스케어
건축·건설
로봇공학
기타 산업
제6장 형상 기억 재료 시장 : 재료별
소개
구리계 합금
니켈기 합금
니티놀
니오브
폴리에틸렌 테레프탈레이트
폴리우레탄 필름
폴리에틸렌
폴리프로필렌
기타 재료
제7장 형상 기억 재료 시장 : 지역별
세계 개요
북미
미국
캐나다
멕시코
남미
브라질
아르헨티나
기타 남미
유럽
영국
독일
프랑스
이탈리아
스페인
기타 유럽
중동 및 아프리카
사우디아라비아
아랍에미리트
기타 중동 및 아프리카
아시아태평양
중국
인도
일본
한국
대만
태국
인도네시아
기타 아시아태평양
제8장 경쟁 환경과 분석
주요 기업과 전략 분석
시장 점유율 분석
합병, 인수, 합의, 협업
경쟁 대시보드
제9장 기업 개요
Shape memory medical
BASF SE
Covestro AG
Evonik Industries AG
Spintech Holdings Inc.
Fraunhofer IAP
Composite Technology Development Inc.
Dupont De Nemours, Inc.
Lubrizol Corporation
Cornerstone Research Group
DJO(Colfax Corporation)
DYNALLOY, Inc
Medtronic
Fort Wayne Metals Research Products Corp
SMP Technologies Inc
EUROFLEX GmbH
SAES Getters S.p.A.
Nimesis Technology
ksm
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The shape memory materials market is anticipated to grow at a compound annual (CAGR) of 10.78% during the forecast period (2024-2029).
Shape memory materials are useful in multiple end-user industries. The memory materials could regain their original shape after distortion under the right stimulus. The property of returning to their original shape after distortion is known as the shape memory effect (SME). Superelasticity or visco-elasticity is also commonly observed under certain conditions for these materials. These material properties are useful applications in places where high pressure and durability are required. The major driving factors behind the shape memory materials market's growth are increasing demand from the fields of aerospace and aeronautics, the building and construction industry, and the automotive sector. The innovative application of these materials in the healthcare sector also drives the market.
One such material is Nitinol, which is a shape memory alloy. The material is superelastic, which is more than the traditional materials' performance, and provides engineers with an extremely tough, lightweight material capability that could be functional across a wide range of temperatures and conditions.
One possible field of application is building and construction. Where these materials are used in the repair, reconstruction, construction, etc. In China, according to the estimates, overall investment in new infrastructure from 2021 to 2025 would likely reach 27 trillion yuan ($ 4.2 trillion). Giving importance to the construction material industry that would be in demand.
SHAPE MEMORY MATERIALS MARKET DRIVERS:
Growing applications from the construction and building industry
One of the structural challenges of building and construction lies in developing a structure that can withstand natural calamities like earthquakes, floods, and hurricanes. These structures must not collapse under any circumstances. Shape memory is used not only for construction but also for repair and reinforcement after years of wear and damage. These materials are required for superelasticity under movement in both directions. They could be used in different ways to prevent deformations or construction.
In 2022, construction spending in the United States was US$22,808,140 million and became US$24,260,341 million in 2023. This growth explains the dynamics of the industry. The demand for construction would not only increase employability but also the overall demand for raw materials in the sector. With the upcoming innovative and solution-based application of shape memory materials, the demand will likely increase.
Increasing applications in the aerospace industry
The components and mechanisms in aerospace and aeronautics are complex and sophisticated in application. Thus, shape-memory materials shape the wings or the morphed structure for flying. One such company is Nimesis, which provides shape-memory alloys for satellite launchers and their equipment manufacturers. They provide material with superelasticity, shape memory, high-temperature alloys, and very low-temperature alloys and are available in different forms. Common shape memory alloys offered are CuAlNi, NiTi, CuAlBe, NiTiCo, NiTiHf, NiTiCu, and NiTiNb, among others.
Moreover, the use of shape memory materials has been increasing due to their low weight ratio, which can easily reduce fuel consumption and save costs to a significant level. The growing aviation sector and increasing air traffic every year could help to grow the demand for aircraft and their related maintenance parts for changes, which would increase the demand for shape memory materials.
