Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de compuestos para rieles, desglosado por tipo de resina (epoxi, poliéster, fenólica, éster vinílico, otras), por tipo de fibra (fibra de vidrio, fibra de carbono, otros tipos de fibra), por aplicación (exterior, interior) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de materiales compuestos para ferrocarriles

Ampliación del alcance de las obras de construcción ferroviaria en la región de Asia-Pacífico.

El crecimiento del sector ferroviario en Asia se ve impulsado, probablemente, por la creciente urbanización, el empeoramiento de la congestión del tráfico y la expansión de las redes ferroviarias en países clave. Los gobiernos de la región participan activamente en el sector para ampliar las redes ferroviarias existentes y mejorar este medio de transporte, que ya es la opción más segura y económica, con el fin de hacerlo más cómodo y menos perjudicial para el medio ambiente. La expansión del sector ferroviario se debe principalmente a que la región de Asia-Pacífico alberga varios proyectos de construcción ferroviaria en marcha.

Factores que limitan el mercado de materiales compuestos para ferrocarriles

Falta de infraestructura ferroviaria en Vietnam, Indonesia y Tailandia.

El transporte de productos entre países se facilita gracias a una red ferroviaria bien desarrollada. Sin embargo, uno de los problemas más importantes en muchos países del sudeste asiático, especialmente en Vietnam, Indonesia y Tailandia, es la infraestructura ferroviaria inadecuada y el deficiente mantenimiento de ciertas redes. Esta situación suele retrasar muchos acuerdos en el sudeste asiático, lo que impide la rápida expansión prevista en la región. Por consiguiente, la necesidad de ampliar la red ferroviaria es cada vez más evidente. Vietnam, Indonesia y Tailandia son los tres países con mayor deficiencia en su red ferroviaria. La red ferroviaria de Vietnam, que actualmente solo cuenta con siete líneas de vía única, necesita mejoras. La red ferroviaria que conecta Vietnam, Camboya y Laos es inexistente.

Vietnam, país del sudeste asiático, cuenta con una extensa y desarrollada red ferroviaria. A lo largo de su siglo de existencia, esta red ha experimentado altibajos y aún se encuentra estancada, incapaz de expandirse y en un estado de desorden. La infraestructura, el material rodante, la señalización y los sistemas de telecomunicaciones podrían mejorarse. Dado que el presupuesto anual de mantenimiento del gobierno solo cubre alrededor del 30% de la demanda total, es necesario mantenerla. Por consiguiente, resulta lógico optar por no utilizar trenes ni otros medios de transporte.

Oportunidades de mercado para materiales compuestos ferroviarios

Creciente demanda de trenes de alta velocidad

El tren de alta velocidad (TAV) ha aumentado la variedad de opciones de transporte disponibles a nivel mundial. En comparación con el avión, el tren de alta velocidad puede transportar pasajeros más rápidamente o en el mismo tiempo entre dos centros urbanos. La eficacia de aeropuertos y carreteras puede incrementarse al integrar el TAV como un componente esencial del sistema de transporte. Los ciudadanos de zonas rurales y pequeñas ciudades podrían tener más opciones si se conectan más estaciones de transbordo y servicios de enlace a las futuras vías del TAV. El transporte ferroviario representa el 8% de todos los viajes de pasajeros a nivel mundial y alrededor del 9% de toda la actividad de transporte de mercancías, pero solo el 3% del consumo total de energía en el sector del transporte, según la AIE. China ha liderado la expansión del tren de alta velocidad y las áreas metropolitanas durante los últimos diez años. India, la segunda red ferroviaria más larga del mundo, está electrificando extensamente su sistema ferroviario. Varios otros lugares han completado recientemente pruebas precomerciales de trenes de hidrógeno de forma simultánea.

Hace apenas diez años, China necesitaba más líneas de alta velocidad. Sin embargo, actualmente el país cuenta con dos de cada tres líneas de alta velocidad. Más de 600 mil millones de pasajeros son transportados anualmente por kilómetro en tren de alta velocidad. En 2020, China anunció que aumentaría la longitud de su red ferroviaria de alta velocidad de 36 000 a 72 000 kilómetros en los siguientes 15 años. Una vez finalizadas, todas las ciudades con más de 200 000 habitantes podrían estar conectadas a la red ferroviaria. China ha declarado la finalización de un tren híbrido de pila de combustible de hidrógeno. El país ha anunciado la inauguración del primer tren bala totalmente electrificado del Tíbet.

