Рынок высокоскоростных двигателей SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

Высокоскоростной двигатель Рынка ценился на $ 19,83 млрд. в 2023 году Ожидается, что он достигнет $ 32,26 Бн к 2030 году, Растущий со сложным годовым темпом роста (CAGR) 7,2% с 2023 по 2030 год. Высокоскоростные двигатели представляют собой передовые турбомашинные системы с мощностью выше 500 кВт и рабочими скоростями выше 1000 об/мин. Они находят широкое применение в авиационном, морском, нефтегазовом, энергетическом и различных промышленных секторах. Ключевыми факторами, стимулирующими рост рынка, являются растущий спрос на электроэнергию, рост деятельности по разведке газа и увеличение внимания к распределенной выработке электроэнергии.

Рынок высокоскоростных двигателей подразделяется на тип двигателя, отрасль конечного использования, рейтинг мощности, скорость и регион. По типу двигателя, газовая турбина На сегмент пришлось наибольшая доля более 40% в 2022 году. Газовые турбины представляют собой легкие и компактные энергетические системы, которые находят широкое распространение в авиационном и морском секторах. Растущее использование газовых турбин для электростанций комбинированного цикла и растущая торговля СПГ во всем мире стимулируют рост этого сегмента.

Высокоскоростной двигатель - Региональное видение

• Северная Америка: Северная Америка является локомотивом на рынке высокоскоростных двигателей, последовательно стимулируя инновации и технологические достижения. В регионе преобладает прочный промышленный ландшафт и сильный акцент на исследования и разработки. Крупные игроки на североамериканском рынке лидируют в разработке высокопроизводительных двигателей, которые обслуживают широкий спектр применений, от аэрокосмической до морской промышленности и производства электроэнергии. Доминирование в Северной Америке характеризуется стремлением раздвинуть границы скорости, эффективности и экологической устойчивости. Более строгие стандарты выбросов привели к разработке высокоскоростных двигателей, которые не только соответствуют нормативным требованиям, но и устанавливают новые стандарты производительности и надежности.
• Европа: Европейский рынок высокоскоростных двигателей характеризуется тщательным сочетанием точной инженерии и эффективности. Многие игроки в регионе используют богатое производственное наследие и инженерный опыт для производства высокоскоростных двигателей, которые превосходят по производительности и долговечности. На европейском рынке доминирует акцент на соблюдение строгих экологических стандартов при обеспечении оптимальной выработки электроэнергии. Акцент на точность отражен в аэрокосмическом и автомобильном секторах, где высокоскоростные двигатели играют решающую роль. Европейские производители лидируют в разработке передовых технологий, включая передовые системы впрыска топлива и материалы, что способствует общему доминированию региона на мировом рынке высокоскоростных двигателей.
• Азиатско-Тихоокеанский регион:Азиатско-Тихоокеанский регион стал динамично развивающимся игроком на рынке высокоскоростных двигателей. Регион характеризуется стратегической ориентацией на экономически эффективные решения без ущерба для производительности. С бурно развивающимся производственным сектором и ростом инфраструктурных проектов спрос на высокоскоростные двигатели в Азиатско-Тихоокеанском регионе растет.

Фигура 1. Доля мирового рынка высокоскоростных двигателей (%), по регионам, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Аналитическая точка зрения:

Ожидается, что мировой рынок высокоскоростных двигателей будет испытывать устойчивый рост в ближайшие годы. Одним из ключевых факторов для рынка является увеличение спроса на топливную эффективность в различных отраслях конечного использования, таких как морская, авиационная и нефтегазовая. Клиенты все чаще ищут двигатели, которые обеспечивают более высокую мощность при потреблении меньшего количества топлива.

Еще одним важным фактором является необходимость сокращения выбросов. Различные страны и международные учреждения установили строгие правила в отношении уровней выбросов от двигателей. Это подталкивает OEM-производителей больше инвестировать в разработку высокоскоростных двигателей с передовыми технологиями для соблюдения норм выбросов.

Однако высокие затраты на исследования и разработки, связанные с проектированием и производством высокоскоростных двигателей, представляют собой проблему для игроков рынка. Разработка двигателя, способного выдерживать высокие обороты в минуту, требует тщательного тестирования перед коммерческим производством. Рынок также сталкивается с ограничениями из-за наличия альтернативных экономичных решений.