Furthermore, the growing demand for drones in multiple aspects of the application, especially in the defense sector, unmanned aerial vehicles (UAVs) are specially designed for long flight hours, considering the shape memory materials used in the proper application in the field, the demand for these materials would grow.
Demand from multiple industries
Shape memory materials have been a growing application in the textile and fashion industry due to their shape-changing behavior due to stimuli like heat, light, infrared radiation, submersion in water, and electric or magnetic fields. Material such as thermo-formable yarn has a shape-changing property when there is a temperature change. It hardens when the temperature is lower. It becomes soft when applied to high temperatures. It can be made flexible and rigid accordingly. This behavior of the material is likely to drive the attention of fashion enthusiasts, who are trying to experiment with the new materials.
Moreover, Shape Memory Medical Inc. developed customizable shape memory polymers for endovascular applications in June 2024. It uses a novel-shaped memory polymer, a proprietary, porous, radiolucent, and embolic scaffold that is crimped for catheter delivery and self-expands upon contact with blood. They announced the first patient treated in the AAA-SHAPE Pivotal Trial. This showcased the growing use of shape memory materials in the healthcare sector and put perspective into the evolving role of shape memory materials in healthcare.
The Asia Pacific region will dominate the shape memory materials during the forecast period.
The region has countries like China, Japan, India, and South Korea. These countries have the largest economies in the region and the world. Developing economies like India are showing robust demand and development in various sectors, such as aeronautics and the aviation industry.
In India, operators added 112 aircraft, a total of 771 aircraft by December 2023. This induction of the new aircraft is in line with maintaining the increased air traffic and growing demand for air traffic in the country. According to Boeing India, the estimated demand for the single-aisle commercial airplane in India would be 2,320 by 2042. These figures suggest the relative demand for shape memory materials in the aviation industry to meet this growing demand.
Furthermore, China has become the global center for expanding the electric vehicle market by becoming the largest consumer of electric vehicles, according to the IEA (International Energy Agency). China has a significant international share in the manufacturing sector. Thus drawing demand for the raw materials used, such as shape memory materials. The application of shape memory materials has been tremendous in the manufacturing of medical devices. Thus, the demand for shape memory materials would increase in China, being the world's one of the largest producers of healthcare devices.
Shape memory materials market restraints:
The most common challenge faced when applying shape memory materials is when it is needed to design and apply complex shapes. Various organizations find it challenging to judge which material is useful for what application. This puts an extra burden on the high cost of research and development of that shape and materials.
Further, the use of certain materials could be harmful to the environment and need recycling and changes. The environmental concern regarding the shape memory materials could make its development slower than the usual process.
Shape Memory Materials Market Key Developments:
In June 2024, BIO INX is a leading company in bio-ink technologies. The company launched DEGRES INX in June 2024. This material can be shape changed after 3D printing and returns to its original printed shape when heated to body temperature. The material property is polyester-based, making it biodegradable. It exhibits the shape-changing property at 37°C. This is useful for complex shapes to be printed and deformed or compressed upon heating. It is again brought back by cooling below body temperature. Upon reheating, the original complex shape will be restored. The biological usage of the material includes bio-fabrication or 3D printing of cells and tissues for regenerative medicine applications.
In March 2024, Shape Memory Medical Inc announced the investment by the new and existing members led by Earlybird Venture Capital, including HBM Healthcare Investments (Cayman) Ltd., WexMed II LLC, HBM-Medfocus LLC, and Emergent Medical Partners II, L.P. Shape Memory Medical Inc. This is a Series C financing of $38 million. The company has established itself as a shape memory polymer's proprietary company, offering low-density, porous, and embolic material. With this funding, they could accelerate the development of shape memory polymer technology for aortic and peripheral vascular markets. Shape Memory Medical Inc. is dedicated to developing devices approved in more than 25 countries in the regions of Asia, the Middle East, Europe, the Americas, and Australia.
