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Escenario de mercado
mundial de rodamientos para vehículos eléctricos se valoró en 5,27 mil millones de dólares en 2023 y se prevé que alcance una valoración de mercado de 64,73 mil millones de dólares para 2032 con una tasa compuesta anual del 32,14% durante el período previsto 2024-2032.
En los últimos años, el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos ha sido testigo de un aumento significativo en la demanda del producto en todo el mundo. Esto está en consonancia con la creciente demanda de vehículos eléctricos. En 2022, las ventas mundiales de vehículos eléctricos alcanzaron alrededor de 10 millones, de los cuales China siguió siendo el mayor contribuyente con más de 5,9 millones de unidades. Sin embargo, sigue siendo una gran preocupación entre los fabricantes adaptarse a la demanda rápidamente cambiante de rodamientos para vehículos eléctricos, ya que la mayoría de los rodamientos para vehículos ICE convencionales o tradicionales no son adecuados para los vehículos eléctricos actuales y tienen que realizar cambios en el diseño con respecto a velocidad, seguridad y capacidad de carga. Como resultado, los fabricantes u OEM están rediseñando y diseñando los rodamientos de los vehículos eléctricos para mejorar la durabilidad y la densidad de potencia de los vehículos eléctricos, lo cual es esencial para evitar fallas prematuras y abruptas. Por lo tanto, el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos ha comenzado a presenciar un crecimiento significativo en la demanda de rodamientos conductores, así como de rodamientos cerámicos, que actúan como aislante, que se están utilizando en los sistemas de propulsión eléctricos.
Según los hallazgos recientes de Astute Analytica, en promedio los vehículos eléctricos tienen al menos 8 cojinetes en el tren motriz y lo mismo en los motores. Se prevé que la demanda de estos productos seguirá creciendo con la rápida adopción de vehículos eléctricos en todo el mundo. Para satisfacer la creciente demanda de rodamientos para vehículos eléctricos, varios fabricantes están trabajando y colaborando con la mayoría de los principales fabricantes de equipos originales. Recientemente, en enero de 2023, Timken firmó un acuerdo con Ford Motor para proporcionar rodamientos de ingeniería para la F-150 Lightning eléctrica de Ford Motor Company. Además, la empresa también adquirió un Engineered Solutions Group (iMECH) para ampliar su cartera de rodamientos Esta adquisición estratégica en el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos también permitiría a la empresa satisfacer la creciente demanda de rodamientos para vehículos eléctricos y realizar ventas cruzadas. De manera similar, NBC Bearings, uno de los mayores fabricantes de rodamientos para vehículos eléctricos en la India, también ha desarrollado rodamientos especializados de bajo ruido para facilitar niveles reducidos de NVH para aplicaciones de vehículos eléctricos, incluidos motores y cubos de ruedas, en vehículos eléctricos de dos y tres ruedas . La empresa atendería principalmente a actores líderes como Mahindra Last Mile Mobility, Altigreen y Ather Energy, entre otros.
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Dinámica del mercado
Conductor: Los rodamientos tradicionales o ICE no son compatibles con vehículos eléctricos
La industria automotriz está experimentando actualmente una transformación significativa con la creciente adopción de vehículos eléctricos (EV) . A medida que estos vehículos ganan terreno en el mercado de rodamientos para vehículos eléctricos, se vuelve esencial comprender las complejidades de sus componentes, especialmente al compararlos con sus contrapartes de motores de combustión interna (ICE). Los rodamientos de vehículos eléctricos están sujetos a un rango de temperatura que es aproximadamente un 20 % más alto que el que enfrentan los rodamientos ICE tradicionales. Este mayor gradiente de temperatura se atribuye en gran medida a su proximidad al motor eléctrico y a las rotaciones de alta velocidad que experimentan. En consecuencia, esto requiere una variación en la composición del material y el tipo de lubricación utilizada. Cuando se trata de velocidad y dinámica de carga, un significativo 85% de los vehículos eléctricos funcionan a RPM más altas en comparación con los vehículos tradicionales. Esta característica operativa exige rodamientos que sean aptos para gestionar mayores velocidades y cargas axiales.
