Mercato dei trasformatori piezoelettrici

Panoramica del mercato

Secondo Reed Intelligence, il mercato globale dei trasformatori piezoelettrici crescerà a un CAGR del 9,7% circa durante il periodo di previsione.

Il trasformatore piezoelettrico (PT) converte l'energia elettrica in energia meccanica utilizzando il fenomeno piezoelettrico. Due strati di materiale piezoelettrico vibrano quando viene applicata elettricità. Questa vibrazione genera una tensione CA su due terminali, che può essere utilizzata per molte ragioni. La vibrazione meccanica genera una tensione CA nel trasformatore piezoelettrico. Converte l'elettricità in energia in modo efficiente. Sostituisce i grandi e costosi trasformatori. I motori piezoelettrici a ultrasuoni, i generatori di segnale e i controlli utilizzano i trasformatori. Alimentatori, dispositivi medici e robotica li utilizzano. Questi dispositivi sono utili per applicazioni piccole e a basso costo grazie alla loro efficienza. Grazie alla sua efficienza e versatilità, il trasformatore piezoelettrico ha guadagnato popolarità. Fornisce più potenza in un pacchetto più piccolo rispetto ai trasformatori tipici. Il suo basso costo di produzione lo rende interessante per molte applicazioni.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

• L'uso diffuso di apparecchiature piezoelettriche nell'industria aeronautica

Le principali aziende del settore aerospaziale sono spesso coinvolte nella produzione di aerei commerciali, veicoli spaziali e satelliti, nonché nella vendita e manutenzione di questi prodotti. Per migliorare l'efficacia, la longevità e le prestazioni complessive di cose come aeromobili, aerei, elicotteri e sottomarini, tra le altre cose, il settore ha bisogno di soluzioni più moderne e migliorate. Nell'approccio di smorzamento attivo delle vibrazioni, gli attuatori piezoelettrici vengono utilizzati per monitorare le strutture e le sezioni meccaniche degli aeromobili moderni per prevenire vibrazioni indesiderate, ridurre i livelli di rumore, abbassare il consumo di carburante e limitare lo spreco di energia nei sistemi degli aeromobili.

Limitazioni di mercato

• Costi elevati associati al materiale piezoelettrico

I trasformatori piezoelettrici sono utili in vari settori. Tuttavia, possono essere realizzati solo con grande difficoltà e spesa. I piezoelettrici ceramici, composti da diversi cristalli molto piccoli, sono almeno cento volte più convenienti e più semplici da produrre in serie. Tuttavia, i valori di elettrodeformazione dei piezoelettrici ceramici sono spesso piuttosto bassi. Uno degli svantaggi dei materiali piezoelettrici è che non possono essere utilizzati per test che richiedono uno stato statico. Inoltre, i materiali piezoelettrici presentano diversi svantaggi, tra cui una compatibilità insoddisfacente con edifici in cemento e una scarsa durata.

Opportunità di mercato

• Crescente utilizzo biomedico e chirurgico di dispositivi piezoelettrici e polimeri

Gli effetti piezoelettrici organici nel corpo umano sono attribuiti alla mancanza di simmetria nella maggior parte delle molecole biologiche, che può rendere la piezoelettricità una proprietà biologica fondamentale. I dispositivi biomedici traggono vantaggio dalla flessibilità e dalla leggerezza dei polimeri piezoelettrici. Il fluoruro di polivinilidene (PVDF) e i suoi copolimeri sono i materiali più studiati per la loro forte piezoelettricità, resistenza chimica, stabilità termica, lavorabilità e qualità meccaniche. Il PVDF, il piezopolimero più frequentemente utilizzato per l'ingegneria tissutale, può stimolare la rigenerazione di ossa e cartilagini, la proliferazione dei neuroni e la guarigione delle ferite.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmento per tipo

• Trasformatore elevatore

Un trasformatore elevatore è un trasformatore che aumenta la tensione dalla bobina principale alla bobina secondaria mantenendo la stessa quantità di potenza alla frequenza nominale in entrambe le bobine. Sul lato principale, trasforma le correnti basse e alte in correnti alte e basse. Sul lato secondario, fa l'opposto.

• Trasformatore riduttore

Un trasformatore step-down è un tipo di trasformatore che è fatto per abbassare la tensione dal lato principale a quello secondario. Il rapporto tra l'induttanza principale e quella secondaria di un trasformatore (L) è uguale alla radice quadrata di quel rapporto.

Segmento per applicazione

• Elettronica

I trasformatori piezoelettrici sono utilizzati nel settore dell'elettronica di potenza. I PT sono utilizzati come trasformatori per modificare la tensione e la corrente nelle quantità necessarie al funzionamento di un circuito.

• Automobilistico

I materiali piezoelettrici sono spesso utilizzati nei sensori degli airbag, nei sensori del flusso d'aria, negli allarmi acustici, nei sensori di battito, nei monitor della pressione dei pneumatici, negli atomizzatori del carburante, nell'apertura delle portiere senza chiave e nei cicalini delle cinture di sicurezza.

