Scénario de marché

mondial des fluides diélectriques était évalué à 5,63 milliards de dollars américains en 2023 et devrait atteindre la valorisation boursière de 10,46 milliards de dollars américains d’ici 2032, avec un TCAC de 7,24 % au cours de la période de prévision 2024-2032 .

Les améliorations technologiques, la croissance des infrastructures énergétiques et le fort désir d’efficacité du refroidissement dans de nombreux secteurs ont tous contribué à une augmentation de la demande sur le marché des fluides diélectriques. Le marché mondial des centres de données devrait passer de 328,10 milliards de dollars en 2023 à 792,29 milliards de dollars d'ici 2032, avec le besoin croissant de services cloud et de solutions de stockage de données entraînant des systèmes de refroidissement avancés qui utilisent fortement des fluides isolants. De même, les prévisions suggèrent que le marché des véhicules électriques (VE) atteindra 34 millions d’unités d’ici 2030 – contre 10 millions en 2022 – ce qui nécessitera des batteries efficaces et des refroidisseurs électroniques d’alimentation, augmentant ainsi considérablement la demande de fluides.

La demande en fluides diélectriques peut également être attribuée aux installations d’énergies renouvelables, qui devraient augmenter de 50 % entre 2023 et 2028, parallèlement à d’importants investissements dans l’énergie éolienne et solaire. De telles entreprises s'appuient sur des transformateurs ainsi que sur divers autres composants électriques pour lesquels des liquides diélectriques ou isolants sont essentiels à un fonctionnement efficace ; en outre, le marché mondial des transformateurs devrait croître à un TCAC de 6,5 % entre 2023 et 2028, pour atteindre finalement 80 milliards de dollars en valeur totale sur cette période. Ces appareils jouent un rôle clé au sein des réseaux de distribution mais nécessitent néanmoins des matériaux isolants comme l'huile afin qu'ils ne surchauffent pas lors d'une utilisation normale.

L'automatisation industrielle est un autre facteur alimentant la croissance du marché des fluides diélectriques puisque les systèmes automatisés génèrent de grandes quantités de chaleur nécessitant ainsi des méthodes de refroidissement plus sophistiquées telles que celles impliquant des fluides diélectriques. En outre, il existe également un besoin de solutions de refroidissement efficaces au sein des infrastructures de télécommunications, qui devraient connaître une expansion continue jusqu'en 2028 au moins, car leur TCAC est projeté à environ +5 %. La croissance de diverses technologies, notamment les réseaux mobiles de cinquième génération, nécessite une meilleure gestion des capacités de dissipation thermique liées aux équipements électroniques associés.

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Dynamique du marché

Facteur : forte croissance de la demande de centres de données et de véhicules électriques

Le marché des fluides diélectriques est principalement dominé par les secteurs en expansion des véhicules électriques (VE) et des centres de données. On estime que de 2016 à 2030, les besoins en électricité des centres de données passeront de 286 TWh à environ 321 TWh et pourraient atteindre 658 TWh d'ici 2030, si l'on tient compte de la fin de la loi de Moore et de la croissance industrielle de l'Internet des objets (IoT). Cela signifie que les systèmes de refroidissement auront besoin de davantage de fluides diélectriques, car leur demande augmente rapidement en réponse à cette consommation d'énergie plus élevée uniquement aux États-Unis, où l'on prévoit que, bien qu'il puisse y avoir une baisse de la demande d'énergie des centres de données au cours des prochaines années en raison principalement pour répondre à une recrudescence des besoins en services de données, leur utilisation ne diminuera toujours pas.

Un autre secteur ayant des impacts positifs sur le marché est la croissance exponentielle des véhicules électriques dans le monde ; d'autant plus maintenant que les ventes ont dépassé les 14 millions d'unités rien qu'en 2023 et devraient dépasser les 34 millions d'ici 2030. En outre, les infrastructures de recharge ainsi que les besoins en production de batteries contribuent à stimuler encore davantage le marché des fluides diélectriques. Dans la loi européenne sur l'industrie Net Zero, l'objectif est de satisfaire localement environ 90 % de la demande annuelle de batteries, ce qui se traduit par une capacité d'au moins 550 GWh fabriquée à l'intérieur des frontières de l'UE d'ici 2030.

