Marktbericht für Permanentmagnetmotoren: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Motortyp (Gleichstrommotor, Wechselstrommotor), Magnetmaterial (Ferrit, Neodym, Samarium-Kobalt, Sonstige), Endverbraucher (Automobilindustrie, allgemeine Industrie, Energie, Wasser- und Abwasseraufbereitung, Bergbau, Öl und Gas, Luft- und Raumfahrt, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Marktdynamik

Markttreiber für Permanentmagnetmotoren

• Erhöhte Motoreffizienz dank Permanentmagneten

PMM hat sich aufgrund der geringeren engen Wechselwirkung zwischen Stator und Rotor als effizienter und schneller als herkömmliche ACIM erwiesen. Daher wird es mittlerweile von zahlreichen Herstellern in verschiedensten Endanwenderbranchen weltweit eingesetzt.

Die reduzierten Betriebstemperaturen von PMM-Motoren verringern Verschleiß und Wartungskosten und machen sie damit zu einer effektiven Alternative zu herkömmlichen Motoren. PMM-Motoren werden aufgrund ihrer langen Belastbarkeit und Zuverlässigkeit seit Jahren in einer Vielzahl von Branchen auch unter schwierigen Bedingungen zuverlässig eingesetzt.IsolierungLeben und auch ihre robuste Konstruktion.

Darüber hinaus erzeugen diese Motoren, anders als herkömmliche Synchronmotoren, ein gleichmäßiges und stabiles Magnetfeld. Trotz leichterer Permanentmagnete bieten sie die höchste Drehmomentdichte. Trotz der niedrigen Anschaffungskosten von Induktionsmotoren bevorzugen viele Unternehmen aufgrund der höheren Betriebskosten Permanentmagnetmotoren (PMM), um die Energieeffizienz zu maximieren und eine schnellere Amortisation zu erzielen.

Der Wirkungsgrad eines PMAC-Motors/Antriebs-Systems liegt nachweislich zwischen 40 % und über 120 % Last. PMAC-Motoren weisen zudem eine höhere Energiedichte als vergleichbare Induktionsmotoren auf, da Seltenerdmetalle einen höheren magnetischen Fluss erzeugen. Die Verluste von PMAC-Motoren sind 15–20 % geringer als die von NEMA-Premium-Induktionsmotoren. Dank ihres synchronen Betriebs zeichnen sich PMAC-Motoren durch ein exzellentes dynamisches Verhalten und eine hohe Drehzahlgenauigkeit aus, was insbesondere in Positioniersystemen mit hoher Massenträgheit von großem Vorteil ist.

Immer mehr Hersteller von Frequenzumrichtern integrieren Funktionen für eine leistungsfähigere Steuerung von PMM-Systemen. Dies könnte es Eigentümern und Investoren erleichtern, Motorsysteme so zu konfigurieren, dass sie effektiver, in kleineren Gehäusen und zu geringeren Kosten arbeiten. Diese Entwicklung dürfte sich im Prognosezeitraum fortsetzen.

• Steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen

In den letzten Jahrzehnten haben Elektrofahrzeuge weltweit an Popularität gewonnen, um die Umweltverschmutzung zu reduzieren. Automobilhersteller bringen vermehrt Elektromodelle mit höherer Reichweite und niedrigeren Kosten auf den Markt. Darüber hinaus entwickeln sich Elektrofahrzeuge zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Automobilindustrie und weisen den Weg zu verbesserter Energieeffizienz sowie geringerer Umweltverschmutzung und vieler anderer Treibhausgasemissionen. Das Wachstum der Elektromobilität wird durch steigende Energiekosten und den Wettbewerb um die Entwicklung energieeffizienter Technologien begünstigt.