In June 2023, Fort Wayne Metals and NASA's Glenn Research Center in Cleveland were working together for the advancing shape memory alloy material technology for innovative rover tires, that is helpful in the agency's Artemis exploration efforts on the moon. The collaboration between the two included studying conditions on Mars for the Nitinol materials development for various lunar applications. The lunar poles pose a serious challenge for the testing, including extreme cold and unknown terrain features. Thus, Nitinol materials are tested for adaptation in the uncharted regions of the moon. Earlier, these two organizations collaborated on the engineered Nitinol materials for many aerospace applications, like the Mars rovers mission.
The shape memory materials are segmented and analyzed as follows:
By End-User Industry
Aerospace
Automotive
Healthcare
Building And Construction
Robotics
Other Industries
By Material Type
Copper-based Alloys
Nickel-based Alloys
Nitinol
Niobium
Polyethylene Terephthalate
Polyurethane Films
Polyethylene
Polypropylene
Others Materials
By Geography
North America
USA
Canada
Mexico
South America
Brazil
Argentina
Rest of South America
Europe
United Kingdom
Germany
France
Italy
Spain
Rest of Europe
Middle East and Africa
Saudi Arabia
UAE
Rest of the Middle East and Africa
Asia Pacific
China
India
Japan
South Korea
Taiwan
Thailand
Indonesia
Rest of Asia-Pacific
TABLE OF CONTENTS
1. INTRODUCTION
1.1. Market Overview
1.2. Market Definition
1.3. Scope of the Study
1.4. Market Segmentation
1.5. Currency
1.6. Assumptions
1.7. Base and Forecast Years Timeline
1.8. Key benefits for the stakeholders
2. RESEARCH METHODOLOGY
2.1. Research Design
2.2. Research Process
3. EXECUTIVE SUMMARY
3.1. Key Findings
3.2. Analyst View
4. MARKET DYNAMICS
4.1. Market Drivers
4.1.1. Growing applications from the construction and building industry
4.1.2. Increasing applications in the aerospace industry
4.1.3. Demand from multiple industries
4.2. Market Restraints
4.2.1. Technical challenges for application and the high cost of research
4.3. Porter's Five Forces Analysis
4.3.1. Bargaining Power of Suppliers
4.3.2. Bargaining Power of Buyers
4.3.3. The Threat of New Entrants
4.3.4. Threat of Substitutes
4.3.5. Competitive Rivalry in the Industry
4.4. Industry Value Chain Analysis
5. SHAPE MEMORY MATERIALS MARKET BY END-USER INDUSTRY
5.1. Introduction
5.2. Aerospace
5.3. Automotive
5.4. Healthcare
5.5. Building and Construction
5.6. Robotics
5.7. Other Industries
6. SHAPE MEMORY MATERIALS MARKET BY MATERIAL TYPE
6.1. Introduction
6.2. Copper-based Alloys
6.3. Nickel-based Alloys
6.4. Nitinol
6.5. Niobium
6.6. Polyethylene Terephthalate
6.7. Polyurethane Films
6.8. Polyethylene
6.9. Polypropylene
6.10. Other Materials
7. SHAPE MEMORY MATERIALS MARKET BY GEOGRAPHY
7.1. Global Overview
7.2. North America
7.2.1. United States
7.2.2. Canada
7.2.3. Mexico
7.3. South America
7.3.1. Brazil
7.3.2. Argentina
7.3.3. Rest of South America
7.4. Europe
7.4.1. United Kingdom
7.4.2. Germany
7.4.3. France
7.4.4. Italy
7.4.5. Spain
7.4.6. Rest of Europe
7.5. Middle East and Africa
7.5.1. Saudi Arabia
7.5.2. United Arab Emirates
7.5.3. Rest of Middle East and Africa
7.6. Asia-Pacific
7.6.1. China
7.6.2. India
7.6.3. Japan
7.6.4. South Korea
7.6.5. Taiwan
7.6.6. Thailand
7.6.7. Indonesia
7.6.8. Rest of Asia-Pacific
8. COMPETITIVE ENVIRONMENT AND ANALYSIS
8.1. Major Players and Strategy Analysis
8.2. Market Share Analysis
8.3. Mergers, Acquisitions, Agreements, and Collaborations
