세계의 방전 플라즈마 소결(SPS) 시장 : 시장 점유율 분석, 산업 동향 및 통계, 성장 예측(2025-2030년)
Global Spark Plasma Sintering - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2025 - 2030)
상품코드
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1630191
리서치사
:
Mordor Intelligence Pvt Ltd
발행일
:
2025년 01월
페이지 정보
:
영문
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세계의 방전 플라즈마 소결 시장은 예측 기간 동안 CAGR 5.9%를 기록할 전망입니다.
주요 하이라이트
- 최근 수십년동안 고전류 강도를 기반으로 한 정밀화 기술이 산업 분야에서 큰 관심을 끌고 있습니다. 이러한 기술 중 방전 플라즈마 소결은 지난 몇 년동안 가장 많이 채택된 방법으로 부상해 왔습니다. SPS 기술은 다양한 재료를 빠르고 효율적으로 치밀화할 수 있는 것과 고체 합성 및 합성을 수행하기에 적합한 장치이기 때문에 최근 재료 과학 및 재료 가공에 있어서 큰 진보를 이루고 있습니다.
- SPS는 FAST라고도 불리며 나노 재료로 품질 중심 제품을 개발하는 고속 분말 압밀 기술입니다. 이 기술은 나노 결정의 미세 구조를 유지하고 흥미로운 기능적 특성을 가진 재료를 만들 수 있기 때문에 큰 주목을 받고 있습니다. SPS 시스템은 핫 프레스(HP) 소결, 열간 정수압 프레스(HIP), 대기로와 같은 기존 방법을 능가합니다. 마이크로스파크 플라즈마는 SPS 공정에서 제안된 다양한 물리적 메커니즘 중에서 가장 일반적인 기술입니다.
- 최근 SPS는 고강도, 초미세 결정 재료, 분산 강화 재료, 열전 재료, 금속-다이아몬드(또는 일반적으로 금속-탄소) 복합재료, 스퍼터 타겟의 제조에 적합한 옵션으로 부상하고 있습니다. 또한, 이 공정은 성형 중 소결체 내의 온도 구배의 조정을 용이하게 합니다. 이렇게 하면 특성이 크게 다른 기울기 재료나 층상 재료(ZrO2/스테인리스 스틸, Al2O3/티탄 등)의 제조가 가능해집니다.
- 분말을 압밀하기 위한 툴로서 SPS법의 채용이 증가하고 있는 것은 최근 발표된 다수의 논문에 의해서도 입증되고 있습니다. SPS는 아직 새로운 기술이지만 최근의 동향, 연구개발 및 용도는 점점 눈에 띄게 되어 연구 부문과 산업 부문에서 큰 주목을 받고 있습니다. 예를 들어, SPS의 가장 일반적인 용도 중 하나는 티타늄 질화물과 같은 고융점 재료의 소결입니다. 티타늄 질화물은 내식성이 높고 강도가 높고 비교적 가볍기 때문에 항공우주 산업에서 압축기, 터빈 및 엔진 내의 압력 배관에 널리 사용됩니다. 이러한 요인은 자동차 및 방위 분야로의 전개를 가속화하고 있습니다.
- SPS의 산업 용도에는 연료배터리 재료, 고강도 내마모성 공구, 스퍼터 타겟, 연마재용 다이아몬드 성형, 나노미터 단위의 미세구조 유지가 요구되는 순금속과 혼합금속, 세라믹, 서멧 개발 등이 있습니다. 혁신적인 금속, 산업 제품 및 소비자 제품에서 복합재료 및 세라믹 채택이 증가하고 있는 것은 이러한 가용성 증가와 제조 비용 감소로 예측 기간 동안 성장할 것으로 예상됩니다.
- 또한 COVID-19의 봉쇄 기간 동안 SPS는 많은 유형의 조사를 실시하여 조사된 시장 성장에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 예를 들어, 2021년 4월, 아이다호의 연구자들은 고성능 부품을 저렴하고 내구성이 있게 만드는 산업을 지원합니다. 아이다호 국립 연구소는 업계가 효율적인 SPS 제조 공정을 설계할 수 있도록 고급 기능을 개발했습니다. 이러한 유형의 기계로서는 세계 최대급인 이 연구소의 최신 설비에 의해 신소재를 공업적으로 적절한 규모로 제조하는 것이 가능하게 되었습니다. INL은 벤치 스케일에서 소규모 실험 지원부터 산업 규모, 대형 및 고 처리량 시스템에 이르는 4개의 맞춤형 SPS 장비를 설계 및 제조했습니다.
