Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de motores de imanes permanentes por tipo de motor (motor de corriente continua, motor de corriente alterna), por tipo de material magnético (ferrita, neodimio, samario-cobalto, otros), por usuario final (automoción, industria general, energía, tratamiento de agua y aguas residuales, minería, petróleo y gas, aeroespacial y defensa, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Dinámica del mercado

Factores que impulsan el mercado de motores de imanes permanentes

• Mayor eficiencia del motor gracias a los imanes permanentes.

Se ha comprobado que el motor PMM es más eficiente y rápido que el motor ACIM tradicional debido a la menor interacción entre el estator y el rotor. Por ello, actualmente lo utilizan numerosos fabricantes en diversos sectores industriales a nivel mundial.

Las temperaturas de funcionamiento reducidas de los motores PMM reducen el desgaste y también los costos de mantenimiento, lo que los convierte en una opción eficaz para los motores clásicos. Los motores PMM se han utilizado en multitud de sectores durante años de funcionamiento sin problemas en situaciones difíciles debido a su larga vida útil yaislamientovida y también su diseño robusto.

Además, a diferencia de un motor síncrono convencional, estos motores generan un campo magnético constante y uniforme. Ofrecen la mayor densidad de par a pesar de tener imanes permanentes más ligeros. Si bien los motores de inducción tienen un bajo costo inicial, sus elevados costos operativos han llevado a muchas empresas a preferir los motores de imanes permanentes para maximizar la eficiencia energética y obtener un retorno de la inversión más rápido.

Se ha determinado que la eficiencia del sistema de un motor/accionamiento PMAC oscila entre el 40 % y más del 120 % de la carga. Un motor PMAC también presenta una mayor densidad de energía que un motor de inducción equivalente, debido a que los metales de tierras raras generan un mayor flujo magnético. Las pérdidas en los motores PMAC son entre un 15 % y un 20 % menores que en los motores de inducción NEMA Premium. Los motores PMAC ofrecen un excelente rendimiento transitorio y una gran precisión en el control de velocidad gracias a su funcionamiento síncrono, lo que representa una ventaja sustancial en sistemas de posicionamiento de alta inercia.

Cada vez más fabricantes de variadores de frecuencia están empezando a añadir funciones para un control de mayor rendimiento de los motores síncronos, lo que puede facilitar a los propietarios e inversores la configuración de sistemas de motores para que funcionen de forma más eficaz, en paquetes más pequeños y a menor coste, una tendencia que se espera que continúe durante el período previsto.

• Creciente demanda de vehículos eléctricos

A lo largo de las décadas, los vehículos eléctricos han ganado popularidad en todo el mundo en un esfuerzo por reducir los niveles de contaminación. Los fabricantes de automóviles han lanzado cada vez más modelos eléctricos con mayor autonomía y precios más bajos. Además, los vehículos eléctricos se están convirtiendo en un componente esencial de la industria automotriz, marcando el camino hacia una mayor eficiencia energética y una menor contaminación y otras emisiones de gases de efecto invernadero. El crecimiento de los vehículos eléctricos se ve favorecido por el aumento de los costos de la energía y la competencia entre las tecnologías emergentes de eficiencia energética.

Gracias al apoyo gubernamental, la adopción por parte de las empresas y las expectativas de los consumidores, la industria de vehículos eléctricos (VE) en países líderes como China, Noruega, Suecia, Estados Unidos y Japón alcanzó ventas récord en 2019 y se prevé que continúe creciendo en los próximos años. La Agencia Internacional de Energía (AIE) estima que las ventas mundiales de automóviles eléctricos superaron los 3 millones de unidades, con una cuota de mercado superior al 4 %, debido en gran medida a las políticas de apoyo vigentes y a otros indicadores de estímulo. En consecuencia, 2020 será un año clave para la movilidad eléctrica.

Esto representa un aumento del 40 % en las ventas globales con respecto a los 2,1 millones de coches eléctricos vendidos en 2019 y supone una mejora con respecto a las tasas de crecimiento de dos dígitos observadas entre 2010 y 2018. Como resultado, actualmente hay más de 10 millones de coches eléctricos circulando por todo el mundo. Sin embargo, los vehículos eléctricos representan solo una décima parte del total de ventas de vehículos en comparación con los SUV convencionales.