Tendance : transition vers des fluides diélectriques durables

Les substituts écologiquement durables sont désormais la norme sur le marché des fluides diélectriques. Ce changement est dû à des directives environnementales strictes et à des préoccupations croissantes quant à la manière dont les fluides diélectriques traditionnels affectent l'atmosphère terrestre. Selon les prévisions des analystes, les ventes mondiales de fluides diélectriques biodégradables augmenteront à un taux annuel moyen de 5,8 % jusqu'en 2028 et atteindront 3,2 milliards de dollars . Cette croissance peut être attribuée à la demande de différents secteurs recherchant des options respectueuses de l'environnement.

L’une des raisons pour lesquelles les diélectriques durables sont devenus plus populaires récemment est que les gens souhaitent réduire les émissions de gaz à effet de serre produites par ces matériaux. Les huiles minérales utilisées comme diélectriques contiennent généralement de grandes quantités de dioxyde de carbone, contribuant ainsi grandement au réchauffement climatique par rapport à d'autres types comme les produits biodégradables fabriqués à partir d'huiles végétales qui sont considérées comme neutres en ce qui concerne les niveaux de CO2 enregistrés uniquement au cours de leur cycle de production. Une enquête menée à l'Université de Manchester a révélé que si nous remplacions l'huile minérale à base d'huile végétale, la quantité émise dans l'atmosphère pourrait diminuer jusqu'à quatre-vingt-dix pour cent.

Un autre moteur de cette transformation du marché des fluides diélectriques réside dans notre propre besoin en sources d’énergie renouvelables. En tant que tel, il y a eu un intérêt accru pour les articles appartenant à la catégorie connue sous le nom de diélectriques durables ou d’isolateurs liquides respectueux de l’environnement. Ils sont conçus exclusivement pour être utilisés dans des systèmes de production d'électricité utilisant des ressources alternatives telles que des fermes éoliennes. De plus, les consommateurs sont de plus en plus conscients des produits écologiques et les exigent. En fait, selon les résultats d'une enquête, 66 % des personnes dans le monde préféreraient acheter des marques durables plutôt que d'autres, même si elles coûtent plus cher que les marques non durables. Ce changement d'attitude est particulièrement visible dans l'industrie automobile, où les gens veulent désormais des voitures électriques fonctionnant avec des sources d'énergie vertes qui utilisent des liquides biodégradables pour leurs batteries et leurs systèmes de refroidissement.

Défi : préoccupations écologiques croissantes chez les consommateurs 

Concernant le marché des fluides diélectriques, il n'y a pas de plus grand défi que le souci de l'impact écologique des fluides diélectriques traditionnels. Un certain nombre d’entre eux, comme les fluides silicones et les huiles minérales, ne peuvent pas être décomposés par les organismes vivants ; ce qui représente de grandes menaces pour notre environnement. En fait, des recherches menées à l'Université de Californie ont révélé qu'au cours de leur durée de vie, jusqu'à 50 % de toutes les huiles de transformateur ou autres équipements électriques contenant des liquides diélectriques peuvent s'échapper dans les zones environnantes. Ces problèmes environnementaux deviennent particulièrement problématiques avec les produits chimiques fluorés qui servent de diélectriques dans les applications haute tension, car ils ont un très fort potentiel de réchauffement climatique (GWP). Certains fluorocarbures peuvent être des GES 23 500 fois plus puissants que le CO2 par molécule. Ainsi, les fabricants subissent une pression croissante pour cesser d’utiliser des substances nocives pour l’environnement comme celle-ci, qui contribuent grandement au changement climatique.

Une autre raison pour laquelle les gens s’inquiètent de la pollution causée par les diélectriques est leur capacité à contaminer les ressources souterraines et en eau. Les fuites diélectriques des appareils électriques s'infiltrent dans le sol, affectant les réserves souterraines, mettant ainsi en danger la vie des humains et endommageant également les écosystèmes qui les entourent. L'EPA indique même qu'environ un cinquième (20 %) des sites pollués en Amérique sont liés aux liquides isolants déversés. Afin de contrecarrer ces préoccupations concernant l'environnement, de nombreuses entreprises du marché des fluides diélectriques investissent désormais dans la création de formes alternatives durables de fluides isolants qui se dégradent naturellement au fil du temps sans nuire à rien d'autre autour d'eux. Par exemple, certains fabricants utilisent plutôt des produits à base d’huile végétale ; Non seulement elles se biodégradent facilement, mais elles sont également moins coûteuses que les huiles minérales couramment utilisées aujourd'hui. En effet, selon une étude de l’Université de Manchester : « L’utilisation de liquides isolants à base d’huile végétale peut réduire l’impact environnemental jusqu’à 80 % ».