Азиатско-Тихоокеанский регион в настоящее время доминирует на мировом рынке высокоскоростных двигателей и, как ожидается, продолжит свое лидерство. Это можно объяснить растущим производством и промышленной деятельностью в Китае и Индии. Многие международные игроки также создают производственные базы в регионе для удовлетворения растущего местного спроса на высокоскоростные двигатели. Ожидается, что в Северной Америке будет наблюдаться устойчивый рост из-за присутствия нескольких производителей авиационных и морских двигателей в США и Канаде. В целом, рынок высокоскоростных двигателей предоставляет компаниям возможности для расширения в странах с развивающейся экономикой и нишевых областях применения.

Высокоскоростные двигатели Market-Drivers

• Расширение использования газовых турбин для производства электроэнергии: Растущее внедрение газовых турбин для производства электроэнергии во всем мире является ключевым фактором роста рынка высокоскоростных двигателей. Газовые турбины предлагают такие преимущества, как эксплуатационная гибкость, высокая выходная мощность, низкие выбросы и возможность использования различных видов топлива. Они все чаще используются в электростанциях с комбинированным циклом из-за их высокой электрической эффективности более 60%. Например, в июне 2022 года американская многонациональная компания GE объявила, что Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation выбрала свои газовые турбины 7HA, чтобы добавить более 1,4 ГВт мощности к электростанции Омута в Японии. Такие установки создадут значительный спрос на сверхмощные газовые турбины.
• Рост геологоразведочных работ и инвестиций в нефтегазовый сектор: Увеличение инвестиций в разведку новых запасов нефти и газа наряду с добычей сланцевого газа способствует росту развертывания высокоскоростных двигателей. Газовые турбины широко используются для питания компрессоров и насосов в нефтегазовых операциях вверх по течению, в середине потока и вниз по течению. По данным МЭА, глобальные инвестиции в добычу нефти и газа выросли примерно на 10% в 2022 году, чему способствовало увеличение сланцевых месторождений в Северной Америке, а также увеличение расходов на оффшорные проекты. Это способствует принятию эффективных и гибких решений. турбинные системы.
• Достижения в технологиях охлаждения турбин: Улучшения в технологиях охлаждения лопастей турбин приводят к повышению эффективности и производительности высокоскоростных двигателей. Эффективное охлаждение защищает компоненты турбины от высоких температур и позволяет повысить температуру обжига. Например, усовершенствованная система охлаждения турбин GE циркулирует воздух через внутренние схемы охлаждения в лопастях турбины. Такие инновации позволяют высокоскоростным двигателям работать с более высокой мощностью и эффективностью.
• Рост морского сектора: Устойчивый рост международной морской торговли и растущее строительство судов повышают спрос на морские турбины высокой мощности. По оценкам ЮНКТАД, ожидается, что эксплуатация мирового торгового флота увеличится на 3,4% в течение 2021-2026 годов. Высокоскоростные морские двигатели используются в морских двигательных установках, поскольку они предлагают такие преимущества, как компактный размер, гибкость топлива и снижение выбросов. Это способствует его принятию на морских судах, грузовых судах и пассажирских лайнерах.

