Stratistics MRC에 따르면 세계의 마이크로채널 열교환기 시장은 2024년에 181억 3,000만 달러를 차지하며 예측 기간 중 CAGR 12.6%로 성장하며, 2030년에는 369억 5,000만 달러에 달할 전망입니다.
마이크로채널 열교환기는 일반적으로 폭이 1mm 미만인 수많은 작은 채널을 특징으로 하는 소형 열 관리 장비입니다. 이러한 흐름 채널은 열교환기의 부피를 최소화하면서 표면적을 최대화하여 유체 간의 효율적인 열 전달을 가능하게 합니다. 마이크로채널 설계는 열전달 계수를 높이고 유체 흐름 저항을 줄여 열 성능과 에너지 효율을 향상시킵니다. 마이크로채널 열교환기의 소형화 및 고효율화는 기존 열교환기에 비해 더 가볍고 컴팩트한 설계를 가능하게 하여 공간과 무게가 중요한 최신 기술에 적합합니다.
Economic and Market Report Europe의 데이터에 따르면 2022년 중국 자동차 판매량은 전년 대비 7.6% 증가한 2,170만 대를 기록할 것으로 예상됩니다.
에너지 절약 및 효율성 중시
에너지 절약과 효율성에 대한 관심이 높아지면서 마이크로채널 열교환기(MCHE)의 개발이 크게 발전하고 있습니다. 이 소형 장비는 작은 채널 네트워크를 사용하여 열 전달을 강화하고 필요한 냉매 및 냉각제의 양을 줄여 에너지 소비를 최소화합니다. MCHE는 유체 부피를 최소화하고 표면적을 최대화함으로써 우수한 열 성능을 달성하여 운영 비용을 절감하고 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다. 이러한 효율성은 HVAC 시스템, 자동차 냉각 및 산업 공정과 같은 용도에서 특히 중요하며, 에너지 절약은 실질적인 경제적 이익으로 이어집니다.
온도 및 압력 제한
마이크로채널 열교환기는 표면적 대 부피 비율이 커서 효율이 높지만 온도와 압력에 대한 큰 제약이 있습니다. 이러한 장비는 일반적으로 특정 범위의 온도 및 압력 조건에서만 견딜 수있는 재료로 구성됩니다. 고온은 재료의 열화 및 상변화를 일으켜 성능과 신뢰성에 영향을 미칩니다. 반대로 저온에서는 응축과 결빙을 일으켜 유체 흐름을 방해할 수 있습니다. 또한 높은 압력에서 사용하면 기계적 응력이 발생하여 마이크로채널의 구조적 무결성을 손상시켜 고장 및 누출을 유발할 수 있습니다. 마이크로채널의 복잡한 설계는 열 전달을 향상시키는 반면, 특히 가혹한 조건에서 오염 및 막힘에 취약합니다.
전기자동차 수요 증가
전기자동차의 보급이 확대됨에 따라 배터리와 파워트레인의 온도를 조절하는 효율적인 열 관리 시스템에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. MCHX는 컴팩트한 디자인과 높은 표면적 대 부피비로 뛰어난 열 전달 효율을 제공하여 최신 EV의 좁은 공간과 까다로운 냉각 요구 사항에 이상적입니다. 이 열교환기는 열 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 에너지 효율을 높여 배터리 수명을 연장하고 전체 차량 주행거리를 늘릴 수 있습니다. 또한 마이크로채널 설계의 경량화는 전체 차량의 무게를 줄여 성능을 더욱 최적화하는 데 기여합니다.
정비 및 청소 문제
마이크로채널 열교환 기는 다양한 용도에서 일반적으로 사용되는 효율적인 컴포넌트이지만 정비 및 청소 문제로 인해 성능이 크게 저하 될 수 있습니다. 소형 설계와 작은 유로로 인해 이러한 열교환기는 먼지, 오일 및 기타 미립자와 같은 오염 물질로 인해 오염되기 쉽습니다. 이러한 물질이 축적되면 유체 흐름이 제한되어 열 전달 효율이 감소하고 에너지 소비가 증가합니다. 마이크로채널은 복잡한 형상을 가지고 있으므로 기존의 청소 방법은 효과가 낮고 시간과 비용이 많이 드는 특수한 기술이 필요합니다. 부적절한 정비는 부식 및 구조적 손상과 같은 더 심각한 문제를 일으켜 궁극적으로 열교환 기의 수명을 손상시킬 수 있습니다.