Cependant, le développement et l’adoption durables posent eux-mêmes des difficultés ; principalement parce que les options écologiques ont tendance à être plus coûteuses pendant les étapes de production que les options traditionnelles, ce qui les rend non compétitives sur les marchés où les prix comptent le plus. En fait, selon l'enquête NEMA, 60 % des personnes interrogées ont cité le coût comme le principal obstacle à l'utilisation de sources d'énergie renouvelables dans les applications diélectriques.

Analyse segmentaire

Par type

Avec plus de 55,35 % de part des revenus du marché, la polyalphaoléfine (PAO) est le premier choix sur le marché des fluides diélectriques en raison de ses excellentes caractéristiques et performances. La raison pour laquelle elle est fréquemment utilisée comme fluide caloporteur réside dans sa capacité inhabituelle à réduire l’impact environnemental de 80 % par rapport aux huiles minérales traditionnelles dans les appareils consommateurs d’électricité de conception compacte qui dissipent des niveaux élevés d’énergie thermique. Ceci mis à part, les PAO restent stables dans des environnements plus rigoureux, ce qui explique pourquoi ils sont préférés pour une utilisation dans les systèmes informatiques militaires ou tout autre appareil fonctionnant à des températures et des tensions très élevées.

Lorsqu'on parle d'isolants tels que les transformateurs, les condensateurs entre autres, on ne peut manquer de mentionner les bonnes propriétés diélectriques que possèdent les PAO ; y compris, mais sans s'y limiter, une faible constante diélectrique comprise généralement entre 2,1 et 2,4 ainsi qu'une rigidité diélectrique élevée, ce qui les rend parfaits pour cette application. Il possède également des capacités d'auto-guérison garantissant des performances toujours fiables, même lorsqu'il entre en contact avec différents types de matériaux au fil du temps, prolongeant ainsi la durée de vie de cet équipement. Les PAO n'ont pas de cycles, de doubles liaisons, d'atomes d'azote et de soufre, d'hydrocarbures cireux ; ils présentent donc une plus grande stabilité dans des conditions caractérisées à la fois par des pressions et des températures élevées, car l'oxydation ne se produit pas facilement.

La PAO connaît une forte demande sur le marché mondial des fluides diélectriques car elle est plus respectueuse de l’environnement que les autres huiles isolantes. Par exemple, les liquides perfluorocarbonés ont été critiqués en raison de leur potentiel de réchauffement climatique (GWP) élevé, tandis que le PAO présente une option plus verte grâce à sa biodégradabilité et à une empreinte carbone moindre. Ces derniers temps, les nanofluides à base de PAO ont été améliorés en ce qui concerne leurs propriétés diélectriques et thermiques en y ajoutant des nanoparticules de MgO. Selon un article publié en 2023 dans la revue Coatings, les nanofluides PAO/MgO présentent une rigidité diélectrique, une résistivité volumique et une permittivité relative beaucoup plus élevées que les PAO pures. La technologie continuera de progresser parallèlement à notre besoin croissant d’isolateurs efficaces et durables ; par conséquent, on s’attend à ce que la demande pour des fluides tels que les PAO continue d’augmenter, les faisant ainsi rester à jamais dominants dans ce secteur industriel.

Par candidature

Sur la base des applications, le segment des transformateurs détenait une part de marché de plus de 27,64 % en 2023 . La raison pour laquelle les transformateurs constituent la principale application sur le marché des fluides diélectriques est due à leur importance dans la gestion thermique ainsi que dans l’isolation électrique. Ces fluides sont nécessaires pour dissiper d’énormes quantités de chaleur produites sous des charges électriques élevées. Par exemple, les huiles de transformateur contenant des nanoparticules d'Al2O3 ont une conductivité thermique de 25,5 W/mK à 25 °C, ce qui augmente leur capacité à réguler efficacement la chaleur au sein du système. De plus, ces huiles ont normalement une tension de claquage diélectrique supérieure à 28 kV RMS, ce qui assure une protection contre les champs électriques très puissants et empêche toute forme de décharge électrique.

