Tamaño del mercado de materiales de autocuración, participación e análisis de la industria, por forma (intrínseco y extrínseco), por producto (polímero, concreto, metal, recubrimiento, cerámica, asfalto y compuestos reforzados con fibra), por la industria de uso final (transporte, bienes de consumo, construcción, generación de energía, atención médica y otros), y se pronostican regiones, 2024-2032

El tamaño del mercado global de materiales de autocuración fue de USD 5.58 mil millones en 2023 y se proyecta que crecerá de USD 9.08 mil millones en 2024 a USD 436.92 mil millones para 2032 a una tasa compuesta anual del 62.5% durante el período 2024-2032. Europa dominó el mercado de materiales de autocuración con una cuota de mercado del 32.8% en 2023.

El uso extenso del producto en la industria de construcción e infraestructura es un factor de crecimiento importante en el mercado. El mayor uso de compuestos en la industria del automóvil también está contribuyendo al crecimiento del mercado. Además, la creciente demanda de la industria de la energía eólica está impulsando la necesidad del producto. Los compuestos de FRP se utilizan en turbinas eólicas, lo que hace que las cuchillas sean más pesadas con excelente fatiga y corrosión.

Covid-19 ha tenido un efecto importante en las industrias de logística y manufactura, que ha obstaculizado el mercado. La pandemia Covid-19 tuvo un gran impacto en la industria automotriz entrelazada a nivel mundial. El efecto en el mercado incluye detener las exportaciones chinas, especialmente los plásticos y el recubrimiento de materias primas, la destrucción generalizada de productos básicos en toda Europa y el cierre de las plantas de fabricación en los EE. UU. A pesar de esto, China es responsable de más del 80% de la cadena de suministro automotriz global. Las tarifas de los automóviles en China se desplomaron en un 18% en enero de 2020.

Las ventas podrían disminuir en un 40% o más en 2020, según la Asociación de Automóviles de Pasajeros de China (CPCA), en comparación con los dos meses iniciales de las ventas durante el año pasado. Los déficit de producción resultantes de las interrupciones de la cadena de suministro en China tendrán un impacto sustancial en la producción de automóviles globales. Los cierres de almacén, las interrupciones de la cadena de suministro y la disminución de la demanda han tenido un precio significativo. Como resultado, algunos concesionarios de automóviles se cerraron indefinidamente, lo que provocó que el mercado de préstamos de plano se caiga. Ford, Honda, General Motors, Fiat Chrysler Automobiles y Tesla se encuentran entre las empresas con fabricación temporalmente detenida.

El segmento de bienes de consumo experimentó un impacto mixto de la pandemia global en 2020. La interrupción de la cadena de suministro causó gotas graves en las ventas de bienes de consumo, pero relativamente menores efectos en ciertos sectores como alimentos y bebidas, envases y electrónica de consumo. Sin embargo, flujo de efectivo limitado, adaptación a las nuevas estrategias en línea y digitales primero,gestión de la cadena de suministro, y la gestión de inventario ha sido desafíos difíciles para los fabricantes y proveedores. Las compañías se centran en preparar e implementar nuevas estrategias para adaptarse a la nueva normalidad y construir una nueva estrategia de cadena de suministro que apoyará las ventas y el crecimiento en tiempos tales desafiantes.

Descripción general del mercado de materiales de autocuración global

Tamaño y pronóstico del mercado:

• 2023 Tamaño del mercado: USD 5.58 mil millones
• 2024 Tamaño del mercado: USD 9.08 mil millones
• Tamaño del mercado de pronóstico 2032: USD 436.92 mil millones
• CAGR: 62.5% de 2024–2032

Cuota de mercado:

• Europa dominó el mercado de materiales de autocuración con una participación del 32.8% en 2023, respaldada por la demanda en el sector del transporte y la presencia de fabricantes clave en Alemania, Francia, Rusia y el Reino Unido.
• Por producto, se espera que el segmento de polímero retenga la mayor participación de mercado en 2025, impulsada por una alta adopción de poliuretano, vitrimers y polímeros multifuncionales para su durabilidad, estabilidad térmica y resistencia a la abrasión.

