Markt für optische Beschichtungen Größe und Ausblick, 2022-2030

Marktübersicht

Die globale Marktgröße für optische Beschichtungen wurde im Jahr 2021 auf 7.760 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird geschätzt, dass es bis 2030 12.370 Millionen US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 6 % im Prognosezeitraum (2022–2030) entspricht. Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen auf der ganzen Welt dürfte die Nachfrage nach optischen Beschichtungen im Automobilsektor steigern.

Für eine bestimmte Lichtpolarisation und einen bestimmten Einfallswinkel ist ein optisches Beschichtungsdesign ideal, um die Transmissions-, Leistungs-, Reflexions- oder Polarisationseigenschaften eines optischen Teils zu verbessern. P-Polarisation, S-Polarisation und Zufallspolarisation sind einige Arten der Lichtpolarisation. Eine optische Beschichtung besteht aus einer Vielzahl dünner Komponentenschichten.

Neben zahlreichen anderen Branchen nutzen Solarmodule, Unterhaltungselektronik und die Automobilindustrie in großem Umfang optische Beschichtungen. Eine Ausweitung der Verwendung optischer Dünnschichtbeschichtungen in Halbleitertechnologien, wissenschaftlichen Geräten, Solarenergie und militärischer Hardware hat den Markt stimuliert. Darüber hinaus investieren zahlreiche Industrieunternehmen in Forschung und Entwicklung, um ihre Beschichtungsverfahren und -materialien für die Herstellung leistungsstarker optischer Schichten zu verbessern.

Marktdynamik

Marktführer

Wachsende Nachfrage aus der Solarindustrie

Die oberen Schichten von Solarzellen und anderen Photovoltaikkomponenten (PV) werden beschichtet, um die Leistung zu verbessern, indem die Lebensdauer des Lichtsammelmaterials verlängert und die Lichtsammelausbeute gesteigert und gleichzeitig die Wartungskosten gesenkt werden. Antireflexbeschichtungen, vergleichbar mit den optischen Beschichtungen von Kameraobjektiven, werden hauptsächlich auf Solarmodulen verwendet. Die Beschichtung besteht aus einer dünnen Schicht einer dielektrischen Substanz, die bestimmte Lichtwellenlängen blockiert.

Optische Verluste wirken sich hauptsächlich auf die Leistung von Solarzellen aus, indem sie den Kurzschlussstrom reduzieren. Das Licht, das ein Elektron-Loch-Paar hätte erzeugen können, dies aber nicht tut, weil es von der Vorderseite reflektiert oder nicht von der Solarzelle absorbiert wird, wird als optischer Verlust bezeichnet. Folglich wurden optische Beschichtungen notwendig, um optische Verluste zu reduzieren. Das Glas von Solarmodulen mit Antireflexbeschichtung lässt das Licht besser durch und erhöht den Gesamtwirkungsgrad des PV-Moduls. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Bedarf an optischen Beschichtungen in dieser Anwendung in den kommenden Jahren aufgrund der zunehmenden Produktion von Photovoltaikmodulen deutlich steigen wird.

Technologische Fortschritte im optischen Beschichtungsprozess

Der Entwurfs- und Entwicklungsprozess für optische Dünnschichtbeschichtungen ist seit dem ersten einschichtigen Antireflexionsbeschichtungsverfahren erheblich ausgereift. Die wachsende Nachfrage nach hochpräzisen und langlebigen Dünnfilmen für biphotonische, Verteidigungs- und lasergesteuerte Anwendungen hat den Raum für die Entwicklung neuer Spitzentechnologien und kosteneffizienter Herstellungsverfahren geschaffen.

Zur Herstellung optischer Beschichtungen werden häufig verschiedene physikalische Gasphasenabscheidungstechniken eingesetzt, z. B. ionenunterstützte Elektronenstrahl-Verdampfungsabscheidung, Ionenstrahlsputtern, fortgeschrittene Plasmaabscheidung und plasmaunterstütztes reaktives Magnetronsputtern. Jede Beschichtungstechnologie hat bestimmte Vorteile, die sie zur besten Option für einige Nischen- und sich überschneidende Anwendungsfälle machen. Daher ist keine Beschichtungstechnologie die beste Option für alle Anwendungen. Folglich werden die neuen Technologien auf der Grundlage einiger Anforderungen an hochwertige optische Produkte entwickelt, wie etwa einem guten theoretischen Design, zuverlässigen Materialien und vor allem einem praktischen Abscheidungsprozess.

