Stratistics MRC에 따르면 세계의 압전 소자 시장은 2024년 356억 4,000만 달러로 추정되고, 예측 기간 동안 CAGR 9.0%로 성장할 전망이며, 2030년에는 597억 8,000만 달러에 이를 것으로 예측되고 있습니다.
압전 효과를 이용한 압전 소자는 기계적 스트레스에 반응하여 전하가 발생하는 재료가 있습니다. 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하거나 반대로 전기 에너지를 기계 에너지로 변환할 수 있으므로 이러한 장치는 다양한 용도에 필수적입니다. 석영과 같은 재료, 지르콘 티탄산 납(PZT)과 같은 세라믹, 폴리 비닐 리덴 플루오 라이드(PVDF)와 같은 중합체가 자주 사용됩니다. 또한, 버저나 담배 라이터와 같은 기본적인 용도부터 의료용 초음파 영상 진단, 고정밀 액추에이터, 산업 및 자동차 분야의 센서와 같은 고급 시스템에 이르기까지, 압전 소자는 현대 기술에 필수적인 요소가 되어 있습니다.
미국 심장 협회에 따르면, 균형 잡힌 식단, 정기적인 운동, 흡연을 피하는 등 건강한 라이프 스타일을 유지함으로써 심혈관 질환의 위험을 크게 줄일 수 있습니다.
소비자 전자 기기에 대한 요구 증가
센서, 액추에이터, 에너지 수확 모듈에 사용되는 압전 부품 수요는 스마트폰, 웨어러블 기술 및 기타 소비자용 전자기기의 보급에 의해 극적으로 증가하고 있습니다. 이 가젯은 압전 효과를 활용하여 효과적인 전력 관리, 터치 스크린 정밀 제어 및 촉각 피드백을 제공합니다. 게다가, 작고 다기능인 장치의 동향과 전자 부품의 소형화의 결과로, 압전 기술은 이 업계에서 더 널리 사용되고 있습니다.
엄청난 제조 비용
압전 재료, 특히 티탄산 지르콘산 납(PZT)과 같은 고성능 세라믹의 제조에는 복잡하고 고가의 절차가 수반됩니다. 원재료 그 자체 비용이 높아지는 경우도 있고, 제조 공정에서는 특수한 공구나 엄밀한 관리가 필요하게 됩니다. 특히 비용이 요인이 되는 용도에서 이러한 높은 제조 비용은 대체 기술에 비해 압전 소자의 경쟁성을 저하시킬 수 있습니다. 또한 정교한 제조 설비와 숙련된 노동력이 필요하기 때문에 비용이 증가하고 중소기업과 신규 경쟁업체에게는 큰 억지력이 될 수 있습니다.
의료 및 건강 관리의 혁신
최첨단 진단 및 치료 도구에 대한 요구는 의료 및 의료 분야에서 압전 소자에 큰 기회를 가져왔습니다. 의료 진단을 위한 고해상도 이미지를 제공하는 초음파 트랜스듀서는 이미지 처리 프로세스의 중요한 부분입니다. 압전 센서는 임베디드 의료기기, 약물 전달 시스템 및 웨어러블 건강 모니터에 새로운 용도를 발견하고 있습니다. 게다가, 생체적합성과 유연성이 있는 압전재료의 창조는 저침습 수술기구 및 자기 동력 임플란트와 같은 최첨단 의료 기술에 새로운 기회를 창출합니다.
공급망 혼란
압전 소자 공급망은 유행, 자연 재해, 지정 긴장과 같은 많은 사건으로 인해 혼란스러울 수 있습니다. 이러한 혼란으로 인한 부품, 원료 및 제조 설비의 부족으로 인해 생산 지연 및 비용 상승이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, COVID-19 팬데믹은 국제적인 공급망의 취약성을 부각시켜 물류와 제조에 큰 혼란을 가져왔습니다. 또한, 압전 소자 시장의 안정과 확장을 유지하려면 견고하고 신뢰할 수 있는 공급 네트워크가 필요합니다.
COVID-19 팬데믹은 봉쇄 및 규제로 인해 압전 소자 시장에 큰 영향을 주었고, 생산 지연, 세계 공급망 혼란, 제조 활동 둔화를 일으켰습니다. 처음에는 소비자와 기업이 지출을 앞두고 자동차 및 가전 분야에서 압전 소자 수요가 감소했습니다. 게다가 반면에 팬데믹은 IoT 용도, 원격 의료, 원격 모니터링의 보급을 가속화하여 압전 의료 장치 및 센서 수요를 증가시켰습니다.