• Aerospaziale

Nella calotta del motore di un aereo, i punti con molta forza sono ricoperti di materiale piezoelettrico. Subisce uno stress ciclico, che lo fa allungare, creando una tensione elettrica alle sue estremità. Questa tensione può alimentare i circuiti elettrici fornendo un flusso costante di corrente per caricare le batterie.

• Beni di consumo

Viene utilizzato in vari beni di consumo, come elettrodomestici e dispositivi di comunicazione.

Analisi regionale

Nord America (USA e Canada)

Il Nord America è una regione di innovazione e progresso. I loro crescenti investimenti in attività di R&S per sviluppare prodotti nuovi e innovativi, ecc., rendono la sua economia più forte giorno dopo giorno. I trasformatori piezoelettrici sono efficienti e versatili. Molte applicazioni traggono vantaggio dalla sua efficienza, dalle dimensioni ridotte e dal costo contenuto. Offre maggiore potenza in un pacchetto più piccolo, rendendolo una buona scelta di trasformatore. Poiché i materiali piezoelettrici possono convertire la pressione meccanica applicata a loro in segnali elettrici e viceversa, sono comunemente chiamati materiali "intelligenti". Sono utilizzati per raccogliere energia meccanica da vibrazioni, movimento umano, carichi meccanici e altre fonti e convertirla in energia elettrica per l'uso in dispositivi a bassa potenza. Rispetto ai trasduttori elettromagnetici e statici e ai trasduttori triboelettrici, la trasduzione piezoelettrica ha i vantaggi di grande scalabilità, semplici design dei dispositivi e alte densità di potenza che guidano il mercato dei trasformatori piezoelettrici in questa regione.

Europa (Germania, Regno Unito, Francia, Russia, Italia e resto d'Europa)

Il mondo sta diventando sempre più digitalizzato e automatizzato con il passare dei giorni e il ruolo della tecnologia nelle nostre vite sta diventando sempre più significativo. Molti esempi di progressi stanno iniziando a trasformare la nostra società, alcuni dei quali sono le auto connesse, le case intelligenti e gli assistenti virtuali. La proliferazione di tecnologie di produzione avanzate per dispositivi piezoelettrici e la crescente domanda di vendite di trasformatori piezoelettrici nel settore medico possono aiutare il mercato a crescere in Europa.

Asia-Pacifico (Cina, Giappone, Corea del Sud, India, Asia sud-orientale, resto dell'Asia-Pacifico)

La regione Asia-Pacifico sottolinea il rafforzamento dell'economia del proprio paese, per il quale stanno adottando vari progressi tecnologici e investendo di più nelle infrastrutture. In Asia, si prevede che le compagnie aeree indiane aumenteranno la capacità di almeno il 25%, rendendo l'India il mercato dell'aviazione in più rapida espansione con una crescita annuale del 6% entro il 2040. Il settore delle compagnie aeree richiede aeromobili, aerei, elicotteri e sottomarini, tra le altre cose, dove i trasformatori piezoelettrici sono molto richiesti, portando alla crescita del mercato PT.

Giocatori chiave

1. Molex (Stati Uniti)
2. AVX Corporation (Stati Uniti)
3. NEC TOKIN Corporation (Giappone)
4. Gilard Electronics Pvt. Ltd. (India)
5. Panasonic Corporation (Giappone)
6. Hammond Mfg. Co. Ltd. (Canada)
7. Amphenol (Stati Uniti)
8. American Electronic Components Inc. (Stati Uniti)
9. Controlli Namolectric (India)
10. Acme Electric (Stati Uniti)
11. Omron Corporation (Giappone)
12. Aleph America Corporation (Stati Uniti)
13. Datronix Holdings Ltd. (Hong Kong)
14. TDK Corporation (Giappone)
15. Pulse Electronics (Stati Uniti)
16. Elettronica FCI (Singapore)
17. Murata Manufacturing Company Ltd. (Giappone)
18. Hasco Relays and Electronics International Corp. (Stati Uniti)
19. Eaton Corp. (Stati Uniti)
20. Hamlin (Stati Uniti)

Sviluppi recenti

Giugno 2023: Molex, un importante fornitore globale di soluzioni di connettività ed elettronica, ha annunciato che la casa automobilistica di lusso BMW Group ha scelto il Volfinity Cell Contacting System (CCS) di Molex per le sue auto elettriche (EV) di nuova generazione. Volfinity, sviluppato nel 2018, collega le celle alla scheda di controllo in un modulo batteria per veicoli elettrici senza fili a cascata. Il sistema soddisfa i criteri di sicurezza funzionale del BMW Group con funzionalità integrate di rilevamento, monitoraggio, bilanciamento e misurazione della temperatura delle celle.