Dank staatlicher Förderung, steigender Nachfrage seitens der Unternehmen und positiver Verbrauchererwartungen erreichte die Elektromobilitätsbranche in führenden Ländern wie China, Norwegen, Schweden, den USA und Japan 2019 Rekordumsätze und dürfte auch in den kommenden Jahren weiter wachsen. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass der weltweite Absatz von Elektroautos auf über 3 Millionen gestiegen ist, was einem Marktanteil von über 4 % entspricht. Dies ist vor allem auf die aktuelle politische Unterstützung und zusätzliche Konjunkturmaßnahmen zurückzuführen. Daher wird 2020 ein Meilensteinjahr für die Elektromobilität sein.

Dies entspricht einem Anstieg der weltweiten Verkäufe um 40 % gegenüber den 2,1 Millionen im Jahr 2019 verkauften Elektroautos und bedeutet ein Übertreffen der zweistelligen Wachstumsraten der Jahre 2010 bis 2018. Damit sind mittlerweile über 10 Millionen Elektroautos weltweit unterwegs. Dennoch machen Elektrofahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen SUVs nur ein Zehntel aller Fahrzeugverkäufe aus.

Marktbeschränkungen

• Abnehmende Verfügbarkeit von Seltenerdmetallen

Der Großteil der Komponenten mit Seltenen Erden für bewegliche Güter wie Autos, Lkw, Schienenfahrzeuge, Flugzeuge, Produktionsanlagen, Haushaltsgeräte und Konsumgüter wird in China oder Japan hergestellt. Der Export dieser Materialien wurde durch die Covid-19-Pandemie beeinträchtigt. Aufgrund Chinas Monopolstellung in der Seltene-Erden-Produktion und der Herstellung von Komponenten mit Seltenen Erden wird dies weitreichende Folgen für die amerikanische und europäische Wirtschaft haben.

Cer und Lanthan, die in der Flachbildfernseh-Finisherei und der Ölraffination eingesetzt werden, sind bis August um bis zu zwei Drittel im Preis gefallen und sinken weiter. Aufgrund der sich stetig verändernden wirtschaftlichen Lage, die zu einer Verlagerung der Seltenerd-Produktionsstandorte und einer Produktionssteigerung geführt hat, werden zudem neue Anwendungsgebiete für Seltenerdelemente entwickelt.

Marktchancen

• Wachsendes Potenzial für Permanentmagnetmotoren (PMM) im Industriesektor

PermanentmagnetmotorenPermanentmagnetmotoren werden in einer Vielzahl industrieller Anwendungen zur Steigerung der Maschineneffizienz eingesetzt. Sie finden beispielsweise Verwendung in Gabelstaplern, Schiffsrohrleitungen, Robotern und Eisenbahnen. Elektromotoren machen voraussichtlich etwa 45 Prozent des gesamten Stromverbrauchs aus. Im Industriesektor steigt ihr Anteil sogar auf rund zwei Drittel des Gesamtstromverbrauchs einer Anlage.

Viele Unternehmen haben aufgrund dieser Faktoren sowie eines gestiegenen Verständnisses für die Bedeutung der Reduzierung des Energieverbrauchs magnetische Motoren, wie Permanentmagnet-Synchronmotoren und Synchronreluktanzmotoren, eingeführt.

Im Prognosezeitraum wird mit einem Marktwachstum gerechnet, bedingt durch verstärkte Maßnahmen der Regierung und der Aufsichtsbehörden in Nordamerika zur Förderung einer einheitlichen Infrastruktur in verschiedenen Branchen. Automatisierung wurde in der Managementagenda 2018 und im US-Haushaltsplan für das Fiskaljahr 2020 als Instrument zur Personal- und Finanzplanung sowie zur Verbesserung der öffentlichen Dienstleistungen diskutiert. Solche Initiativen dürften die steigende Nachfrage nach energieeffizienten Motoren weiter ankurbeln.

Hocheffiziente Elektromotoren sind derzeit ein neuer und wichtiger Trend auf dem nordamerikanischen Markt. Motoren für höhere Wirkungsgradklassen wie IE4 und IE Prozent werden aktuell entwickelt. IE4-Elektromotoren sind bereits auf dem Markt, und IE5-Maschinen werden von mehreren großen Herstellern in Betracht gezogen.