Nuestra investigación indica que cuando los rodamientos tradicionales se utilizan en un entorno de vehículos eléctricos, su vida útil esperada disminuye un 30 %. Esta reducción se puede atribuir a las tensiones operativas distintivas que los vehículos eléctricos imponen a estos componentes. La composición de los materiales es otro ámbito que presencia un cambio en el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos. Un sustancial 70 % de los fabricantes de vehículos eléctricos se están inclinando actualmente por los rodamientos híbridos cerámicos. Su preferencia se debe a la capacidad superior de estos rodamientos para soportar temperaturas más altas y su mayor resistencia a los arcos eléctricos.
Aparte de esto, los vehículos eléctricos tienen inherentemente un perfil operativo más silencioso en comparación con los vehículos ICE. Esta diferencia ha fijado las expectativas de los consumidores, con un enorme 90% anticipando un viaje más silencioso con los vehículos eléctricos. Esta expectativa subraya la necesidad de contar con rodamientos silenciosos en los vehículos eléctricos. Además, las prácticas de lubricación de los vehículos eléctricos difieren de las de los vehículos tradicionales. Las grasas que han sido estándar para los rodamientos ICE no funcionan para los vehículos eléctricos. Un asombroso 95% de los fabricantes de vehículos eléctricos recomiendan ahora el uso de lubricantes especiales para impedir el desgaste prematuro.
Desafíos: Problemas eléctricos en los rodamientos de vehículos eléctricos
Los motores eléctricos de los vehículos constan de numerosas piezas, siendo los rodamientos los más susceptibles a sufrir fallos eléctricos. En los últimos tiempos, los vehículos eléctricos (EV) han informado de un aumento en las complicaciones eléctricas dentro de estos rodamientos, lo que genera preocupaciones considerables sobre la longevidad de los sistemas de energía basados en motores. Un elemento central de cada vehículo eléctrico de batería (BEV) e híbrido es un motor/generador de tracción de corriente alterna (CA) trifásico en el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos. Dado que las baterías ofrecen corriente continua (CC), los inversores, también denominados variadores de frecuencia (VFD), son esenciales para la conversión de CC a CA. Sin embargo, estos inversores generan sin darse cuenta tensiones no deseadas en los ejes del motor. Sin una conexión a tierra constante y duradera, este voltaje puede corroerse y, en última instancia, provocar el deterioro de los cojinetes del motor.
Este daño eléctrico a los rodamientos presenta una situación oculta en los vehículos eléctricos, lo que lleva a los ingenieros automotrices a abordar desafíos sin precedentes. La naturaleza errática de los voltajes del eje inducidos por el inversor, que tienden a seguir el camino de menor resistencia, significa que soluciones como los cojinetes de motor aislados podrían simplemente redirigir el daño a otras partes, incluidos los cojinetes de la caja de cambios o los cojinetes de las ruedas. Curiosamente, incluso los rodamientos del motor de combustión interna de un híbrido pueden sufrir este problema cuando el vehículo funciona en modo eléctrico.
Tendencia: el auge de los rodamientos inteligentes en los vehículos eléctricos
Los rodamientos han evolucionado desde meras esferas de acero hasta dispositivos sofisticados equipados con sensores integrados en el mercado de los rodamientos. Los vehículos eléctricos modernos aprovechan estos rodamientos avanzados y los utilizan como herramientas para recopilar y transmitir información sobre el estado del tren motriz. Por ejemplo, los patrones de vibración de los rodamientos ahora pueden ofrecer información sobre posibles problemas del tren motriz e incluso proporcionar datos sobre el uso y las condiciones del terreno. La revolución digital ha marcado el comienzo de un cambio del mantenimiento reaccionario al anticipatorio. Las herramientas avanzadas de la Industria 4.0, como los sensores instalados en los componentes automotrices, ofrecen información sobre el rendimiento en tiempo real que puede incorporarse a los sistemas de monitoreo de los fabricantes. Entre estas innovaciones se encuentran rodamientos inteligentes compatibles con el Internet Industrial de las Cosas (IIoT). Estos rodamientos poseen la capacidad de autoevaluar y predecir problemas futuros.
Al estar en el centro de los mecanismos giratorios, los rodamientos inteligentes están ubicados de manera óptima para facilitar un enfoque de mantenimiento con visión de futuro. Pueden proporcionar datos valiosos sobre aspectos como la velocidad del rodamiento, la dirección y las diversas fuerzas que los afectan.