Destacados del país clave:

• China: a pesar de las interrupciones de Covid-19, China sigue siendo central para la cadena de suministro automotriz global (más del 80%), con aplicaciones crecientes de compuestos de FRP en la energía eólica y los sectores de infraestructura.
• Estados Unidos: la demanda está impulsada por el crecimiento de los sectores de construcción aeroespacial, de defensa y verde; La adopción de materiales de autocuración basados en polímeros es especialmente fuerte en la construcción y la construcción.
• Alemania: mercado líder en Europa debido a la alta demanda de materiales duraderos y de bajo mantenimiento en los sectores automotriz y de transporte.
• India: Iniciativas gubernamentales como Make in India apoyan la construcción nacional, aumentando la adopción de concreto y compuestos de autocuración en proyectos de infraestructura pública y privada.
• Sudáfrica: crecimiento respaldado por el desarrollo de la energía eólica, con el uso creciente de compuestos reforzados con fibra en la fabricación de cuchillas de turbina debido a su resistencia y resistencia a la fatiga.

Tendencias del mercado de materiales de autocuración

La expansión continua de la industria de la energía eólica para ser una tendencia prominente

La industria de la energía eólica es una de las industrias de aplicaciones compuestas de rápido crecimiento, donde las fibras de refuerzo se utilizan en la fabricación de cuchillas de rotor ligero. Una característica fundamental del diseño de cuchillas de viento es elegir materiales adecuados, que pueden afectar muchos parámetros, como el comportamiento de peso, carga y fatiga, propiedades físicas, etc., se usaron materiales como bambú, acero y aluminio para fabricar cuchillas de viento muchos años antes. En un mercado basado en costos, la industria eólica se basa en los precios inferiores y cómo hacer más, pero pagar menos. Los componentes compuestos permiten alta resistencia a un peso bajo, lo que significa que las cuchillas de rotor más extendidas y más potentes se pueden generar de manera rentable para turbinas eólicas más gigantes.

El principal material de construcción utilizado en la fabricación deHojas de turbina eólicaes vidrio. Las turbinas eólicas están hechas principalmente de acero (71-79 por ciento de la masa total de la turbina), resina o plástico (11-16 por ciento), hierro o hierro fundido (5-17 por ciento), cobre (1 por ciento) y aluminio (0-2 por ciento), según el estudio realizado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. En muchas aplicaciones eólicas, los compuestos, como FRP, se utilizan como materiales de refuerzo. Sus características elevadas de resistencia y rigidez los hacen componentes ideales de turbina combinados con su bajo peso y versatilidad de diseño. En los compuestos, estos materiales han demostrado ser uno de los materiales más flexibles para usar. En última instancia, la capacidad de moldear esta fibra en formas complicadas permite al fabricante de cuchillas proporcionar varias alternativas a cualquier preocupación particular.

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Factores de crecimiento del mercado de materiales de autocuración

Crecimiento en la industria de la construcción global para ofrecer oportunidades al mercado

El concreto es un material convencional utilizado para actividades de construcción y construcción. Se usa ampliamente para construir infraestructuras como presas, puertos, tanques de almacenamiento, carreteras, túneles, metros y otros. A pesar de ser fuerte y duradero, tiene una alta tendencia a formar grietas, lo que permite que varios productos químicos agresivos no deseados y otros materiales se filtren. Estas grietas y la deposición de productos químicos en grietas causan el deterioro de la infraestructura y reducen la misma durabilidad. Las técnicas de tratamiento activas como las técnicas de autocuración se operan para tratar tales daños.

