Рынок атомных часов SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Рынок атомных часов Size and Trends

Рынок атомных часов оценивается как 509,12 млн долларов в 2024 году Ожидается, что он достигнет 781,98 долларов США Миллион к 2031 году, растущие с совокупным годовым темпом роста (CAGR) 6,3% с 2024 по 2031 год.

To learn more about this report, request sample copy

Ожидается, что на рынке атомных часов будет наблюдаться положительная тенденция роста в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что растущий спрос со стороны различных отраслей, таких как телекоммуникации, банковское дело и финансы, а также научные исследования и разработки будут стимулировать рост рынка. Атомные часы играют решающую роль в таких областях, как стандарты времени и частоты, навигационные системы, очень длинная базовая интерферометрия (VLBI) и глубокая космическая сеть (DSN). Кроме того, ожидается, что разработка миниатюрных атомных часов и микросхем для использования в портативных устройствах и сетях Интернета вещей (IoT) предоставит новые возможности для игроков, работающих на рынке атомных часов в течение прогнозируемого периода времени.

Атомные часы улучшают навигационные системы

Во всем мире растет спрос на высокоточные навигационные системы. От базового GPS в смартфонах до современных управляемых ракетных систем навигация зависит от точного хронометража. Атомные часы играют жизненно важную роль в обеспечении того, чтобы навигационные системы могли точно определять местоположения в пределах сантиметров. Их чрезвычайная точность помогает картам, предлагает информацию о трафике и позволяет другим службам на основе местоположения функционировать бесперебойно. Поскольку более важная инфраструктура и транспорт зависят от спутниковой навигации, растет потребность в надежном хронометражах. Атомные часы не имеют себе равных в способности сохранять время с наносекундной точностью в течение десятилетий. Этот фактор надежности имеет важное значение в таких приложениях, как посадки самолетов и автономные транспортные средства.

Например, в феврале 2022 года физики из Университета Висконсина-Мэдисона недавно представили один из самых современных атомных часов на сегодняшний день. Это инновационное устройство, называемое оптическими решетчатыми атомными часами, демонстрирует замечательную точность, способную различать временные различия до степени потери одной секунды каждые 300 миллиардов лет. Примечательно, что он представляет собой первый экземпляр «мультиплексных» оптических часов, вмещающих шесть различных часов в одной и той же структуре. Этот уникальный дизайн позволяет исследовательской группе исследовать возможности для обнаружения гравитационных волн, исследования темной материи и раскрытия новых идей в области физики за счет использования часов.

Market Concentration and Competitive Landscape

Get actionable strategies to beat competition: Get instant access to report

Развертывание беспроводных сетей 5G открывает новые возможности для атомных часов, но также создает новые проблемы синхронизации. 5G обещает гигабитные скорости с помощью таких технологий, как формирование луча, которые полагаются на разделение ячеек на более мелкие зоны. Это приводит к необходимости установки и координации гораздо большего количества базовых станций в более широких зонах покрытия. Поддержание точного времени между всеми этими узлами имеет решающее значение для минимизации задержки, а также обеспечения бесперебойного взаимодействия с пользователем. Более широкая полоса пропускания и сложные схемы множественного доступа в 5G также требуют более высокой точности времени, чтобы избежать помех сигнала. Удовлетворение потребностей 5G в синхронизации выглядит недостижимым без ввода атомных часов. Их способность проводить время с ультранизким дрейфом намного превосходит традиционные рубидиевые или цезиевые часы. Крупные поставщики чипсетов 5G и инфраструктуры активно работают над созданием атомных часов. Более обширные хронологические магистральные сети, включающие эти высококачественные часы, строятся операторами. Жесткое окно для многомиллисекундной синхронизации в 5G становится возможным только благодаря атомной технологии. В ближайшие годы операторы связи продолжат расширять свое присутствие в 5G, что приведет к широкому развертыванию атомных часов как в централизованных местах, так и в распределенных точках присутствия. Их несравненные возможности синхронизации имеют решающее значение для сетей 5G для достижения своих целей пропускной способности и задержки.