Advanced Plasma Reactive Sputtering (APRS) ist eine weitere bemerkenswerte Entwicklung in der Vergangenheit und treibt immer noch die Nachfrage nach optischen Beschichtungen an. APRS ermöglicht komplexe Beschichtungsdesigns, die aus abwechselnd hoch- und niedrigbrechenden Targetmaterialien bestehen. Daher blieb APRS eine bevorzugte Methode für hochpräzise Filter, wobei sich die Kosten auch auf Beschichtungsmärkte im unteren Preissegment erstreckten. Da die Zahl optischer Anwendungen in den Biowissenschaften, im Militär und in der Laseroptikindustrie weiter zunimmt, erstreckt sich die Nachfrage nach optischen Beschichtungen auf immer komplexere Designs mit höheren Toleranzen und fortschrittlicher Technologie.

Marktbeschränkung

Technische Probleme und Volatilität der Rohstoffpreise

Einige Einschränkungen für optische Beschichtungen sind Kosten, Haltbarkeit, geringe Körper- und Oberflächenstreuung, hohe Effizienz, Produktionsausbeute und Umweltstabilität. Es gibt technische Probleme im Zusammenhang mit der Verlängerung der Lebensdauer der Verdampfungsquelle, der Beschaffung reiner Materialien und der Gewährleistung der langfristigen Zuverlässigkeit von Geräten und Prozessen. Die höhere Ausfallrate und die mangelnde Prozesseffizienz hemmen den untersuchten Markt, da der Ausfall einer optischen Beschichtung auf einem hochwertigen Substrat für den Anwender teuer sein kann.

Darüber hinaus sind die Volatilität der Rohstoffpreise und zusätzliche Herstellungskosten ein weiterer markthemmender Faktor. Der Einsatz von Rohstoffen wie Silberoxiden und Titanoxiden, deren Preise höchst ungewiss sind, und deren Volatilität wirken sich auf die Kostenschätzung und -auswahl aus

Wichtige Marktchancen

Kommende Nachfrage von Elektrofahrzeugen

Eine der entscheidenden Technologien in Elektrofahrzeugen sind optische Sensoren. Fahrzeuge verfügen über eine Vielzahl optischer Komponenten, darunter Radar, Laser, Regensensoren, Scheinwerferlinsensysteme, Lichtreflektoren, Rückspiegel, Bewegungsmelder und Kamerasysteme, die alle auf LEDs und Infrarotlasern basieren. Die zukünftige Automobilgeneration wird über mehrere neuartige optische Technologien verfügen, wie zum Beispiel LIDAR-Laser, Kamerasysteme mit IR-basierter Zusatzbeleuchtung und Umfelderkennung.

Durch die Integration neuer Technologien in Elektrofahrzeuge ist der Bedarf an speziellen optischen Folien und Beschichtungen in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Die Leistung der optischen Komponente wird durch die höhere Spektrumleistung und Umweltbeständigkeit optischer Beschichtungen verbessert.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik verfügt über maximalen Marktanteil

Nach Regionen ist der globale Markt für optische Beschichtungen in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und SAMEA unterteilt.

Der asiatisch-pazifische Raum hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 8 % wachsen. Die umfangreichste Basis für die Elektronikfertigung befindet sich in China. Der Elektroniksektor verzeichnete den schnellsten Anstieg bei Waren, darunter Mobiltelefone, Fernseher, tragbare Computergeräte, Spielesysteme und andere persönliche elektronische Geräte. Das Land deckt nicht nur die Inlandsnachfrage, sondern exportiert auch elektronische Produkte in andere Länder. Mit mehr als fünfmal so vielen Elektroniklieferanten in Japan verfügt das Unternehmen über die bedeutendste Elektronikfertigungsumgebung und Lieferkette weltweit. Es wird erwartet, dass die Marktnachfrage durch importierte elektronische Geräte aus China angekurbelt wird, da das verfügbare Einkommen der Mittelschicht und die Nachfrage nach Elektronik in der Region zunehmen.

Darüber hinaus ist die Kommunikation eine der am schnellsten wachsenden Branchen Chinas. Der Einfluss chinesischer Betreiber auf die Entwicklung der globalen Telekommunikationsbranche wird immer wichtiger. Im Jahr 2018 beliefen sich die Investitionsausgaben der drei großen chinesischen Betreiber auf 4,34 Milliarden US-Dollar, und China war der zweitgrößte Markt für Betreiberausgaben. Im Jahr 2019 erreichten chinesische Mobilfunkteilnehmer rund 1,57 Milliarden, den weltweit größten Einzelmarkt für Mobilkommunikation. Am 6. Juni 2019 hat China offiziell 5G-Lizenzen erteilt, und der Aufbau von 5G wird sich beschleunigen, was sich voraussichtlich positiv auf die Nachfrage nach dem Markt für optische Beschichtungen im Land auswirken wird.