- 그러나 SPS에는 시간과 비용이라는 큰 선행 투자가 필요합니다. 작동 변수는 히트 런 플레이트, 재료 특성, 다이 설계 및 재료, 홀드 온도와 시간, 힘 전략, 진공, 대기 조건, 전원 설정, 냉각 조건 등을 포함하지만 이에 국한되지 않습니다. 이것은 시장 성장의 억제요인으로 작용할 수 있습니다.
방전 플라즈마 소결 시장 동향
자동차 분야가 시장 성장을 이끌 것으로 예상
- Mg 매트릭스 복합재료는 자동차 및 항공우주 용도 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 마그네슘(Mg)과 그 합금은 자동차 용도로 인기있는 금속입니다. 이는 주로 Mg의 밀도(1.74g/cm3)가 낮기 때문에 연료 소비와 온실가스 배출을 줄이는데 도움이 됩니다. 무게가 중요시되는 용도에 대한 요구가 증가함에 따라 이러한 재료의 기계적 특성을 강화해야 합니다. 그 방법 중 하나는 Mg의 경량성과 세라믹의 우수한 강도와 강성을 결합하는 것입니다.
- 이 조합은 Mg를 기반으로 하는 금속-매트릭스 복합재료를 중요한 공학 용도 분야의 첨단 재료로 점점 매력적으로 만들고 있습니다. Mg-매트릭스 복합재료는 일반적으로 성형법이나 분말 야금법에 의해 제조되지만, 유망한 방법의 하나로 방전 플라즈마 소결(SPS)이 있습니다. 이 방법은 분말 재료의 입자 크기가 커지기 전에 결정립을 보호하고 종래의 소결에서는 어려운 분말 재료를 조기에 크라이오밀링하는 것이 바람직합니다.
- 자동차 산업, 특히 전기자동차 분야는 연구 시장 공급업체에게 큰 비즈니스 기회 중 하나이며 SPS는 열전 발전기 개발에 사용됩니다. 이 개발 중인 그린 테크놀러지는 엔진의 배기 가스 및 산업 플랜트의 폐열을 전기로 변환합니다.
- 예를 들어 국제에너지기구의 'Global EV Outlook 2022'의 데이터에 따르면 2021년 전기자동차(EV) 판매량은 2020년의 2배로 660만대라는 신기록을 달성했습니다. 2012년 세계에서 판매된 전기차는 불과 12만대였습니다. 2021년에는 세계 자동차 판매 대수의 10% 가까이가 전기자동차가 되었으며, 2019년 시장 점유율의 4배가 되었습니다. 2022년 전기차의 세계 판매량은 급격히 상승했으며, 1분기 판매량은 200만대로 2021년 동시기부터 75% 증가했습니다.
- 게다가 중국 기차공업협회(CAAM)에 따르면 2021년에는 중국에서 290만대 이상의 배터리 전기차가 판매되어 2020년 대비 162% 증가했습니다. 또한 같은 해 중국에서 판매된 플러그인 하이브리드차는 약 60만 3,000대로 2020년 대비 140% 증가했습니다. EV 수요의 급증은 연구 시장에 유리한 기회를 제공할 것으로 기대됩니다.
현저한 성장을 이루는 아시아태평양
- 아시아태평양은 세계의 제조업, 특히 일렉트로믹스 및 반도체 산업에서의 우위성에서 SPS 시스템의 주요 채용국 중 하나입니다.
- 예를 들어 세계 반도체 무역 통계(WSTS)에 따르면 중국의 반도체 매출은 2022년 4월에 167억 3,000만 달러에 달했습니다. 2022년 4월의 숫자는 매출액이 148억 달러에 달한 2021년 4월부터 증가한 것으로 나타났습니다.
- 국제 품질 기준을 준수함에 따라 아시아태평양에서는 의료 관광 산업도 성장하고 있습니다. 뼈의 인공 대체물과 같은 맞춤형 생체 재료는 높은 내구성과 강도를 요구합니다. 국립보건통계센터(NCHS)에 따르면 인도에서 인공 고관절 대체술의 비용은 서유럽 국가 중 적어도 1/5 정도입니다. 외국인 환자를 끌어들이고 SPS 인공관절용 생체재료의 요구가 높아지고 있습니다.
