MONDIAL SIMULATEURS SOLAIRES MARCHé ANALYSE DE LA TAILLE ET DE LA PART DE MARCHÉ - TENDANCES ET PRÉVISIONS DE CROISSANCE (2023 - 2030)

Le simulateur solaire mondial La taille du marché est évaluée à 433,5 millions de dollars en 2024 et devrait atteindre 707,2 millions de dollars É.-U. en 2031, en croissance à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 7,2 % entre 2024 et 2031. Les simulateurs solaires sont des sources lumineuses conçues pour simuler le soleil naturel. Ils sont utilisés pour tester les cellules solaires, les panneaux solaires, l'écran solaire, les matériaux, les composants automobiles et d'autres produits pour leur performance dans des conditions de soleil simulé. Les principaux avantages des simulateurs solaires comprennent la flexibilité, la répétabilité et la capacité de contrôler des variables comme l'intensité, le spectre, l'uniformité et la température pendant les essais.

Parmi les principaux moteurs du marché du simulateur solaire, mentionnons l'industrie croissante du photovoltaïque solaire, la demande croissante d'essais ultraviolets (UV) de matériaux et de produits, la croissance du secteur automobile et l'augmentation des investissements en recherche-développement (R-D). Le marché mondial des simulateurs solaires est segmenté en sources lumineuses, dimensions, applications, industrie d'utilisation finale et région. Par source lumineuse, le segment des lampes à arc au xénon représentait la plus grande part du marché en 2023. Les lampes à arc Xénon offrent une lumière de haute intensité et un spectre le plus proche de la lumière naturelle du soleil, ce qui les rend adaptées aux applications de test de cellules solaires et de modules.

Global Solar Simulator Market Perspectives régionales

• Asie-Pacifique marché est le plus grand marché pour le marché mondial du simulateur solaire, représentant plus de 41 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché en Asie-Pacifique est due à la croissance rapide de la production de cellules et de panneaux solaires et aux investissements dans énergie renouvelable dans des pays comme la Chine, le Japon et l'Inde.
• Amérique du Nord devrait être le deuxième marché mondial du simulateur solaire au cours de la période de prévision, représentant plus de 26 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché en Amérique du Nord est attribuable à l'industrie solaire bien établie et à l'augmentation des investissements dans les activités de recherche-développement (R-D) liées aux technologies solaires dans la région.
• Europe Le marché des simulateurs solaires devrait connaître la croissance la plus rapide, avec un TCAC de plus de 19 % au cours de la période de prévision. La croissance du marché en Europe est due à la demande croissante de véhicules électriques et aux investissements en R-D pour des technologies solaires de pointe dans la région.

Graphique 1. Part du marché mondial des simulateurs solaires (%), par région, 2023

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Point de vue des analystes:

On s'attend à ce que le marché mondial des simulateurs solaires augmente considérablement, en raison de la hausse des investissements dans les ressources en énergie solaire dans le monde. La demande croissante de panneaux solaires provenant à la fois du secteur solaire à l'échelle des services publics et la croissance rapide des installations solaires sur les toits stimuleront la demande de simulateurs solaires pour tester les cellules et modules solaires. La région Asie-Pacifique, dirigée par la Chine, domine le marché mondial et devrait continuer de jouer un rôle moteur en investissant massivement dans la production d'énergie solaire dans toute la région. L'Europe et les États-Unis sont d'autres marchés importants et une forte croissance est attendue dans des pays comme l'Inde, le Moyen-Orient et l'Amérique latine, animés par des politiques de soutien.

Pilotes du marché solaire mondial :