Рыночные возможности высокоскоростных двигателей

• Интеграция возобновляемых видов топлива: Интеграция возобновляемых видов топлива, таких как зеленый водород и устойчивое биотопливо, в высокоскоростные двигатели открывает значительные возможности. С растущим вниманием к декарбонизации в различных отраслях промышленности, крупные производители разрабатывают водородоспособные турбины, которые могут перейти от природного газа к чистому водороду. В марте 2021 года MAN Energy Solutions объявила об успешных испытаниях горения водорода в своей газовой турбине MGT6400. Способность использовать «зеленое» топливо повысит устойчивость и благоприятно повлияет на перспективы рынка высокоскоростных двигателей.
• Развитие технологий посредством цифровизации: Растущее использование промышленного интернета вещей (IIoT), искусственного интеллекта, 3D-печати и других цифровых технологий создает возможности для повышения производительности в высокоскоростных двигателях. Прогнозное техническое обслуживание, обеспечиваемое ИИ, повышает надежность, в то время как 3D-печатные компоненты со сложной геометрией повышают эффективность. Газовые турбины Siemens Energy класса HL используют цифровую аналитику для оптимизации эффективности. Продолжающаяся цифровизация и автоматизация позволят производителям турбин быстрее разрабатывать и настраивать продукцию.
• Интеграция возобновляемых источников энергии: Интеграция высокоскоростных двигателей с технологиями возобновляемых источников энергии, такими как ветер, солнечная энергия, гидроэнергетика и другие, для разработки гибридных систем возобновляемых источников энергии представляет собой важную возможность. Высокоскоростные двигатели могут обеспечить непрерывную и гибкую генерацию энергии, дополняя прерывистую природу возобновляемых источников энергии. Например, решение GE Integrated Hydropower-Solar сочетает в себе модернизацию гидроэлектростанций с солнечным фотоэлектрическим оборудованием и аккумулятором. Турбины также находят применение в распределенной генерации электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии.
• Развертывание микротурбин: Новое применение микротурбин с мощностью менее 500 кВт открывает многообещающие перспективы роста. Их компактные размеры и масштабируемость делают микротурбины пригодными для распределенной выработки электроэнергии. Ключевые игроки, такие как Capstone, Toyota и Ansaldo, запускают продукт в этом нишевом сегменте для использования на небольших ТЭЦ, удаленных энергетических системах и механических приводах. Поскольку доступ к энергии по-прежнему является проблемой в некоторых областях, микротурбинные системы получат более широкое распространение.

Рынок высокоскоростных двигателей тенденции

• Разработка турбинных систем для водорода: Быстрое развитие турбин с высоким содержанием водорода и 100% водорода является важной тенденцией. Ведущие компании, такие как Siemens Energy, GE и Mitsubishi Power, активно работают над проектированием турбинных систем, способных сжигать водородное топливо и чистый водород. Это обусловлено растущим глобальным вниманием к водородной экономике. В 2021 году Mitsubishi Power достигла коэффициента смешивания водорода 30% в газовых турбинах. Способность использовать зеленый водород будет ключевой тенденцией.
• Расширение применения аэропроизводных газовых турбин: Растущее использование аэропроизводных газовых турбин, разработанных из авиационных двигателей, является основной тенденцией. Они обеспечивают такие преимущества, как легкий вес, меньший размер, более низкие выбросы и гибкая работа. Эти системы находят широкое применение в производстве электроэнергии, механических приводах и нефтегазовой промышленности. Ключевые компании в этой области включают GE, Siemens, Kawasaki Heavy Industries и др.
• Достижения в турбинных покрытиях: Непрерывное улучшение термических барьерных покрытий (TBC) и экологически устойчивых покрытий, используемых в высокоскоростных двигателях для повышения долговечности, эффективности и производительности, является ключевой тенденцией. Например, инженерные покрытия Chromalloy помогают предотвратить окисление и коррозию в компонентах турбины. Между тем, разработки в TBC сосредоточены на таких свойствах, как высокотемпературная стабильность. Такие усовершенствования покрытия будут раздвигать эксплуатационные границы турбинных систем.
• Ремонт, техническое обслуживание и модернизация: Рост ремонта, технического обслуживания, ремонта и модернизации промышленных газовых турбин является заметной тенденцией. Владельцы сосредоточены на повышении эффективности, производительности и срока службы стареющих активов. Например, Ansaldo Energia предлагает решения для повышения производительности GT на 6-10%. Основные игроки имеют сервисную инфраструктуру, чтобы предлагать запасные части, ремонт и модернизацию наряду с новыми продажами турбин.

Рынок высокоскоростных двигателей - ограничения

• Высокие капитальные и эксплуатационные расходы: Высокие капитальные затраты, необходимые для закупки газовых турбин большой мощности в сочетании со значительными эксплуатационными расходами, связанными с обслуживанием и топливом, выступают в качестве проблем. Огромные инвестиции, необходимые для создания газотурбинной электростанции, задерживают строительство новых зданий. Кроме того, для выполнения сложного технического обслуживания требуется квалифицированный персонал. Эти факторы, связанные с затратами и рабочей силой, сдерживают внедрение среди небольших конечных пользователей.
• Развивающиеся нормы выбросов: Наложение строгих правил, касающихся выбросов, на выхлопные газы двигателей, такие как NOx, SOx, CO_{2 2} Улучшение качества воздуха создает проблемы. Производителям приходится вносить изменения в конструкцию для сокращения выбросов и соблюдения требований испытаний. Это увеличивает время свинца и влияет на массовое производство. Хотя существуют технологии контроля выбросов, постоянно меняющиеся правила во всем мире увеличивают затраты на соблюдение нормативных требований для игроков.
• Перебои в цепочке поставок: Пандемия COVID-19 выявила уязвимость глобальных цепочек поставок и логистические барьеры. Поскольку высокоскоростные двигатели являются тяжелым оборудованием, транспорт создает проблемы. Локализованные блокировки и перегрузки портов приводят к задержкам производства. Российско-украинский конфликт также ограничил поставки сырья. Такая неопределенность в цепочке поставок в некоторой степени ограничивает объемы производства.