Ключевые выводы аналитика:

Рынок атомных часов, как ожидается, будет испытывать устойчивый рост в ближайшие годы, обусловленный растущим спросом со стороны телекоммуникационных и технологических отраслей. Многие новые инфраструктурные проекты 5G потребуют точных решений, предоставляющих возможности для производителей атомных часов. Здравоохранение является еще одной развивающейся областью, где атомные часы могут улучшить медицинские технологии визуализации. Их точность и стабильность также позволяют создавать новые IoT и сетевые приложения.

Однако высокие первоначальные затраты на атомные часы остаются основным сдерживающим фактором, ограничивающим их применение по сравнению с более дешевыми альтернативами. Текущие инвестиции в НИОКР будут иметь решающее значение для поставщиков, чтобы снизить цены за счет экономии за счет масштаба и новых методов изготовления миниатюр. Телекоммуникационная индустрия в Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе активно расширяется, что, вероятно, приведет к дополнительной интеграции атомных часов для телекоммуникационных сетей. Несколько программ модернизации национальной обороны также включают атомные часы.

Ожидается, что промышленный и потребительский сегменты будут наиболее быстро растущими конечными потребителями благодаря интеграции в различные инструменты. Между тем, академические исследования остаются прочной основой, обеспечивающей устойчивый спрос. В целом рынок атомных часов созревает с устойчивыми постепенными инновациями по сравнению с разрушительными скачками. Конкурентное давление усилится среди нескольких ведущих игроков, доминирующих в производстве и связанных с ним технологиях.

Рынок атомных часов имеет четкие долгосрочные основы, несмотря на проблемы. Те, кто способен снизить затраты или расширить приложения наиболее эффективно, найдут наибольшую возможность.

Проблемы рынка: высокие затраты на исследования и разработки

Одной из ключевых проблем, с которыми сталкивается рынок атомных часов, является высокий уровень инвестиций, необходимых для исследований и разработки новых технологий. По мере развития миниатюризации и умножения атомных часов затраты на НИОКР продолжают расти. Кроме того, на рынке наблюдаются более медленные темпы внедрения новых и более совершенных атомных часов из-за их более высоких ценовых показателей по сравнению с традиционными часами.

Возможности рынка: расширение отраслей конечного использования

Растет спрос в различных отраслях конечного использования, таких как аэрокосмическая промышленность, телекоммуникации и научные измерения. В частности, по мере расширения сетей 5G потребность в сверхточных сроках будет ускоряться. Также есть возможность для инноваций в интегрированных схемах атомных часов, подходящих для бытовой электроники и устройств IoT.

Discover high revenue pocket segments and roadmap to it: Get instant access to report

С точки зрения типа, атомные часы цезия (Ц), как ожидается, внесут наибольшую долю в 49,1% в 2024 году, благодаря своей беспрецедентной точности и точности. Атомные часы цезия считаются наиболее точными стандартами времени и частоты, достигая долгосрочной стабильности нескольких частей в 1015 году. Из-за незначительного дрейфа частот с течением времени атомные часы Cs широко используются в приложениях, требующих высочайшего уровня точности времени, таких как международные системы учета времени и навигации. Их работа основана на частоте перехода атомов цезия-133, которая обеспечивает очень стабильный опорный сигнал с минимальными вариациями. Атомные часы Cs также обеспечивают длительный срок службы, прежде чем потребуется ремонт или перекалибровка по сравнению с другими типами атомных часов. Спрос на временные приложения в таких секторах, как телекоммуникации, спутниковая связь и исследование дальнего космоса, привел к тому, что стандарт цезия стал основным эталоном частоты для гражданского времени.

Например, в августе 2021 года Microchip производит микроконтроллер, смешанные сигнальные, аналоговые и интегральные схемы Flash-IP. SA65 CSAC, предназначенный для военных и промышленных систем, обладает сверхвысокой точностью и низким энергопотреблением.

