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市場調査レポート
商品コード
1446912
電力変換器市場:タイプ別、用途別、最終用途産業別:世界の機会分析と産業予測、2022年~2032年Power Converter Market By Type, By Application, By End-Use Industry : Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2022-2032 |
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電力変換器市場:タイプ別、用途別、最終用途産業別:世界の機会分析と産業予測、2022年~2032年 |
出版日: 2024年01月30日
発行: Allied Market Research
ページ情報: 英文 300 Pages
納期: 2~3営業日
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世界の電力変換器市場は2022年に209億米ドルと評価され、2022年から2032年にかけてCAGR 7.8%で成長し、2032年には446億米ドルに達すると予測されています。
電力変換器は、電気エネルギーをある形態から別の形態に変換するために設計された装置です。これらのデバイスは、電力の効率的な伝達と利用を促進することにより、様々な産業で重要な役割を果たしています。電力コンバータは現代技術に不可欠なコンポーネントであり、エレクトロニクス、エネルギー、輸送などの産業で多様な用途に役立っています。
電力変換器は電気エネルギーの電圧レベルを変えます。様々なデバイスやシステムが様々な電圧レベルで動作するため、電圧変換は不可欠です。例えば、電子機器はしばしば低電圧の直流(DC)電力を必要としますが、電力網で発電・配電される電力は一般的に高電圧の交流(AC)です。パワー・コンバーターは、ターゲット・システムの特定の要件に合わせて電圧を調整することで、このギャップを埋める。
ノートパソコン、スマートフォン、その他のガジェットなどのデバイスは、壁コンセントから入力される交流電力を動作に必要な直流電力に変換するために、スイッチ・モード電源(SMPS)に頼ることが多いです。SMPSは効率的でコンパクトなため、幅広い用途の電子機器に電力を供給するのに理想的です。
太陽光や風力などの再生可能エネルギー源は、電力変換器に大きく依存しています。これらのエネルギー源から発電された電力は、安定しないことが多く、グリッドに統合する前に、より安定した使用可能な形態に変換する必要があります。コンバータの一種であるパワー・インバータは、ソーラー・パネルや風力タービンからの直流電力を、既存の電気インフラと互換性のある交流電力に変換するために、このようなシナリオで一般的に採用されています。
産業用アプリケーションでは、パワー・コンバータは電気モーターの制御と調整に使用されます。電力変換器の一種である可変周波数ドライブ(VFD)は、電気モーターの速度とトルクの調整を可能にします。これにより、産業プロセスの効率が向上し、モータの消費電力をシステムの実際の要件に合わせることで、エネルギーの節約に貢献します。
電気自動車(EV)は、バッテリーと電気モーター間のエネルギー変換にパワーエレクトロニクスを利用しています。DC-DCコンバータは、高電圧バッテリーパックと車両内の低電圧システム間の電圧レベルを合わせるために使用されます。さらに、EVの充電インフラには、送電網の電気的特性を車両バッテリーの要件に適合させるための電力変換器が含まれます。
配電では、電力を最小限の損失で長距離伝送するために高電圧直流(HVDC)コンバータが採用されています。HVDC技術は送電網の相互接続に特に有利で、地域間の効率的な送電を可能にします。これは、大規模な電力需給のバランスをとり、再生可能エネルギー源を送電網に統合する上で極めて重要です。
デジタル制御技術の統合が電力変換器市場の成長を促進します。デジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)やマイクロコントローラなどのデジタル制御技術の統合は、電力変換器の設計を進歩させる重要な原動力となっています。デジタル制御技術は、電力変換プロセスの管理においてより高い精度を提供します。この精度により、出力電圧、電流、周波数をより正確に調整できるようになり、電力変換器の全体的な性能が向上します。
デジタル制御装置は、適応制御戦略の実装を可能にします。これらの戦略は、負荷条件、入力電圧、またはその他の要因の変化に応じて、コンバータの動作パラメータを動的に調整します。この適応性により、さまざまな動作条件におけるコンバータの効率が向上します。デジタル技術は、電力変換器におけるシームレスな通信と接続機能を可能にします。これにより、監視制御システム、データロギング、および遠隔監視との統合が容易になります。通信機能により、スマートグリッドアプリケーションやインダストリー4.0環境におけるコンバータの機能が強化されます。
先端技術と材料のコストは、電力コンバータ市場の成長を抑制すると予想されます。高効率コンバータは、高度な半導体、高級合金、耐熱部品などの特殊材料の使用を必要とすることが多いです。これらの材料のコストが高いことは、コンバータの全体的な製造コストに直接寄与します。高効率コンバーターに必要とされることの多い高度な製造プロセスの利用にはコストがかかります。企業は、これらの技術に必要な精度と品質を確保するために、高価な機械や設備に投資する必要があります。
高効率コンバーターでは、特に初期生産量が少ない場合、規模の経済を達成するのが難しいです。固定費がより多くのユニットに分散されるレベルに生産が達するまで、ユニット当たりのコストは高いままです。従来のコンバーター技術から高効率コンバーター技術への移行には、従業員の再教育、設備の更新、既存の製造プロセスの適合に関連するコストがかかります。こうした移行コストは、企業にとって財務上の課題となります。
電力変換器市場は、タイプ、用途、最終用途産業、地域に区分されます。タイプ別では、市場はAC-DCコンバータ、DC-ACコンバータ、DC-DCコンバータ、AC-ACコンバータに分類されます。用途別では、再生可能エネルギー、家電、医療機器、電気自動車、その他に分類されます。最終用途産業別では、市場は住宅用、商業用、産業用に分けられます。地域別では、市場は北米、欧州、アジア太平洋、LAMEAで調査されます。
