Markt für Keramikbeschichtungen Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für Keramikbeschichtungen wurde im Jahr 2023 auf 11,23 Milliarden USD geschätzt. Er soll im Jahr 2032 22,04 Milliarden USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–32) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,78 % wachsen. Keramikbeschichtungen werden in der Automobilindustrie häufig aufgrund ihrer Schutzeigenschaften gegen Kratzer, Chemikalien und UV-Strahlen eingesetzt. Mit der steigenden Nachfrage nach leistungsstarken und ästhetischen Autolackierungen wächst der Markt für Keramikbeschichtungen weiter.

Keramik ist ein anorganisches Material, das hohen Temperaturen standhält und in Form von Beschichtungen behandelt und verwendet wird. Keramikbeschichtungen bestehen im Allgemeinen aus Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Magnesiumoxid, Chromoxid, Hafniumoxid, Siliciumdioxid, Siliziumkarbid, Titandioxid, Siliziumnitrid und Zirkoniumdioxid.

Zu dieser Expansion hat unter anderem die Expansion der Transport- und Automobilindustrie beigetragen. Die Einführung einer beträchtlichen Anzahl neuer Produkte und Geschäftserweiterungen im Laufe der letzten fünf Jahre ist ein Hinweis auf das robuste Wachstum, das für diese Branche in nicht allzu ferner Zukunft erwartet wird.

Keramikbeschichtungen werden in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt. Sie können durch den Einsatz einer Reihe unterschiedlicher technologischer Verfahren hergestellt werden, darunter thermisches Spritzen, physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und andere. Tropfenbildung, Sol-Gel, Mikrooxidation, gepackte Diffusion, Oberflächenbehandlung mit Ionenstrahlen und lasergestützte Verfahren sind einige weitere Beispiele für Behandlungen.

Marktdynamik

Marktführer

Die wachsende Nachfrage der Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsindustrie nach Keramikbeschichtungen wird den Markt antreiben

Die Herstellung, Vermarktung und der Betrieb von Verkehrsflugzeugen werden im Allgemeinen dem Luftfahrtsektor zugeordnet, aber die Nachfrage nach militärischer Ausrüstung und Systemen für Land-, See- und Luftoperationen ist der Motor der Verteidigungsindustrie. 2019 gab es im kommerziellen Luft- und Raumfahrtsektor weniger Auslieferungen, da es während der gesamten Herstellung Probleme mit bestimmten Flugzeugtypen gab. 2020 wird voraussichtlich ein Jahr bedeutender Wendepunkte für die globale kommerzielle Raumfahrtindustrie, da es anhaltende Investitionen in sowohl aufstrebende als auch etablierte Raumfahrttechnologien geben könnte. Obwohl die Vereinigten Staaten größtenteils für die Expansion des Luft- und Raumfahrt- und Militärsektors verantwortlich sind, haben in letzter Zeit auch andere Nationen erheblich zum Wachstum des Sektors beigetragen, darunter China, Frankreich, Indien, Japan, der Nahe Osten und Afrika sowie das Vereinigte Königreich.

Turbinentriebwerke werden hauptsächlich für den Antrieb von Flugzeugen, Hilfsantriebssysteme und andere Zwecke eingesetzt. Wärmedämmschichten sind isolierende Keramikschichten, die auf Metallkomponenten in einer Wärmekraftmaschine aufgebracht werden. Die luftgekühlte Komponente darunter wird durch die Keramikbeschichtungen mit geringer Leitfähigkeit vor den heißen Motorgasen geschützt. Die Temperatur von Komponenten in Gasturbinentriebwerken wurde durch Keramikbeschichtungen um bis zu 190° gesenkt.

Schub und Effizienz von Flugzeugtriebwerken und Gasturbinen am Boden können durch den Einsatz von Keramikbeschichtungen schrittweise erhöht werden. Um die Temperaturparameter von Triebwerkscheiben und -schaufeln sowie den Brennkammerauskleidungen von Gasturbinenkomponenten zu erhöhen, müssen diese wärmeisolierenden Schichten auf -150 °C gekühlt werden. Ein Ausfall von Flugzeugkomponenten ist keine Option. Daher ist die primäre Verwendung dieser Beschichtungen in Turbinentriebwerken der bestimmende Faktor für die Markttrends bei Keramikbeschichtungen.