Insights, By End Users - Стратегическое значение стимулирует спрос со стороны оборонных агентств

С точки зрения конечных пользователей, оборона и космос, как ожидается, внесут наибольшую долю в 83,12% в 2024 году из-за стратегической важности точных решений. Атомные часы играют решающую роль в многочисленных оборонных технологиях, таких как системы наведения ракет, радары раннего предупреждения, безопасные системы связи и разведки сигналов. Их сверхточные возможности синхронизации по времени и частоте необходимы для сбора разведданных, управления и контроля, наведения оружия и других военных операций. Многие страны отдают приоритет технологическому превосходству в возможностях атомных часов, чтобы получить стратегические преимущества. Следовательно, на оборонные ведомства приходится значительная часть финансирования исследований и закупок самых передовых технологий атомных часов. Зависимость военных систем от точного времени также приводит к постоянному обновлению существующей инфраструктуры с новыми и более надежными решениями для атомных часов.

Например, в июне 2022 года Orolia SA, поставщик решений для позиционирования, навигации и синхронизации, представила обновленную версию своей линейки миниатюрных осцилляторов рубидия (SWaP-C) для удовлетворения растущих военных и аэрокосмических требований.

Insights, by Application - Надежная навигация стимулирует использование атомных часов в навигационных приложениях

С точки зрения применения, навигация, как ожидается, обеспечит самую высокую долю в 24,12% в 2024 году из-за надежности, обеспечиваемой атомными часами. Точные и непрерывные сроки необходимы для навигационных систем, используемых в различных отраслях промышленности. Современная навигация основана на сигналах от спутников, для синхронизации которых требуются атомные часы на борту. В то время как традиционные атомные часы могут испытывать перебои, новая технология атомных часов рубидия обеспечивает непрерывность навигации даже в условиях, отрицаемых или ухудшенных GPS. Их устойчивость и долгосрочная точность поддерживают критически важные функции. Атомные часы цезия еще больше повышают надежность гражданской авиации и морского судоходства. Потребность в решениях для резервного копирования и автономного времени увеличивает автономное вождение, дроны и другую робототехнику. Спрос на надежные атомные часы от навигационных систем продолжает расти в различных отраслях промышленности.

Regional Insights

To learn more about this report, request sample copy

Северная Америка зарекомендовала себя как доминирующий регион на мировом рынке атомных часов. Ожидается, что в 2024 году на регион будет приходиться 41,82% рынка. Это может быть связано с сильным присутствием ведущих производителей атомных часов, таких как Microsemi Corporation и Orolia Inc, которые имеют свои штаб-квартиры в США. Значительная часть исследований и разработок атомных часов также проводится в США, и такие организации, как Национальный институт стандартов и технологий, играют решающую роль. Кроме того, правительство США является значительным покупателем атомных часов для применения в оборонных, аэрокосмических и временных системах. Это обеспечило устойчивый спрос со стороны региона на протяжении многих лет. Тем не менее, экспорт значительно вырос, и американские производители поставляют часы по всему миру.

Азиатско-Тихоокеанский рынок, особенно Китай, стал самым быстрорастущим региональным рынком атомных часов с CAGR 7,16% в 2024 году. Масштабные инвестиции и инициативы китайского правительства по развитию высокотехнологичных местных возможностей способствовали развитию атомных часов в стране. Растущий спрос на телекоммуникации, электронику и развитие инфраструктуры являются основными факторами роста. Производители, такие как Wuhan Huagong Gaoke, быстро вышли на рынок и теперь обслуживают как внутренних, так и международных клиентов. Импорт атомных часов в Китай также неуклонно снижается по мере увеличения местного производства. С другой стороны, экспорт растет, что отражает повышение конкурентоспособности китайских брендов атомных часов во всем мире. Кроме того, некоторые китайские фирмы активно ищут возможности для приобретения критически важных технологий за рубежом и увеличения своего международного присутствия.