Según datos de ACS, los motores de vehículos eléctricos pueden alcanzar hasta 15.000 revoluciones por minuto (rpm), en contraste con las apenas 8.000 rpm de los motores de combustión interna, mientras que la mayoría de los automóviles de consumo rondan las 6.000 rpm . Las rpm mejoradas en los motores eléctricos no sólo acentúan el rendimiento sino que también eliminan la necesidad de transmisiones costosas y pesadas en el mercado de rodamientos. Sin embargo, esto impone estrictas expectativas de calidad en todos los componentes del sistema de propulsión. Los rodamientos de los vehículos están expuestos a un estrés y un desgaste inmensos, dependiendo de su uso. Deben soportar importantes fuerzas centrífugas y, al mismo tiempo, garantizar un calentamiento autoinducido limitado debido a una rotación rápida. Más allá de los rodamientos, los diseñadores también deben tener en cuenta la vida útil del vehículo, que se espera que siga siendo confiable en distancias extensas y en los años venideros.
Análisis segmentario
Por tipo
Por tipos de vehículos, el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos está dominado por los vehículos eléctricos de batería (BEV), que representan el 54,2 % de participación en los ingresos en 2023 y se prevé que aumenten ligeramente hasta el 55,0 % en 2032. Vehículos eléctricos híbridos (HEV) e híbridos enchufables Los vehículos eléctricos (PHEV) le siguen de cerca, con cuotas del 35,7% y el 10,1% en 2023 , respectivamente.
Tecnológicamente, la necesidad de rodamientos que se adapten a las rotaciones de alta velocidad en los vehículos eléctricos es primordial. Estos rodamientos también abordan desafíos como mantener la lubricación y proteger contra contaminantes. Además, la introducción de rodamientos híbridos, que combinan anillos de acero con componentes de nitruro de silicio, muestra innovación a la hora de abordar los peligros potenciales que plantean los motores eléctricos robustos de los vehículos eléctricos. Este diseño híbrido no sólo garantiza la eficiencia operativa sino que también prolonga la vida útil de los sistemas de propulsión de los vehículos eléctricos.
Por producto
El mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos presenta una segmentación de productos diversa, liderada de manera destacada por los rodamientos de bolas. A partir de 2023, los rodamientos de bolas dominarán el mercado con una cuota del 44,6%. Se prevé que su preeminencia continúe, asegurando una cuota del 44,3% en 2032 gracias a su reducida superficie de contacto, lo que les permite minimizar la fricción considerablemente, y la versatilidad en vehículos tanto de dos como de cuatro ruedas asegura su relevancia. Mientras tanto, los cojinetes lisos o de casquillo, aunque más rudimentarios, ofrecen una gran capacidad de carga y resistencia contra cargas de impacto. Se prevé que su demanda crezca de manera constante durante el período de pronóstico, enfatizando su utilidad en aplicaciones que exigen resistencia a movimientos oscilatorios.
Aparte de esto, los rodamientos de rodillos, que tendrán una participación de mercado sustancial del 37,0% en 2023. Esto se puede atribuir a su eficiencia superior para soportar fuertes cargas radiales y axiales al tiempo que reducen eficazmente la fricción rotacional. Las industrias que abarcan bienes de capital, automóviles, electrodomésticos y aeroespacial prefieren particularmente los rodamientos de rodillos, lo que subraya su amplia aplicación.
Por materiales
Por materiales, el acero tiene la corona en el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos (EV). En 2023, el acero obtuvo la mayor cuota de mercado de rodamientos para vehículos eléctricos, una tendencia que se prevé persista hasta 2032. A partir de 2023, los rodamientos de acero constituían un sustancial 40,8 % del mercado, y las proyecciones muestran una caída marginal al 40,7 % para 2032. El uso de acero en los rodamientos de vehículos eléctricos se atribuye a su papel fundamental en los componentes y anillos de los rodamientos de bolas y de rodillos, satisfaciendo las crecientes demandas de rendimiento y velocidad en los sistemas de propulsión, particularmente en los motores eléctricos.