Bewusstsein für Fahrzeugschutz und Ästhetik treibt Markt für Keramikbeschichtungen voran

Der Bedarf an Keramikbeschichtungen steigt, da immer mehr Autos verkauft werden, wo sie hauptsächlich aus ästhetischen und schützenden Gründen eingesetzt werden. Es handelt sich um ein flüssiges Polymer, mit dem die Außenseite eines Autos beschichtet wird. Die Beschichtung verbindet sich chemisch mit dem Werkslack des Autos und bildet eine Schutz- und Glanzschicht. Keramikbeschichtungen verleihen einem Fahrzeug die Sicherheit und den Glanz, die es braucht, und zwar auf eine Weise, die eine regelmäßige, gründliche Reinigung nicht bieten kann. Es gibt mehrere Keramikbeschichtungsprodukte auf dem Markt. Die Menge an Siliziumdioxid (SiO,), die im Material vorhanden ist, bestimmt die Hauptunterschiede. Einige haben Konzentrationen von nur 5 % oder bis zu 70 %. Im Allgemeinen hält ein Produkt länger, wenn die Menge an Siliziumdioxid höher ist. Keramikbeschichtungen für Autos bieten viele Vorteile.

Wenn ein Auto regelmäßig der Sonne ausgesetzt ist, beginnt der Lack zu oxidieren, wird matt und sieht abgenutzt aus. Eine Keramikbeschichtung verringert die Oxidation, indem sie den Lack eines Fahrzeugs vor der UV-Strahlung der Sonne schützt. Keramikbeschichtungen sorgen für eine chemisch beständige Oberfläche und verhindern, dass sich Chemikalien am Lack des Autos festsetzen. Das Ergebnis ist, dass das Auto widerstandsfähiger gegen Flecken und Ätzungen ist, wenn die Verschmutzung schnell entfernt wird. Die Marktnachfrage dürfte durch das Bewusstsein der Verbraucher für die Bedeutung des Schutzes von Autos vor UV-Strahlung, Flecken, Ätzungen und anderen Schäden angeheizt werden.

Der Markt wird durch die steigende Nachfrage nach keramischen Beschichtungen in Spezialanwendungen angetrieben

Bei der Herstellung von Solarmodulen werden Keramiken als transparente leitfähige Beschichtungen (COs) eingesetzt. Das derzeit am weitesten verbreitete CO ist Indiumzinnoxid (ITO), gefolgt von mit Fluor dotiertem Zinnoxid (FTO) und aluminiumdotiertem Zinkoxid (AZO). Die nächste Generation hocheffizienter Photovoltaikzellen werden Solarzellen auf Butylskitbasis sein. Diese keramische Beschichtung für Solarmodule schützt das Glas vor Korrosion und Verfärbungen durch Salznebel oder Mineralpartikel. Solarspiegel können mit diesen Beschichtungen auch vor extremen Temperaturen von unter Null bis über 100 Grad geschützt werden. Während des Prognosezeitraums besteht eine gute Chance, dass die Installation von Photovoltaik-Solarsystemen in Privathaushalten, Unternehmen und Industrieanlagen zunehmen wird. Infolgedessen wird die Nachfrage voraussichtlich durch die verstärkte Verwendung von Solarmodulen steigen.

Der Gesundheitssektor wächst aufgrund einer Reihe von Faktoren, darunter eine alternde und wachsende Bevölkerung, eine Zunahme chronischer Krankheiten, Infrastrukturinvestitionen, technologische Fortschritte, sich ändernde Behandlungsmodelle, höhere Arbeitskosten während des Arbeitskräftemangels und der Ausbau der Gesundheitssysteme in Entwicklungsländern. Ein umweltfreundliches PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition ) wird verwendet, um medizinische Keramikbeschichtungen herzustellen, indem ein Instrument mit Titanaluminiumnitrat (TiAN) beschichtet wird. In dieser PVD-Phase wird ein hochreines Titan- und Aluminiumtarget in einer Vakuumkammer magnetrongesputtert auf das Substrat. Metallpartikel vom Target werden in Dampf umgewandelt, reagieren mit Stickstoffionen und lagern sich dann als wenige dünne, hochdichte Schichten von Mikrometern auf dem Sensor (um) ab. Aufgrund ihrer hydrophoben Eigenschaften, der längeren Produktlebensdauer, der erhöhten Härte, der Korrosionsbeständigkeit und anderer Faktoren werden sie hauptsächlich im Gesundheitssektor eingesetzt, um die Reinigung und Wiederaufbereitung zu vereinfachen. Infolgedessen wächst der Markt für Keramikbeschichtungen aufgrund des wachsenden Gesundheitssektors.