Restricciones del mercado

• Disminución de la disponibilidad de metales de tierras raras

La mayoría de los componentes que contienen tierras raras para la fabricación de aparatos en movimiento, como automóviles, camiones, vías férreas, aviones, generadores eléctricos, electrodomésticos y productos de consumo, se producen en China o Japón. La exportación de estos materiales se vio afectada por la pandemia de COVID-19. Debido al monopolio chino en la fabricación de tierras raras y componentes que las contienen, esto tendrá un efecto dominó en las economías estadounidense y europea.

El cerio y el lantano, que se utilizan en el pulido de televisores de pantalla plana y en el refinado de petróleo, han caído hasta dos tercios en agosto y siguen bajando. Además, debido a las condiciones económicas en constante cambio, que han provocado desplazamientos en los centros de producción de tierras raras y un aumento de la producción manufacturera, se están desarrollando nuevas aplicaciones para estos elementos.

Oportunidades de mercado

• Potencial creciente de los motores de imanes permanentes (PMM) en el sector industrial.

motores de imanes permanentesLos motores de imanes permanentes se utilizan en diversas aplicaciones industriales para mejorar la eficiencia de las máquinas. Se emplean en carretillas elevadoras, tuberías marinas, robots y ferrocarriles, entre otras. Se estima que los motores eléctricos representan aproximadamente el 45 % del consumo total de electricidad. En el sector industrial, en particular, este porcentaje asciende a cerca de dos tercios del consumo energético de la planta.

Muchas empresas han adoptado motores magnéticos, como los motores síncronos de imanes permanentes y los motores síncronos de reluctancia, como resultado de estos factores, así como de una mayor comprensión de la importancia de reducir el consumo de energía.

Durante el período proyectado, se prevé que el mercado se expanda debido a las medidas implementadas por el gobierno y los organismos reguladores en Norteamérica para facilitar la adopción de un entorno unificado en diversos sectores. La automatización se consideró una herramienta que las entidades podrían utilizar y explorar en la Agenda de Gestión de 2018 y en el Plan Presupuestario de Estados Unidos para el Año Fiscal 2020, con el fin de gestionar a los empleados y las finanzas, y brindar mejores servicios al público. Se espera que estas iniciativas impulsen la creciente demanda de motores de alta eficiencia energética.

Las máquinas eléctricas de alta eficiencia representan una tendencia novedosa y destacada en el mercado norteamericano. Actualmente se están desarrollando motores para clases de eficiencia superiores, como IE4 e IE %. Los motores eléctricos IE4 ya están disponibles en el mercado, y varios fabricantes importantes están considerando la posibilidad de lanzar máquinas IE5.

Análisis segmentario

Elmercado global de motores de imanes permanentesLa cuota de mercado se clasifica según el tipo de motor, el tipo de material magnético y el usuario final. En función del tipo de motor, el mercado de motores de imanes permanentes se segmenta en motores de corriente continua y motores de corriente alterna.

El segmento de motores de corriente alterna (CA) domina sobre otros tipos de motores de imanes permanentes y se espera que genere 45.052,98 millones de dólares para 2030, con un crecimiento anual compuesto previsto del 9,35% durante el período de pronóstico.

Los motores de corriente alterna de imanes permanentes (PMAC) son similares a los motores de inducción de corriente alterna clásicos, pero, además, sus rotores están magnetizados permanentemente con imanes de tierras raras (la parte central del motor que gira). El motor pierde menos energía cuando se utilizan imanes fijos en lugar de electroimanes. Los motores síncronos de corriente alterna son más eficientes que los motores conmutados electrónicamente (ECM).

imanes permanentesEn un motor de CA de imanes permanentes (PMAC), los imanes permanentes se aplican en la parte superior o se instalan en las capas de laminación del rotor. El par motor se genera mediante el campo magnético producido por los imanes permanentes. En aplicaciones donde el dispositivo está conectado a una toma de corriente o a una línea trifásica, es más probable que se utilicen motores de CA.

Debido a su mayor eficiencia y menor peso, se prevé que los motores de corriente alterna con imanes permanentes experimenten un rápido crecimiento en los próximos años. Se ha demostrado que estos motores son entre un 5 % y un 10 % más eficientes que los motores de corriente continua.

Por tipo de material magnético

El mercado se clasifica en ferrita, neodimio y samario.cobalto,y otros. Se prevé que el segmento del neodimio genere 49.390 millones de dólares para 2030 con una tasa de crecimiento anual compuesta del 11%.