Une autre utilisation majeure des fluides diélectriques dans les transformateurs est le contrôle de l’humidité. Les huiles de transformateur doivent maintenir de faibles niveaux d’humidité pour éviter une panne diélectrique. Lors du refroidissement, de l'eau dissoute peut être libérée, compromettant ainsi la force isolante du fluide. Le contrôle de l'humidité devient donc important afin d'améliorer la fiabilité et la longévité de ces appareils, car ils peuvent tomber en panne en raison d'une dégradation causée par une température élevée combinée à l'humidité. Lorsque cela se produit, il est recommandé d'effectuer régulièrement une analyse de l'huile pendant la phase de maintenance afin d'identifier les contaminants. suffisamment tôt pour prendre des mesures correctives tout en maintenant un niveau de performance optimal.

L'utilisation intensive de fluides diélectriques dans les transformateurs est également motivée par des raisons environnementales et de sécurité sur le marché des fluides diélectriques. Des pièces résistantes au feu doivent être utilisées pour les transformateurs intérieurs remplis de liquide par des réglementations qui peuvent spécifier des liquides moins inflammables. Ce développement a abouti à l'adoption de substituts biodégradables peu inflammables tels que les huiles végétales ou les esters synthétiques, le rendant ainsi plus sûr pour les personnes tout en préservant l'environnement. Les fluides diélectriques ont été améliorés grâce à la nanotechnologie, leur permettant ainsi de gérer des tensions plus élevées et de faciliter un transfert de puissance plus efficace au sein d'un transformateur. Ce sont quelques-uns des autres facteurs qui font que les applications de transformateurs représentent la part majoritaire en termes de volume de demande au sein de l’industrie des fluides diélectriques.

Par les utilisateurs finaux

Sur la base des utilisateurs finaux, l’industrie électrique et électronique domine le marché des fluides diélectriques en capturant plus de 22,96 % de part de marché en 2023. Les composants tels que les transformateurs qui produisent de grandes quantités de chaleur en ont notamment besoin. Par exemple, les fluides diélectriques additionnés de nanoparticules d'Al2O3 ont une conductivité thermique de 25,5 W/mK à 25 °C, ce qui garantit une dissipation efficace de l'énergie thermique.

Un autre rôle important joué par les diélectriques est le contrôle de l’humidité. Les huiles de transformateur sont spécialement conçues pour maintenir la teneur en humidité suffisamment basse pour ne pas provoquer de pannes diélectriques ; Même une augmentation de l'humidité de seulement 1 % peut diminuer sa résistance jusqu'à 15 %. De plus, les réglementations environnementales contribuent également à la demande pour ces types de fluides. De nombreux pays exigent l’utilisation d’isolants liquides ininflammables ou biodégradables à l’intérieur, tandis que d’autres interdisent totalement leur application pour des raisons de sécurité. Les esters synthétiques ainsi que les huiles naturelles offrent des alternatives sûres réduisant ainsi les risques de pollution environnementale. Les préoccupations environnementales associées au besoin accru de sources de carburant propres ont incité les gouvernements à investir massivement dans les technologies d'énergie renouvelable, créant ainsi de nouveaux marchés.

De plus, les avancées réalisées grâce à la nanotechnologie ont considérablement amélioré les niveaux de performance présentés par différents types de liquides d'isolation électrique actuellement disponibles sur le marché. Ainsi, ils peuvent gérer des tensions nominales de puissance beaucoup plus élevées que jamais auparavant. Par exemple, l’introduction de nanofluides dans de tels matériaux peut augmenter leur valeur de rigidité diélectrique de 40 %, voire plus. Cela montre clairement à quel point le contrôle des flux d’énergie électrique à travers les systèmes modernes est assuré simplement par l’utilisation de diélectriques.

