Edelgase Marktgröße, Anteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse, nach Typ (Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon), nach Anwendung (Helium [MRT & Medizin und andere], Neon [Laser und andere], Argon [Schutz Gas for Welding and Others], Krypton [Lighting and Others] und Xenon [Imaging & Lighting and Others]) und Regional Forecast, 2021-2028

Die Größe des globalen Edelgasmarktes belief sich im Jahr 2020 auf 40,34 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich von 41,11 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 auf 53,71 Milliarden US-Dollar im Jahr 2028 wachsen, bei einer jährlichen Wachstumsrate von 3,89 % im Zeitraum 2021–2028. Der plötzliche Rückgang der CAGR ist auf die Nachfrage und das Wachstum dieses Marktes zurückzuführen und kehrt nach dem Ende der Pandemie wieder auf das Niveau vor der Pandemie zurück. Die globalen Auswirkungen von COVID-19 waren beispiellos und erschütternd, da diese Produkte inmitten der Pandemie in allen Regionen einen negativen Nachfrageschock erlebten. Basierend auf unserer Analyse verzeichnete der Weltmarkt im Jahr 2020 einen enormen Rückgang von 5,56 %.

Edelgase sind eine Gruppe von Gasen, die zur 18. Gruppe des Periodensystems gehören. Der Name Edel- oder Inertgas leitet sich von der Tatsache ab, dass diese Gase sehr langsam reagieren und sehr selten sind. Allen diesen Gasen ist gemeinsam, dass ihre Energieorbitale gefüllt sind, was dazu führt, dass sie unter extremen Bedingungen Reaktionen eingehen. Eine allen Gasen gemeinsame Anwendung ist der Einsatz in Leuchtstoffröhren für Leuchtreklamen. In den letzten Jahren haben jedoch die hohen Gas- und Energiekosten, die zum Beleuchten dieser Leuchtstoffröhren erforderlich sind, die Kunden davon abgehalten, sie einzuführen, was die Gasproduzenten dazu veranlasst hat, nach alternativen Anwendungen zu suchen. Beispielsweise werden laut einer Forschungsarbeit von Wade et al. mittlerweile etwa 15–30 % des weltweiten Bedarfs an Helium für die Kühlung von Magnetresonanztomographiegeräten (MRTs) verwendet. Derzeit sind weltweit mehr als 37.000 MRT-Geräte in Betrieb, was eine attraktive Nachfrage nach Helium auf dem Weltmarkt darstellt.

Gashersteller verlagern ihren Fokus angesichts der Pandemie auf die Sauerstofftrennung

Edelgase werden hauptsächlich durch einen Drucktrennprozess hergestellt, bei dem verschiedene in der Luft vorhandene Gase anhand ihrer physikalischen Eigenschaften, wie Siedepunkt und kritischer Druck, getrennt werden. Diese Gastrennungsanlagen trennen und produzieren verschiedene Gase, darunter Stickstoff, Sauerstoff, Inertgase und sogar Kohlendioxid< /a>. Die Trenneinheiten sind jedoch darauf abgestimmt, das benötigte Gas aus der Mischung abzutrennen. Da der Sauerstoffbedarf während der Pandemie enorm anstieg, optimierten viele Gasproduzenten ihre Luftzerlegungsabteilungen, um Sauerstoff anstelle von seltenen Inertgasen zu produzieren. Beispielsweise gab die kolumbianische Kammer für Industrie- und Medizingase am 26. April 2021 eine Warnung heraus und erwähnte den Druck auf Gasunternehmen, den Sauerstoffbedarf zu decken. Infolgedessen hat die Gesamtproduktion im Land 105 % der installierten Kapazität überschritten.