タイプ別では、DC-ACコンバータがCAGR 8.5%で電力コンバータ市場で最も急成長しています。ソーラーパネルや風力タービンなどの再生可能エネルギー発電は、一般的に直流電力を生成します。このエネルギーを家庭用電化製品やグリッド統合に利用するために、直流電力を交流に変換するインバータが採用されます。これらのインバーターは、繊細な電子機器との互換性を確保するため、純正弦波出力を生成することが多いです。
用途別では、民生用電子機器分野がCAGR 7.5%で成長しており、電力変換器市場で最も高い売上をあげています。電力変換器は、コンセントから供給される交流(AC)の周波数の変動にも対応しています。ほとんどの家電製品は50ヘルツまたは60ヘルツの周波数で動作するように設計されているが、地域によって周波数が異なることがあります。パワー・コンバーターは、周波数を電子機器の仕様に合わせて調和させることができ、電源周波数に関連する潜在的な問題を防ぐことができます。
地域別では、アジア太平洋地域が電力変換器市場で最も急成長しています。アジア太平洋地域の政府や規制機関も、国境を越えた貿易や技術交流を促進するための標準化の必要性を認識しています。場合によっては電気規格の整合に向けた取り組みが進められており、地域の協力体制は多様な電力インフラがもたらす課題に対処することを目指しています。これらの規格を調和させることで、電力変換器への依存を減らし、効率と持続可能性を促進できる可能性があります。
インドは周波数50Hzの230ボルトシステムを採用しています。同国はダイナミックな技術環境にあり、家電やIT製品の市場が急成長しています。インドでは、国際的な機器に対応するためだけでなく、さまざまな地域の電圧変動に対応するためにも、電力変換器が広く使われています。電化やスマートシティに対する政府の取り組みが、信頼性の高い電源ソリューションの需要をさらに高めています。
さらに、ABBグループ、シーメンス、シュナイダーエレクトリック、デルタエレクトロニクス、エマソン・エレクトリック、イートン、ゼネラル・エレクトリック(GE)、三菱電機、テキサス・インスツルメンツ、バイコール・コーポレーションといった主要な業界参加者のプロファイルも掲載しています。
主要市場動向:
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The global power converter market was valued at $20.9 billion in 2022, and is projected to reach $44.6 billion by 2032, growing at a CAGR of 7.8% from 2022 to 2032.
A power converter is a device designed to transform electrical energy from one form to another. These devices play a crucial role in various industries by facilitating the efficient transfer and utilization of electrical power. Power converters are integral components in modern technology, serving diverse applications in industries such as electronics, energy, transportation, and more.
The power converter changes the voltage level of electrical energy. Voltage conversion is essential due to different devices and systems operating at varying voltage levels. For instance, electronic devices often require low-voltage direct current (DC) power, while the power generated and distributed in electrical grids is typically high-voltage alternating current (AC). Power converters bridge this gap by adjusting the voltage to meet the specific requirements of the target system.
Devices such as laptops, smartphones, and other gadgets often rely on switched-mode power supplies (SMPS) to convert the incoming AC power from wall outlets to the DC power needed for their operation. SMPS are efficient and compact, making them ideal for powering electronic devices across a wide range of applications.
Renewable energy sources, such as solar and wind, heavily depend on power converters. The electricity generated from these sources is often inconsistent and needs to be converted to a more stable and usable form before integration into the grid. Power inverters, a type of converter, are commonly employed in these scenarios to convert DC power from solar panels or wind turbines into AC power compatible with the existing electrical infrastructure.