• Installations photovoltaïques solaires en croissance: Installations montantes photovoltaïque solaire (PV) les systèmes à travers le monde est un facteur majeur de la croissance du marché mondial du simulateur solaire. Les ajouts de capacité photovoltaïque solaire ont augmenté de façon significative au cours de la dernière décennie. Selon l'Agence internationale de l'énergie, la production d'énergie photovoltaïque solaire a augmenté de 270 TWh (en hausse de 26 %) en 2022, atteignant près de 1 300 TWh. Il a démontré la plus grande croissance de génération absolue de toutes les technologies renouvelables en 2022, dépassant le vent pour la première fois de l'histoire. Des pays comme la Chine, les États-Unis, l'Inde, le Japon et l'Allemagne comptent parmi les principaux marchés. L'augmentation des panneaux photovoltaïques solaires nécessite des essais approfondis pour garantir l'efficacité et les performances. Les simulateurs solaires jouent un rôle vital dans la recherche et le développement de panneaux solaires. Ils sont utilisés par les fabricants de panneaux solaires pour tester les paramètres électriques des cellules et des panneaux sous le soleil simulé. La croissance de la production et des installations photovoltaïques alimente ainsi la demande de simulateurs solaires avancés. Par exemple, selon le ministère de l'Énergie au cours des six premiers mois de 2023 (H1), il y a eu une augmentation substantielle des installations photovoltaïques (PV), avec des augmentations notables observées en Chine (153%) et en Allemagne (102%). Les États-Unis ont également connu une croissance, quoique dans une moindre mesure, avec une augmentation de 34 %.
• Utilisation dans les essais de matériaux et les études d'altération : Les simulateurs solaires sont largement utilisés dans les applications d'essais de matériaux dans toutes les industries. Les matériaux utilisés dans les applications extérieures, comme les revêtements, les plastiques et le verre, doivent être testés pour assurer la stabilité sous la lumière du soleil. Les simulateurs solaires permettent de reproduire et de contrôler avec précision la distribution spectrale de la lumière du soleil. Par exemple, en 2022, Atlas, une société d'essais de matériaux, a offert une vaste gamme de services et d'instruments d'exposition à la lumière et aux intempéries pour les industries solaire-thermique, photovoltaïque (PV) et concentrée PV (CPV) pour tester la durabilité des modules et des matériaux. Ils peuvent simuler le rayonnement UV, l'humidité, la chaleur et d'autres conditions vécues par les matériaux. Des industries comme l'automobile, l'aérospatiale, la construction, les plastiques utilisent des simulateurs solaires pour tester la durabilité des matériaux. Avec l'augmentation des investissements dans la R-D des produits, l'utilisation de simulateurs solaires pour l'essai des matériaux devrait augmenter.
• Applications de l'industrie automobile: Les simulateurs solaires sont largement utilisés dans l'industrie automobile pour l'essai et la mesure des composants. Ils sont utilisés pour tester les lumières automobiles, les écrans, les revêtements, les plastiques et l'électronique pour des performances dans des conditions solaires simulées. Les vitrages et les films des vitres de voiture doivent être testés pour la transmission de la lumière infrarouge (IR), ultraviolet (UV) et visible. Selon l'USD Analytics, le marché mondial des stations de recharge de voitures solaires devrait connaître une croissance significative, avec une augmentation estimée à 10,4 % au cours de la période de prévision allant de 2023 à 2030. L'éclairage automobile comme les projecteurs, les feux de frein ont besoin d'essais pour respecter les règlements. De plus, l'adoption d'écrans automobiles, de systèmes de caméras, (système avancé d'assistance au conducteur) les technologies ADAS entraîneront des exigences d'essai. Le marché croissant des véhicules électriques repose également sur des simulateurs solaires pour le développement. Principaux centres automobiles en Europe, l'Asie utilise des simulateurs solaires pour la R-D. La demande de l'industrie automobile alimente ainsi la croissance du marché.
• Investissements en R-D : Les investissements dans la R-D des institutions publiques et privées pour mettre au point des technologies solaires de pointe sont à l'origine de la demande de simulateurs solaires. Les instituts universitaires et les universités utilisent des simulateurs solaires pour tester de nouveaux matériaux, des conceptions cellulaires pour améliorer l'efficacité solaire. De plus, les entreprises lancent des centres de R-D dédiés aux technologies solaires. Par exemple, en 2021, REC, une société d'énergie solaire a ouvert un centre d'expérience solaire à Singapour pour la recherche PV. De tels investissements dans la R-D pour l'énergie solaire et d'autres technologies nécessitent des simulateurs solaires avancés