Andererseits ist der Gesamtverbrauch zwischen Februar 2020 und April 2021 um 74 % von 330 auf 575 Tonnen pro Tag gestiegen. Aufgrund dieser Verschiebung waren die Auswirkungen auf den Markt erheblich. Darüber hinaus waren viele wichtige Endverbrauchsindustrien, darunter Elektronik, Luftfahrt, Beleuchtung und das Gesundheitswesen, aufgrund von Sperrungen mit Einschränkungen in ihren Herstellungsprozessen konfrontiert, was das Wachstumspotenzial des Edelgasmarktes weiter beeinträchtigte.

 NEUESTE TRENDS

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Verstärkte Forschung zur Herstellung von Verbindungen für einzigartige Anwendungen

Da Edelgase nur ungern Elektronen aus ihren gefüllten äußeren Elektronenhüllen abgeben, gelten sie als überwiegend unreaktiv. Außerdem erfordert die Bildung dieser Gasverbindungen extreme Bedingungen wie hochreaktive Reagenzien, niedrige Temperaturen und hohen Druck. Allerdings sind diese Verbindungen für praktische Anwendungen entweder zu flüchtig oder instabil. Aber Wissenschaftler auf der ganzen Welt haben sich der Herausforderung gestellt, diesen Elementen eine Reaktivität zu entlocken. Beispielsweise untersuchen Forscher der McMaster University seit vielen Jahren die Reaktivität von Xenon und Krypton. Dadurch gelang es ihnen, stabile Verbindungen wie XeF₂, das Silizium ätzen kann, und KrF₂, ein starkes Oxidationsmittel, zu bilden. Kürzlich, im Jahr 2018, konnten die Forscher Komplexe von XeO₃ entwickeln, das durch die Anwesenheit von 15-Krone-5 stabilisiert wird, wobei sich der Kronenether wie eine königliche Tiara auf dem Xenonatom niederlässt .

ANTRIEBSFAKTOREN

Expansion der Stahlindustrie zur Förderung des Marktwachstums

Angesichts des Aufschwungs der Bau- und Automobilproduktionsaktivitäten nach Covid-19 wird die Nachfrage nach Stahl und Stahlprodukten in den nächsten Jahren voraussichtlich erheblich steigen. Nach Angaben der World Steel Association stieg die Rohstahlproduktion weltweit von 1.814 Mio. Tonnen im Jahr 2018 auf 1.878 Mio. Tonnen im Jahr 2020, was einem Anstieg von 1,75 % im Jahresvergleich entspricht. Argon wird in zahlreichen Schritten der Stahlproduktion eingesetzt. Es wird unter hohem Druck gestrahlt, um die Mischung aus flüssigem Stahl zu homogenisieren und unerwünschte Gase wie N₂, H₂ und CO aus der Mischung zu diffundieren. In ähnlicher Weise wird Argon auch in großen Mengen als Schutzgas beim Schweißen und bei Vakuuminduktionsanwendungen eingesetzt. Viele der Stahlproduktion zugesetzte Materialien wie Magnesium, Chrom, Titan und Molybdän vertragen die Anwesenheit von Sauerstoff und Stickstoff nicht, da sie leicht Oxide oder Nitride bilden. Argon schützt daher die geschmolzenen Metalle vor Zersetzung.

Andererseits hat sich in der industriellen Praxis das Niederdruckaufkohlen in einem Vakuumofen mit anschließender Hochdruckgasabschreckung zur Herstellung von einsatzgehärteten Stählen durchgesetzt. Um die aufgekohlten Bauteile von 940-980 C auf Raumtemperatur abzukühlen, werden Gasmischungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Helium + Stickstoff oder Argon verwendet. Da diese Inertgase bei der Stahlproduktion eine so wichtige Rolle spielen, treibt eine Steigerung der Stahlproduktionsaktivitäten das Marktwachstum voran.

