Marktbericht für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkttyp (Nickel, Aluminium, Feuerfestmaterialien, Sonstige), nach Endverbraucher (Automobil- und Lokomotivbau, Elektrotechnik und Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Industrie, Sonstige), nach Füllstoffen (Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Titancarbid, Sonstige) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe

Steigende Nachfrage nach Leichtbaumaterialien in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe bieten eine höhere spezifische Festigkeit und Steifigkeit und verbessern so die Gesamtleistung von Flugzeugen. Die Nachfrage nach Metallmatrix-Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrtindustrie wird primär durch deren weitverbreitete Anwendung in zivilen und militärischen Flugzeugen getrieben. Aufgrund ihrer erhöhten Beständigkeit gegenüber thermischer und mechanischer Belastung steigt die Nachfrage nach Metallmatrix-Verbundwerkstoffen zudem stetig.VerbundwerkstoffeAuch im Bereich der Weltraumanwendungen wird im Prognosezeitraum mit einem Wachstum gerechnet. Die Luft- und Raumfahrtindustrie befindet sich derzeit in einem „Superzyklus“, vor allem aufgrund erheblicher Auftragsbestände, die die Produktion in der Branche im nächsten Jahrzehnt ankurbeln dürften.

Im letzten Jahrzehnt wuchs der Passagierluftverkehr durchschnittlich um 6,5 % pro Jahr und lag damit deutlich über dem langjährigen Durchschnitt von 5 %. In diesem Umfeld vergrößerten viele Fluggesellschaften weltweit ihre Flotten durch die Auslieferung neuer Flugzeuge und verschoben häufig die Ausmusterung alter Maschinen, um der Passagiernachfrage gerecht zu werden. Darüber hinaus erhöhten die Regierungen der USA, Chinas und Indiens regelmäßig ihre Verteidigungsausgaben, was den untersuchten Markt voraussichtlich ankurbeln wird. Die steigende Anzahl ausgelieferter Flugzeuge und die wachsende Nachfrage aus dem Verteidigungssektor dürften die Produktionsaktivitäten in der Branche ankurbeln, was wiederum die Nachfrage nach Metallmatrix-Bauteilen in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Verteidigungsindustrie im Prognosezeitraum voraussichtlich steigern wird.

Überlegene Eigenschaften von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMCs) sind Verbundwerkstoffe, die aus mindestens zwei Komponenten bestehen: einer Metallkomponente und einem anderen Werkstoff oder einer Komponente aus einem anderen Metall. Aufgrund ihrer höheren Festigkeit und Steifigkeit im Vergleich zu anderen Metallen steigt ihre Nachfrage. Darüber hinaus zeichnen sich Metallmatrix-Verbundwerkstoffe durch eine hervorragende Kombination aus Hochtemperaturbeständigkeit, hohem Festigkeits-Dichte-Verhältnis, hoher Wärmeleitfähigkeit und niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten aus.

Aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften finden Metallmatrix-Verbundwerkstoffe vielfältige Anwendung in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsindustrie, beispielsweise bei der Herstellung von Dieselmotorkolben, Zylinderlaufbuchsen, Bremstrommeln, Bremsscheiben, Flugzeugfahrwerken, Fahrradrahmen, Panzerungen, Stößelstangen für Rennmotoren, Pleuelstangen, Kolbenbolzen und Antriebswellen. Darüber hinaus lassen sich Metallmatrix-Verbundwerkstoffe bedarfsgerecht verstärken. In Strukturbauteilen besteht die Metallmatrix üblicherweise aus einem leichteren Metall wie Magnesium, Titan oder Aluminium. Bei Hochtemperaturanwendungen werden häufig Kobalt- und Kobalt-Nickel-Legierungen als Matrix verwendet. All diese Faktoren dürften den globalen Markt für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe im Prognosezeitraum deutlich ankurbeln.

Markthemmende Faktoren

Die Verlangsamung der Automobilproduktion

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe werden in der Automobilindustrie bevorzugt eingesetzt, da sie dazu beitragen, Herausforderungen wie die Nachfrage nach kraftstoffsparenden, recycelbaren, sicheren und emissionsarmen Fahrzeugen zu bewältigen. Sie finden in zahlreichen Anwendungen im Automobilbau Verwendung, beispielsweise für Lagerflächen, Zylinderlaufbuchsen, Kolben, Nockenwellen, Stößel, Knautschzonen, Rahmenbauteile und -verstärkungen, Ventilstößel, Kipphebel, Pleuelstangen, Bremssättel, Bremsscheiben usw. Die Nachfrage nach und der Verbrauch von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen hängen maßgeblich von der Automobilproduktion und dem Branchenwachstum ab. Nach einem Jahrzehnt optimistischen Wachstums hat sich die Expansion der Automobilindustrie in den letzten Jahren verlangsamt. In Europa gehen die Neuwagenverkäufe zurück. Dies hat die zuvor expandierende Automobilproduktion in den meisten Ländern beeinträchtigt. Geschäftsmodelle, Märkte und das Wettbewerbsumfeld verändern sich.