Además, los materiales de autocuración basados en microcápsulas ofrecen soluciones a las microgrietas de recuperación automática y mantienen la salud estructural. El importante mecanismo de autocuración de los materiales basados en microcápsulas es desarrollar cápsulas que rompen grietas, y el rejuvenador se libera en las grietas para la reparación. Más particularmente, las cápsulas que comprenden el agente rejuvenecedor están integradas en los materiales de construcción. Cuando surgen y crecen, las microcápsulas incorporadas cerca de las grietas se rompen sujetas al efecto mecánico de la tensión de la punta de la grieta.

En consecuencia, el rejuventor dentro de las microcápsulas se libera en las grietas a través de la permeación capilar para iniciar la reparación automática. Tal solución ha estado disponible a través de la síntesis de laboratorio y ha demostrado ser efectivo para resolver el problema de agrietamiento durante las condiciones térmicas, mecánicas e hidráulicas a largo plazo.  Por lo tanto, el rejuvenador liberado puede curar completamente las grietas en etapa inicial, evitando una mayor grieta y falla estructural.

Las técnicas de autocuración tienen la capacidad de reparar inmediatamente las grietas, ya que el mecanismo de autocuración permite un tratamiento rápido. Debido a las deficiencias de los tratamientos existentes, los métodos de tratamiento alternativos e innovadores como la autocuración y la encapsulación de materiales poliméricos tienen una alta demanda. La adopción de tales tecnologías avanzadas alimentará el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico.

El aumento de las actividades de construcción de la infraestructura pública y privada en la economía en ascenso, como la India, es uno de los factores impulsores clave. Iniciativas gubernamentales como la campaña Make in India respalda aún más la fabricación nacional, lo que permite un fácil acceso a las materias primas requeridas en la industria de la construcción. El producto tiene varios usos debido a su fuerza y una vida útil más larga en la infraestructura, lo que beneficiaría a la industria de la construcción. Además, el aumento de la adopción de CMCS,compuestosLos materiales basados en polímeros en la construcción conducirán aún más el mercado.

Conciencia sobre el rápido tiempo de curación para alimentar la demanda de materiales de autocuración

Ha habido un desarrollo significativo en las tecnologías de autocuración en las últimas décadas. Varios expertos en I + D en ciencias e ingeniería de materiales se han involucrado continuamente en el desarrollo de materiales poliméricos de autocuración.

Los materiales autoconductores son materiales electrónicos o bioeléctricos que se fabrican integrando enlaces reversibles en el tipo conductivo de polímeros mediante la implementación de rellenos conductivos en polímeros de autocuración. La NASA ha utilizado varios sistemas de autocuración para estructuras de cableado e ingeniería aeronáutica, lo que dio como resultado excelentes resultados sin cicatrices después de la curación. Se ha informado que el tiempo de curación promedio para los sistemas de autocuración es de 15-20 segundos. La NASA incluso ha desarrollado ciertos materiales con un tiempo de curación aún más rápido, al explotar las propiedades viscoelásticas de los materiales a alta temperatura para aplicaciones aeroespaciales, de artesanos, aviones y balas en el sector de defensa. Se espera que esto impulse el crecimiento del mercado de materiales de autocuración.

Factores de restricción

El mecanismo de autocuración limitado puede obstaculizar el crecimiento del mercado

Estos materiales emplean un mecanismo de autocuración que está limitado por el diseño. Los agentes curativos encapsulados son microscópicos y, por lo tanto, evitan el compromiso de la confiabilidad general del material. El pequeño tamaño de la cápsula limita la cantidad de agentes curativos en los materiales. En última instancia, esto limita la cantidad de daño que el agente curativo puede reparar.

Los polímeros elásticos altos, independientemente de tener alta elasticidad, no pueden soportar presión a veces. Las microcápsulas son similares a los polímeros altosos y no pueden soportar mucha fuerza externa. Se espera que la capacidad de retención de microcápsulas limitada de los materiales junto con el proceso irreversible de ruptura de las cápsulas limite la capacidad de reparar el material. Se espera que esta deficiencia del producto limite el crecimiento del mercado.