Segmentanalyse

Derglobaler Markt für PermanentmagnetmotorenDer Marktanteil wird nach Motortyp, Magnetmaterialtyp und Endnutzer unterteilt. Basierend auf dem Motortyp wird der Markt für Permanentmagnetmotoren in Gleichstrommotoren und Wechselstrommotoren segmentiert.

Das Segment der Wechselstrommotoren dominiert gegenüber anderen Permanentmagnetmotoren und wird bis 2030 voraussichtlich einen Umsatz von 45.052,98 Millionen US-Dollar generieren. Für den Prognosezeitraum wird ein jährliches Wachstum von 9,35 % erwartet.

Permanentmagnet-Wechselstrommotoren (PMAC) ähneln klassischen Induktions-Wechselstrommotoren, unterscheiden sich jedoch dadurch, dass ihre Rotoren (der rotierende Mittelteil des Motors) permanent mit Seltenerdmagneten magnetisiert sind. Durch den Einsatz von Permanentmagneten anstelle von Elektromagneten verliert der Motor weniger Energie. Synchron-Wechselstrommotoren sind effizienter als elektronisch kommutierte Motoren (ECM).

PermanentmagnetePermanentmagnet-Wechselstrommotoren (PMAC) verwenden Permanentmagnete, die entweder oben auf dem Rotorblech angebracht oder in dessen Lamellen integriert sind. Das Drehmoment wird durch das Magnetfeld der Permanentmagnete erzeugt. In Anwendungen, bei denen das Gerät an eine Steckdose oder ein Drehstromnetz angeschlossen ist, kommen eher Wechselstrommotoren zum Einsatz.

Aufgrund ihres höheren Wirkungsgrads und geringeren Gewichts wird für Permanentmagnet-Wechselstrommotoren in den kommenden Jahren ein rasantes Wachstum erwartet. Es hat sich gezeigt, dass PMAC-Motoren 5–10 % effizienter sind als Gleichstrommotoren.

Nach Art des magnetischen Materials

Der Markt wird in Ferrit, Neodym und Samarium unterteilt.Kobaltund andere. Es wird erwartet, dass das Neodym-Segment bis 2030 einen Umsatz von 49.390 Millionen US-Dollar mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 11 % generieren wird.

Die Automobilindustrie bietet ein breites Anwendungsspektrum. Neodym-Magnete werden häufig in Hybrid- und Elektrofahrzeugmotoren eingesetzt. Sie weisen im Vergleich zu anderen Magnetarten einen höheren spezifischen Widerstand, eine höhere Remanenz und eine höhere Stromerzeugung auf, besitzen jedoch eine niedrigere Curie-Temperatur. Die Weiterentwicklung von Neodym-Magneten hat sich für Konzerne, die die Automobilindustrie dominieren, als vorteilhaft erwiesen. So verbaute beispielsweise einer der größten japanischen Hersteller 30 Kilogramm Seltenerdmetalle in seinen neuesten Modellen, wobei Neodym-Magnete einen erheblichen Anteil davon ausmachten. Toyota hat einen neuen Magneten für Hochenergieanwendungen wie Elektromotoren entwickelt, der nur einen Bruchteil des Neodyms enthält, das in herkömmlichen Eisen-Bor-Neodym-Magneten (NdFeB) vorkommt.

Vom Endbenutzer

DerMarkt für PermanentmagnetmotorenDer Markt ist unterteilt in Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Wasser- und Abwasseraufbereitung, allgemeine Industrieenergie, Bergbau, Öl und Gas sowie Sonstiges. Das Segment der allgemeinen Industrie trug am meisten zum Markt bei und wird bis 2030 voraussichtlich ein Volumen von 18.074 Millionen US-Dollar erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9 % im Prognosezeitraum entspricht.