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Analyse régionale

En 2023, la région Asie-Pacifique contrôle plus de 32,92 % du marché des fluides diélectriques. Cette domination est motivée par les percées et le développement dans les secteurs d'utilisation finale les plus importants tels que l'industrie de la défense, les programmes des agences spatiales, les entreprises électriques et électroniques, les centrales de production d'électricité, entre autres domaines considérés comme de haute technologie. La Chine et l’Inde ont augmenté leurs budgets de défense, entraînant ainsi une augmentation de la consommation d’appareils électroniques militaires et de systèmes de communication dans lesquels des fluides diélectriques sont utilisés comme liquides de refroidissement ou isolants. Un fluide diélectrique avancé est également nécessaire pour les composants électroniques des satellites et des engins spatiaux, car l'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) a des missions étendues, tandis que l'Administration spatiale nationale chinoise (CNSA) a besoin de missions plus avancées en raison de ses ambitions en matière d'exploration spatiale.

L'industrie de fabrication de produits électroniques est fortement concentrée sur le marché des fluides diélectriques de la région Asie-Pacifique, des pays comme la Chine, le Japon et la Corée du Sud représentant plus de 60 % de la production mondiale. En raison de ce complexe de supériorité sur les autres, il crée une énorme demande de fluides diélectriques dans les condensateurs et les transformateurs. De 2023 à 2028, le marché de l’électronique grand public devrait avoir un TCAC d’environ 7,5 % dans ce domaine, ce qui signifie que les besoins de consommation seront encore plus élevés au cours de ces années. À l’heure actuelle, le secteur des énergies renouvelables augmente rapidement sa capacité de production d’électricité, non seulement dans diverses provinces de Chine, mais également dans les pays d’Asie du Sud-Est. Dans ce cadre, il a été rapporté qu’ils installeraient environ 21 gigawatts (GW) par an jusqu’en 2030.

De plus, le marché des véhicules électriques en Asie-Pacifique connaît également une croissance rapide et devrait croître à un TCAC de 29,6 % entre 2023 et 2028, grâce aux incitations gouvernementales et à la demande croissante des consommateurs. Étant leader mondial dans la fabrication de batteries, cela crée également un besoin pour le marché des fluides diélectriques dans les systèmes de refroidissement des batteries, et cela se produit en grande partie en Chine, qui domine le marché mondial des batteries lithium-ion. Cela se voit à travers les chiffres : plus de 40 % des lignes de transport d’électricité dans le monde utilisent des huiles isolantes fabriquées en Chine ou des transformateurs qui en contiennent (Quantitative Insights). Mais ce n’est pas seulement une question d’échelle : la Chine possède l’une des plus grandes bases industrielles et l’une des technologies à la croissance la plus rapide au monde. C'est pourquoi les pays de la région Asie-Pacifique investissent massivement dans la R&D sur les fluides diélectriques avancés, dépensant chaque année plus de 500 millions de dollars ; Les quantités produites au niveau régional devraient augmenter d’environ un quart tous les douze mois, compte tenu à la fois des besoins internes et externes. Par conséquent, tous ces différents aspects contribuent à faire de la région APAC un acteur important au sein de l’industrie mondiale de la distribution d’énergie électrique.

Principaux acteurs du marché mondial des fluides diélectriques

• 3M
• Arkema SA
• Cargill, incorporée
• Castrol Limitée (Groupe BP)
• Produits Clearco Co., Inc.
• Dow, Inc.
• Ergon, Inc.
• Exxon Mobil Corporation
• Lanxess AG
• Groupe Nyco
• Radco Industries, Inc.
• Shell SA
• Sentinelle Canada
• Sodic
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché :

Par type

• PAO
• Liquides diélectriques à base d'esters de silicate
• Autres

Par candidature

• Systèmes militaires fermés [Radar et avionique aéronautique]
• Missiles
• Système de munitions
• Systèmes de refroidissement électroniques [Système de refroidissement d'ordinateur à circulation]
• Transformateurs
  • Transformateurs de traction
  • Transformateurs d'éoliennes
  • Transformateurs offshore
  • Transformateurs de distribution
• Disjoncteurs
• Résistances
• Réacteurs
• Autres

Par utilisateur final

• Défense
• Agence spatiale
• Électrique et électronique
• Production d'électricité
• Télécommunications
• Centre de données
  • Fluides de refroidissement par immersion
    • Monophasé
    • Biphasé
• Autres
• VE
• Autres

Par canal de distribution

• En ligne
• Hors ligne

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Le Royaume-Uni
  • Espagne
  • Pays-Bas
  • Italie
  • France
  • Allemagne
  • Pologne
  • Reste de l'Europe
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • Corée du Sud
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique (MEA)
  • Émirats arabes unis
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud