세계의 극저온 펌프(Cryogenic Pump) 시장은 2023년에 12억 8,000만 달러였으며, 예측 기간 중 CAGR은 6.6%로 추이하며 성장 할 것으로 예상되며, 2030년에는 20억 달러에 이를 전망입니다.
극저온 펌프는 극저온 유체의 이송 및 작동에 사용되는 특수 장치이며, 일반적으로 극저온 영역에서는 기존의 냉동 방법으로 달성할 수 있는 온도보다 상당히 낮은 온도로 떨어집니다. 이 펌프는 극저온에 존재하는 질소, 산소, 헬륨과 같은 액화 가스를 처리하도록 설계되었습니다. 극저온 펌프는 이러한 초저온 유체를 흡입·배출하기 위해, 원심식이나 치환식 등 다양한 기구를 채택하고 있어 공업용 가스 처리, 의료용 영상 처리, 초전도체나 저온 물리학을 포함하는 과학 연구 등 용도에 있어서 효율적이고 신뢰성이 높은 이송 공정를 보증하고 있습니다.
World LNG Report 2022에 따르면 액화천연가스(LNG)의 세계무역량은 과거 최고를 기록했으며, 평균 517억 입방피트/일(Bcf/d)로 2021년 대비 5% 증가했습니다.
석유화학 수요 증가
액화천연가스(LNG) 생산, 에틸렌·프로파일렌 정제, 질소액화 등 석유화학 공정은 극저온에서 액화가스의 취급, 이송, 처리를 위해 극저온 펌프에 크게 의존하고 있습니다. 또한 인구 증가, 도시화 및 산업화로 인해 석유화학제품에 대한 세계 수요가 증가하고 있기 때문에 효율적이고 신뢰할 수 있는 극저온 펌프 솔루션의 필요성이 커지고 있습니다. 그 결과, 석유화학제품 수요 증가가 시장 수요를 견인하는 중요한 요인이 되고 있습니다.
원재료 가격 변동
극저온 펌프는 극저온 유체의 극단적인 온도와 부식성을 견딜 수 있으므로 스테인레스 스틸, 니켈 합금, 고성능 폴리머와 같은 특수 재료가 필요합니다. 그러나 온실가스 배출규제에 따른 철강가격의 변동은 철강 생산을 줄이고 철강가격 인플레이션을 초래하여 극저온펌프의 생산을 방해하고 극저온펌프 성장에 영향을 미칩니다.
기술 진보
기술 진보는 극저온 펌프 시장 성장에 있어서 주요 촉진요인이며, 극저온 펌프 시스템의 성능, 효율, 신뢰성을 지속적으로 향상시키고 있습니다. 재료과학의 진보로 내식성, 열전도성, 기계적 강도 향상 등 특성이 강화된 새로운 합금과 복합재료가 개발되고 있습니다. 또한 최적화된 임펠러 모양, 강화된 밀봉 메커니즘, 고급 베어링 기술 등 펌프 설계의 혁신은 높은 효율과 성능 수준에 기여합니다.
안전에 대한 우려
극저온 펌프는 종종 섭씨 -150도 이하의 극저온 유체를 취급하므로 액체 질소, 산소, LNG와 같은 극저온 액체의 취급, 저장 및 운송과 관련된 고유한 위험이 있습니다. 그러나 극저온 액체와 관련된 잠재적 위험에는 극저온 화상이 포함됩니다. 이러한 초저온에 노출되면 피부나 다른 물질과 접촉할 때 심각한 조직 손상을 일으킬 수 있기 때문입니다.
COVID-19의 영향
COVID-19 팬데믹은 극저온 펌프 시장에 현저한 영향을 미쳤습니다. 처음에는 팬데믹은 세계 공급망의 혼란을 초래하여 극저온 펌프 컴포넌트과 시스템의 제조 및 납품에 지연이 발생했습니다. 그러나 팬데믹학은 건강 관리에서 극저온 기술의 중요한 역할, 특히 보존을 위해 초저온을 필요로 하는 백신이 많은 COVID-19 백신의 보관과 유통에 있어서 극저온 기술의 중요한 역할도 부각시켰습니다. 이와 같이 헬스케어 용도에 대한 주목이 높아짐으로써, 다른 부문에서 경험한 시장의 침체가 어느 정도 상쇄될 가능성이 있습니다.
