Tamaño del mercado, participación, crecimiento y análisis de la industria del sistema de propulsión eléctrica, por tipo (motor de iones en red (GIE), propulsor de efecto Hall (HET), propulsor de plasma multietapa de alta eficiencia (HEMPT), propulsor de plasma pulsado (PPT) y otros), por aplicación (nanosatélite y microsatélite) y pronóstico regional hasta 2035

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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MERCADO DE SISTEMA DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA

Se estima que el mercado mundial de sistemas de propulsión eléctrica tendrá un valor de aproximadamente 0,61 mil millones de dólares en 2025, y se espera que crezca a 0,75 mil millones de dólares en 2026. Se prevé que el mercado alcance los 4,595 mil millones de dólares en 2035, expandiéndose a una tasa compuesta anual del 22,2% de 2025 a 2035.

Un Sistema de Propulsión Eléctrica (EPS) se define como un método de propulsión que emplea energía eléctrica para impulsar un vehículo, barco o satélite. Siguen siendo fundamentales en el cambio hacia mayores niveles de eficiencia y sostenibilidad en el mar, el aire y la carretera.

HALLAZGOS CLAVE

CRISIS GLOBALES QUE IMPACTAN EL MERCADO DE SISTEMA DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA

La industria de sistemas de propulsión eléctrica tuvo un efecto negativo debido a interrupciones en la cadena de suministro durante la pandemia de COVID-19

La pandemia mundial de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, y el mercado ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento de la CAGR es atribuible al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a niveles prepandémicos.

El estallido de la pandemia de COVID-19 afectó a todos los sectores de la cadena de suministro mundial, incluida la producción de baterías, motores eléctricos y semiconductores, componentes clave para los sistemas de propulsión eléctrica. Esto, a su vez, influyó en el desempeño de las empresas manufactureras en términos de lograr sus objetivos de producción. Las medidas pandémicas, como el bloqueo y la restricción del movimiento de bienes y materias primas, también limitaron el tiempo de fabricación y entrega de los productos.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

Integración con fuentes de energía renovables para impulsar el crecimiento del mercado

Una de las tendencias clave es el crecimiento del rendimiento de las baterías: capacidad y densidad de potencia. Se ha descubierto que el desarrollo de la tecnología de iones de litio está en curso y se están desarrollando otras tecnologías, como las baterías de estado sólido y las baterías de litio-azufre, por su potencial para ofrecer una mayor densidad de energía, velocidades de carga más rápidas y soluciones más seguras. El uso de EPS con energías renovables como la solar y la eólica se está abriendo camino gradualmente en el mercado, especialmente en las industrias marina y automotriz. Carga de vehículos eléctricos desde Estaciones de Energía Solar y aprovechamiento deenergía renovableEn el movimiento de barcos eléctricos se experimenta cada vez más.

• Según la Agencia Espacial Europea (ESA), más del 60% de los nuevos lanzamientos de satélites en 2024 utilizaron propulsión eléctrica para mejorar la eficiencia del empuje y ahorrar combustible.

• El programa de tecnología de propulsión de la NASA informó que la propulsión eléctrica ha reducido los costos operativos de los satélites en un 35%, permitiendo misiones de mayor duración y menores necesidades de mantenimiento.

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SEGMENTACIÓN DEL MERCADO DE SISTEMA DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en motor de iones en red (GIE), propulsor de efecto Hall (HET), propulsor de plasma multietapa de alta eficiencia (HEMPT), propulsor de plasma pulsado (PPT) y otros.

