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市場調査レポート
商品コード
1679194
薄膜圧電デバイスの2030年までの市場予測: 製品、材料、用途、エンドユーザー、地域別の世界分析Thin Film Piezoelectric Devices Market Forecasts to 2030 - Global Analysis by Product (Piezoelectric Sensors, Piezoelectric Actuators, Piezoelectric Energy Harvesters and Other Products), Material, Application, End User and By Geography |
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カスタマイズ可能
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薄膜圧電デバイスの2030年までの市場予測: 製品、材料、用途、エンドユーザー、地域別の世界分析 |
出版日: 2025年03月03日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、薄膜圧電デバイスの世界市場は2024年に58億米ドルを占め、予測期間中にCAGR 16.8%で成長し、2030年には148億米ドルに達する見込みです。
薄膜圧電デバイスは、圧電材料の薄層を使用することで、機械エネルギーを電気エネルギーに変換したり、逆に電気エネルギーを機械エネルギーに変換したりする小型部品です。これらのデバイスは、化学蒸着やスパッタリングなどの成膜技術を使用して製造されることが多いため、微小電気機械システム(MEMS)に組み込むことができます。これらのデバイスは、感度が高く、応答時間が速く、小型であるため、センサー、アクチュエーター、エネルギーハーベスティング、医療用超音波などに最適です。
エネルギーハーベスティングの進歩
エネルギー・ハーベスティングの進歩は、効率、小型化、耐久性を向上させ、市場の大きな成長を促進しています。PZTやAlNのような材料における技術革新は出力を向上させ、ウェアラブル、IoTセンサー、バイオメディカルデバイスへの幅広い応用を可能にします。MEMS統合を含む製造技術の強化は、拡張性とコスト効率を高める。ヘルスケア、自動車、産業オートメーションなどの業界では、セルフパワー型エレクトロニクスやワイヤレスセンサーに対する需要が高まっており、持続可能でエネルギー効率の高いソリューションの育成により、市場導入がさらに加速しています。
高い製造コスト
薄膜圧電デバイス産業における高い製造コストは、手頃な価格とスケーラビリティを制限することで成長を妨げます。高価な原材料、複雑な製造手順、高度な機械が製造コストを上昇させ、新たな競争相手を阻止し、企業の利益率を低下させます。さらに、コストが高いため、技術革新やコスト重視のアプリケーションへの採用が阻害され、市場の拡大が制限されます。このため、生産者は規模の経済を得ることが難しく、技術の向上と全体的な競争力の両方に影響を及ぼします。
産業オートメーションへの採用拡大
産業オートメーションの利用拡大が薄膜圧電デバイス市場の主な促進要因であり、高精度センサ、アクチュエータ、エネルギーハーベスタの需要を増大させています。薄膜圧電デバイスは、ロボット工学、プロセス制御、スマート製造に最適です。自動化には、効果的で小さく、非常に応答性の高いコンポーネントが必要だからです。リアルタイムのモニタリングと予知保全は、正確で迅速な機械-電気変換を提供する能力によってサポートされます。これらのデバイスの市場は、産業界がコストと効率の節約のために自動化を優先するにつれて成長し続けています。
材料の制約
この業界では、材料の制約が性能、耐久性、拡張性を妨げています。低い圧電係数、材料疲労、熱不安定性などの問題により、効率と寿命が低下します。製造の柔軟性は、基板と成膜方法の互換性の問題によって制限されます。さらに、高価な材料や希少な材料によって製造コストが上昇し、商業化が制限されます。このような制限は技術革新を妨げ、医療機器、エネルギーハーベスティング、MEMSセンサーなどの分野での導入に影響を与えています。
COVID-19の影響
COVID-19の大流行は、サプライチェーンの混乱、製造の遅れ、自動車や民生用電子機器における需要の減少により、薄膜圧電デバイス市場を混乱させました。しかし、医療機器、特にセンサーや超音波装置での採用が増加し、損失をある程度相殺しました。パンデミック後の回復、IoTとウェアラブルへの投資の増加、産業活動の再開が、当初の挫折にもかかわらず市場の成長を牽引しています。
予測期間中はロボット分野が最大になる見込み
医療用ロボット、産業用オートメーション、民生用ロボットなどのロボット用途では、運動制御と応答性を強化するために小型で高性能な圧電部品が求められるため、予測期間中はロボット分野が最大の市場シェアを占めると予想されます。自動化、AI主導のロボット工学、小型化された電子システムの採用が増加していることが、市場の成長を加速しています。さらに、微小電気機械システム(MEMS)の進歩やスマートロボットへの投資の増加が、薄膜圧電デバイスの需要をさらに押し上げています。
圧電センサセグメントは予測期間中に最も高いCAGRが見込まれます。
予測期間中、圧電センサセグメントは最も高い成長率を示すと予測されます。これは、産業、自動車、家電、ヘルスケアアプリケーションにおいて、小型で高感度のセンサに対するニーズが高まっているためです。ウェアラブル、モノのインターネット機器、医療用インプラントでは、これらのセンサーが正確な圧力、振動、音声センシングを提供します。MEMS技術の開発、エネルギーハーベスティングや超音波画像処理における用途の拡大が成長をさらに後押ししています。さらに、フレキシブル・エレクトロニクスへの移行や小型化により、市場への浸透が進んでいます。