In industrial applications, power converters are employed to control and regulate electrical motors. Variable frequency drives (VFDs), a type of power converter, allow for the adjustment of the speed and torque of electric motors. This enhances the efficiency of industrial processes and contributes to energy savings by matching the power consumption of motors to the actual requirements of the system.
Electric vehicles (EVs) rely on power electronics to convert energy between the battery and the electric motor. DC-DC converters are used to match the voltage levels between the high-voltage battery pack and the lower-voltage systems within the vehicle. Moreover, the charging infrastructure for EVs involves power converters to adapt the electrical characteristics of the grid to the requirements of the vehicle's battery.
In power distribution, high-voltage direct current (HVDC) converters are employed to transmit electrical power over long distances with minimal losses. HVDC technology is particularly advantageous for interconnecting power grids, enabling efficient transfer of electricity between regions. This is crucial for balancing power supply and demand on a large scale and integrating renewable energy sources into the grid.
The integration of digital control technologies drives the growth of the power converter market. The integration of digital control technologies, such as digital signal processors (DSPs) and microcontrollers, is a key driver for advancements in power converter design. Digital control technologies provide a higher level of precision in managing power conversion processes. This precision allows for more accurate regulation of output voltage, current, and frequency, enhancing the overall performance of power converters.
Digital controllers enable the implementation of adaptive control strategies. These strategies dynamically adjust the converter's operating parameters in response to changes in load conditions, input voltage, or other factors. This adaptability enhances the converter's efficiency across varying operating conditions. Digital technologies enable seamless communication and connectivity features in power converters. This facilitates integration with supervisory control systems, data logging, and remote monitoring. The ability to communicate enhances the converter's functionality in smart grid applications and industry 4.0 environments.
The cost of advanced technologies and materials is expected to restrain the growth of the power converter market. High-efficiency converters often require the use of specialized materials, such as advanced semiconductors, high-grade alloys, and heat-resistant components. The higher cost of these materials directly contributes to the overall production cost of the converters. Utilizing advanced manufacturing processes, which are often necessary for high-efficiency converters is expensive. Companies need to invest in expensive machinery and facilities to ensure the precision and quality required for these technologies.
Achieving economies of scale is challenging for high-efficiency converters, especially if initial production volumes are low. The cost per unit remains high until production reaches a level where the fixed costs are spread across a larger number of units. Transitioning from traditional to high-efficiency converter technologies involves costs related to retraining the workforce, updating facilities, and adapting existing manufacturing processes. These transitional costs pose financial challenges for companies.
The power converter market is segmented into type, application, end-use industry, and region. On the basis of type, the market is classified into AC to DC converter, DC to AC converter, DC to DC converter, and AC to AC converter. On the basis of the application, the market is divided into renewable energy, consumer electronics, medical equipment, electric vehicles, and others. On the basis of the end-use industry, the market is divided into residential, commercial, and industrial. Region-wise, the market is studied across North America, Europe, Asia-Pacific, and LAMEA.
On the basis of type DC to AC converter is the fastest growing segment in power converter market representing the CAGR of 8.5%. Renewable energy sources, such as solar panels and wind turbines, typically generate DC power. To use this energy for household appliances and grid integration, inverters are employed to convert the DC power into AC. These inverters often produce a pure sine wave output to ensure compatibility with sensitive electronic equipment.
By application consumer electronics segment was the highest revenue converter in power converter growing with the CAGR of 7.5% to the market. power converters also address variations in the frequency of the alternating current (AC) supplied by electrical outlets. While most consumer electronics are designed to operate at a frequency of 50 or 60 Hertz, discrepancies may exist in different regions. Power converters can harmonize the frequency to match the specifications of the electronic device, preventing potential issues related to the power supply frequency.
By region Aisa-Pacific is the fastest growing segment in the power converter market. Governments and regulatory bodies in the Asia-Pacific have also recognized the need for standardization to facilitate cross-border trade and technology exchange. Efforts are underway to align electrical standards in some cases, and regional collaborations aim to address the challenges posed by diverse power infrastructures. Harmonizing these standards can potentially reduce the reliance on power converters, promoting efficiency and sustainability.
India follows a 230-volt system with a frequency of 50 Hz. The country experiences a dynamic technology landscape, with a burgeoning market for consumer electronics and IT products. Power converters are widely used in India, not only to accommodate international devices but also to address voltage fluctuations in different regions. The government's initiatives for electrification and smart cities further contribute to the demand for reliable power solutions.
In addition, the report covers profiles of key industry participants such as ABB Group, Siemens, Schneider Electric, Delta Electronics, Inc, Emerson Electric, Eaton, General Electric (GE), Mitsubishi Electric Corporation, Texas Instruments, and Vicor Corporation.
Key Market Trends:
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