예측 기간 동안 세라믹 부문이 최대가 될 전망
압전 소자 시장에서 세라믹 카테고리는 가장 큰 점유율을 차지합니다. 티탄산 지르콘산 납(PZT)과 같은 압전 세라믹은 우수한 압전 특성, 높은 전기 기계 결합 계수, 안정성으로 널리 사용됩니다. 또한, 이러한 재료는 소비자용 전자 기기, 자동차용 센서, 산업용 비파괴 검사(NDT), 의료용 이미징(초음파 장치) 등 다양한 용도에 필수적입니다. 적응성, 효과성, 대량 및 고성능 응용 분야에서의 신뢰성으로 인해 압전 세라믹은 압도적인 시장 점유율을 가지고 있습니다.
압전판 부문은 예측기간 중 가장 높은 CAGR 예상
압전 소자 시장에서는 압전 플레이트 분야가 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 압전 플레이트는 에너지 수확 장치, 액추에이터, 센서, 의료용 초음파 장치 등 다양한 분야에서 광범위한 용도가 있습니다. 압전 플레이트는 고감도, 안정성 및 기계적 스트레스에 응답하여 큰 전하를 생성하는 능력을 갖추고 있기 때문에 정밀하고 까다로운 용도에 매우 효과적입니다. 또한, 압전판 부문의 현저한 성장은 고도의료진단 수요 증가, IoT 디바이스 채용 확대, 신재생 에너지 시스템의 확대에 기인하고 있습니다.
최대 점유율을 가진 아시아태평양은 압전 소자 시장에서 큰 힘을 발휘하고 있습니다. 시장 진출 기업이 많고, 산업화가 빠르고, 기술이 진보하고 있는 것, 연구 개발비가 증가하고 있는 등, 수많은 요인이 그 원인이 되고 있습니다. 전자 산업과 반도체 산업이 강하기 때문에 중국, 일본, 한국과 같은 국가는 이 지역 시장 성장에 특히 크게 기여하고 있습니다. 게다가 아시아태평양 시장 성장은 자동차, 의료, 가전, 산업 부문 등 다양한 용도로 압전 소자의 사용이 확대되고 있음을 뒷받침하고 있습니다.
압전 소자 시장은 북미에서 가장 높은 CAGR을 보여줍니다. 이러한 증가는 소비자 일렉트로닉스, 헬스케어, 항공우주 및 자동차를 포함한 많은 산업에서 압전 소자의 요구가 증가하고 있기 때문입니다. 기술 개발, 중요한 산업 참여자의 존재, 연구 개발에 대한 지출 증가, 스마트 디바이스 및 사물 인터넷 용도에서 압전 센서 및 액추에이터 사용의 확대는 이러한 성장을 추진하는 요인의 일부입니다.
According to Stratistics MRC, the Global Piezoelectric Devices Market is accounted for $35.64 billion in 2024 and is expected to reach $59.78 billion by 2030 growing at a CAGR of 9.0% during the forecast period. Utilizing the piezoelectric effect, this occurs when some materials produce an electric charge in reaction to mechanical stress, piezoelectric devices work. Because they can transform mechanical energy into electrical energy and vice versa, these devices are essential in a variety of applications. Materials like quartz, ceramics like lead zirconate titanate (PZT), and polymers like polyvinylidene fluoride (PVDF) are frequently utilized. Moreover, from basic applications like buzzers and cigarette lighters to sophisticated systems in medical ultrasound imaging, high-precision actuators, and sensors in the industrial and automotive sectors, piezoelectric devices are an essential part of modern technology.
According to the American Heart Association, maintaining a healthy lifestyle, including a balanced diet, regular physical activity, and avoiding smoking, can significantly reduce the risk of cardiovascular diseases.
Growing need for consumer electronics
The demand for piezoelectric components, which are utilized in sensors, actuators, and energy harvesting modules, has increased dramatically as a result of the widespread use of smart phones, wearable technology, and other consumer electronics. These gadgets make use of the piezoelectric effect to offer effective power management, touch screen precision control, and haptic feedback. Additionally, piezoelectric technology is becoming more widely used in this industry as a result of the trend toward compact, multifunctional devices and the miniaturization of electronic components.
Exorbitant production expenses
Complex and expensive procedures are involved in the production of piezoelectric materials, particularly high-performance ceramics like lead zirconate titanate (PZT). The cost of the raw materials themselves might be high, and the production processes call for specialized tools and exact control. Particularly in applications where cost is a factor, these high production costs may reduce the competitiveness of piezoelectric devices when compared to alternative technologies. Furthermore, the cost is increased by the requirement for sophisticated manufacturing facilities and skilled labor, which can be a major deterrent for smaller businesses or new competitors.
Innovations in medicine and healthcare
The need for cutting-edge diagnostic and therapeutic tools has created enormous opportunities for piezoelectric devices in the medical and healthcare sectors. Ultrasound transducers, which provide high-resolution images for medical diagnosis, are crucial parts of the imaging process. Piezoelectric sensors are finding new uses in implantable medical devices, drug delivery systems, and wearable health monitors. Moreover, the creation of biocompatible and flexible piezoelectric materials creates new opportunities for cutting-edge medical technologies like minimally invasive surgery instruments and self-powered implants.