Рынок высокоскоростных двигателей - последние разработки

Новый продукт запускается:

• В марте 2022 года, ГЕ Компания объявила о запуске своей газовой турбины 7HA.03, которая обеспечивает эффективность 64% на электростанциях комбинированного цикла. Новая турбина обеспечивает повышенную гибкость, надежность и снижение выбросов для генераторов.

• 13 февраля 2023 года, Cummins Inc. Компания сообщила о своих планах представить двигатель X10, следующую итерацию в своей топливно-агностической серии, в Северной Америке к 2026 году. Как член семейства двигателей X, этот двигатель стратегически предназначен для выполнения двойной роли, заменяя как L9, так и X12. Его уникальная универсальность делает его пригодным для широкого спектра приложений, охватывающих как средние, так и тяжелые сценарии использования.

Приобретение и партнерство:

• В ноябре 2022 года Rolls-Royce сотрудничал с Королевскими ВВС и отраслевыми партнерами, поставляя высокоскоростной двигатель Trent 700 для новаторского достижения. Это включало в себя проведение 100% устойчивого полета на топливе, исторического первого для военного самолета его размера и первого появления для любого типа самолетов в Великобритании — RAF Voyager, военный вариант Airbus A330.
• В феврале 2022 года Cummins, многонациональная корпорация, приобрела Jacobs Vehicle Systems (JVS), дочернюю компанию Altra Industrial Motion Corp. JVS является известным поставщиком, специализирующимся на тормозах двигателя, деактивации цилиндров, запуске и остановке, а также технологиях управления температурой. Это стратегическое приобретение позволило Cummins внедрять инновации и разрабатывать передовые технологии, способствуя росту на существующих и передовых платформах дизельных двигателей.
• В январе 2022 года, Гусеница Компания представила серию двигателей, представив новые промышленные силовые агрегаты Cat C2.8 и C3.6 (IPU). Эти двигатели могут похвастаться высокоинтегрированным дизайном, оптимизируя инженерные и монтажные процессы, экономя драгоценное время. C2.8 предлагает рейтинги до 55 кВт (74 л.с.) при 2400 об/мин, в то время как C3.6 обеспечивает рейтинги до 100 кВт (134 л.с.) при 2200 об/мин.

Фигура 2. Доля мирового рынка высокоскоростных двигателей (%), по типу двигателя, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Лучшие компании на рынке высокоскоростных двигателей:

• ГЕ
• Siemens
• Роллс-Ройс
• Kawasaki Heavy Industries
• Энергетические решения MAN
• Вартила
• Mitsubishi Heavy Industries
• Компания Harbin Turbine
• Солнечные турбины
• Ансальдо Энергия

Определение: Высокоскоростные двигатели относятся к передовым турбомашинным системам, таким как газовые турбины, паровые турбины, гидравлические турбины и поршневые двигатели, которые работают на высоких скоростях вращения более 1000 оборотов в минуту и мощности выше 500 кВт. Они используются для производства электроэнергии, разведки нефти и газа, авиации, моря и различных промышленных применений для механических приводов. Высокоскоростные двигатели предлагают такие преимущества, как высокая плотность мощности, топливная экономичность, эксплуатационная гибкость и снижение выбросов. Ключевые игроки на этом рынке производят промышленные газовые турбины, аэропроизводные газовые турбины, морские турбины и паровые турбины, используемые в производстве электроэнергии, морской двигатель, сжатие газа и для питания больших насосов и компрессоров на различных объектах.

Несколько других многообещающих отчетов в автомобильной и транспортной промышленности

Рынок морских двигателей

Рынок энергетических установок Captive

Рынок технологий возобновляемой энергетики

Рынок Steam Turbine