Schätzungen zufolge wird Nordamerika bis 2030 einen Umsatz von 3.820 Millionen US-Dollar ausmachen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 6,3 % im Prognosezeitraum entspricht. Der weltweit größte Luft- und Raumfahrtmarkt sind die Vereinigten Staaten. Die Federal Aviation Administration (FAA) geht davon aus, dass die Gesamtflotte an Verkehrsflugzeugen aufgrund der Zunahme der Luftfracht im Jahr 2030 auf 8.270 ansteigen wird. Es wird erwartet, dass auch die Flotte der US-Hauptlinienfluggesellschaften jährlich um 54 Flugzeuge wächst, da die aktuelle Flotte altert. Die Produktionsaktivitäten in der Luft- und Raumfahrtindustrie werden durch die hohen Verbraucherausgaben des Landes für zivile und militärische Güter und starke Exporte von Luft- und Raumfahrtkomponenten in Länder wie Frankreich, China und Deutschland vorangetrieben. Der Bedarf an optischen Beschichtungen in der Verteidigungsindustrie würde aufgrund der steigenden Exportaufträge für unbemannte Luftfahrzeuge steigen.

Deutschland hat den bedeutendsten Gesundheitsmarkt in ganz Europa. Schätzungen zufolge werden im Land jährlich mehr als 375 Milliarden Euro für die Gesundheitsversorgung ausgegeben. Aufgrund des demografischen Wandels und der Digitalisierung investiert die Regierung in mobile Gesundheitseinrichtungen und schafft so die Grundlage für das kontinuierliche Wachstum des deutschen Gesundheitssektors und damit auch für eine steigende Nachfrage nach medizinischen Geräten und optischen Beschichtungen. Deutschland hat eine lange Tradition in der Herstellung erstklassiger medizinischer Geräte und konzentriert sich dabei auf optische und diagnostische Bildgebungstechnologien. Nach den USA und Japan verfügt das Land über den drittgrößten Medizingerätemarkt weltweit und den größten in Europa. Er ist dreimal so groß wie die Märkte des Vereinigten Königreichs, Italiens und Spaniens und doppelt so groß wie der Markt Frankreichs. Es wird erwartet, dass dies die Nutzung des untersuchten Marktes im Bereich Medizinprodukte vorantreiben wird.

Segmentanalyse

Der globale Markt für optische Beschichtungen ist nach Produkttyp, Technologie, Endbenutzer und Region segmentiert.

Auf der Grundlage des Produkttyps

Nach Produkttyp ist der Weltmarkt in optische Filterbeschichtungen, Antireflexbeschichtungen, transparente leitfähige Beschichtungen, Spiegelbeschichtungen (hochreflektierend) und Strahlteilerbeschichtungen unterteilt.

Das Segment Antireflexbeschichtungen hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 6,2 % wachsen. Optische Beschichtungen, sogenannte Antireflexionsbeschichtungen, werden häufig verwendet, um den Reflexionsgrad eines Objekts zu reduzieren. Um die Effizienz zu verbessern und die Risiken zu verringern, die durch Reflexionen entstehen, die durch das System zurückgehen und Geisterbilder erzeugen, werden Antireflexbeschichtungen eingesetzt, um das Reflexionsvermögen der Glasoberfläche zu minimieren. Antireflexbeschichtungen sind für Systeme mit zahlreichen übertragenden optischen Komponenten von entscheidender Bedeutung. Antireflexbeschichtete Optiken sind ein häufiger Bestandteil von Szenarien mit wenig Licht und ermöglichen eine praktische Lichtnutzung. Solche Immobilien treiben das Segmentwachstum voran.

Das Segment Mirror Coatings ist das zweitgrößte. Dielektrische Spiegelbeschichtungen bieten im Vergleich zu Metall eine extreme Haltbarkeit und können in Umgebungen mit hohen Temperaturen effizient arbeiten. Zu den Anwendungsbereichen der dielektrischen Spiegelbeschichtung gehören Spiegel für optische Systeme, dichroitische Teiler (VIS/NIR+IR-Strahlteiler), Strahltrennungs- und Kombinationsoptiken für Laser, Beleuchtungssysteme, Laserstrahlinjektoren, Infrarotfilter, Breitbandlaseroptiken und starke magnetische usw. Solche Anwendungen treiben das Segmentwachstum voran.

