Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de compuestos de carbono por matriz (híbrida, metálica, cerámica, carbono, polímero), por proceso (proceso de laminado de preimpregnados, pultrusión y bobinado, laminación húmeda y proceso de infusión, procesos de prensado e inyección, otros procesos), por aplicaciones (aeroespacial y defensa, automoción, turbinas eólicas, deporte y ocio, ingeniería civil, aplicaciones marinas, otras aplicaciones) y por previsiones regionales, 2025-2033.

Factores que impulsan el mercado de compuestos de carbono

Aumento de la demanda del sector aeroespacial y de defensa.

Los materiales compuestos se han utilizado durante mucho tiempo en la industria aeroespacial debido a sus excelentes propiedades físicas, en particular su bajo peso, alta resistencia a la tracción y rigidez, y excelente protección contra incendios. Los plásticos reforzados con fibra de carbono son ideales para la construcción ligera en la industria aeroespacial porque tienen un bajo peso intrínseco, alta resistencia química, resistencia a la corrosión y alta resistencia y rigidez.

El plástico reforzado con fibra de carbono es extremadamente duradero y significativamente más ligero que el aluminio o el acero. Se utiliza en componentes estructurales primarios y secundarios, así como en componentes interiores, como asientos de aeronaves, componentes estructurales de vehículos aéreos no tripulados (UAV) y mamparos. Las sólidas exportaciones de componentes aeroespaciales a países como Francia, China y Alemania, junto con el fuerte gasto de los consumidores en Estados Unidos, han impulsado la actividad manufacturera en la industria aeroespacial, lo que puede generar un impulso positivo para el mercado de compuestos de carbono en el sector aeroespacial del país.

Creciente demanda del sector de la energía eólica

La construcción de palas de turbinas eólicas es la mayor aplicación de compuestos de carbono en el sector.energía eólicaLos compuestos para turbinas eólicas son materiales compuestos o componentes utilizados en la fabricación de piezas para turbinas eólicas, como palas y góndolas, que presentan resiliencia y resistencia a la tracción. Además, la creciente demanda de compuestos que mejoran la resistencia y rigidez de los componentes estructurales de las turbinas eólicas impulsa el mercado de estos compuestos. A lo largo de los años, factores como el aumento del coste de los combustibles fósiles y la mejora de la eficiencia de las turbinas eólicas han impulsado el crecimiento de la industria eólica, lo que a su vez ha impulsado el mercado mundial de compuestos de carbono.

Restricción del mercado

Alto coste de fabricación en comparación con otros materiales compuestos.

Debido a su excepcional rendimiento, los compuestos de carbono se utilizan ampliamente en diversas industrias, como la aeroespacial, la de energía eólica, la automotriz, la industrial, la naval y otras. Sin embargo, el coste de este material compuesto es relativamente alto.compuestosSon costosos debido a la energía consumida durante la conversión, el costo de los precursores y el largo tiempo de procesamiento durante la conversión.

Los compuestos avanzados de matriz polimérica se fabrican mediante un proceso conocido como laminado, que requiere una costosa capacitación laboral y conlleva importantes preocupaciones ambientales y de salud. Se estima que los compuestos poliméricos son más caros que las carrocerías de acero. Debido a la complejidad del proceso de fabricación, el elevado precio de los compuestos avanzados de matriz polimérica podría frenar el crecimiento del mercado durante el período previsto.

Oportunidad de mercado

Uso creciente en la industria automotriz

Los compuestos de carbono desempeñan un papel fundamental en la fabricación de diversos vehículos. Se emplean en múltiples aplicaciones, incluyendo componentes exteriores e interiores, componentes estructurales y de motor, sistemas de chasis y otras áreas. Por lo tanto, el crecimiento del mercado se ve directamente influenciado por la expansión de los fabricantes de automóviles.

El factor más importante es la intención del gobierno de promover la venta de vehículos eléctricos. Por ejemplo, en junio de 2019, el gobierno alemán y la industria automotriz acordaron aumentar los subsidios conjuntos para los compradores de autos eléctricos y extender el programa hasta 2025. Los gobiernos de todo el mundo apoyan la industria de vehículos eléctricos para reducir las emisiones de carbono. Estos factores pueden conducir a un aumento en el número de lanzamientos de vehículos eléctricos e influir en la demanda de compuestos de carbono, lo que se prevé que genere oportunidades para el crecimiento del mercado en cuestión durante el período de pronóstico.