予測期間中、北米地域は、小型センサー、アクチュエーター、エネルギーハーベスターに対するコンシューマーエレクトロニクス、自動車、ヘルスケア用途でのニーズの高まりにより、最大の市場シェアを占めると予想されます。MEMS技術への投資が技術革新に拍車をかけ、IoT、5G、ウェアラブル医療機器の拡大が受容を加速させています。防衛・航空宇宙用途に対する政府の支援が業界の成長を加速させています。この地域の市場は、フレキシブル・エレクトロニクスの開発とエネルギー効率の高いソリューションの重視の結果、成長しています。
予測期間中、アジア太平洋地域は最も高いCAGRを示すと予測されます。これは、5G展開、IoT、医療機器の成長が採用を加速させる一方、スマート製造への政府投資が機会を拡大させるためです。再生可能エネルギープロジェクトの拡大と、小型化されたエネルギー効率の高いセンサーの普及が市場拡大に拍車をかける。中国、日本、韓国などの国々は、強力な研究開発エコシステムと様々な産業における高性能微小電気機械システム(MEMS)の需要増に支えられ、技術革新をリードしています。
Note: Tables for North America, Europe, APAC, South America, and Middle East & Africa Regions are also represented in the same manner as above.
According to Stratistics MRC, the Global Thin Film Piezoelectric Devices Market is accounted for $5.8 billion in 2024 and is expected to reach $14.8 billion by 2030 growing at a CAGR of 16.8% during the forecast period. Thin Film Piezoelectric Devices are miniature parts that transform mechanical energy into electrical energy and vice versa by using thin layers of piezoelectric materials. These devices can be integrated into microelectromechanical systems (MEMS) since they are frequently made using deposition techniques like chemical vapor deposition or sputtering. They are perfect for use in sensors, actuators, energy harvesting, and medical ultrasound because of their great sensitivity, quick response times, and small form factors.
Advancements in Energy Harvesting
Advancements in energy harvesting are driving significant growth in the market by enhancing efficiency, miniaturization, and durability. Innovations in materials like PZT and AlN improve power output, enabling broader applications in wearables, IoT sensors, and biomedical devices. Enhanced fabrication techniques, including MEMS integration, boost scalability and cost-effectiveness. The rising demand for self-powered electronics and wireless sensors in industries like healthcare, automotive, and industrial automation further accelerates market adoption, fostering sustainable and energy-efficient solutions.
High Manufacturing Costs
High manufacturing costs in the thin film piezoelectric devices industry hamper growth by limiting affordability and scalability. Expensive raw materials, intricate fabrication procedures, and sophisticated machinery increase production costs, deterring new competitors and lowering company margins. Additionally, high costs limit market expansion by stifling innovation and adoption in cost-sensitive applications. Because of this, producers find it difficult to get economies of scale, which affects both technological improvements and overall competitiveness.