예측 기간 동안 원심 부문이 최대가 될 전망
원심부문이 가장 큰 점유율을 차지하는 것으로 추정됩니다. 원심 펌프는 극저온에서 액화 가스의 효율적인 이송과 취급에 중요한 역할을 합니다. 원심 펌프는 모터의 기계 에너지를 운동 에너지로 변환하여 작동하며, 이 에너지는 유체가 펌프의 임펠러를 통해 소용돌이 케이싱으로 보내집니다. 또한 원심 펌프는 저점도 유체를 취급하고 높은 유량으로 원활하게 작동할 수 있기 때문에 극저온 용도에 특히 적합합니다.
에너지 및 전력 부문은 예측 기간 중 가장 높은 CAGR이 예상
에너지 및 전력 부문은 예측 기간 중에 유리한 성장이 예상됩니다. 극저온 펌프는 발전 시설, 특히 로켓 추진 시스템, 연료전지, 가스 터빈 발전소용 액체 산소(LOX) 및 액체 수소(LH2)의 냉각 및 취급에 널리 사용됩니다. 또한 극저온 펌프는 제철 및 화학 처리 등 에너지 집약형 산업으로, 극저온 냉각이나 퍼지 등 다양한 산업 공정에 필수적인 질소나 아르곤 등 액화 가스의 취급에 이용되고 있습니다.
예상 기간 동안 아시아태평양은 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 보다 깨끗한 에너지원으로 액화천연가스(LNG) 수요가 증가하고 있기 때문에 LNG 터미널과 시설 전체에서 극저온펌프의 설치가 증가하고 있습니다. 또한, 이 지역에서 성장하는 반도체 및 전자 산업은 첨단 반도체 디바이스 및 초전도 재료 생산에 극저온 펌프를 이용하여 시장 성장에 기여하고 있습니다.
북미는 액화천연가스(LNG) 인프라에 대한 수요가 급증하고 있기 때문에 예측기간 동안 수익성 높은 성장이 예상됩니다. 북미는 반도체 제조, 항공우주, 조사 등 산업에서 존재감이 강하고, 초전도 재료 제조에서 우주 탐사까지 폭넓은 용도로 극저온 펌프 수요를 견인하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Cryogenic Pump Market is accounted for $1.28 billion in 2023 and is expected to reach $2.0 billion by 2030 growing at a CAGR of 6.6% during the forecast period. A cryogenic pump is a specialized device used to transfer and manipulate extremely cold fluids, typically in the realm of cryogenics, where temperatures drop well below those achievable with conventional refrigeration methods. These pumps are designed to handle liquefied gases, such as nitrogen, oxygen, or helium, which exist at extremely low temperatures. Cryogenic pumps employ various mechanisms, including centrifugal or displacement methods, to draw in and expel these ultra-cold fluids, ensuring efficient and reliable transfer processes for applications like industrial gas processing, medical imaging, and scientific research involving superconductors and low-temperature physics.
According to the World LNG Report 2022, global trade in liquefied natural gas (LNG) set a record high, averaging 51.7 billion cubic feet per day (Bcf/d), a 5% increase compared with 2021.
Rising demand for petrochemical
Petrochemical processes such as liquefied natural gas (LNG) production, ethylene and propylene refining, and nitrogen liquefaction rely heavily on cryogenic pumps for the handling, transfer, and processing of liquefied gases at extremely low temperatures. Furthermore, with increasing global demand for petrochemical products driven by population growth, urbanization, and industrialization, the need for efficient and reliable cryogenic pumping solutions is on the rise. As a result, rising demand for petrochemicals is a significant factor driving market demand.
Fluctuations in raw material prices
Cryogenic pumps require specialized materials such as stainless steel, nickel alloys, and high-performance polymers to withstand the extreme temperatures and corrosive properties of cryogenic fluids. However, the fluctuations in steel prices owing to the regulations for greenhouse gas emissions have reduced steel production, leading to inflation in steel prices, which is hampering the production of cryogenic pumps and, in turn, affecting the growth of the cryogenic pump.