Curiosamente, la cerámica, debido a sus propiedades inherentes de aislamiento eléctrico, está emergiendo como un segmento crucial. Su crecimiento es particularmente notable en aplicaciones de alta velocidad y como antídoto contra los problemas de descargas eléctricas. Al incorporar bolas cerámicas, la creación de rodamientos híbridos se ha convertido en una solución innovadora. A pesar de sus costes más elevados, el mercado de los rodamientos de bolas cerámicos está impulsado por sus ventajas, como una densidad un 40 % menor que la del acero, temperaturas operativas reducidas y una vida útil más larga.
Por categoría de vehículo
El mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos (EV) es testigo de una fuerte afluencia de demanda proveniente de vehículos de pasajeros. En 2023, los vehículos de pasajeros representarán un 72,8% de la cuota de mercado. Se prevé que este dominio se mantenga con una modesta disminución al 71,9% para 2032. El aumento de las ventas de vehículos de pasajeros, particularmente en las naciones emergentes, impulsado por el aumento de los ingresos disponibles, ha apuntalado el crecimiento de este segmento. Sin embargo, la categoría de vehículos comerciales está destinada a una rápida expansión, y se espera que su participación de mercado aumente del 27,2% en 2023 al 28,1% en 2032.
El rápido crecimiento en el segmento comercial puede atribuirse a la creciente popularidad de los autobuses eléctricos, particularmente en países como China e India. A medida que se intensifican los compromisos globales para combatir el cambio climático, los camiones eléctricos están experimentando una aceptación más amplia. Curiosamente, si bien solo el 0,3% de las camionetas vendidas en 2021 fueron eléctricas, el mercado de vehículos en general informó que casi el 10% de todas las ventas fueron vehículos eléctricos. El impulso hacia la electrificación de los camiones de larga distancia, junto con la necesidad de infraestructuras de red mejoradas, ofrece un horizonte prometedor para el segmento de vehículos comerciales en el mercado de vehículos eléctricos.
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Análisis Regional
El mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos está atravesando una fase transformadora, en la que diferentes regiones son testigos de diferentes trayectorias de crecimiento. Donde, la región de Asia Pacífico destaca de forma destacada en el mercado. Para 2032, está preparado para controlar una cuota de mercado superior al 54% gracias al gran volumen de vehículos eléctricos (EV) que se producen y consumen en esta región. Solo China espera tener más de 15 millones de vehículos eléctricos en sus carreteras para 2025. Este crecimiento se corresponde con el ambicioso objetivo de la India de lograr un 30% de movilidad eléctrica para finales de la década, lo que se traducirá en casi 7 millones de vehículos eléctricos nuevos. Japón, que no quiere quedarse atrás, pretende registrar al menos 2 millones de vehículos eléctricos nuevos para 2025. Este impresionante crecimiento está respaldado por el establecimiento de más de 5.000 estaciones de carga en Corea del Sur y más de 50.000 puntos de carga en China. Además, la región de Asia Pacífico alberga varios fabricantes importantes de baterías para vehículos eléctricos, con más de 120 instalaciones de producción solo en China. Los centros automotrices como Tailandia e Indonesia han invertido más de mil millones de dólares en conjunto en los últimos dos años para fomentar la infraestructura de vehículos eléctricos.
Europa le sigue de cerca, contribuyendo con más del 27% a los ingresos globales del mercado de rodamientos para vehículos eléctricos. El enfoque de la región hacia el transporte sostenible se ejemplifica en el hecho de que el Reino Unido planea prohibir la venta de automóviles nuevos de gasolina y diésel para 2030, allanando el camino para un futuro dominado por los vehículos eléctricos. Solo Alemania vendió más de 833.000 vehículos eléctricos en 2022, seguido de Francia con 346.000 unidades. Además, las ventas de vehículos eléctricos en España superaron recientemente las 100.000 unidades anuales. Los fabricantes de automóviles europeos también están invirtiendo fuertemente en infraestructura para vehículos eléctricos, con más de 10 mil millones de dólares comprometidos para los próximos cinco años.
Principales actores en el mercado mundial de rodamientos para vehículos eléctricos
Descripción general de la segmentación del mercado:
Por tipo
Por producto
Por materiales
Por canal de venta
Por categoría de vehículo
Por aplicación
Por región
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