• Motor de iones en rejilla (GIE): los motores de iones en rejilla son un tipo de propulsión eléctrica en el que un propulsor, generalmente xenón, primero se ioniza y luego se acelera mediante una serie de rejillas electrostáticas hacia la generación de empuje. Los iones se disparan a una velocidad considerable y se introducen electrones para minimizar la formación de la columna de escape.
• Propulsor de efecto Hall (HET): los propulsores de efecto Hall básicamente utilizan un campo magnético para confinar electrones que combinan un propulsor que en la mayoría de los casos es xenón. Los iones son acelerados por un campo eléctrico y su propulsor se neutraliza cuando sale del propulsor para generar el empuje.
• Propulsor de plasma multietapa de alta eficiencia (HEMPT): específicamente, el HEMPT funciona con el mecanismo que genera plasma o gas ionizado y lo acelera a través de una serie de etapas de campo magnético que está diseñado de manera que optimiza su eficiencia con muy baja erosión en las piezas del motor.
• Propulsor de plasma pulsado (PPT): los propulsores de plasma pulsado funcionan según su capacidad de almacenar carga eléctrica en un condensador y descargarla en pasos. La descarga eléctrica gasifica o vaporiza un propulsor sólido o gaseoso, típicamente teflón, y proporciona empuje mediante aceleración.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en nanosatélites y microsatélites.

• Nanosatélite: los sistemas eléctricos son precisamente eficaces para generar el empuje prolongado y de baja potencia que se requiere para cualquier reposicionamiento y estabilización del satélite durante ciclos largos. Esta capacidad es de gran importancia para los nano y microsatélites que vuelan en LEO o en cualquier otra órbita que requiera una gran precisión.
• Microsatélite: los nano y microsatélites pueden necesitar un mantenimiento de posición que los coloque en una órbita o formación particular para los requisitos de su misión. La propulsión electrojet es un motor eficiente de bajo empuje que permite a una nave espacial luchar contra la gravedad y las fuerzas aerodinámicas para mantener una posición orbital durante un tiempo agradable.

DINÁMICA DEL MERCADO

La dinámica del mercado incluye factores impulsores y restrictivos, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado.                  

Factores impulsores

Regulaciones ambientales y reducción de emisiones para impulsar el mercado

Un factor en el crecimiento del mercado del sistema de propulsión eléctrica son las regulaciones ambientales y la reducción de emisiones. Los mercados de transporte y envío de todo el mundo se enfrentan a estándares de emisiones más altos establecidos por gobiernos y autoridades reguladoras. Los sistemas de propulsión eléctrica actualmente en uso también generan emisiones mínimas y se están adoptando como una forma de, en primer lugar, reducir las emisiones de dióxido de carbono de una empresa y, en segundo lugar, para cumplir con los objetivos de las iniciativas ambientales de la empresa, las regulaciones de cumplimiento ambiental como el límite de azufre de la OMI para 2020 y también los estándares de emisiones automotrices.

• Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, la transición global hacia misiones espaciales sostenibles aumentó la demanda de sistemas de propulsión eléctrica en un 42% en los últimos tres años.

• La Agencia Internacional de Energía (AIE) afirmó que las tecnologías de propulsión eléctrica ofrecen una eficiencia un 50% mayor en comparación con la propulsión química tradicional, lo que impulsa una rápida adopción en las naves espaciales comerciales.

Crecimiento de vehículos eléctricos (EV) para expandir el mercado

Actualmente, la industria automotriz se enfrenta a una transición desde los modelos de vehículos convencionales, donde se utilizan nuevas tecnologías para crear vehículos con ayuda de la electricidad, innovaciones en la producción de baterías y el estímulo de la demanda de vehículos ecológicos y los estímulos por parte del gobierno. La creciente demanda de turismos y vehículos de transporte eléctricos son demandas clave que están impulsando el desarrollo y la adopción de sistemas de propulsión eléctrica, y la mayoría de las empresas fabricantes de automóviles están cambiando su enfoque hacia la fabricación de automóviles eléctricos. Dentro de la industria aeroespacial,movilidad electricaen términos de drones eléctricos y los próximos VTOL eléctricos para el transporte aéreo urbano, p. eVTOL está creando demanda de propulsión eléctrica.

Factor de restricción

Altos costos iniciales que podrían impedir el crecimiento del mercado

Los sistemas de propulsión eléctrica, especialmente los sistemas que utilizan propulsores de iones, propulsores de efecto Hall y baterías de estado sólido, son costosos de diseñar y fabricar. El material, los componentes y la geometría compleja asociados con este tipo de sistemas los hacen más costosos que las técnicas de propulsión convencionales. El coste de inversión inicial para montar la infraestructura de carga de los coches eléctricos o las redes de suministro de electricidad para barcos o aviones eléctricos implica esencialmente importantes costes de los trámites necesarios para empezar a utilizar estos sistemas a gran escala.