Expansion im Bereich Smart Electronics zur Unterstützung des Marktwachstums

Edelgase spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Halbleitern. Beispielsweise wird Helium zur Unterkühlung starker, supraleitender Magnete verwendet, die zum Ziehen von Siliziumeinkristallen aus heißem, hochreinem Silizium verwendet werden. Aufgrund seiner Nichtreaktivität dient es auch als Trägergas für Chemikalien, die in der Halbleiterherstellung verwendet werden. Ebenso gelten Argon und Krypton als wichtig für die Halbleiterindustrie. Beim Sputter-Depositionsprozess wird zur Unterstützung der Reaktion ein Plasma aus Argon und Krypton eingesetzt. Argonplasma dient auch der Aktivierung der Ätzgase. Flüssiges Argon wird auch zum Reinigen der empfindlichen Computerchips verwendet.

Mit der steigenden Nachfrage nach intelligenter Elektronik hat der Markt für Halbleiter und Computerchips in den letzten Jahren enorm an Dynamik gewonnen. Dieser Faktor erhöht den Bedarf an diesen Gasen in der Halbleiterindustrie.

HEIMENDE FAKTOREN

Schwankungen der Produktionskosten behindern das Marktwachstum

Ein entscheidender Faktor, der das Marktwachstum hemmt, sind die schwankenden Kosten dieser Gase auf dem Weltmarkt. Mit Ausnahme von Helium werden die Preise aller Inertgase individuell zwischen Verbraucher und Hersteller ausgehandelt. Der regionale Wettbewerb, die benötigte Menge, die Vertragslaufzeit, die Energiekosten, die Betriebsdauer der Luftzerlegungsanlagen und die Transportentfernung sind die Faktoren, die die Kosten des Produkts beeinflussen. Die Auktionspreise des US Bureau of Land Management für Helium schwankten zwischen 4,29 USD/m³ im Juli 2017, 10,09 USD/m³ im August 2018 und 6,31 USD/m³ sup>3 im September 2018. Ebenso schwankten die Argonpreise im Geschäftsjahr 2017–2018 zwischen 8,80 und 19,10 USD/m³. Ähnliche Trends sind bei den Kosten anderer Gase zu beobachten, was die Wachstumsaussichten des Weltmarktes zusätzlich beeinträchtigt.

SEGMENTIERUNG

Nach Typanalyse

Argon wird im gesamten Prognosezeitraum einen dominanten Anteil am Weltmarkt halten

Basierend auf der Art wird dieser Markt in Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon. Von diesen Arten hielt Argongas den dominierenden Anteil auf dem Weltmarkt, vor allem aufgrund seiner groß angelegten Anwendung als Schutzgas im Metallherstellungsprozess. Argon schützt seltene Metalle vor der Bildung von Oxiden und Nitriden, indem es das Eindringen von Luft verhindert. Bei der Aluminiumproduktion fördert Argon gemischt mit N2, Cl2 und CO die Entgasung und entfernt den Wasserstoff und feste Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Aluminium.

Andererseits wird erwartet, dass Neongas beträchtliche Marktanteile bei Edelgasen gewinnen wird, da es hauptsächlich zur Herstellung von Excimer-Lasern verwendet wird. Diese Laseranwendungen werden in der Photolithographie eingesetzt, einem primären Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltkreise und zum Glühen von Polysiliziumwafern für Halbleiter- und Flachbildschirmanwendungen.

Nach Anwendungsanalyse

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Beleuchtungssegmente verlieren Marktanteile aufgrund der Entwicklung nachhaltiger Beleuchtungslösungen

Der globale Markt ist je nach Anwendungstyp wie folgt segmentiert:

Helium wird in MRT- und medizinische Anwendungen, Elektronik, Glasfaser, Träger- und Hebegas, Kryotechnik und andere eingeteilt. Gleichzeitig wird Neon in Laser, Elektronik, Beleuchtung und andere unterteilt. Argon ist in Schutzgase, Stahlproduktion, Elektronik und Halbleiter, Beleuchtung und andere unterteilt. Andererseits wird Krypton in Beleuchtung, Fensterisolierung, Laser und andere Anwendungen unterteilt. Xenon wird schließlich in Bildgebung und Beleuchtung, Satelliten, Elektronik und Halbleiter, Medizin und andere kategorisiert.