- 디지털화 동향은 조사 대상 시장에서도 볼 수 있습니다. 시장 공급업체는 터치스크린 제어 패키지 및 HTML-5 인터페이스와 같은 새로운 기능을 갖춘 제품을 제공하고 있으며 최신 웹 브라우저가 있는 컴퓨터라면 누구나 퍼니스에 연결하여 시스템을 안전하게 제어할 수 있습니다. 공급업체는 또한 데이터를 자동으로 캡처하고 무제한 가상 스토리지를 제공하는 기술을 제공합니다.
- 이 지역의 국가들은 군 및 방위에 대한 지출이 가장 많은 나라의 상위에도 랭크인하고 있습니다. 예를 들어 중국은 2022년 3월 연간 국방예산을 2021년 2,090억 달러에서 7.1% 증가한 2,300억 달러로 증액했습니다. 중국의 국방비 증액은 인민 해방군이 전략적인 인도 태평양 지역에서 근육을 유연화시키는 사건을 늘리고 있는 가운데 이루어졌습니다. 이러한 사례는 조사된 시장 확대를 위한 몇 가지 기회를 제공합니다.
방전 플라즈마 소결 산업 개요
세계의 방전 플라즈마 소결 시장은 Thermal Technology LLC와 같은 주요 기업이 시장을 독점하고 통합되어 있습니다. 서비스 제공업체는 설치에 높은 자본 비용과 기술에 대한 전문 지식을 필요로 하기 때문에 시장에의 신규 진입이 과제가 되고 있습니다.
- 2022년 6월-Safran Corporate Ventures는 방전 플라즈마 소결(SPS) 전문 기술을 개발한 프랑스 신흥 기업 Sintermat사에 대해 600만 유로를 넘는 자금 조달 라운드의 일환으로 파트너와 공동 출자를 했다고 발표했습니다. 다른 투자자는 UI Investissement, Carvest 펀드를 통한 Credit Agricole de Champagne-Bourgogne, 프랑스 국방 조달 기관 DGA(Direction Generale de l'Armement) 대신 Bpifrance Investissement 사가 운영하는 Definvest 펀드입니다.
기타 혜택 :
- 엑셀 형식 시장 예측(ME) 시트
- 3개월간의 애널리스트 서포트
목차
제1장 서론
제2장 조사 방법
제3장 주요 요약
제4장 시장 인사이트
- 시장 개요
- 업계의 매력도-Porter's Five Forces 분석
- 공급기업의 협상력
- 소비자의 협상력
- 신규 참가업체의 위협
- 경쟁 기업간 경쟁 관계
- 대체품의 위협
- 산업 밸류체인 분석
- COVID-19의 업계에 대한 영향 평가
제5장 시장 역학
제6장 시장의 진화
제7장 재료별 시장 동향
제8장 각종 고도 소결 기술의 동향
제9장 시장 세분화
- 최종 사용자 용도별
- 자동차
- 제조업
- 에너지 및 전력
- 항공우주 및 방위
- 기타 최종 사용자 용도
- 지역별
- 북미
- 유럽
- 아시아태평양
- 라틴아메리카
- 중동 및 아프리카
제10장 경쟁 구도
- 기업 프로파일
- Fuji Electronic Industrial Co. Ltd.
- Dr Fritsch GmbH & Co KG
- Thermal Technology LLC
- FCT Systeme GmbH
- MTI Corporation
- Shanghai HaoYue Furnace Technology Co.,Ltd.
- Elenix Inc.
- Toshniwal Instruments Madras Pvt. Ltd.
- SinterLand Inc.
제11장 투자 분석
제12장 향후의 동향
AJY
영문 목차
The Global Spark Plasma Sintering Market is expected to register a CAGR of 5.9% during the forecast period.
Key Highlights
- In the last couple of decades, elaboration techniques based on high current intensities have attracted substantial interest from industrial sectors. Among these techniques, spark plasma sintering has emerged as the most adopted method in the last few years. The SPS technique has recently made significant advancements in materials science and materials processing due to the capability of fast and efficient densification of various materials and the suitability of the equipment for conducting solid-state syntheses and syntheses.
- SPS, also known as FAST, is a high-speed powder consolidation technology that develops quality-centered products from nanomaterials. The technology has gained significant attention for its ability to retain nanocrystalline microstructures and create materials with interesting functional properties. SPS systems have surpassed conventional methods, like hot press (HP) sintering, hot isostatic pressing (HIP), or atmospheric furnaces. Micro-spark/plasma is the most common technique among various proposed physical mechanisms for the SPS process.