In Nordamerika verfügen die Vereinigten Staaten über die bedeutendste Automobilindustrie. Sie ist der größte Produktionssektor des Landes und trägt rund 3 % zum BIP bei. Zudem ist sie der wichtigste Exportsektor und exportierte in den letzten Jahren Fahrzeuge und Teile im Wert von rund 692 Milliarden US-Dollar. Allerdings ging die Automobilproduktion in den USA 2019 im Vergleich zum Vorjahr um 3,7 % zurück. Die chinesische Automobilindustrie ist die größte der Welt. Auch sie verzeichnete 2018 einen deutlichen Abschwung mit sinkenden Produktions- und Absatzzahlen. Der Rückgang der Automobilproduktion dürfte sich daher voraussichtlich auf die Nachfrage nach Metallmatrix-Verbundwerkstoffen auswirken.

Marktchancen

Zunehmender Einsatz in der Lokomotivindustrie

Die zunehmende Bedeutung von leichten Schienenfahrzeugen und der stetig wachsende Trend zu Hochgeschwindigkeitsstrecken und U-Bahnen dürften dem Markt für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe im Prognosezeitraum ein lukratives Wachstum bescheren. Metallmatrix-Verbundwerkstoffe werden zur Herstellung zahlreicher Schienenfahrzeugkomponenten verwendet, darunter Bremsscheiben, Motorblöcke, Pleuelstangen, Bremssattelbuchsen, Kolben und Lager. Viele Länder weltweit, insbesondere im asiatisch-pazifischen Raum und in Europa, investieren in Hochgeschwindigkeitsstrecken und U-Bahn-Projekte, was dem untersuchten Markt voraussichtlich neue Chancen eröffnen wird.

Die Europäische Investitionsbank (EIB) stellte im November 2020 890 Millionen Euro für den Bau eines Abschnitts der Hochgeschwindigkeitsstrecke in Spanien bereit. Mit den Mitteln wurde die 282 km lange Verbindung zwischen Talayuela und Badajoz errichtet, die die Städte Navalmoral de la Mata, Plasencia, Cáceres, Mérida und Badajoz miteinander verbindet. Dieser Abschnitt ist Teil der größeren Hochgeschwindigkeitsstrecke Madrid-Extremadura. Der Hochgeschwindigkeitskorridor Mumbai-Ahmedabad ist eine von der National High-Speed ​​Rail Corporation Limited (NHSRCL) entwickelte Hochgeschwindigkeitsstrecke, die Indiens Wirtschaftszentrum Mumbai mit Ahmedabad verbindet. All diese Faktoren und anstehende Projekte dürften die Nachfrage nach leichten Schienenfahrzeugkomponenten ankurbeln und damit im Prognosezeitraum potenzielle Wachstumschancen für den globalen Markt für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe eröffnen.

Regionalanalyse

Nordamerika hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,9 % wachsen. Der US-amerikanische Elektronikmarkt ist der größte der Welt und wird aufgrund fortschrittlicher Technologien, einer steigenden Anzahl von Forschungs- und Entwicklungszentren sowie einer wachsenden Verbrauchernachfrage voraussichtlich auch im gesamten Prognosezeitraum führend bleiben. Die hohe Innovationsgeschwindigkeit, der technologische Fortschritt und die intensive Forschung und Entwicklung in der Elektronikindustrie führen zu einem erheblichen Bedarf an neueren und leistungsfähigeren elektronischen Geräten. In den USA ist ein deutliches Wachstum der Produktionsstätten und Entwicklungszentren zu verzeichnen, vor allem aufgrund des Fokus auf die Entwicklung von High-End-Produkten. Dies dürfte die Nachfrage der Elektronikindustrie weiter ankurbeln.