Der Hauptanwendungsbereich, in dem die meisten dieser Gase an Bedeutung gewinnen, ist die Halbleiterfertigung. Diese Gase spielen beim Ätzen, Reinigen und Herstellen von Siliziumchips eine Rolle. Darüber hinaus hat die steigende Nachfrage nach Mikrocontrollern und ICs die Nachfrage nach diesen Chips erhöht.

Andererseits erlebt die ursprüngliche Verwendung dieser Gase als Beleuchtungselement in Leuchtstoffröhren einen stetigen Rückgang, und es werden zahlreiche, äußerst nachhaltige Beleuchtungsalternativen auf den Markt gebracht. Diese Alternativen sind günstiger als Gaslampen und verbrauchen sehr wenig Energie, was dazu führte, dass die Beleuchtungssegmente im Untersuchungszeitraum ein negatives Wachstum verzeichneten.

REGIONALE EINBLICKE

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Die Marktgröße im asiatisch-pazifischen Raum belief sich im Jahr 2020 auf 15,09 Milliarden US-Dollar. Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass die Region im gesamten Prognosezeitraum der größte Anteilseigner in diesem Markt war. China, Indien und Japan sind die drei größten Stahlproduzenten weltweit, was dazu führt, dass die Nachfrage nach Inertgasen in der Region an Fahrt gewinnt. Darüber hinaus sind China, Japan und Taiwan führend in der Produktion von Elektronik- und Halbleiterchips, was für die Gasproduzenten eine weitere attraktive Chance darstellt.

Auf der anderen Seite wird der Markt in Nordamerika durch die groß angelegte Nutzung von Edelgasen in Leuchtstoffbeleuchtungsanwendungen angetrieben. Viele Schilder und Namensschilder in der Region verwenden immer noch gasbasierte Leuchtstoffröhren zur Beleuchtung, insbesondere in Glücksspielstädten wie Las Vegas. Diese Röhren bilden attraktive Lichtmuster. Außerdem verfügen die im Land vertretenen kommerziellen Unternehmen wie SpaceX, Planet Labs, Inc., Spire Global und Iridium Communications über die maximale Anzahl an Satelliten, die die Erde umkreisen, wobei in den nächsten Jahren weitere Starts geplant sind. Es wird erwartet, dass diese Starts im Prognosezeitraum die höchste Nachfrage nach Gasen wie Krypton und Xenon erzeugen werden.

Europa wird voraussichtlich eine Schlüsselregion sein, in der weitere Forschungen zur Verwendung von Edelgasen durchgeführt werden. Beispielsweise eignet sich Helium aufgrund seiner Supraflüssigkeit bei Temperaturen unter -271 °C als Kühlmittel für Teilchenbeschleuniger wie den Elektronenlinearbeschleuniger S-DALINAC in Darmstadt, das deutsche Elektronensynchrotron DESY in Hamburg und den LHC Large Hadron Storage Ring das Europäische Kernforschungszentrum CERN in Genf, Schweiz. Darüber hinaus wird Helium hauptsächlich zur Kühlung der in der Region vorhandenen MRT- und NMR-Instrumente eingesetzt. Angesichts der zunehmenden Häufigkeit von Krebserkrankungen aufgrund verschiedener Ursachen wie Umweltverschmutzung und ungesunder Lebensweise wird die Nutzung dieser Maschinen voraussichtlich zunehmen und damit die Nachfrage nach Helium in der Region steigern

Die Stahlproduktion hat in den letzten Jahren in südamerikanischen Ländern enorm an Bedeutung gewonnen, da dort hochreine Erze abgebaut werden. Außerdem nutzen diese Länder Krypton in großem Umfang zur hochwertigen Isolierung von Fensterscheiben, die im Rahmen der Infrastrukturentwicklung in der Region verwendet werden, was den Anteil der Region am Weltmarkt weiter verbessert.