Market Report Scope

Key Developments

• 28 марта 2024 года Индия, присоединившись к группе из четырех других стран, планирует синхронизировать свои компьютерные системы с разработанными в стране «атомными часами Рубидия». Эти часы, запущенные в рамках навигационного спутника 2G, были разработаны Индийской организацией космических исследований (ISRO) для интеграции с индийской региональной навигационной спутниковой системой (IRNSS), известной как NavIC. NavIC был разработан после отказа американского правительства в доступе к Индии во время Каргильской войны. В настоящее время индийские интернет-системы синхронизируют свое время с американским протоколом сетевого времени.
• 11 марта 2024 года Европейское космическое агентство (ЕКА), действуя от имени Европейской комиссии, заключило контракт стоимостью 13,3 миллиона долларов с Leonardo S.p.A (Италия) и Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica. Контракт направлен на разработку и разработку новой технологии сверхточных атомных часов для системы Galileo.
• В июне 2023 года Microchip Technology Inc. a производит микроконтроллер, смешанные сигнальные, аналоговые и интегральные схемы Flash-IP. 5071B цезиевые атомные часы, способные к автономному хронометражам в течение длительных периодов времени в случае отказа ГНСС
• В мае 2023 года Индия объявила о планах запустить свой первый навигационный спутник второго поколения с использованием ракеты-носителя Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV), сообщает Индийская организация космических исследований (ISRO).
• В октябре 2020 года Microchip Technology Inc. приобрела Tekron International Limited, поставщика решений для определения времени сети, добавив опыт Tekron и широко распространенные продукты синхронизации и синхронизации в свой портфель, что имеет решающее значение в современном все более цифровом и сетевом мире.

* Определение: Рынок атомных часов состоит из компаний, которые производят устройства точного хронометража, известные как атомные часы. Эти высокоточные часы используют резонанс атомных переходов для сохранения времени, обеспечивая стандарт времени и частоты, который более точен, чем кварцевые часы. Продукты на этом рынке варьируются от небольших атомных часов рубидия, часто используемых в самолетах или GPS-сетях, до больших атомных фонтанов цезия, установленных в национальных метрологических лабораториях. С приложениями в навигации, связи, научных измерениях и др.

Market Segmentation

• Type Insights (выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Рубидиевые (Rb) атомные часы
  • Атомные часы Cesium (Cs)
  • Водородные (H) атомные часы
• End Users Insights (Выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Оборона и космос
    • Боевые самолеты и вертолеты
    • Беспилотные автомобили
    • Бронированные машины
    • Портативные системы
    • Морские корабли (разрушители, фрегаты и т.д.)
    • Подводные лодки
    • Патрульные суда
  • Телекоммуникации
  • Исследовательские лаборатории
• Application Insights (Выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Наблюдение
  • Навигация
  • Электронная война
  • телеметрия
  • Коммуникация
• Regional Insights (Выручка, USD Mn, 2019 - 2031)
  • Северная Америка
    • США.
    • Канада
  • Латинская Америка
    • Бразилия
    • Аргентина
    • Мексика
    • Остальная часть Латинской Америки
  • Европа
    • Германия
    • Великобритания.
    • Испания
    • Франция
    • Италия
    • Россия
    • Остальная Европа
  • Азиатско-Тихоокеанский регион
    • Китай
    • Индия
    • Япония
    • Австралия
    • Южная Корея
    • АСЕАН
    • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
  • Ближний Восток и Африка
    • Южная Африка
    • ГКЦ Страны
    • Израиль
    • Остальная часть Ближнего Востока и Африки
• Ключевые игроки Insights
  • Microchip Technology Inc.
  • AccuBeat Ltd.
  • Корпорация Excelitas Technologies
  • Осциллокварц SA
  • Leonardo SpA
  • IQD Frequency Products Ltd.
  • Оролия (Safran SA)
  • Stanford Research Systems Inc., Inc.
  • Международный Текрон ООО
  • АО «ВРЕМЯ-Ч»
  • Сафран
  • MacQsimal (CSEM) (ускорение Schweiz AG)
  • Компания Thermo Fisher Scientific Inc.