Markttrends für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe im asiatisch-pazifischen Raum

Der asiatisch-pazifische Raum wird bis 2030 voraussichtlich einen Umsatz von 211 Millionen US-Dollar erzielen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 8 % entspricht. China verfügt über den weltweit bedeutendsten Produktionsstandort für Elektronik. Elektronische Produkte wie Smartphones, Fernseher, Kabel, tragbare Computer, Spielkonsolen und andere persönliche Geräte erfreuen sich in der Elektronikindustrie der größten Nachfrage. China deckt den Inlandsbedarf an Elektronik und exportiert diese Produkte. In China wird ein Produktionsanstieg der Elektronikindustrie erwartet, bedingt durch das steigende verfügbare Einkommen der Mittelschicht und die wachsende Nachfrage der Länder, die Elektronikprodukte aus China importieren. Mit dem Wachstum der Elektronik- und Bauindustrie dürfte die Marktnachfrage weiter steigen.

Markttrends für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe in Europa

Europa ist die drittgrößte Region. Die deutsche Luft- und Raumfahrtindustrie umfasst über 2.300 Unternehmen im ganzen Land, wobei Norddeutschland die höchste Unternehmensdichte aufweist. Deutschland beherbergt zahlreiche Produktionsstätten für Flugzeuginnenausstattungen, MRO (Wartung, Reparatur und Überholung) sowie Leichtbaukonstruktionen und -materialien, vorwiegend in Bayern, Bremen, Baden-Württemberg und Mecklenburg-Vorpommern. Schätzungen zufolge werden in den nächsten 20 Jahren über 30.000 bis 35.000 neue Flugzeuge in Betrieb genommen, um die steigende Nachfrage der Luftfahrtindustrie zu decken. Mit der zunehmenden Flugzeugproduktion wird daher auch ein Anstieg des Verbrauchs von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen im Prognosezeitraum erwartet.

Markttrends für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe in Deutschland

Die deutsche Elektronikindustrie konzentriert sich stark auf Mikrotechnologie. Schätzungsweise 15,5 Milliarden Euro werden jährlich in Forschung und Entwicklung investiert, um innovative Sensoren und Messtechnologien zu entwickeln. Deutschland dominiert den Markt für Halbleiter in der Automobilindustrie mit einem globalen Marktanteil von rund 20 %. Laut Zahlen des ZVEI stiegen die deutschen Elektronikexporte 2019 gegenüber dem Vorjahr um 3,2 % auf 160,4 Milliarden Euro. Daher wird erwartet, dass die Nachfrage nach in Deutschland hergestellter Elektronik im Prognosezeitraum – vor allem aufgrund technologischer Weiterentwicklungen – steigen und den Verbrauch im untersuchten Markt in Deutschland erhöhen wird.

Marktsegmentierung

Einblicke in Produkttypen

Das Segment Aluminium hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6,4 % wachsen. Aluminium-Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (AlMMCs) sind eine Materialklasse, die sich bei der Erfüllung strengster Anforderungen in Anwendungen bewährt hat, bei denen geringes Gewicht, hohe Steifigkeit und moderate Festigkeit gefragt sind. AlMMCs bieten aufgrund der Auswahl an Verstärkungsmaterialien und ihrer vielseitigen Herstellungsmöglichkeiten ein enormes Potenzial für die Produktion von Verbundwerkstoffen mit den gewünschten Eigenschaften für diverse Anwendungen. Diese Eigenschaften treiben das Segmentwachstum an.

Endnutzer-Einblicke

Das Segment Automobil & Lokomotiven hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,3 % wachsen. Aluminium und seine Legierungen bilden die Grundlage für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) im Automobilbau. MMC werden typischerweise im Motorenbau eingesetzt, um das Gewicht der beweglichen Teile und damit auch Geräusche und Vibrationen zu reduzieren. Im Vergleich zu anderen Leichtmetallen wie Titan und Magnesium sind Aluminium und seine Legierungen aufgrund ihrer geringen Kosten und ihres niedrigen Gewichts in der Automobilindustrie weit verbreitet. Der Kolbenboden, bei dem die verbesserte Warmfestigkeit des MMC den Einsatz eines leichteren Bauteils ermöglicht, ist das am häufigsten beanspruchte Motorteil. Diese Faktoren treiben das Wachstum dieses Segments an.

Einblicke in Füllstoffe

Das Segment Titancarbid hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 12,3 % wachsen. Titancarbidverstärkte Metallmatrix-Verbundwerkstoffe finden breite Anwendung in Elektroautos. Elektrofahrzeuge gelten aufgrund des exponentiellen Wachstums benzinbetriebener Automobilmotoren und der damit einhergehenden Emission von Feinstaub und Schadstoffen als die Zukunft des 21. Jahrhunderts. Der Klimawandel wird den Markt in den kommenden Jahren voraussichtlich weiter antreiben.