COVID-19는 마이크로채널 열교환기(MCHX) 산업에 큰 영향을 미쳐 공급망과 수요 역학 모두에 영향을 미쳤습니다. 세계 제조 및 물류의 혼란으로 인해 주요 부품의 생산이 지연되어 프로젝트 일정이 지연되고 비용이 상승했습니다. 동시에 HVAC, 자동차 등 MCHX에 의존하는 산업은 경기 둔화와 소비자 행동 변화로 인한 수요 감소에 직면했습니다. 그러나 전염병은 또한 에너지 효율과 지속가능성에 대한 관심을 가속화하여 새로운 표준을 충족하기 위해 마이크로채널 기술의 혁신을 촉진했습니다.
예측 기간 중 증발기 부문이 가장 클 것으로 예상됩니다.
예측 기간 중 증발기 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다. MCHX는 작은 평행 흐름 채널 네트워크를 사용하여 냉매 충전량을 최소화하면서 열 전달 표면적을 증가시킵니다. 증발기 설계는 유체 역학을 개선하고 균일한 흐름 분포를 보장하며 상 변화 과정을 강화합니다. 그 결과 더 효과적인 열 흡수와 에너지 전달이 가능하여 전반적인 효율이 향상됩니다. 또한 재료 및 제조 기술의 발전으로 열전도율과내 오염성이 향상되어 성능이 더욱 최적화되었습니다.
예측 기간 중 항공우주 분야가 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
항공우주 분야는 우수한 열효율과 컴팩트한 설계로 인해 예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다. 이러한 첨단 열교환기는 수많은 초소형 채널을 사용하여 무게를 최소화하면서 열 전달을 최대화하는데, 이는 항공우주 용도에서 중요한 요소이며, MCHE의 넓은 표면적은 냉각 및 가열 성능을 향상시켜 항공기 엔진 및 기타 시스템의 열 부하를 관리하는 데 필수적입니다. 필수적입니다. 또한 MCHE는 항공기 전체 무게를 줄여 연료 효율에 기여하여 지속가능성과 성능에 대한 업계의 목표에 부합합니다. 극한의 온도와 압력에서 효과적으로 작동할 수 있는 능력은 항공우주 환경에서 MCHE의 매력을 더욱 높여줍니다.
북미는 예측 기간 중 마이크로채널 열교환기 시장에서 가장 큰 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. MCHE의 경량화 설계는 차량 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 전반적인 에너지 절감에도 기여하며, 자동차 제조업체들이 더욱 엄격한 배기가스 규제를 충족하고 연비를 개선하기 위해 노력함에 따라 MCHE의 채택이 필수적입니다. 전기자동차와의 경쟁이 심화되는 가운데, 기존 가솔린 차량에 대한 소비자 선호에 힘입어 기존형 자동차 분야가 부활하면서 첨단 냉각 기술의 필요성이 더욱 커지고 있습니다. 이러한 요소들이 이 분야의 성장을 가속하고 있습니다.
