原子时钟市场 SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

原子时钟市场 Size and Trends

估计原子钟市场的价值为: 2024年50.0912亿美元 预计将达到 781.98美元 到2031年达到百万以复合年增长率增长 (CAGR)从2024年到2031年占6.3%.

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预计原子钟市场在预测期间将出现正增长趋势。 电信、银行和金融以及科学研究与发展等各种行业的需求不断增加,预计将推动市场增长。 原子钟在定时和频率标准,导航系统,甚长基线干涉测量(VLBI),深空网络(DSN)等领域发挥着至关重要的作用. 此外,开发小型原子钟和芯片尺度原子钟,用于便携式设备和Tthings(IOT)互联网网络,预计将为在预测时间段内在原子钟市场运营的玩家提供新的收入机会.

原子时钟帮助改进导航系统

世界各地对高度准确的导航系统的需求日益增加。 从智能手机的基本GPS到先进的制导导弹系统,导航依赖于精确的计时. 原子钟在确保导航系统能够确定厘米内的位置方面发挥着至关重要的作用。 其极准确性有助于地图,提供交通信息,并使其他基于位置的服务能够顺利运行. 由于更关键的基础设施和运输都依赖于卫星导航,因此对固岩定时的需要也在增长。 原子钟在数十年中以纳秒精度保持时间的能力上是无与伦比的. 这一可靠性因素对于飞机着陆和自主车辆等应用至关重要。

例如,2022年2月,威斯康星大学-麦迪逊分校的物理学家最近揭开了迄今为止最先进的原子钟之一。 这个被称为光学晶片原子钟的创新装置展现出显著的精度,能够辨别时间差异,每3000亿年只损失一秒. 值得注意的是,它代表了一个“复杂”光学时钟的创始例子,在同一框架内容纳了六个不同的时钟。 这种独特的设计使研究团队能够探索探测引力波,探测暗物质的途径,并通过利用时钟来发现物理学领域的新见解.

Market Concentration and Competitive Landscape

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5G无线网络的推出为原子钟带来了新的机会,但也带来了新的同步挑战. 5G通过光束造型等技术保证千兆比特速度,这些技术依赖于将细胞分割成较小的区域. 其结果是,必须在更广泛的覆盖地区安装和协调更多的基站。 在所有这些节点之间保持准确的时间安排,对于最大限度地减少延迟和确保用户的无缝体验至关重要。 5G的宽宽带宽和复杂的多重接入计划也要求更精确的时间,以避免信号干扰. 没有原子时钟输入,满足5G的同步需求似乎无法实现. 它们与超低漂流保持时间的能力远远超过传统的红宝石或铯钟. 因此,主要5G芯片和基础设施供应商一直在积极研究原子钟的解决方案。 航空母舰正在建造更广泛的计时主干网,其中包括这些高端时钟。 5G中多毫秒同步的紧凑窗口完全通过原子技术变得可行. 随着电信运营商在未来几年继续扩大其5G足迹,它将推动在集中地点和分布式存在点广泛部署原子钟。 它们的无匹配同步能力对于5G网络达到其吞吐量和延迟目标至关重要.

分析员的主要外卖:

由于电信和技术行业的需求日益增加,预计未来数年原子钟市场将稳步增长。 许多新的5G基础设施项目将需要精确的时间安排解决方案,为原子钟供应商提供机会。 保健是原子钟可以增强医学成像技术的另一个新兴领域. 它们的准确性和稳定性也允许新的IOT和网络应用.

然而,原子钟的初始成本高,与成本较低的替代品相比,仍然是限制采用原子钟的一个主要制约因素。 正在进行的研发投资对于销售商通过规模经济和新型微型制造技术降低价格至关重要。 北美和亚太地区的电信业正在大力扩展,这有可能推动电信网络的原子钟集成。 一些国防现代化计划也涉及到原子钟.