El sector automotriz cuenta con un amplio espectro de aplicaciones. Los imanes de neodimio se utilizan comúnmente en motores de vehículos híbridos y eléctricos. Los imanes de neodimio presentan mayor resistividad, retentividad y generación de energía que otras formas, pero una temperatura de Curie más baja. El avance de los imanes de neodimio ha resultado beneficioso para las empresas que monopolizan la industria automotriz, como uno de los principales fabricantes japoneses, que utilizó 30 kilogramos de materiales de tierras raras en sus últimos modelos, de los cuales los imanes de neodimio representan una parte significativa. Toyota ha desarrollado un nuevo imán para aplicaciones de alta energía, como motores eléctricos, que contiene una fracción del neodimio presente en los imanes tradicionales de hierro, boro y neodimio (NdFeB).

Por el usuario final

Elmercado de motores de imanes permanentesSe clasifica en automoción, aeroespacial y defensa, tratamiento de agua y aguas residuales, energía industrial general, minería, petróleo y gas, y otros. El segmento industrial general fue el que más contribuyó al mercado y se estima que alcanzará los 18.074 millones de dólares en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9% durante el período de previsión.

En el campo de la automatización industrial y la robótica,motores de imanes permanentesLos motores de pistón (PMM) son ampliamente utilizados. Son ideales para la manipulación de materiales, cintas transportadoras, mezcladoras, trituradoras y diversas aplicaciones, ya que ofrecen una alta eficiencia operativa incluso a velocidad y carga parciales. Los robots industriales, que ofrecen una alta densidad de par, gran durabilidad y un mayor rendimiento del motor, se han vuelto accesibles gracias a los avances tecnológicos. Se prevé que la demanda de PMM aumente a la par que la popularidad de los robots en la industria.

Motor de CC

Desde que la industria comenzó a alejarse de los motores de inducción, los motores de CC permanentes se han vuelto comunes. Las ventajas de los motores de CC incluyen su simplicidad, portabilidad y capacidad de funcionar sin control adicional. Un motor con un eje magnético de larga duración es un motor de CC magnético excepcionalmente duradero. En lugar de usar el devanado de campo en este motor, el imán puede hacer que el movimiento funcione dentro del orificio de aire. La construcción del rotor de un motor de CC recto es similar a esta. El núcleo de la armadura, el conmutador y el devanado de la armadura conforman el rotor de un motor PMDC. Los devanados de armadura y devanados registrados son los dos tipos de devanado que se encuentran en un motor de CC típico. Si bien el devanado de armadura puede estar retorcido en el rotor, la función principal del devanado de campo es crear una transición atractiva dentro del orificio de aire mientras se retuerce en el estator del motor. Las escobillas de carbón inerte se comprimen contra el conmutador como en un motor de CC estándar. La tensión de funcionamiento del motor PMDC es una alimentación de CC de 6 voltios, 12 voltios o 24 voltios obtenida de las fuentes de tensión.

Análisis regional

El crecimiento más rápido en Asia-Pacífico

Elmercado global de motores de imanes permanentesEl mercado se segmenta en cinco regiones: Norteamérica, Europa, Asia-Pacífico, Latinoamérica y Oriente Medio y África. En 2021, Norteamérica representó la mayor cuota del mercado de motores de imanes permanentes. Se prevé que el mercado norteamericano de motores de imanes permanentes genere un valor de 38.424 millones de dólares estadounidenses para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9%.

Debido al aumento de las inversiones por parte de los participantes del mercado y otras entidades, así como a los programas federales destinados a crear un ecosistema energéticamente eficiente y respetuoso con el medio ambiente, se espera que la región de Norteamérica represente una parte significativa del mercado global. Se prevé que la sólida industria de la energía eólica de la región crezca durante el período de pronóstico, impulsando la expansión del mercado de imanes permanentes.

Asia-Pacíficomercado de motores de imanes permanentesSe prevé un crecimiento lucrativo en el futuro. Se espera que el mercado de motores de imanes permanentes de Asia-Pacífico genere un valor de 16.280 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 11% durante el período de pronóstico. La región de Asia-Pacífico sigue siendo un mercado sólido y fuerte para los motores de imanes permanentes a nivel mundial. El reciente impulso de las principales economías de la región, reflejo de los estímulos políticos en Japón y China, beneficia a otras economías de la región.

Europa

Elmercado de motores de imanes permanentesSe prevé que el sector se expanda de forma rentable en los países europeos. La creciente tendencia hacia los automóviles eléctricos podría impulsar el mercado de motores de imanes permanentes para mitigar el importante problema del calentamiento global y el aumento de las instalaciones de energía eólica. Las inversiones en movilidad eléctrica previstas por Alemania, el Reino Unido, Noruega y Francia podrían impulsar la demanda de motores de imanes permanentes.