Análisis segmentario

Por tipo de resina

El segmento del poliéster es el que más contribuye al mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,95 % durante el período de pronóstico. La mayoría de los compuestos a base de resina utilizados en la producción de piezas ferroviarias en todo el mundo están hechos de poliéster. Los poliésteres funcionan bien con diversas técnicas de fabricación, incluyendo la pulverización en molde abierto, el moldeo por compresión, el moldeo por transferencia de resina (RTM) y la fundición. Con frecuencia se combinan con refuerzos de fibra de vidrio. Los paneles grandes hechos de compuestos a base de poliéster, fáciles de moldear, se utilizan para componentes de puertas y asientos, marcos de ventanas y revestimientos de paredes. El uso de compuestos de poliéster da como resultado construcciones ligeras y menores costos de mantenimiento del producto. Sin embargo, existe un problema con las capacidades de seguridad contra incendios de los compuestos de poliéster. Por ejemplo, en su forma no saturada, el poliéster arde rápidamente y produce mucho humo y gases nocivos.

En la construcción de vehículos ferroviarios,compuesto epoxiLos materiales son los más empleados. Son conocidos por ser ligeros y tener gran resistencia. Todas las estructuras ferroviarias, incluidos los componentes interiores de carga, los soportes de las puertas, los amortiguadores y los bogies, utilizan pre-clavijas compuestas de resina epoxi. Cuando se requieren mejores cualidades mecánicas para sistemas ignífugos, se utilizan compuestos de resina epoxi. Tienen excelentes características de propagación de la llama y se utilizan en piezas que necesitan un rendimiento estructural más robusto que los fenólicos, como el piso en los bogies ferroviarios. Cuando se requiere un equilibrio ideal particular entre FST y cualidades mecánicas, las pre-clavijas de epoxi se curan ocasionalmente junto con pre-clavijas fenólicas. Estos compuestos híbridos se utilizan frecuentemente para crear paneles sándwich para pisos.

Entre todos los tipos de resinas, los sistemas fenólicos son los terceros sistemas compuestos más utilizados en vehículos ferroviarios. Las resinas fenólicas, como el fenol y el formaldehído, se crean mediante la combinación de un alcohol aromático y un aldehído. Se emplean cuando se requieren productos económicos, ignífugos y de baja emisión de humo, como en los paneles interiores resistentes al fuego. Los componentes ferroviarios utilizados en túneles y otros espacios cerrados suelen estar fabricados con compuestos fenólicos. Estos materiales compuestos, por ejemplo, se utilizan en los vagones de metro, como el de Londres. Esto se debe a las estrictas especificaciones FST para el diseño de vehículos ferroviarios subterráneos.

Por tipo de fibra

El segmento de fibra de vidrio posee la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,75 % durante el período de pronóstico. La fibra de vidrio es la forma más común de fibra compuesta utilizada en aplicaciones ferroviarias. La mayoría de los materiales compuestos utilizados para las partes semiestructurales interiores de los vagones de tren se basan en fibra de vidrio. Estos incluyen unidades de despensa, sistemas de asientos, paredes laterales, compartimentos para equipaje, mamparos y respaldos, escotillas y puertas, arcos de conexión, tabiques y paneles para pisos, techos y cubiertas. Los compuestos de fibra de vidrio son fáciles de producir, tienen una baja densidad y un alto nivel de resistencia. En comparación con las fibras de aramida y carbono, los compuestos de fibra de vidrio son menos costosos y tienen mejores cualidades mecánicas, lo que los convierte en una opción preferida para aplicaciones ferroviarias. Para la mayoría de las aplicaciones internas de ferrocarril, las fibras de vidrio se emplean a menudo como esteras de filamentos cortados (CSM) y esteras de filamentos continuos (CFM).

El segundo tipo de fibra más popular en aplicaciones ferroviarias son los compuestos de fibra de carbono. Estos compuestos representan posiblemente el mayor mercado de materiales compuestos en el sector ferroviario. Gracias a su increíble resistencia y ligereza, su popularidad ha aumentado considerablemente. En 2018, CRRC Changchun Railway Vehicles creó el primer tren de metro del mundo fabricado con materiales compuestos de fibra de carbono. Se preveía que este vagón, un 35 % más ligero que su equivalente metálico, consumiría menos energía y transportaría a más pasajeros. Otras ventajas de los vagones fabricados íntegramente en fibra de carbono son la mejora de la forma y la variación dimensional.

Mediante solicitud

El segmento exterior es el que más contribuye al mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,65% durante el período de pronóstico. Aunque los materiales compuestos se utilizaban inicialmente solo para el interior de los bogies ferroviarios, en los últimos años los fabricantes se han visto impulsados ​​a adoptarlos para componentes externos debido a los importantes avances en sus características estructurales y su bajo peso. Las escotillas cinemáticas, los paneles de techo, los paneles laterales exteriores, los faldones laterales y las puertas son ejemplos de elementos estructurales exteriores donde se pueden emplear materiales compuestos. Las aplicaciones iniciales de los compuestos de fibra de vidrio de poliéster incluían las partes frontales externas. Sin embargo, la proporción de fibra de carbono en los componentes exteriores ha aumentado recientemente.

A nivel mundial, los componentes interiores de los vagones de pasajeros utilizan la mayor cantidad de materiales compuestos. Estas piezas incluyen paneles de techo, paredes laterales, marcos de ventanas y compartimentos para equipaje, asientos, baño completo, cocina y módulos del compartimento del conductor. Se pueden moldear elementos complejos con materiales compuestos, lo que ayuda a reducir el número de piezas y los requisitos de mantenimiento. Además, la textura de la superficie puede disuadir el grafiti. Los compuestos fabricados con resina fenólica se emplean frecuentemente en partes interiores que no son estructurales.

Perspectivas regionales

Asia-Pacífico: Región dominante con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 6,10%.

Asia-Pacífico es el contribuyente de ingresos más significativo y se espera que crezca a una CAGR del 6,10% durante el período de pronóstico. China ahora cuenta con el mercado ferroviario más grande debido a los asombrosos avances en la industria. La red ferroviaria de China se expandió de 80.000 kilómetros de vía en 2009 a 139.000 kilómetros en 2019. China ha construido más de 35.000 kilómetros de la reconocida sección de alta velocidad de la red mundial, es decir, más de dos tercios de ella. La red electrificada más extensa del mundo, con más de 100.000 kilómetros de vía, también se encuentra en China. Tras la fusión de las dos organizaciones, CNR y CSR, en 2015, China Railway Rolling Stock Corp., que también puede producir más de 500 trenes de alta velocidad, 12.000 vagones de metro y 50.000 vagones de carga anualmente, se convirtió en el principal fabricante de material rodante del mundo.

Europa: Región de mayor crecimiento con un CAGR del 5,70%.

Se prevé que Europa crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 5,70 % durante el período de pronóstico. La economía alemana es la quinta más grande del mundo y la mayor de Europa. En 2019, la economía alemana creció aproximadamente un 0,6 %, la tasa de crecimiento más baja de los últimos seis años. Numerosas variables, como los conflictos comerciales que restringen las exportaciones, las disputas arancelarias iniciadas por el gobierno estadounidense y el brote del virus COVID-19, afectan el crecimiento económico del país. Alemania es una de las naciones más afectadas por la epidemia de COVID-19 en Europa. Según el FMI, el brote de COVID-19 provocó una caída del 6 % en el PIB del país en 2020.

En Estados Unidos existen tres tipos de sistemas ferroviarios: de cercanías, ligeros y pesados ​​(como el metro). La red ferroviaria estadounidense cuenta con una extensión total de 225.308,16 km de vías. La mayor parte de la infraestructura ferroviaria del país pertenece a empresas privadas, y Amtrak controla la mayoría de las principales rutas de pasajeros. Las dificultades que enfrenta la infraestructura ferroviaria son considerables, especialmente en lo que respecta a los ferrocarriles de pasajeros. La infraestructura para locomotoras está envejeciendo rápidamente en todo el país, y los proyectos de rehabilitación aún carecen de financiación. Hawái no tiene infraestructura ferroviaria, lo que contrasta notablemente con Texas, que cuenta con más de 10.000 millas de vías férreas que la atraviesan.

En Riad, Arabia Saudita, se está construyendo un sistema de transporte rápido llamado Metro de Riad. Es el proyecto más significativo entransporte públicoEl RPTP contempla la construcción de un sistema de autobuses, una red de metro y otras opciones de transporte en Riad. Si bien los trabajos de túnel de la Línea 1 comenzaron en julio de 2015, la construcción del proyecto del metro de Riad se inició en abril de 2014. El metro comenzó las pruebas en agosto de 2018 y se espera que abra pronto. El recorrido total es de 176,4 kilómetros. Una empresa en Brasil solicitó permiso para construir dos proyectos ferroviarios, uno de los cuales recorrería 420 km entre los municipios de Ipatinga en Minas Gerais y So Mateus en el estado de Espírito Santo.