工业和消费部门预计将通过融入各种工具(尽管基础较小)成为增长最快的终端用途。 与此同时,学术研究仍然是提供持续需求的坚实支柱。 总的来说,原子时钟市场正在逐渐成熟,出现了稳步的渐进式创新与破坏性的飞跃。 少数主导生产和相关定时技术的顶尖角色的竞争压力将加大。

最后,原子钟市场尽管面临挑战,但具有明确的长期基本面。 那些能够最有效地降低成本或扩大应用的人将找到最大的机会。

市场挑战:高研究与发展成本

原子钟市场面临的主要挑战之一是研发新技术所需的大量投资。 随着原子钟的微型化和倍增不断推进,研发成本继续上升. 此外,与传统时钟相比,较新的和较先进的原子时钟的定价点较高,因此市场采用率较低。

市场机会:扩大最终用途工业

航空航天、电信和科学计量等各种终端用途行业的需求不断增加。 特别是,随着5G网络的扩大,对超精确时间的需求将加快. 也有机会对适合消费电子和IOT设备的原子钟集成电路进行创新。

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在类型方面,铯(Cs)原子钟由于其无与伦比的精度和准确性,预计在2024年贡献最高的49.1%. 铯原子钟被认为是已知最准确的时间和频率标准,在1015年实现了少数部分的长期稳定性. 由于Cs原子钟随时间推移而微小的频率漂移,它被广泛应用于国际计时和导航系统等需要最高的计时精度的应用中. 它们的运作是基于铯-133原子的过渡频率,这种转换提供了非常稳定的参考信号,变化最小. 与其他原子钟类型相比,Cs原子钟在需要修理或重新校正之前也提供较长的寿命. 电信、卫星通信和深空探索等部门的定时应用需求导致铯标准成为民用时间的主要频率参考。

例如,在2021年8月,Microchip是一个制造微控制器、混合信号、模拟和Flash-IP集成电路的厂家。 引进了为军事和工业系统设计的SA65 CSAC,夸大了超高精度和低功耗.

Insights,by end Users - 战略重要性驱动国防机构的需求

在终端用户方面,由于精确的时间安排解决方案的战略重要性,预计国防和空间在2024年将占83.12%的最高份额。 原子钟在导弹制导系统,预警雷达,安全通信系统和信号情报等众多防御技术中发挥关键作用. 它们的超精确时间和频率同步能力对于情报收集、指挥和控制、武器瞄准和其他军事行动至关重要。 许多国家优先考虑原子钟能力方面的技术优势,以获得战略优势. 因此,国防机构在研究资金和采购最先进的原子钟技术中占相当大比例。 军事系统对准确时间的依赖,也促使对现有基础设施进行不断升级,采用更新的和更强有力的原子钟解决方案。

例如,2022年6月,定位、导航和定时解决方案供应商Orolia SA公布了其小型、重量、功率和成本(SWAP-C)微型红宝石振荡器产品线MRO-50的升级版本,以满足不断变化的军事和航空航天需求。

Insights, By application - 导航应用程序中可依赖的导航螺旋原子时钟使用

在应用方面,由于原子钟提供的可靠性,预计导航在2024年将贡献24.12%的最高份额. 精确和持续的时间对跨行业使用的导航系统是必不可少的。 现代导航依赖于卫星发出的信号,这些信号需要上载原子钟进行同步. 虽然传统的原子时钟可能遇到中断,但新兴的Rubidium原子时钟技术提供导航的连续性,即使在GPS拒绝或退化的环境中也是如此. 其复原力和长期准确性支持特派团的关键职能。 铯原子钟进一步提高了民航和海上导航的可靠性. 对备份和自主计时解决方案的需求正在增加自主驾驶,无人机,以及其他机器人. 因此,导航系统对强大和可靠的原子钟的需求在工业中继续全面上升。

Regional Insights

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北美已成为全球原子钟市场的主要区域。 预计该区域2024年的市场份额将达到41.82%。 这可以归因于Microsemi Corporation和Orolia Inc等主要原子钟制造商的强大存在,它们的总部在美国. 原子钟研究与开发的主要部分也在美国进行,国家标准与技术研究所等组织发挥了关键作用. 此外,美国政府一直是用于国防、航空航天和定时系统的原子钟的重要购买者。 这确保了该区域多年来的持续需求。 然而,随着美国制造商向全世界供应钟表,出口也大幅增加。