Información sobre tipos

El segmento de polímeros domina el mercado global. El segmento de matriz polimérica se divide en termoestables ytermoplásticosPolímeros según su tipo. El segmento de polímeros termoestables dominó el mercado. Los compuestos termoestables se producen mediante la mezcla de un polímero termoestable con fibras de carbono o vidrio. También resultan atractivos para diversas aplicaciones de compuestos debido a su excelente relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y otros factores, y bajos costos de fabricación. La creciente aplicación de compuestos termoestables reforzados con fibras de carbono ha incrementado su demanda, impulsando la expansión del segmento.

Los materiales compuestos con dos o más fibras de refuerzo se denominan compuestos de matriz híbrida. El epoxi reforzado con carbono-aramida (que combina resistencia y resistencia al impacto) y el epoxi reforzado con fibra de vidrio-carbono son los compuestos híbridos más comunes (que ofrecen un material resistente a un precio razonable). Los compuestos de matriz híbrida se utilizan habitualmente cuando se requiere una combinación de características derivadas de diversos tipos de fibras o cuando se desean propiedades mecánicas tanto longitudinales como laterales.

Información sobre procesos

Los preimpregnados son materiales compuestos en los que una fibra de refuerzo de alta resistencia se impregna con una resina termoestable o termoplástica, dispuesta de forma unidireccional o entretejida. Generalmente se trata de una resina activa con una vida útil muy corta a temperatura ambiente. Para prolongar su vida útil, los preimpregnados deben almacenarse a temperaturas de congelación (0 °C). Los preimpregnados en los que la fibra y la resina se impregnan juntas no están completamente curados. Las fibras más utilizadas son la fibra de vidrio, la fibra de carbono o la poliaramida. Los materiales en esta etapa se denominan de etapa B. Las láminas de preimpregnados son muy flexibles y pueden moldearse y cortarse en cualquier forma.

El proceso de pultrusión es un proceso de laminación de fibra continuo y altamente automatizado que produce perfiles de fibra de alto volumen con una sección transversal constante. Este proceso proporciona al material compuesto una alta relación resistencia-peso gracias a la elevada proporción de fibra. De manera similar, el proceso de bobinado es un método automatizado para la fabricación de materiales compuestos mediante el bobinado de filamentos bajo presión/tensión sobre una herramienta giratoria. Los materiales compuestos producidos son productos de alta calidad con buenas propiedades de resistencia y rigidez, a bajos costos de mano de obra.

Información sobre la aplicación

El segmento aeroespacial y de defensa es el que más contribuye a los ingresos del mercado de compuestos de carbono. Inicialmente, la fabricación aeroespacial dependía en gran medida de metales como el aluminio, el acero y el titanio, que representaban alrededor del 70% del peso total de las aeronaves. Sin embargo, en los últimos años, el uso de compuestos de carbono en la fabricación aeroespacial ha aumentado drásticamente debido a la creciente demanda de propiedades como la reducción de peso y la resistencia extrema.aislamientoy absorción de radar. De manera similar, la industria de defensa utiliza compuestos de carbono en defensa antimisiles, defensa terrestre y aplicaciones navales militares. Algunos actores importantes, como Boeing, han empleado diversas piezas de compuestos a base de fibra de carbono en sus aviones, como el Boeing 787 Dreamliner. Varias empresas aeroespaciales consolidadas, como Boeing, General Electric y Airbus SE, entre otras, están invirtiendo más en investigación y desarrollo (I+D) de materiales compuestos avanzados, lo que contribuye a la expansión del mercado de compuestos de carbono.

El sector deportivo y de ocio constituye una importante industria de uso final en el mercado de los compuestos de carbono. Generalmente, abarca aplicaciones de gran volumen, como artículos deportivos comerciales (golf, bicicletas, hockey, tenis y deportes de invierno), así como productos de alto precio (como la construcción de embarcaciones o artículos para deportes de competición). En este segmento, los requisitos técnicos y las consideraciones de marketing priman sobre las restricciones de precio. La resistencia y la minimización del peso son cruciales para los fabricantes de equipamiento deportivo de alto rendimiento. Los compuestos de carbono pueden soportar los impactos más fuertes en los entornos más exigentes. Ofrecen una notable resistencia mecánica y a la fatiga, y son la opción preferida por muchos de los principales fabricantes europeos de artículos deportivos y de ocio.