- In recent years, SPS has emerged as the preferred option for producing high-strength, ultra-fine crystalline materials; dispersion strengthened materials, thermoelectric or metal-diamond (or generally metal-carbon) composite materials, and sputter targets. Besides, the process facilitates the adjustment of temperature gradients within the sintering body during compaction. It enables the production of gradient and layered materials with widely differing properties (e.g., ZrO2/stainless steel, Al2O3/titanium).
- The increasing adoption of the SPS method as a tool for consolidating powders is also demonstrated by a large number of papers published in recent years. Although SPS is still an emerging technology, slow developments, research, and applications have been increasingly witnessed in recent years, attracting great attention from the research and industrial sectors. For instance, one of the most common applications of SPS is the sintering of high melting point materials, such as titanium nitride. They have been extensively used in the aerospace industry for compressor, turbine, and pressure piping in an engine, owing to their high corrosion resistance, high strength, and relatively lightweight. These factors are fuelling their deployment in the automotive and defense sector.
- Some of the industrial applications of SPS include fuel cell materials, high strength and wear-resistant tooling, sputter targets, diamond compaction for abrasives, and the development of pure or mixed metallics, ceramics, or cermets, where maintaining nanometric and fine microstructure is required. The increasing adoption of innovative metals, composite materials in industrial and consumer products, and ceramics is anticipated to grow during the forecast period, owing to their increasing availability and decreasing manufacturing costs.
- Moreover, during the COVID-19 lockdown, many types of research were carried out in the SPS, which had a positive influence on the studied market growth. For instance, in April 2021, IDAHO researchers will help the industry make high-performance parts inexpensive and durable. Idaho National Laboratory developed advanced capabilities to help the industry design efficient SPS manufacturing processes. The lab's latest addition, one of the largest machines of its kind worldwide, makes it possible to manufacture new materials at industrially relevant scales. INL designed and built four custom SPS machines that range from supporting small experiments on the bench scale to industrial-scale, large-format, and high-throughput systems.
- However, SPS requires a significant up-front investment in time and expense. The operational variables include but are not limited to heat ramp rates, material properties, die design and material, hold temperatures and times, force strategies, vacuum, atmospheric conditions, power settings, and cooling conditions. This can act as a restraining factor to the growth of the market.
Spark Plasma Sintering Market Trends
The Automotive Segment is Expected to Drive the Market's Growth
- Mg-matrix composites are increasingly used in automotive and aerospace applications. Magnesium (Mg) and its alloys are popular metals in automotive applications. It results mainly from the low density (1.74 g/cm3) of Mg, which aids in reducing fuel consumption and greenhouse gas emissions. The increasing demand for weight-critical applications enforces the enhancement of the mechanical properties of these materials. One of the ways is to combine the light weight of Mg with the superior strength and stiffness of a ceramic.
- Resulting from this mix, metal-matrix composites based on Mg are increasingly more appealing as advanced materials for important engineering applications. Mg-matrix composites are generally fabricated by molding and powder metallurgy methods; one of the promising ones is spark plasma sintering (SPS). This method is desired for earlier cryomilling of powder materials to protect grains before they increase in size and for powder materials that are difficult to sinter by conventional sintering.
- The automotive industry, especially the Electric Vehicle sector, is one of the significant opportunities for studied market vendors, where SPS is used in the development of thermoelectric generators. This developing green technology converts waste heat from engine exhaust and industrial plants into electricity.
- For instance, according to the International Energy Agency's Global EV Outlook 2022 data, sales of electric vehicles (EVs) doubled in 2021 from 2020 to a new record of 6.6 million. In 2012, just 120 000 electric cars were sold worldwide. Nearly 10% of global car sales were electric in 2021, four times the market share in 2019. The global sales of electric cars are rising strongly in 2022, with 2 million sold in the first quarter, up 75% from the same period in 2021.
- Further, according to the China Association of Automobile Manufacturers (CAAM), in 2021, over 2.9 million battery electric vehicles were sold in China, growing 162% compared to 2020. Moreover, about 603,000 plug-in hybrid cars were sold in China during the same year, an increase of 140% compared to 2020. The upsurge in demand for Evs is expected to offer lucrative opportunities for the studied market.