Technological advancements
Technological advancements serve as a key driver in the growth of the cryogenic pump market, continually enhancing the performance, efficiency, and reliability of cryogenic pump systems. Advancements in materials science have led to the development of new alloys and composites with enhanced properties, such as improved resistance to corrosion, thermal conductivity, and mechanical strength. Furthermore, innovations in pump design, such as optimized impeller geometries, enhanced sealing mechanisms, and advanced bearing technologies, contribute to higher efficiency and performance levels.
Safety Concerns
Cryogenic pumps handle extremely low-temperature fluids, often at or below -150 degrees Celsius, presenting inherent risks related to the handling, storage, and transportation of cryogenic liquids such as liquid nitrogen, oxygen, and LNG. However, the potential hazards associated with cryogenic fluids include cryogenic burns, as exposure to these ultra-low temperatures can cause severe tissue damage upon contact with skin or other materials.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic has had a notable impact on the cryogenic pump market. Initially, the pandemic led to disruptions in global supply chains, causing delays in the manufacturing and delivery of cryogenic pump components and systems. However, the pandemic also highlighted the critical role of cryogenic technology in healthcare, particularly in the storage and distribution of COVID-19 vaccines, many of which require ultra-low temperatures for preservation. This increased focus on healthcare applications may offset some of the market downturn experienced in other sectors.
The centrifugal segment is expected to be the largest during the forecast period
The centrifugal segment is estimated to hold the largest share. Centrifugal pumps play a crucial role in the efficient transfer and handling of liquefied gases at extremely low temperatures. Centrifugal pumps operate by converting mechanical energy from a motor into kinetic energy, which then drives the fluid through the pump's impeller and into a volute casing. Moreover, centrifugal pumps are particularly well-suited for cryogenic applications due to their ability to handle low-viscosity fluids and operate smoothly at high flow rates.
The energy & power segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The energy & power segment is anticipated to have lucrative growth during the forecast period. Cryogenic pumps find extensive use in power generation facilities, particularly in the cooling and handling of liquid oxygen (LOX) and liquid hydrogen (LH2) for rocket propulsion systems, fuel cells, and gas turbine power plants. Moreover, cryogenic pumps are utilized in energy-intensive industries such as steelmaking and chemical processing for the handling of liquefied gases like nitrogen and argon, which are essential for various industrial processes including cryogenic cooling and purging.
Asia Pacific commanded the largest market share during the extrapolated period. The increasing demand for liquefied natural gas (LNG) as a cleaner energy source has led to a rise in cryogenic pump installations across LNG terminals and facilities. Furthermore, the region's growing semiconductor and electronics industries rely on cryogenic pumps for the production of advanced semiconductor devices and superconducting materials, contributing to the market's growth.
North America is expected to witness profitable growth over the projection period due to the burgeoning demand for liquefied natural gas (LNG) infrastructure, North America's strong presence in industries such as semiconductor manufacturing, aerospace, and research also drives the demand for cryogenic pumps for applications ranging from superconducting material production to space exploration.
Key players in the market
Some of the key players in the Cryogenic Pump Market include Nikkiso Co., Ltd., Sumitomo Heavy Industries Ltd., Ebara Corporation, Huzhou Baihui Cryogenic Equipment Co., Ltd, The Weir Group PLC, Indian Compressors Ltd, Cryostar SAS, SMS Pumps & Engineers, Flowserve Corporation, Brooks Automation Inc., PHPK Technologies Inc., Sulzer, Fives, Trillium Flow Technologies and SHI Cryogenics Group.
In April 2023, Sulzer and Siemens LDA announced digital collaboration bringing together their respective IoT-platforms and services, BLUE BOX(TM) and SIDRIVE IQ, the two companies are collaborating to deliver an integrated solution that improves equipment reliability and cuts operations costs.
In December 2022, Sumitomo Heavy Industries, Ltd. announced a strategic collaboration with CoreTech System Co., Ltd. to strengthen the integration between virtual CAE simulation and physical injection molding machines.
In November 2022, Sulzer and Blue Planet deepen collaboration to accelerate decarbonization of concrete and the construction sector. The ground-breaking mineralization process permanently stores carbon emissions captured from heavy industries in aggregate form, which can then be used to produce carbon-negative concrete.