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• Applications émergentes dans l'agriculture: Le secteur agricole offre aux fournisseurs de simulateurs solaires d'importantes possibilités de répondre aux nouvelles applications. Les simulateurs solaires peuvent être utilisés dans l'agriculture intérieure et les installations de serre pour fournir un rayonnement solaire artificiel pour la croissance des plantes. Cela permet de contrôler le climat et la lumière pour toute l'année. Les entreprises développent des lampes horticoles spécialisées à l'aide de diodes électroluminescentes (DEL) avec des spectres adaptés. De plus, les installations de recherche utilisent des simulateurs solaires pour étudier comment différents spectres de lumière, intensité impactent la croissance des plantes, la physiologie et les rendements. La croissance attendue de l'agriculture contrôlée dans le monde va stimuler la demande.
• Essai de nouveaux matériaux: Le développement de nouveaux matériaux pour diverses applications stimulera la demande de tests dans des conditions de soleil simulées. Par exemple, les simulateurs solaires sont utilisés pour tester des propriétés comme la dégradation, la décoloration de nouveaux polymères, les revêtements exposés aux UV. Ils aident à évaluer le comportement des nanomatériaux, des biomatériaux sous la lumière et le rayonnement. Dans le secteur de la construction, les simulateurs solaires sont importants pour tester les vitrages, le verre, les revêtements extérieurs. Par exemple, Fluke, un fabricant d'équipements industriels d'essai, de mesure et de diagnostic, offre des compteurs solaires et des outils pour les équipements d'essai photovoltaïques, y compris les compteurs de pince, les compteurs d'irradiation, et les testeurs photovoltaïques. Santé les utilise pour tester la protection UV des produits. À mesure que les investissements dans la R-D des matériaux augmenteront, le besoin de simulateurs solaires augmentera.
• Énergie solaire hors réseau et concentrée: Les simulateurs solaires trouveront une adoption accrue dans les essais de technologies pour les installations hors réseau et les systèmes d'énergie solaire concentrée. L'utilisation de l'énergie solaire hors réseau augmente pour les endroits éloignés, les services publics, l'infrastructure des télécommunications et d'autres. L'essai de composants comme les batteries, les onduleurs pour la fiabilité est essentiel. De plus, les systèmes photovoltaïques concentrés ont une optique complexe, ce qui rend nécessaire la dissipation de la chaleur. Selon les estimations de la Banque mondiale à partir de 2020, environ 620 millions de personnes dépendent encore de la biomasse solide pour cuisiner, ce qui a de graves répercussions sur la santé et l'environnement. La croissance attendue de l'énergie solaire solaire hors réseau et concentrée créera des possibilités d'essais.
• L'expansion des marchés dans les économies émergentes : Les marchés solaires à forte croissance en Asie, en Amérique latine, au Moyen-Orient et en Afrique offrent d'importantes possibilités d'expansion aux entreprises de simulateurs solaires. Des pays comme l'Inde, le Brésil, l'Arabie saoudite et l'Égypte ont des objectifs et des projets solaires ambitieux dans le pipeline. Cela est dû à l'augmentation des besoins énergétiques et des objectifs climatiques.