• Según la Oficina de Responsabilidad Gubernamental de EE. UU. (GAO), el 28% de las empresas aeroespaciales enfrentan limitaciones debido a los altos costos iniciales de desarrollo y prueba de unidades de propulsión eléctrica.

• La Comisión Europea señaló que el 21% de los proyectos espaciales en curso se retrasan debido a la infraestructura limitada y la mano de obra calificada en la integración de la propulsión eléctrica.

Avances en la tecnología de baterías para crear oportunidades para el producto en el mercado

Oportunidad

 

Los avances en el desarrollo de líneas de tiempo, química de baterías y métodos de carga de baterías de iones de litio, baterías de estado sólido y supercondensadores están mejorando la densidad de energía de los sistemas de propulsión eléctrica. Estos avances dan como resultado especificaciones mejoradas como mayores alcances, mayor potencia o menores tiempos de carga; factores que hacen que la propulsión eléctrica sea más viable en numerosas configuraciones. Durante el siglo pasado, la ciencia de las baterías ha avanzado significativamente y resulta evidente que los costos de las baterías se están reduciendo. Los menores costos de las baterías reducen el costo de los sistemas de propulsión eléctrica, lo que los hace viables en su aplicación en áreas como el transporte, aeroespacial y defensa que se han visto obstaculizados en el pasado debido a los costes.

• La NASA informó que más de 45 próximas misiones planean integrar la propulsión solar-eléctrica, ofreciendo importantes oportunidades para la exploración del espacio profundo y el despliegue de satélites.

 

• La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) confirmó la inversión en el desarrollo de sistemas de propulsión de iones un 30% más eficientes, lo que presenta grandes oportunidades para el crecimiento de la industria regional.

 

El almacenamiento y la densidad de energía limitados podrían ser un desafío potencial para los consumidores

Desafío

 

Empezando por la propulsión eléctrica de vehículos, los barcos y sus usos aeroespaciales dependen totalmente de las baterías. Las baterías existentes, como las de iones de litio, tienen ciertos inconvenientes en cuanto a la densidad de energía y limitan el alcance y la potencia de los sistemas de propulsión eléctrica en mucha mayor medida que los sistemas de combustible convencionales. Las baterías necesarias para la propulsión eléctrica son muchas veces voluminosas y pesadas, lo que puede resultar inconveniente en áreas de aplicación como la aviación o la exploración espacial, donde el peso es lo más importante. En cuanto a la potencia, el tamaño y el uso de la batería, el diseño se vuelve complejo debido a las diferentes compensaciones asociadas con la batería.

• Según el Departamento de Defensa de Estados Unidos, el 25% de los proyectos de propulsión eléctrica encuentran problemas con la gestión y la densidad de energía durante misiones de larga duración.

 

• El Instituto Europeo de Política Espacial afirmó que el 19% de los programas globales enfrentan desafíos de estandarización entre proveedores de componentes de propulsión y agencias de prueba.

 

Perspectivas regionales del mercado de sistemas de propulsión eléctrica

• América del norte

América del Norte es la región líder en el mercado de sistemas de propulsión eléctrica y representará aproximadamente el 38% de la participación global en 2024. El crecimiento del mercado está respaldado por fuertes inversiones gubernamentales en programas satelitales, misiones de exploración espacial y propulsores eléctricos de alta potencia. Además, los operadores de satélites comerciales en los EE. UU. están adoptando cada vez más sistemas de propulsión eléctrica tanto para el mantenimiento de la posición como para las maniobras orbitales.

• Europa

Europa posee alrededor del 25% de la cuota de mercado y está impulsada por iniciativas avanzadas de I+D de agencias espaciales nacionales y empresas privadas. Los fabricantes europeos están desarrollando activamente propulsores de efecto Hall y sistemas de propulsión totalmente eléctricos para satélites orbitales, centrándose cada vez más en soluciones de propulsión de potencia baja y media para naves espaciales pequeñas y medianas.