Marktbeschränkungen

Die Nachfrage nach Keramikbeschichtungen könnte durch ihren hohen Preis gebremst werden

Die beiden Hauptprobleme, die ihre breite Akzeptanz verhindert haben, sind ihre vergleichsweise höheren Kosten und Bedenken hinsichtlich der Wiederholbarkeit von Eigenschaften wie Dicke, Struktur, Härte und Klebrigkeit. Die Keramikbeschichtungen haften an der Oberfläche des Autos und härten zu einer Schutzschicht aus, die hell und fest ist, was sie semipermanent macht. In diesem Sektor betonen Marketingstrategien häufig die Härte. Sie sind anfälliger für Kratzer. Da harte Beschichtungen hyperdichte Strukturen aufweisen, steht bei einem Kratzer weniger Oberfläche zur Verfügung, um die Belastung durch Abrieb zu verteilen. Wenn sich der Druck wieder aufbaut, konzentriert er sich auf genau diesen kleinen Bereich des Bodens und erzeugt ein so hohes Druckniveau, dass ein Kratzer entsteht. Diese Elemente könnten die Expansion des Marktes im erwarteten Zeitrahmen verlangsamen.

Kochgeschirr wird häufig durch eine Antihaftbeschichtung vor Kratzern oder Beschädigungen geschützt. Antihaftbeschichtungen enthalten Polytetrafluorethylen (PTFE) und Perfluoroctansäure (PFOA). PFOA wurde von ARC als „möglicherweise krebserregend für den Menschen“ eingestuft. Daher ist zu erwarten, dass der Markt durch die krebserregenden Eigenschaften von PFOA eingeschränkt wird.

Regionalanalyse

Basierend auf der Region ist der Markt wie folgt unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika und Naher Osten.

Aufgrund der niedrigen Kosten in der Region war der asiatisch-pazifische Raum im Jahr 2021 mit mehr als 40 % des weltweiten Verbrauchs Marktführer. Niedrigere Preise sind in der Regel eher mit minderwertiger Qualität der Produkte als mit niedrigeren Betriebskosten verbunden. Der enorme Verbrauch in Entwicklungsländern wie China, Indien und Japan kann zur Beschreibung der lokalen Nachfrage herangezogen werden. Oerlikon Balzers hat im April 2021 seine Beschichtungsaktivitäten in Asien ausgeweitet, indem es dort sein erstes Kundenzentrum eröffnete. Um seine Präsenz auf dem asiatischen Markt auszubauen, hat das Unternehmen erhebliche Investitionen getätigt.

Während des Prognosezeitraums dürfte die verstärkte Produktion von technischen Komponenten in der Region die regionale Nachfrage ankurbeln. Der Großteil des Angebots der Region wird aus China importiert, das auch ein führender Produzent von Keramikbeschichtungen ist. Rund 25 % des regionalen Verbrauchs kommen aus Japan, das im Prognosezeitraum voraussichtlich weiterhin dominieren wird.

Europa und Nordamerika sind gemeinsam für die Versorgung von rund der Hälfte des weltweiten Bedarfs zuständig. Der hohe Einsatz von Keramikbeschichtungen in der Region wurde durch die etablierten Automobil- und Luftfahrtindustrien ermöglicht. Das zukünftige Marktwachstum wird voraussichtlich von der Automobil- und Gesundheitsgüterindustrie angetrieben.

Segmentanalyse

Der Markt für Keramikbeschichtungen ist in die folgenden Kategorien unterteilt: Produkt, Technologie, Anwendung (Automobil, Energie, Luft- und Raumfahrt, Industriegüter und Gesundheitswesen) und Region.

Nach Produktanalyse

Basierend auf dem Produkt ist der Markt in Oxid, Karbid und Nitrid unterteilt. Im Jahr 2021 machte die Oxidmarktkategorie 57,2 % des Gesamtumsatzes aus. Im Vergleich zu anderen Beschichtungen wie Karbid und Nitrid sind Oxide weniger teuer. In der Stahlindustrie wird diese Art von Beschichtung für feuerfeste Ziegel, Schornsteine, Führungsschienen, Pumpen und Lager verwendet. Auch die Öl- und Gasbranche verwendet viele Oxid- und Karbidbeschichtungen für ihre Schlammrotoren, Pumpenhülsen, MWD-Geräte und Ventilteile. Öl- und Gasexplorationsunternehmen können durch die Beschichtung von Servicekomponenten Explorationskosten sparen und die Produktion steigern.