Tendances du marché mondial des simulateurs solaires

• Simulateurs solaires multi-lampes: Les simulateurs solaires utilisant plusieurs lampes gagnent en popularité car ils offrent des intensités et une uniformité plus élevées nécessaires pour tester les cellules et panneaux solaires de nouvelle génération. Les simulateurs à lampes multiples combinent les sorties de plusieurs lampes individuelles au xénon ou à halogénure métallique. Ils fournissent les performances et le spectre de classe AAA nécessaires pour les cellules triple jonction ultra-efficaces. Par exemple, le Fraunhofer Institute for Solar Energy Research ISE (Fraunhofer ISE) et le NWO-Institute AMOLF ont développé une cellule solaire multijonction avec une efficacité de 36,1 %, battant ainsi les records antérieurs pour les cellules solaires à base de silicium. De grands fabricants comme Wacom, Abet Technologies, Endeas offrent des modèles multi-lames, répondant ainsi aux fabricants de cellules PV et aux laboratoires.
• Simulateurs solaires à DEL: L'adoption croissante de la technologie des diodes électroluminescentes (DEL) dans les simulateurs solaires est une tendance clé. Les designs LED offrent des avantages comme de faibles coûts d'exploitation, une longue durée de vie par rapport aux systèmes de lampes à arc traditionnels. De plus, les LED permettent le contrôle des longueurs d'onde individuelles, permettant ainsi une sortie spectrale réglable. Un simulateur solaire à LED innovant, LumiSun 50 est parfait pour mesurer l'efficacité des cellules photovoltaïques et la réponse spectrale dans les laboratoires de recherche. Des entreprises comme Bentham Instruments, un fabricant de monochromateurs, offrent des simulateurs solaires LED. Les OEM développent également des simulateurs personnalisés à LED. Cependant, les LED manquent de haute intensité et de plage spectrale par rapport aux lampes à arc au xénon.
• Contrôle de la masse d'air: Le contrôle de la masse d'air est une caractéristique qui gagne en importance dans les simulateurs solaires avancés. Il permet d'ajuster la teneur spectrale de la source lumineuse pour simuler la lumière solaire à travers différentes conditions d'air m ass. La masse d'air inférieure indique la lumière du soleil directement au-dessus, tandis que les valeurs plus élevées simulent la lumière du soleil passant par plus d'atmosphère. Le réglage de la masse d'air est utile pour tester des panneaux solaires pour différentes latitudes et conditions climatiques. Abet, un fabricant de sources lumineuses à arc pour la spectroscopie, simulateurs solaires pour l'industrie photovoltaïque, cosmétique et pharmaceutique, produit SunLite solaire qui offre des filtres de masse d'air, tels que l'AM1.5G, qui sont des composants cruciaux qui simulent la distribution spectrale de la lumière solaire à travers l'atmosphère terrestre, permettant ainsi aux chercheurs et aux développeurs de tester les panneaux et matériaux solaires dans des conditions cohérentes et normalisées. Des sociétés comme Spectrolab, un fabricant de cellules et panneaux solaires spatiaux, offrent des simulateurs solaires avec régulateurs de masse d'air.
• Simulateurs solaires intelligents compatibles IoT: L'intégration de l'Internet des objets (IoT), de l'intelligence artificielle (IA) et de la connectivité cloud dans les simulateurs solaires est une tendance émergente. Les simulateurs solaires connectés permettent la télécommande, la surveillance, l'acquisition de données et la production de rapports. Des entreprises comme KLA Corp, une société américaine d'équipement de capital, offrent des modèles compatibles IoT qui se connectent aux plateformes cloud. Les fonctionnalités intelligentes d'IoT réduisent le besoin d'opérateurs sur place. Selon les idées de navigation matellio, avec l'augmentation des sources d'énergie renouvelables, les systèmes de surveillance de l'énergie solaire basés sur l'IdO deviendront de plus en plus importants pour la gestion et l'optimisation des installations d'énergie solaire. Ils permettent des mises à jour logicielles sans faille et une intégration avec des configurations de test automatisées. L'intégration IoT offre aux utilisateurs plus de flexibilité.

Restrictions du marché mondial des simulateurs solaires

• Frais d'équipement et d'exploitation élevés: Les coûts élevés d'équipement et d'exploitation associés aux simulateurs solaires constituent un facteur limitant majeur qui entrave la croissance du marché mondial des simulateurs solaires. Les simulateurs solaires nécessitent l'utilisation d'équipements sophistiqués tels que des lampes à arc au xénon, des lampes à diode électroluminescente (DEL), des filtres et des réflecteurs paraboliques qui peuvent exactement imiter le soleil naturel. Les coûts d'acquisition et d'installation de ces sources lumineuses et composants avancés sont considérables. Les systèmes à halogénure métallique et à DEL nécessitent également des investissements importants. En outre, les coûts d'exploitation sont également élevés en raison de la consommation d'électricité des lampes de haute puissance. Les lampes Xénon doivent être remplacées au cours de leur vie. Il en résulte des réticences chez les utilisateurs finaux peu nombreux et peu qualifiés.
• ContrepoidsLes entreprises doivent se concentrer sur la mise au point de solutions rentables et économes en énergie. Bien que l'investissement initial soit élevé, les simulateurs solaires peuvent entraîner des économies de coûts à long terme en fournissant des essais précis et accélérés de panneaux et de matériaux solaires, ce qui réduit le temps et les coûts associés aux essais extérieurs.
• Manque de normalisation : Le marché mondial des simulateurs solaires manque d'un ensemble universel de normes pour la performance et la classification des équipements. Différents paramètres comme les types de lampes, l'intensité lumineuse, l'uniformité et l'adéquation spectrale ont des classifications spécifiques au fournisseur. Par exemple, les normes comme A, B et C pour l'uniformité de l'intensité varient selon les fournisseurs. Il en résulte une confusion entre les utilisateurs finaux en ce qui concerne la comparaison des spécifications du produit. L'établissement de normes à l'échelle de l'industrie augmentera l'adoption en veillant à ce que les critères de rendement minimaux soient respectés. Les organismes de normalisation mondiaux doivent combler cette lacune. Encourager les fabricants, les chercheurs et les organismes de normalisation à travailler ensemble à l'élaboration de normes universellement acceptées.
• Compétition avec les équipements usagés/locaux: La concurrence des simulateurs solaires usagés et des simulateurs de location constitue un frein pour les vendeurs en termes de ventes de nouveaux équipements. Les startups et les instituts universitaires peuvent opter pour des systèmes rénovés ou utilisés en raison de contraintes budgétaires. Les plateformes en ligne ont rendu les équipements usagés plus accessibles. De plus, des entreprises comme OAI louent des simulateurs solaires en offrant une option rentable. Cela limite le potentiel d'expansion des nouvelles ventes et affecte les marges bénéficiaires des acteurs du marché établis.
• Contrebalance: Le développement de services à valeur ajoutée au-delà des ventes d'équipement peut aider à y remédier. Mettre en évidence la rentabilité à long terme de l'investissement dans de nouveaux équipements en raison de la réduction des coûts d'entretien, de l'efficacité opérationnelle accrue et d'une meilleure performance peut influencer les décideurs.