• Asia

Asia-Pacífico es la región de mercado de más rápido crecimiento, impulsada por la rápida expansión de los programas espaciales de China, India y Japón. Se espera que la región crezca a una tasa compuesta anual de aproximadamente el 13,2 % entre 2021 y 2033, y se prevé que China represente casi el 12 % del mercado mundial para 2025. El aumento de la inversión en constelaciones de satélites y la investigación espacial está respaldando la adopción de sistemas de propulsión eléctrica.

Actores clave de la industria

El mercado de sistemas de propulsión eléctrica está impulsado por una combinación de instituciones aeroespaciales establecidas y empresas comerciales innovadoras. Aerospace Corporation, un centro de I+D con sede en EE. UU., respalda las pruebas avanzadas de propulsores y la integración de sistemas, proporcionando una infraestructura crítica para el desarrollo de la propulsión. La italiana SITAEL S.p.A. produce una gama de propulsores, desde sistemas de efecto Hall de baja potencia hasta sistemas magnetoplasma dinámicos de alta potencia, y ha ampliado la producción industrial con su Smart Space Factory.

• Aerospace Corporation: según el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU., Aerospace Corporation ha respaldado más de 70 misiones de propulsión eléctrica con pruebas avanzadas en el espacio y validación de ingeniería.

• SITAEL: Según la Agencia Espacial Italiana (ASI), SITAEL desarrolló más de 120 propulsores de efecto Hall utilizados en satélites comerciales europeos para mejorar la resistencia de la misión y la rentabilidad.

Bellatrix Aerospace en India se centra en la propulsión monopropulsor verde y de efecto Hall para microsatélites, apuntando a mercados emergentes y servicios en órbita. Busek Co. Inc., con sede en EE. UU., tiene una trayectoria comprobada de vuelo en Hall y propulsores de electropulverización para satélites comerciales y gubernamentales, mientras que Accion Systems Inc. se especializa en propulsión miniaturizada para satélites pequeños y constelaciones de viajes compartidos.

Juntas, estas empresas cubren aplicaciones que van desde la propulsión de satélites GEO/MEO y misiones de espacio profundo hasta pequeñas constelaciones de satélites. El crecimiento del mercado está impulsado por avances en impulsos específicos, eficiencia energética, integración de sistemas y capacidades de fabricación escalables.

Principales empresas del mercado de sistemas de propulsión eléctrica

• Corporación Aeroespacial

• SITAEL S.p.A.

• Bellatrix Aeroespacial

• Busek Co. Inc.

• Acción Systems Inc.

Desarrollos de la industria

El mercado de sistemas de propulsión eléctrica está avanzando a través de la producción a escala industrial, la innovación de productos y colaboraciones estratégicas. Las empresas están ampliando sus capacidades de fabricación con líneas de montaje en salas limpias, cámaras de vacío térmico y producción en serie para satisfacer la creciente demanda. Las innovaciones incluyen propulsores de efecto Hall para satélites pequeños, propulsión eléctrica por respiración de aire para órbitas terrestres bajas y propulsores dinámicos de magnetoplasma para misiones en el espacio profundo, que mejoran la eficiencia y reducen el consumo de energía.

Las asociaciones estratégicas, las empresas conjuntas y las fusiones están acelerando la adopción, respaldando aplicaciones como la eliminación de desechos de satélites, el servicio en órbita y el despliegue de constelaciones, al tiempo que permiten la integración de la cadena de suministro y la reducción de costos. El mercado también se está moviendo hacia plataformas de extremo a extremo que combinan producción de propulsores, suministro de energía, integración de sistemas y pruebas, mejorando la eficiencia operativa y posicionando a las empresas para un uso más amplio en los sectores satelital, de defensa, marino y aeroespacial.

Cobertura del informe

El informe proporciona un análisis detallado del mercado de sistemas de propulsión eléctrica, que cubre el tamaño del mercado, el crecimiento previsto, la segmentación regional, los desgloses de aplicaciones y componentes, el panorama competitivo, los actores clave y los desarrollos recientes. Ofrece información útil para tomadores de decisiones, proveedores de tecnología, fabricantes de satélites e inversores, destacando los impulsores del crecimiento, el posicionamiento competitivo y las oportunidades estratégicas en este mercado en evolución.