Análisis de segmentación del mercado de materiales de autocuración

Por análisis de forma

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Segmento intrínseco para generar altos ingresos debido al tremendo crecimiento en varias industrias de uso final

El mercado por forma está segmentado en intrínsecos y extrínsecos. El segmento intrínseco mantuvo la principal cuota de mercado de los materiales de autocuración del mercado y es probable que continúe esta tendencia durante el período de pronóstico. Los sistemas o materiales intrínsecos tienen la capacidad innata de restaurar la integridad del material después del daño.

Estos materiales también necesitan un factor externo para estimular el proceso de curación. Por ejemplo, los polímeros de curación reversibles de Diels Alder y Retro Diels Alder son excepcionales debido a su reversibilidad térmica. Los grupos funcionales de furano y maleimida construyen el polímero que experimenta reacción DA. Al calentar, se descompone en sus unidades componentes a través de Retro DA y reforma el polímero en el enfriamiento.

Por análisis de productos

Segmento de polímero para el plomo respaldado por una mayor demanda.

Basado en el producto, el mercado está segmentado en polímero, concreto, metal, recubrimiento, cerámica,asfaltoy compuestos reforzados con fibra. El segmento de polímeros mantuvo la parte principal del mercado en 2023. Aumento de la demanda atribuida a la creciente adopción de polímeros como poliuretano, polímeros cruzados, vitrimadores y polímeros multifuncionales debido a las propiedades excepcionales como la estabilidad térmica, la durabilidad, la resistencia a la abrasión, la estabilidad termodinámicamente y la resistencia a la abrasión el crecimiento.

Los compuestos de cerámica de autocuración se utilizan ampliamente en motores a reacción, aviones y otras aplicaciones aeroespaciales atribuidas a la alta resistencia térmica. Su capacidad para reparar el daño que puede haber ocurrido durante el vuelo puede ayudar a la vida útil de los componentes. Los materiales conductores de autocuración también se emplean en aplicaciones aeroespaciales. Por ejemplo, los sistemas de cableado de transbordadores espaciales de la Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA) en 2017 se basaron en la nueva matriz de película de poliimida de baja fusión.

Por análisis de la industria del uso final

Segmento de transporte para tener una participación significativa debido a las estrictas regulaciones gubernamentales

Basado en la industria de uso final, el mercado está segmentado en transporte, bienes de consumo, construcción de edificios, generación de energía, atención médica y otros. El transporte constituyó la participación principal en términos de volumen, debido a la alta demanda de materiales que mantienen la integridad estructural de los vehículos. Se espera que aumentar la adopción de tales materiales de autocuración que reducen el costo de mantenimiento del vehículo sean testigos del crecimiento del segmento. Por ejemplo, en 2017 Lamborghini Partnership con el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) anunció el concepto de desarrollar un automóvil de autocuración bajo el nombre de Terzo Millennio.

Los bienes de consumo son uno de los principales segmentos que contribuyen al crecimiento del mercado. La creciente población, junto con el aumento del gasto en el estilo de vida, ha aumentado la demanda de productos de consumo basados en polímeros en todo el mundo. Otro impulsor clave para el crecimiento del mercado es el aumento de las actividades de infraestructura en las economías emergentes, junto con el mayor uso de compuestos, polímeros y otros materiales avanzados en lugar de concreto convencional. Las propiedades de autocuración microbiana de los materiales se distinguen debido a la durabilidad, la capacidad rápida de reparación de crack y la naturaleza amigable con el medio ambiente creará oportunidades de mercado.

Ideas regionales

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El tamaño del mercado en Europa se situó en USD 1.83 mil millones en 2023 creciendo a una tasa de crecimiento considerable. Se espera que el aumento de la demanda en la industria del transporte aumente el mercado. El uso creciente de materiales de autocuración atribuidos a las propiedades incomparables como la durabilidad, la estabilidad térmica, la resistencia a la abrasión, la rigidez, la fuerza y otros fomentarán el crecimiento del mercado. Además, el amplio número de fabricantes presentes en países como Alemania, Francia, Rusia y el Reino Unido impulsará el crecimiento regional.