Perspectivas regionales

La región Asia-Pacífico dominó el mercado de compuestos de carbono en 2024, con una participación del 43%, y continúa siendo el principal actor del mercado global. Las principales fuentes de demanda de compuestos de carbono incluyen las industrias aeroespacial y de defensa, el sector de la construcción y los mercados de deportes y recreación, entre otros. Se espera que la presencia de naciones emergentes como China e India acelere el crecimiento del mercado. China produjo 26,08 millones de automóviles en 2021, un aumento del 3% con respecto a los 25,23 millones de 2020, lo que se prevé que impulse aún más la demanda de compuestos de carbono. Además, la IATA predice que, para finales del período de pronóstico, India será el tercer mercado de aviación más grande del mundo, superando a China y Estados Unidos como el tercer mercado de pasajeros aéreos más grande del mundo para 2030. Se espera que, durante las próximas dos décadas, India requiera 2100 aeronaves, lo que representa más de 290 mil millones de dólares en ventas. Debido a estos factores, se prevé que la industria aeroespacial aumente su demanda de compuestos de carbono, impulsando así el crecimiento del mercado regional.

Tendencias del mercado norteamericano

En Norteamérica, el elevado consumo de compuestos de carbono en industrias como la aeroespacial, la automotriz, la de energía eólica y la de la construcción ha contribuido a la expansión del mercado de estos materiales. Los tres modelos deportivos nacionales, el Chevrolet Corvette Stingray, el Ford Mustang Shelby GT500KR y el Viper SRT, son los principales consumidores de compuestos de carbono en la industria automotriz. Los fabricantes de automóviles utilizan materiales ligeros como los compuestos de carbono para lograr vehículos más ligeros y eficientes en el consumo de combustible. Asimismo, Estados Unidos alberga la mayor industria de aviación del mundo. Según la Asociación de Fabricantes de Aviación General (GAMA), la industria de la aviación general aporta más de 247 mil millones de dólares a la economía estadounidense anualmente y emplea a más de 1,2 millones de personas. Por consiguiente, se prevé que estos factores incrementen la demanda de compuestos de carbono, lo que impulsará el crecimiento del mercado norteamericano de estos materiales durante el período de pronóstico.

Tendencias del mercado europeo

Se prevé que Europa crezca a un ritmo moderado. Se espera que el mercado europeo de defensa experimente un crecimiento sustancial debido al aumento de la financiación, ya que los miembros de la OTAN se han propuesto incrementar el presupuesto de defensa, con el objetivo de alcanzar un gasto en defensa del 2% del PIB. Según Barclay, con el logro de estos objetivos, se observará un aumento anual de 60.000 millones de euros (67.000 millones de dólares) en el gasto en defensa en toda Europa, de los cuales entre el 30% y el 40% se destinará a la producción de equipos. Se espera que el mayor gasto se observe en Alemania, Italia, España y los Países Bajos. Se prevé que este alto nivel de gasto en defensa impulse el crecimiento del mercado regional. Asimismo, con el creciente interés en la movilidad aérea urbana, Airbus, en mayo de 2022, se asoció con varias empresas, instituciones de investigación, universidades y municipios alemanes para modelar la iniciativa de movilidad aérea y hacer realidad la visión de la movilidad aérea en Alemania y en todo el mundo. Se espera que la iniciativa aumente la demanda de compuestos de carbono para equipos y aplicaciones de diseño en la industria aeroespacial en los próximos años.

Brasil es el principal contribuyente de ingresos en la región sudamericana. Cuenta con algunas de las mayores plantas de fabricación de productos electrónicos de Sudamérica. El país alberga numerosas plantas de fabricación de productos electrónicos de gran tamaño para empresas como Samsung, LG, Dell, Multilaser, Positivo, Foxconn, AOC, Lenovo y Leadership Group. A pesar de la difícil situación, Samsung y LG están fortaleciendo su posición como empresas líderes en la fabricación de productos electrónicos, lo que demuestra un gran potencial de mercado. La producción de dispositivos, electrodomésticos y materiales eléctricos aumentó un 6,7 % en noviembre de 2021 en comparación con el mismo mes de 2020. Por lo tanto, la continua recuperación prevista en el mercado de la electrónica probablemente mantendrá firme la demanda de compuestos de carbono en este segmento en Brasil.