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Der Markt im Nahen Osten und in Afrika wird durch die große Nutzung dieser Gase in Schutz- und Trägergasanwendungen angetrieben. Darüber hinaus müssen viele in der Region hergestellte instabile Chemikalien in kontrollierten Umgebungen gelagert werden. Diese Anforderung wird durch die Verwendung von Helium und Argon in kryogenen Anwendungen erfüllt.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Marktteilnehmer konzentrieren sich auf Akquisitionen und Kapazitätserweiterungen, um ihre Marktposition zu stärken

Da die Produktion einzelner Gaskomponenten aus Luft große Luftzerlegungsanlagen und umfangreiches technisches Wissen sowie große, spezialisierte Speichereinheiten auf dem neuesten Stand der Technik erfordert, ist der Markt weitgehend konsolidiert, wobei die Top-Ten-Unternehmen etwa 70 Unternehmen halten % des Marktanteils. Air Liquide ist eines der größten Unternehmen auf dem Markt. Es liefert Sauerstoff, Argon, Helium und andere Spezialgase über mehrere Versorgungsmodi. Das Unternehmen ist derzeit in über 78 Ländern tätig und erwirtschaftet einen Umsatz von mehr als 22 Milliarden US-Dollar. Darüber hinaus stärkte das Unternehmen seine Kompetenz in der extremen Kryotechnik durch den Erwerb einer Mehrheitsbeteiligung an Cryoconcept im September 2020.

Ein weiteres wichtiges Unternehmen auf dem Markt ist Air Products, Inc. Das Unternehmen beliefert Kunden auf der ganzen Welt mit wichtigen Industrie- und Edelgasen, zugehöriger Ausrüstung und Anwendungsdienstleistungen. Im März 2021 nahm das Unternehmen seine sechste Luftzerlegungsanlage in Arizona, USA, in Betrieb.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• Air Liquide (Frankreich)


• Air Products, Inc. (USA)


• Linde Group plc (Irland)


• Praxair Technology, Inc. (USA)


• Matheson Tri-Gas, Inc. (USA)


• Noble Gas Solutions (USA)
  
• Kryontechnik (Ukraine)


• BASF (Deutschland)


• Messer Group (Deutschland)


• Taiyo Nippon Sanso Corporation (Japan)


• Andere Schlüsselakteure

WICHTIGE INDUSTRIEENTWICKLUNGEN

• Dezember 2020: Messer Group gab die Installation einer neuen Luftzerlegungsanlage in Adel, Georgia, mit einer Investition von über 40 Millionen US-Dollar bekannt. Die neue Anlage soll Industriegase an Kunden im Gesundheitswesen, in der Metall- und Schweißbranche im Südosten der USA liefern.

• September 2020: Air Liquide kündigte eine Investition von rund 63 Millionen US-Dollar für den Bau einer Luftzerlegungsanlage (ASU) im Wirtschaftsbezirk Lingang in der Hafenfreihandelszone Tianjin, China, an. Die neue ASU soll bis 2022 in Betrieb gehen und mehr als 2.000 Tonnen einer Kombination aus Sauerstoff-, Stickstoff- und Argongasen produzieren.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Edelgasmarkt

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Auf dem Markt für verschiedene Anwendungen wie Halbleiter, Satelliten und medizinische Bereiche ist ein wachsender Trend zu beobachten. Der Bericht bietet qualitative und quantitative Einblicke in die Edelgasbranche sowie eine detaillierte Analyse der Marktgröße und Wachstumsraten für alle möglichen Marktsegmente. Darüber hinaus bietet der Bericht eine ausführliche Analyse der Marktdynamik und der Wettbewerbslandschaft. Verschiedene wichtige Erkenntnisse, die im Bericht präsentiert werden, sind die fünf Kräfte von Porters, aktuelle Branchenentwicklungen auf dem Markt, das Regulierungsszenario in wichtigen Ländern, makro- und mikroökonomische Faktoren, SWOT-Analyse, wichtige Branchentrends, Wettbewerbslandschaft und Unternehmensprofile.

Berichtsumfang und Segmentierung