Während des Prognosezeitraums wird für das Hartmetallsegment ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 7,7 Prozent erwartet. Aufgrund der hohen Kosten für Verarbeitung und Rohstoffe sind Hartmetallbeschichtungen teuer. Hartmetallbeschichtungen finden langsam ihren Weg in den Sportbereich, wo sie auf Gegenstände wie Pferdehufe, Golfschläger und Fahrräder aufgetragen werden. Im Oktober 2020 wurde eine Produktlinienerweiterung für die Automobilkeramikbeschichtung FUSION PLUS von XPEL, Inc. angekündigt. Die Produktpalette der Automobilkeramikbeschichtungen umfasst jetzt spezielle Substanzen, die zum Schutz von Zierflächen, Kunststoff, Polstern, Glas und Bremssätteln entwickelt wurden.

Von Technology Analysis

Die gebräuchlichste Methode zum Auftragen keramischer Beschichtungen auf Oberflächen ist das thermische Spritzen. Auf dem weltweiten Markt machte das thermische Spritzen über 74 % des Umsatzes aus. Die Tatsache, dass diese Auftragsmethode bei praktisch jeder Materialzusammensetzung angewendet werden kann und eine hohe Dichte aufweist, macht sie zur bevorzugten Option unter den Herstellern keramischer Beschichtungen. Bodycote hat im April 2020 erfolgreich Ellison Surface Technologies übernommen. Durch diesen Kauf wurden die weltweit größten technischen Dienstleistungen für beschichtete Oberflächentechnologie und thermisches Spritzen entwickelt. PVD, auch bekannt als physikalische Gasphasenabscheidung, wird in diesem Markt voraussichtlich stark zunehmen. Die geringeren Kosten sind der Hauptfaktor, der zum Nutzungswachstum beiträgt.

Nach Anwendungsanalyse

Dieser Ansatz ist nicht nur billiger, sondern verbraucht auch weniger Energie als die anderen. PVD hat jedoch aufgrund seiner langsamen Spritzgeschwindigkeit mehrere Nachteile. PVD-beschichtete Beschichtungen sind weniger widerstandsfähig gegen Oberflächendruck und hohe Temperaturen. Sie sind daher für Anwendungen in der Schwerindustrie und der Luftfahrt ungeeignet.

Der Großteil des weltweiten Verbrauchs stammte aus Industrieprodukten. Laut der Environmental Protection Agency (EPA) sind die Investitionen in Korrosionsschutz- und effizienzsteigernde Beschichtungen gestiegen, was den Bedarf noch weiter steigern wird. Darüber hinaus werden Industrieprodukte wie feuerfeste Ziegel, Schornsteine und Eisenstangen mit Keramikbeschichtungen besprüht. In naher Zukunft werden die Stahl- und Stromerzeugungssektoren aufgrund ihrer Abriebfestigkeit, Hitzebeständigkeit und zusätzlichen Schutzschicht eine hohe Nachfrage danach haben.

In den letzten Jahren wurden Keramikbeschichtungen, die zur Härtung des Instruments verwendet werden, in vielen chirurgischen Instrumenten eingesetzt. Dies ist die letzte und wichtigste Beschichtungsart für künstliche Hüftgelenke, da sie die Verschleißrate deutlich reduziert. Jedes Jahr werden allein in den Vereinigten Staaten über 330.000 Hüftgelenkersatzoperationen durchgeführt. Diese Beschichtungen verbessern die Leistung von Gasturbinentriebwerken, was die hohen Betriebstemperaturen kontinuierlich senkt. Keramikbeschichtungen verbessern die Leistung, indem sie es Flugzeugtriebwerken ermöglichen, bei höheren Temperaturen zu laufen. Aufgrund der bedeutenden Verwendung des Produkts in der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie wird erwartet, dass die Nachfrage exponentiell steigen wird.

jüngsten Entwicklungen

• April 2024 – Toyota Kirloskar Motor Pvt. Ltd. kündigte die Einführung seiner Autopflegemarke an. Ab dem 1. Mai 2024 werden T Gloss-Dienste bei allen autorisierten Toyota-Händlern in Indien angeboten. „T Gloss“ bietet umfassende Dienstleistungen, die über die bloße Optik hinausgehen. Das Unternehmen bietet unter anderem Innenraumschutz, Schalldämpferbeschichtung, Unterbodenbeschichtung und Keramikbeschichtung an.
• Mai 2024 – IKEA führt drei neue Kochgeschirre mit einer keramischen Antihaftbeschichtung namens Sol-Gel ein: HEMKOMST, MIDDAGSMAT und HUSKNUT. Diese Maßnahme steht im Einklang mit den kontinuierlichen Bemühungen von IKEA, die Verwendung von PFAS, einer breiten Klasse von Chemikalien, die persistent sind und sich bei Verwendung oder Freisetzung in die Umwelt nicht zersetzen, schrittweise einzustellen.