Faits nouveaux

Lancement de nouveaux produits

• En juin 2023, le simulateur solaire N-zone est un outil avancé qui est conçu pour tester les cellules solaires avec jusqu'à douze couches sans les réglages d'une seule couche affectant les autres, remplaçant l'ancienne Systèmes TS-Space Modèles unisim limités aux cellules à quatre jonctions.
• En mars 2022, Newport Corporation, une marque de MKS Instruments Photonics Solutions, a lancé le modèle 66921, un simulateur solaire à triple sortie de 1800W qui fournit une distribution d'intensité lumineuse de classe ABB pour tester les cellules solaires à triple jonction
• En septembre 2020, Sciencetech Inc., fabricant de simulateurs solaires, a lancé le simulateur solaire SCI-150 150W pour tester et mesurer les cellules solaires. Il est conforme aux normes IEC60904-9 de classe ABA pour simulateur solaire.

Acquisition et partenariats

• En mai 2023, Première Solar, Inc., un fabricant américain de panneaux solaires a renforcé son avance sur le marché mondial des films minces photovoltaïques en acquérant Evolar AB, un acteur clé de la technologie européenne perovskite.
• En avril 2022, Énergie alternative, un fournisseur leader d'énergie propre 24/7 a convenu d'un accord définitif pour acquérir jusqu'à 228 MW de projets solaires en Espagne. Les projets sont en cours d'élaboration à mi-étape et devraient atteindre le statut de RTB d'ici le Q2 et le Q3 de 2023, sous réserve de conditions de raccordement au réseau qui conviennent et de permis.

Graphique 2. Part du marché mondial des simulateurs solaires (%), par application, 2024

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Les meilleures entreprises du marché du simulateur solaire

• TECHNOLOGIES ABET, INC
• Meyer Burger
• TS-Space Systems LTD
• G2V Optics Inc.
• Gsola.cn.
• IWASAKI ELECTRIC C., LTD. Société Newport
• Le Spire éternel.
• Société de lumière solaire, LLC
• Sciencetech
• spectrolab
• OAI
• AMETK. Autres
• Enlitech

Définition: Les simulateurs solaires sont des sources de lumière artificielles conçues pour reproduire la lumière naturelle. Ils produisent de la lumière avec des intensités et des distributions spectrales qui correspondent étroitement au spectre solaire. Les simulateurs solaires sont utilisés pour tester les performances et la durabilité des cellules solaires, des panneaux solaires, des matériaux, des composants automobiles et d'autres produits sous la lumière solaire simulée. Les principales applications comprennent l'essai d'appareils photovoltaïques, l'altération des matériaux. études sur le vieillissement, études biologiques et essais sur l'automobile. Les simulateurs solaires permettent de contrôler des variables comme l'intensité, la température et les temps d'exposition, permettant ainsi des essais répétables et flexibles. Les principaux types de simulateurs solaires comprennent les lampes à arc au xénon, les lampes à arc à halogénure métallique et les systèmes à diode électroluminescente (DEL). Avec la croissance des installations solaires et des industries comme l'automobile et l'aérospatiale, la demande de simulateurs solaires de pointe augmente à l'échelle mondiale.

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