Increased Adoption in Industrial Automation
The growing use of industrial automation is a major driver of the thin film piezoelectric device market, increasing demand for high-precision sensors, actuators, and energy harvesters. Thin film piezoelectric devices are perfect for robotics, process control, and smart manufacturing since automation demands components that are effective, small, and extremely responsive. Real-time monitoring and predictive maintenance are supported by their capacity to deliver precise and quick mechanical-electrical conversions. The market for these devices keeps growing as industries prioritize automation for cost and efficiency savings.
Material Limitations
Material constraints in the industry impede performance, durability, and scalability. Efficiency and longevity are decreased by problems such as low piezoelectric coefficients, material fatigue, and thermal instability. Manufacturing flexibility is limited by substrate and deposition method compatibility issues. Furthermore, the cost of production is raised by expensive or rare materials, which restricts commercialization. These limitations hinder innovation and impact uptake in fields such as medical devices, energy harvesting, and MEMS sensors.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic disrupted the thin film piezoelectric devices market due to supply chain disruptions, manufacturing delays, and reduced demand in automotive and consumer electronics. However, increased adoption in medical devices, particularly sensors and ultrasound equipment, offset some losses. Post-pandemic recovery, rising investments in IoT and wearables, and renewed industrial activity are driving market growth despite initial setbacks.
The robotics segment is expected to be the largest during the forecast period
The robotics segment is expected to account for the largest market share during the forecast period, as robotics applications, including medical robots, industrial automation, and consumer robotics, demand compact, high-performance piezoelectric components for enhanced motion control and responsiveness. The rising adoption of automation, AI-driven robotics, and miniaturized electronic systems is accelerating market growth. Additionally, advancements in microelectromechanical systems (MEMS) and increasing investments in smart robotics further boost demand for thin film piezoelectric devices.
The piezoelectric sensors segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the piezoelectric sensors segment is predicted to witness the highest growth rate, because of the growing need for small, highly sensitive sensors in industrial, automotive, consumer electronics, and healthcare applications. For wearables, Internet of Things devices, and medical implants, these sensors provide accurate pressure, vibration, and audio sensing. Growth is further aided by developments in MEMS technology, growing use in energy harvesting, and ultrasonic imaging. Furthermore, their market penetration is improved by the move toward flexible electronics and downsizing.
During the forecast period, the North America region is expected to hold the largest market share due to the growing need in consumer electronics, automotive, and healthcare applications for miniature sensors, actuators, and energy harvesters. Investments in MEMS technology spur innovation, while the expansion of IoT, 5G, and wearable medical devices speeds up acceptance. Government support for defense and aerospace applications accelerates industry growth. The region's market is also growing as a result of developments in flexible electronics and a greater emphasis on energy-efficient solutions.
Over the forecast period, the Asia Pacific region is anticipated to exhibit the highest CAGR, owing to growth in 5G deployment, IoT, and medical devices accelerates adoption, while government investments in smart manufacturing enhance opportunities. Expanding renewable energy projects and the push for miniaturized, energy-efficient sensors fuel market expansion. Countries like China, Japan, and South Korea lead innovation, supported by strong R&D ecosystems and increasing demand for high-performance microelectromechanical systems (MEMS) in various industries.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Thin Film Piezoelectric Devices Market include APC International, Ltd, CeramTec GmbH, CTS Corporation, Hanergy, Johnson Matthey Piezo Products GmbH, Kistler Group, Mad City Labs, Inc, Manz AG, Meggitt PLC, Murata Manufacturing Co., Ltd., Noliac A/S, Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, PI Ceramic GmbH, Piezosystem Jena GmbH, Sensor Technology Ltd, Sparkler Ceramics Pvt. Ltd, Taiyo Yuden Co., Ltd, TDK Corporation, Tokyo Electron Ltd and TRS Technologies, Inc.
In September 2024, Tokyo Electron signed a memorandum of understanding with Tata Electronics Private Limited. The two companies will collaborate to accelerate semiconductor equipment infrastructure for India's first Fab being built by Tata Electronics in Dholera, Gujarat, and for its assembly and test facility in Jagiroad, Assam.
In October 2023, TDK announced the launch of the TDK i3 Micro Module, an innovative energy harvesting and storage solution designed to power ultra-low-power IoT devices.