亚太市场,特别是中国,已成为增长最快的原子钟区域市场,2024年CAGR为7.16%. 中国政府大力投资,主动发展高科技本土能力,推动了我国原子钟业的发展. 电信、电子和基础设施发展的需求日益增加,是增长的主要动力。 武汉华贡高科等制造商迅速崛起,现迎合国内外客户. 随着当地产量的增加,中国的原子钟进口也在稳步减少。 另一方面,出口正在增加,这反映了中国原子钟品牌在全球的竞争力不断提高。 此外,一些中国公司正在积极寻找外国收购机会,以获取关键技术,增加其国际足迹。

Market Report Scope

Key Developments

• 2024年3月28日,印度与其他四个国家一起计划将其计算机系统与国内开发的"Rubidium原子钟"同步. 这个时钟是在2G导航卫星内发射的,由印度空间研究组织(ISRO)开发,与印度区域导航卫星系统(IRNSS)整合,称为NavIC. NavIC是在卡尔吉尔战争期间美国政府拒绝GPS进入印度后开发的. 目前,印度的互联网系统将其时间与基于美国的网络时间协议同步.
• 2024年3月11日,欧洲航天局(欧空局)代表欧盟委员会向Leonardo S.p.A(意大利)和Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica授予一项价值1,330万美元的合同。 合同旨在为伽利略系统设计和开发一种新的超精密原子钟技术.
• 2023年6月,微芯片技术 一种制造微控制器、混合信号、模拟和Flash-IP集成电路。 引入了5071B 铯原子钟,在全球导航卫星系统遭到拒绝的情况下可长期自动保存时间
• 2023年5月,印度宣布计划使用地球同步卫星运载火箭发射其第一颗第二代导航卫星,据印度空间研究组织称
• 2020年10月,微芯技术股份有限公司收购了Tekron International Limited一家网络定时解决方案供应商,将Tekron的专业知识和广泛采用的同步和定时产品加入其组合,在当今日益数字化和网络化的世界中至关重要.

* 定义: 原子钟市场由制造精密计时装置的公司组成,被称为原子钟. 这些高度精确的时钟利用原子过渡的共振来保持时间,为时间和频率提供了比石英时钟更精确的标准. 这个市场上的产品从飞机或GPS网络经常使用的较小的红宝石原子钟到国家计量实验室安装的更大的铯原子喷泉. 具有导航,通信,科学测量等应用.

Market Segmentation

• 类型透视(Revenue, Mn, 2019-2031)
  • Ru (Rb) 原子时钟
  • 铯( Cs) 原子时钟
  • 氢( H) Maser 原子时钟
• 最终用户观察(Revenue, USD Mn, 2019-2031)
  • 防御空间( S)
    • 战斗机和直升机
    • 无人驾驶车辆
    • 装甲车
    • 便携式系统
    • 海军舰艇(驱逐舰、护卫舰等)
    • 潜艇
    • 巡逻艇
  • 电信
  • 研究实验室
• 应用透视(Revenue, USD Mn, 2019-2031)
  • 监督
  • 导航
  • 电子战争
  • 遥测
  • 通讯
• 区域观察(Revenue, Mn, 2019-2031)
  • 北美
    • 美国.
    • 加拿大
  • 拉丁美洲
    • 联合国
    • 联合国
    • 墨西哥
    • 拉丁美洲其他地区
  • 欧洲
    • 德国
    • 吴K.
    • 页:1
    • 法国
    • 意大利
    • 俄罗斯
    • 欧洲其他地区
  • 亚太
    • 中国
    • 印度
    • 日本
    • 澳大利亚
    • 韩国
    • 东盟
    • 亚洲及太平洋其他地区
  • 中东和非洲
    • 南非
    • 海合会 国家
    • 以色列
    • 中东和非洲其他地区
• 关键玩家透视
  • 微芯片技术公司
  • AccuBeat有限公司
  • Excelitas技术公司
  • 奥西略夸尔茨
  • 莱昂纳多·斯帕
  • IQD 频率产品有限公司
  • 奥罗利亚(萨夫兰州)
  • 斯坦福研究系统公司
  • 铁龙国际 有限公司
  • 瓦努阿图-CH JSC
  • 萨夫兰
  • MacQsimal(CSEM)(施魏兹股份有限公司)
  • 瑟莫·费舍尔科学公司