Im Bereich der industriellen Automatisierung und Robotik,PermanentmagnetmotorenPMMs sind weit verbreitet. Sie eignen sich ideal für die Materialhandhabung, Förderbänder, Mischer, Mühlen und viele weitere Anwendungen, da sie auch bei Teillast und Teilgeschwindigkeit eine hohe Betriebseffizienz bieten. Dank technologischer Fortschritte sind Industrieroboter mit hoher Drehmomentdichte, hoher Langlebigkeit und verbesserter Motorleistung verfügbar geworden. Die Nachfrage nach PMMs dürfte mit der zunehmenden Verbreitung von Robotern in der Industrie steigen.

Gleichstrommotor

Seitdem die Industrie von Induktionsmotoren abgerückt ist, sind Permanentmagnet-Gleichstrommotoren (PMDC) weit verbreitet. Zu den Vorteilen von Gleichstrommotoren zählen ihre Einfachheit, ihre Mobilität und die Möglichkeit, ohne zusätzliche Steuerung zu funktionieren. Ein Motor mit langlebiger Magnetwelle ist ein besonders robuster Magnet-Gleichstrommotor. Anstelle der Feldwicklung erzeugt der Magnet in diesem Motor die Bewegung im Luftloch. Der Rotor eines herkömmlichen Gleichstrommotors ist ähnlich aufgebaut. Ankerkern, Kommutator und Ankerwicklung bilden den Rotor eines PMDC-Motors. Anker- und Statorwicklungen sind die beiden Wicklungsarten, die in einem typischen Gleichstrommotor vorkommen. Während die Ankerwicklung auf dem Rotor verdrillt werden kann, dient die Feldwicklung primär dazu, einen optimalen Übergang im Luftloch zu erzeugen, während sie auf dem Stator des Motors verdrillt ist. Inerte Kohlebürsten werden wie bei einem Standard-Gleichstrommotor gegen den Kommutator gepresst. Die Betriebsspannung für den PMDC-Motor beträgt 6, 12 oder 24 Volt Gleichstrom und wird von einer Spannungsquelle bezogen.

Regionalanalyse

Schnellstes Wachstum im asiatisch-pazifischen Raum

Derglobaler Markt für PermanentmagnetmotorenDer Marktanteil ist in fünf Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika. 2021 entfiel der größte Anteil am Markt für Permanentmagnetmotoren auf Nordamerika. Es wird erwartet, dass der nordamerikanische Markt für Permanentmagnetmotoren bis 2030 ein Volumen von 38.424 Millionen US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9 % entspricht.

Aufgrund gestiegener Investitionen von Marktteilnehmern und anderen Institutionen sowie staatlicher Programme zur Schaffung eines energieeffizienten und umweltfreundlichen Ökosystems wird Nordamerika voraussichtlich einen bedeutenden Anteil am Weltmarkt ausmachen. Die starke Windenergiebranche der Region dürfte im Prognosezeitraum weiter wachsen und damit die Expansion des Permanentmagnetmarktes ankurbeln.

Der asiatisch-pazifische RaumMarkt für PermanentmagnetmotorenFür die Zukunft wird ein lukratives Wachstum erwartet. Der Markt für Permanentmagnetmotoren im asiatisch-pazifischen Raum soll bis 2030 ein Volumen von 16,28 Milliarden US-Dollar erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 11 % im Prognosezeitraum entspricht. Die Region Asien-Pazifik bleibt ein starker und robuster Markt für Permanentmagnetmotoren weltweit. Die jüngste positive Entwicklung der größten Volkswirtschaften der Region, die auf politische Konjunkturprogramme in Japan und China zurückzuführen ist, wirkt sich auch positiv auf andere Volkswirtschaften in der Region aus.

Europa

DerMarkt für PermanentmagnetmotorenEs wird erwartet, dass der Markt für Permanentmagnetmotoren in europäischen Ländern profitabel wachsen wird. Der Trend hin zu Elektroautos könnte den Markt für Permanentmagnetmotoren ankurbeln und so die gravierenden Probleme des Klimawandels und den Ausbau der Windkraftanlagen abmildern. Die von Deutschland, Großbritannien, Norwegen und Frankreich geplanten Investitionen in die Elektromobilität könnten die Nachfrage nach Permanentmagnetmotoren zusätzlich steigern.