유럽은 예측 기간 중 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 더욱 엄격한 환경 기준과 에너지 효율 요구사항으로 인해 업계는 에너지 소비를 최소화하고 탄소 배출량을 줄이는 첨단 열교환 기술을 채택하고 있습니다. 낮은 GWP(지구온난화지수) 대체품을 선호하는 냉매의 단계적 폐지를 목표로 하는 규제는 이러한 효율적인 시스템에 대한 수요를 더욱 촉진하고 있습니다. 산업계가 에코 디자인 지침, F가스 규제 등 유럽 지침을 준수하기 위해 노력하면서 마이크로채널 열교환기 시장은 빠르게 성장하고 있습니다. 이러한 규제 환경은 기술 혁신을 촉진할 뿐만 아니라 환경 친화적인 솔루션을 우선시하는 제조업체들경쟁 구도를 더욱 치열하게 만들고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Microchannel Heat Exchanger Market is accounted for $18.13 billion in 2024 and is expected to reach $36.95 billion by 2030 growing at a CAGR of 12.6% during the forecast period. A microchannel heat exchanger is a compact thermal management device characterized by numerous small channels, typically measuring less than 1 millimeter in width. These channels allow for efficient heat transfer between fluids by maximizing surface area while minimizing the volume of the heat exchanger. Microchannel designs enhance heat transfer coefficients and reduce fluid flow resistance, leading to improved thermal performance and energy efficiency. The small size and high efficiency of microchannel heat exchangers enable lighter and more compact designs compared to traditional heat exchangers, making them ideal for modern technologies where space and weight are critical.
According to the data of Economic and Market Report Europe, in 2022, demand in China was amplified by 7.6% YoY to 21.7 million cars sold, as the removal of government enticements by the end of 2022 has carried forward demand.
Increasing focus on energy conservation and efficiency
The growing emphasis on energy conservation and efficiency is significantly advancing the development of Microchannel Heat Exchangers (MCHEs). These compact devices utilize a network of small channels to enhance heat transfer, reducing the amount of refrigerant or coolant required and minimizing energy consumption. By maximizing surface area while minimizing fluid volume, MCHEs achieve superior thermal performance, leading to lower operating costs and reduced greenhouse gas emissions. This efficiency is particularly crucial in applications like HVAC systems, automotive cooling, and industrial processes, where energy savings can translate to substantial economic benefits.
Temperature and pressure limitations
Microchannel heat exchangers, while highly efficient due to their large surface area-to-volume ratio, face significant limitations related to temperature and pressure. These devices are typically constructed from materials that can withstand only a specific range of thermal and pressure conditions. High temperatures can lead to material degradation or phase changes, impacting performance and reliability. Conversely, low temperatures may result in condensation or freezing, which can obstruct fluid flow. Operating at elevated pressures can induce mechanical stresses that compromise the structural integrity of the microchannels, potentially causing failures or leaks. The intricate design of microchannels, while enhancing heat transfer, also makes them susceptible to fouling and blockage, particularly under extreme conditions.
Increasing demand for electric vehicles
As EVs become more prevalent, the need for efficient thermal management systems to regulate battery and powertrain temperatures intensifies. MCHXs, with their compact design and high surface area-to-volume ratio, offer superior heat transfer efficiency, making them ideal for the tight spaces and stringent cooling requirements of modern EVs. These heat exchangers not only improve thermal performance but also enhance energy efficiency, thereby extending battery life and increasing overall vehicle range. Furthermore, the lightweight nature of microchannel designs contributes to overall vehicle weight reduction, further optimizing performance.
Maintenance and cleaning issues
Microchannel heat exchangers are efficient components commonly used in various applications, but their performance can be significantly hindered by maintenance and cleaning issues. Due to their compact design and small channels, these heat exchangers are prone to fouling from contaminants such as dust, oil, and other particulates. When these materials accumulate, they restrict fluid flow, reducing heat transfer efficiency and increasing energy consumption. The intricate geometries of microchannels make traditional cleaning methods less effective, necessitating specialized techniques that can be both time-consuming and costly. Inadequate maintenance can lead to more severe problems, such as corrosion or structural damage, ultimately compromising the heat exchanger's lifespan.
The COVID-19 pandemic significantly impacted the microchannel heat exchanger (MCHX) industry, affecting both supply chains and demand dynamics. Disruptions in global manufacturing and logistics led to delays in the production of critical components, causing project timelines to extend and increasing costs. Concurrently, industries reliant on MCHXs, such as HVAC and automotive, faced reduced demand due to economic slowdowns and shifts in consumer behavior. However, the pandemic also accelerated a focus on energy efficiency and sustainability, driving innovation in microchannel technology to meet emerging standards.