Asia Pacific Region to Witness Significant Growth
- Asia-Pacific is one of the major adopters of the SPS systems, owing to its dominance in the global manufacturing sector, especially in the electronic and semiconductor industries.
- For instance, according to World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), semiconductor sales in China reached USD 16.73 billion in April 2022. The April 2022 figure marks an increase from April 2021, when the sales reached USD 14.8 billion.
- With the growing compliance with international quality standards, the medical tourism industry is also growing in the Asia Pacific region. Customized bio-materials, such as artificial replacements for bones, require high durability and strength. According to the National Centre for Health Statistics (NCHS), the cost of hip replacement surgery in India is lower by at least a fifth of the cost in western countries. Attracting foreign patients, the need for SPS joint replacement biomaterials is growing.
- The growing trend of digitization is also witnessed in the studied market. Market vendors are offering products with new features, such as an integrated touch screen control package and full HTML-5 interface, that enables any computer with a modern web browser to connect to the furnace and control the system securely. Vendors are also offering techniques through which data is automatically captured and provides unlimited virtual storage.
- The countries in the region are also in the top listings of the highest spenders on military and defense. For instance, in March 2022, China hiked its annual defense budget by 7.1% to USD 230 billion from USD 209 billion in 2021, three times that of India's military spending. China's hike in defense spending comes amid the People's Liberation Army's growing incidents of muscle-flexing in the strategic Indo-Pacific region. Such instances offer several opportunities for the expansion of the studied market.
Spark Plasma Sintering Industry Overview
The Global Spark Plasma Sintering Market is consolidated with the presence of key players like Thermal Technology LLC dominating the market. The service provider requires high capital cost and expertise with the technology for the installation, which is challenging the entry of new players in the market.
- June 2022 - Safran Corporate Ventures announced that it had made a joint investment with partners in the company Sintermat, a French startup that has developed expertise in spark plasma sintering (SPS), as part of a funding round exceeding EUR 6 million. The other investors comprised UI Investissement, Credit Agricole de Champagne-Bourgogne via its Carvest fund, and the Definvest fund managed by Bpifrance Investissement on behalf of the French defense procurement agency DGA (Direction Generale de l'Armement).
Additional Benefits:
- The market estimate (ME) sheet in Excel format
- 3 months of analyst support
TABLE OF CONTENTS
1 INTRODUCTION
- 1.1 Study Assumptions and Market Definition
- 1.2 Scope of the Study
2 RESEARCH METHODOLOGY
3 EXECUTIVE SUMMARY
4 MARKET INSIGHT
- 4.1 Market Overview
- 4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
- 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
- 4.2.2 Bargaining Power of Consumers
- 4.2.3 Threat of New Entrants
- 4.2.4 Intensity of Competitive Rivalry
- 4.2.5 Threat of Substitutes
- 4.3 Industry Value Chain Analysis
- 4.4 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Industry
5 MARKET DYNAMICS
- 5.1 Market Drivers
- 5.1.1 Increase in Defense Budgets Across Geographies
- 5.2 Market Restraints
- 5.2.1 Highly Consolidated Market
6 MARKET EVOLUTION
7 MARKET TRENDS REGRDING DIFFERENT MATERIALS
8 TRENDS REGARDING DIFFERENT TYPES OF ADVANCED SINTERING TECHNOLOGIES
9 MARKET SEGMENTATION
- 9.1 By End-user Application
- 9.1.1 Automotive
- 9.1.2 Manufacturing
- 9.1.3 Energy & Power
- 9.1.4 Aerospace & Defense
- 9.1.5 Other End-user Applications
- 9.2 By Geography
- 9.2.1 North America
- 9.2.2 Europe
- 9.2.3 Asia Pacific
- 9.2.4 Latin America
- 9.2.5 Middle East and Africa
10 COMPETITIVE LANDSCAPE
- 10.1 Company Profiles
- 10.1.1 Fuji Electronic Industrial Co. Ltd.
- 10.1.2 Dr Fritsch GmbH & Co KG
- 10.1.3 Thermal Technology LLC
- 10.1.4 FCT Systeme GmbH
- 10.1.5 MTI Corporation
- 10.1.6 Shanghai HaoYue Furnace Technology Co.,Ltd.
- 10.1.7 Elenix Inc.
- 10.1.8 Toshniwal Instruments Madras Pvt. Ltd.
- 10.1.9 SinterLand Inc.
11 INVESTMENT ANALYSIS
12 FUTURE TRENDS
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