Disruptions to the supply chain
The supply chain of piezoelectric devices can be disrupted by a number of events, such as pandemics, natural disasters, and geopolitical tensions. Production delays and higher costs may arise from shortages of components, raw materials, and manufacturing equipment brought on by these disruptions. For instance, the COVID-19 pandemic brought to light the vulnerability of international supply chains and resulted in significant disruptions to logistics and manufacturing. Additionally, sustaining the stability and expansion of the piezoelectric device market requires a robust and trustworthy supply network.
Due to lockdowns and restrictions, the COVID-19 pandemic had a major effect on the market for piezoelectric devices, causing delays in production, disruptions in the global supply chain, and a slowdown in manufacturing activities. At first, as consumers and businesses cut back on their spending, there was a decline in the demand for piezoelectric devices in the automotive and consumer electronics sectors. Furthermore, on the other hand, the pandemic also hastened the uptake of IoT applications, telemedicine, and remote monitoring, increasing the demand for piezoelectric medical devices and sensors.
The Ceramics segment is expected to be the largest during the forecast period
In the market for piezoelectric devices, the ceramics category has the largest share. The excellent piezoelectric properties, high electromechanical coupling coefficient, and stability of piezoelectric ceramics, like lead zirconate titanate (PZT), make them widely used. Moreover, these materials are essential for many different applications, such as consumer electronics, automotive sensors, industrial non-destructive testing (NDT), and medical imaging (ultrasound equipment). Due to their adaptability, effectiveness, and dependability in high-volume and high-performance applications, piezoelectric ceramics have a dominant market share.
The Piezoelectric Plates segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
In the market for piezoelectric devices, the piezoelectric plates segment is anticipated to grow at the highest CAGR. Piezoelectric plates find wide-ranging applications in various fields, such as energy harvesting devices, actuators, sensors, and medical ultrasound equipment. They are very effective for precise and demanding applications because of their high sensitivity, stability, and capacity to produce a significant electrical charge in response to mechanical stress. Additionally, the significant growth of the piezoelectric plate segment can be attributed to the expanding demand for advanced medical diagnostics, the growing adoption of IoT devices, and the expansion of renewable energy systems.
With its largest share, Asia Pacific has been a major force in the piezoelectric device market. Numerous factors, such as the existence of significant market participants, quick industrialization, advances in technology, and rising R&D expenditures, are responsible for this. Because of their strong electronics and semiconductor industries, nations like China, Japan, and South Korea have made particularly large contributions to market growth in the region. Furthermore, the market's growth in the Asia Pacific region has also been aided by the expanding use of piezoelectric devices in a variety of applications, including the automotive, healthcare, consumer electronics, and industrial sectors.
The market for piezoelectric devices has shown the highest CAGR in North America. This increase is explained by the growing need for piezoelectric devices in a number of industries, including consumer electronics, healthcare, aerospace, and automotive. Technological developments, the existence of significant industry participants, increased spending on R&D, and the expanding use of piezoelectric sensors and actuators in smart devices and Internet of Things applications are some of the factors propelling this growth.
Key players in the market
Some of the key players in Piezoelectric Devices market include Kistler Group, Morgan Advanced Materials, Cedrat Technologies, Mad City Labs, Inc, CeramTec GmbH, L3HARRIS TECHNOLOGIES, Inc., Aerotech Inc., Physik Instrumente, Piezosystem Jena GmbH, Piezo Technologies, CTS Corporation, PCB Piezotronics, Inc., Omega Piezo Technologies, Inc., APC International Ltd. and Dytran Instruments Incorporated.
In May 2024, UK-based Morgan Advanced Materials and Penn State have signed a memorandum of understanding (MOU) to catalyze R&D of silicon carbide (SiC). The agreement includes a new five-year, multi-million-dollar initiative and a commitment by Morgan to become a founding member of the Penn State Silicon Carbide Innovation Alliance, as well as to supply the graphite materials and solutions needed for SiC development to Penn State for use by internal and external partners.
In November 2023, L3Harris Technologies announced the signing of a definitive agreement under which an affiliate of TJC L.P. will acquire L3Harris' Commercial Aviation Solutions (CAS) business for $800 million. The acquisition includes a $700 million cash purchase price and $100 million earnout based on the achievement of certain 2023 and 2024 financial performance targets, which together represent an approximate 15x LTM 9/30 EBITDA purchase multiple.
In November 2023, Adelaide-based ruggedised technology company APC Technology has announced a distribution agreement with Belgium-based NSI bv at the Indo Pacific 2023 Exposition in Sydney. NSI bv is a leading manufacturer of keyboards, pointing devices, and control panels designed for maritime and rugged applications, expanding APC Technology's unique offering to Australia's Defence and defence industry ecosystem.