The Evaporator segment is expected to be the largest during the forecast period
Evaporator segment is expected to be the largest during the forecast period. By utilizing a network of small, parallel channels, MCHXs increase the surface area for heat transfer while minimizing the refrigerant charge. The evaporator's design allows for improved fluid dynamics, ensuring uniform flow distribution and enhanced phase change processes. This results in more effective heat absorption and energy transfer, leading to higher overall efficiency. Additionally, advancements in materials and manufacturing techniques have allowed for better thermal conductivity and resistance to fouling, further optimizing performance.
The Aerospace segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Aerospace segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period, driven by their superior thermal efficiency and compact design. These advanced heat exchangers utilize numerous tiny channels to maximize heat transfer while minimizing weight, a critical factor in aerospace applications. Their enhanced surface area allows for improved cooling and heating performance, which is essential for managing the thermal loads in aircraft engines and other systems. Moreover, MCHEs contribute to fuel efficiency by reducing the overall weight of the aircraft, aligning with industry goals for sustainability and performance. The ability to operate effectively in extreme temperatures and pressures further enhances their appeal in aerospace environments.
The North America region is anticipated to command the largest share of the Microchannel Heat Exchanger Market during the extrapolated period. As automotive manufacturers strive to meet stricter emissions regulations and improve fuel efficiency, the adoption of MCHEs becomes essential. Their lightweight design not only enhances vehicle performance but also contributes to overall energy savings. The resurgence of the conventional vehicle sector, fueled by consumer preferences for traditional gasoline-powered cars amid rising electric vehicle competition, further propels the need for advanced cooling technologies. These elements are booming the regional growth.
Europe region is estimated to grow at a rapid pace throughout the projected period. Stricter environmental standards and energy efficiency requirements are driving industries to adopt advanced heat exchange technologies that minimize energy consumption and reduce carbon emissions. Regulations targeting refrigerant phase-out in favor of low-GWP (Global Warming Potential) alternatives further boost the demand for these efficient systems. As industries strive to comply with European directives, including the Eco-Design Directive and the F-Gas Regulation, the market for microchannel heat exchangers is experiencing rapid growth. This regulatory landscape not only encourages innovation but also enhances the competitiveness of manufacturers who prioritize eco-friendly solutions.
Key players in the market
Some of the key players in Microchannel Heat Exchanger market include Daikin Industries, Ltd, Denso Corporation, Goldstone HVACR Inc, Hanon Systems, Hydac International GmbH, Kaori Heat Treatment Co., Ltd, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd, Modine Manufacturing Company, Parker Hannifin Corporation, Sanhua Holding Group Co., Ltd and Sumitomo Precision Products Co Ltd.
In November 2023, Mitsubishi Electric established an aluminum vertical flat tube (VFT) heat exchanger design that can provide over 40% increase in heat pump air conditioner performance. The new VFT heat exchanger is combined with small-diameter flat tubes, arranged vertically, and a high-performance refrigerant distributor with a double-tube structure that can distribute refrigerant with over 20% smaller internal volume than conservative aluminum horizontal flat tube (HFT) heat exchangers; this new VFT heat exchanger allows for reduced refrigerant charges.
In October 2023, Sanhua International Europe S.L launched Braze Plate Heat Exchangers - BPHE to provide higher heat transfer efficiency and lower pressure drops. The company has obtained EU PED certification BPHEs work with fluid groups 1 and group 2, including water, ethylene glycol solution, common HCFC, HFC, and HC, as well as HFO refrigerants such as R410A, R32, R454B, R290, R134a, R404A, R507, R448A, R449A, R1234yf, R1234ze and R452A.
In May 2023, The Department of Energy (DOE) delivered USD 40 million to advance new approaches to data center cooling. This involves several pieces of equipment, including a microchannel heat exchanger, which is expensive to manufacture as per the requirement.
In April 2023, Danfoss expanded the Z-design range of microchannel heat exchangers with the launch of the C262L-EZD, which is a dual-circuit evaporator ideal for roll-on coolers. These durable and reliable units increase the capacity of the product range with a cooling capacity that now covers up to 300 kW in one circuit and up to 800 kW in two circuits.