Auf der Basis der Technologie

Technisch gesehen ist der Weltmarkt in chemische Gasphasenabscheidung, Plasmasputtern, Atomlagenabscheidung, Ionenstrahlsputtern und strukturierte Oberflächen im Subwellenlängenbereich unterteilt.

Das Segment Chemical Vapour Deposition hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 6,1 % wachsen. Die chemische Gasphasenabscheidung wird zunehmend in optischen Beschichtungen eingesetzt, um eine präzise Dünnschichtabscheidung zu erreichen. Die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) wird zunehmend zur Herstellung transparenter dielektrischer optischer Filme und Beschichtungen eingesetzt. Dabei handelt es sich um optische Einzelschicht-, Mehrschicht-, Gradientenindex- und Nanokomposit-Dünnschichtsysteme für Anwendungen wie optische Filter , Antireflexbeschichtungen, optische Wellenleiter und andere. Aufgrund des breiten Anwendungsspektrums und der geringen Kosten dürfte die chemische Gasphasenabscheidung den größten Anteil an optischen Beschichtungen haben.

Auf der Basis des Endbenutzers

Nach Endverbraucher ist der globale Markt in Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Elektronik und Halbleiter, Telekommunikation, Gesundheitswesen, Solar, Automobil und andere unterteilt.

Das Segment Elektronik und Halbleiter hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 5,8 % wachsen. Optische Beschichtungen werden in Halbleiteranwendungen eingesetzt. Diese Beschichtungen werden auf die Facetten der Halbleiterdiodenlaser aufgebracht. Die Nachfrage nach Halbleitern ist in den letzten Jahren aufgrund der zunehmenden Durchdringung des IoT in vielen Branchen sehr stark gewachsen, was den Bedarf am Markt für optische Beschichtungen erhöht.

Das Gesundheitssegment ist das zweitgrößte. Brillenglaslinsen tragen in hohem Maße zur Nachfrage auf dem Markt für optische Beschichtungen bei. Antireflex-, photochrome und Spiegelbeschichtungen gehören zu den standardmäßigen optischen Beschichtungen, die in Brillengläsern verwendet werden. Auf der Linse wird eine Antireflexionsbeschichtung verwendet, um Reflexionen und Blendungen von der Vorder- und Rückseite Ihrer Linse zu verhindern. Gleichzeitig werden für die kosmetische Linse Spiegelbeschichtungen verwendet, die dafür sorgen, dass die Augen nicht sichtbar sind. UV-Filterbeschichtungen werden verwendet, um UV-Strahlen durch eine Glaslinse zu filtern. Es wird erwartet, dass ein Anstieg der Nachfrage nach verschreibungspflichtigen Brillen und Kontaktlinsen aufgrund altersbedingter Beeinträchtigungen wie Presbyopie die Nachfrage nach dem Markt für optische Beschichtungen ankurbeln wird.

jüngsten Entwicklungen

• August 2022: Die Medical Solutions Division von 3M Health Care hat die Bereitstellung der 3MTM VerafloTM Therapie verbessert. Die Einführung eines neuen 3MTM VerafloTM Cleanse Choice CompleteTM Dressing Kit und ein Software-Upgrade für die 3MTM VAC® Ulta Therapy Unit erfolgten für den Kunden ohne zusätzliche Kosten. Diese neuen Produkte verbessern die Pflegeabläufe für Ärzte, die die Veraflo-Therapie (Unterdruck-Wundtherapie mit Instillation) anwenden, und machen den Verbandwechsel für Patienten im Vergleich zu früheren Veraflo-Therapie-Verbänden einfacher, schneller und weniger unangenehm.
• August 2022: 3M gab ein endgültiges Umtauschverhältnis von 6,7713 für sein abgespaltenes Umtauschangebot an 3M-Aktionäre bekannt, ihre Stammaktien von 3M gegen Stammaktien der Garden SpinCo Corporation („SpinCo“) umzutauschen. Das Umtauschangebot erfolgt im Zusammenhang mit der zuvor angekündigten Trennung des Lebensmittelsicherheitsgeschäfts von 3M und der anschließenden Fusion von SpinCo, der 3M-Tochtergesellschaft, die das Lebensmittelsicherheitsunternehmen hält, mit einer Tochtergesellschaft der Neogen Corporation („Neogen“).