Se espera que el sector de la construcción de montaje en América del Norte impulse el mercado. En las industrias de construcción y construcción, se prevé que la adopción de tecnologías verdes y materiales de construcción amigables con el medio ambiente afecten positivamente el crecimiento del mercado. Además, aumentar la demanda de materiales de autocuración basados en polímeros del sector aeroespacial y de defensa de los EE. UU. Es un factor clave que impulsa el mercado.

La industria de bienes de consumo se encuentra en una fase en desarrollo en Asia, y está respaldada por la creciente demanda de la población del sur de Asia. La alta demanda de bienes de consumo, incluidaElectrónica de consumoy los wearables, aumentarán el consumo de materiales de autocuración. El aumento del gasto en el estilo de vida y los productos de calidad premium, como los wearables electrónicos, es una razón principal que respalda el crecimiento. Se anticipa aumentar la I + D en las baterías y dispositivos de autocuración, materiales resistentes a la corrosión para áreas de aplicación marina y de petróleo y gas en la región para impulsar el crecimiento del mercado.

Se espera que el Medio Oriente y África exhiban un crecimiento moderado. La energía eólica es una de las fuentes significativas de energía en Sudáfrica. Atribuidos a la alta resistencia, la durabilidad y la estabilidad mecánica de los compuestos, están siendo altamente empleados en la fabricación de cuchillas de viento. Recientemente, en 2018, se estimó que la actividad de construcción de energía eólica en África alcanza su punto máximo a 1 GW de capacidad en 2020 y 2024. El aumento de la construcción de tales turbinas eólicas utilizando compuestos aumentará el crecimiento del mercado.

El factor clave que impulsa el mercado en América Latina es el aumento en la eliminación de petróleo y las actividades mineras por organizaciones privadas y públicas. El aumento del uso de compuestos reforzados con polímeros y fibra en tuberías y instalaciones de almacenamiento de petróleo y gas impulsará aún más el mercado.

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Lista de empresas clave en el mercado de materiales de autouración

Empresas clave para realizar actividades de investigación y desarrollo para aumentar la presencia de su mercado

El panorama competitivo del mercado comprende varios actores globales y regionales. Se considera que las compañías basadas en el mercado se concentran en mantener la distinción del producto, lo que lleva a fuertes inversiones en operaciones de I + D. Para atraer a los compradores y tener éxito en el mercado, los fabricantes locales adoptan gradualmente las últimas tecnologías en sus marcas. Para obtener una ventaja sobre sus pares, los fabricantes se ven concentrándose en mejorar la calidad del producto y la construcción de fuertes redes de producción y exportación. Algunos de los actores clave que operan en el mercado global son Acciona S.A., Akzonobel N.V., Arkema SA, BASF SE, Covestro AG, Du Pont, Evonik Industries y otros.

Lista de empresas clave perfiladas

• Acciona S.A. (España)
• Akzonobel N.V. (Países Bajos)
• Aplicando Flin Films, Inc. (EE. UU.)
• Arkema SA (Francia)
• Autonomic Materials Inc.(A NOSOTROS.)
• Avecom N.V. (Bélgica)
• BASF SE (Alemania)
• Covestro AG (Alemania)
• E.I. Du Pont de Nemours and Company (EE. UU.)
• Evonik Industries (Alemania)
• Sensor Coating Systems Ltd. (Reino Unido)
• Slips Technologies, Inc. (EE. UU.)

Desarrollos clave de la industria

• Abril de 2015–Acciona desarrolló materiales de autocuración para extender la vida útil y la trabajabilidad de las infraestructuras. Las infraestructuras de Acciona son parte de los proyectos europeos de Shine y Healcon para establecer las superficies de los caminos y el concreto que pueden repararse.
• Enero de 2020–Los materiales autonómicos investigaron los materiales de auto-ceuración conrecubrimiento protectorsistemas. Los senderos demostraron que el recubrimiento de autocuración de VOC bajo en el agua es extremadamente útil para la corrosión resistente.

Cobertura de informes

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