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시장보고서
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열전재료 시장 예측(-2032년) : 재료 유형, 온도 범위, 모듈 유형, 형태, 용도, 최종사용자, 지역별 분석Thermoelectric Materials Market Forecasts to 2032 - Global Analysis By Material Type, Temperature Range, Module Type, Form, Application, End User, and By Geography |
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Stratistics MRC에 의하면, 열전재료 세계 시장은 2025년에 8억 6,000만 달러를 차지하고, 예측 기간 중에 CAGR 13.4%로 성장하여 2032년에는 20억 7,000만 달러에 이를 전망입니다.
열전재료는 제벡 효과나 펠티에 효과에 의해 열에너지를 전기에너지로 직접 변환하거나, 반대로 전기에너지를 열에너지로 변환하는 첨단 물질입니다. 이러한 소재는 움직이는 부품 없이 고체 에너지 변환을 가능하게 하여 발전 및 냉각 응용 분야에서 높은 신뢰성과 효율성을 제공합니다. 이 소재들은 독특한 열전도율과 전기전도율 특성으로 인해 자동차, 항공우주, 전자 등의 산업에서 폐열 회수, 냉동, 에너지 수확에 일반적으로 사용됩니다.
폐열 회수 시스템 수요 증가
자동차, 제조, 발전 등의 산업에서 대량의 폐열이 발생하기 때문에 이 손실된 에너지를 사용 가능한 전기로 변환하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 열전 재료는 에너지 회수를 위한 신뢰할 수 있고 유지보수가 필요 없는 솔루션을 제공하며, 컴팩트한 고체 시스템에 통합하기에 이상적입니다. 세계 에너지 효율 기준이 강화되고 지속가능성 목표가 더욱 강화됨에 따라 기업들은 운영 비용과 배출량을 줄이기 위해 폐열 회수를 채택하고 있으며, 에너지 활용을 최적화할 수 있는 첨단 열전 소재에 대한 수요가 더욱 증가하고 있습니다.
고성능 소재를 구하기 어려움
효율적인 열전변환을 위해서는 높은 ZT(열전도율)를 가진 재료가 필요하지만, 희소하거나 고가이거나 대규모 합성이 어렵다는 단점이 있습니다. 텔루르, 비스무트, 게르마늄과 같은 고성능 열전 화합물에 자주 사용되는 원소는 희소하거나 공급망이 끊어질 수 있습니다. 또한, 이러한 재료를 가공하고 신뢰할 수 있고 내구성이 뛰어난 장치로 통합하는 복잡성이 제조상의 과제가 되고 있습니다. 이러한 제한은 산업 전반의 대량 채택을 방해하고, 비용 효율성을 제한하며, 연구개발 노력을 둔화시키고, 궁극적으로 열전재료 시장의 성장 잠재력을 제한하고 있습니다.
휴대용 및 웨어러블 기기에 대한 수요 증가
피트니스 트래커나 의료용 센서와 같은 웨어러블 기기는 소형의 에너지 효율적인 전원에 대한 의존도가 높아지고 있으며, 열전 발전기는 체온을 이용하여 사용 가능한 전기로 변환할 수 있는 능력 덕분에 스마트한 솔루션으로 부상하고 있습니다. 유연하고 소형화된 열전 소재의 혁신으로 의류 및 액세서리에 쉽게 통합할 수 있게 되었습니다. 동시에 환경에 대한 인식이 높아지면서 지속 가능한 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 사물인터넷(IoT)과 커넥티드 헬스케어 기기의 보급으로 배터리가 필요 없는 상시 발전의 필요성이 가속화되고 있으며, 열전재료는 웨어러블 기술 발전의 최전선에 위치하고 있습니다.
다른 에너지 회수 기술과의 경쟁
유기 랭킨 사이클, 열교환기, 상변화 물질과 같은 대체 기술은 종종 더 높은 효율, 더 낮은 비용 또는 특정 용도에 대한 더 나은 확장성을 제공합니다. 이러한 성숙하고 널리 채택된 시스템은 특히 성능과 투자 수익률이 중요한 대규모 산업 설비에서 열전 솔루션을 능가하고 있습니다. 또한, 경쟁 기술의 발전으로 인해 성능 차이가 계속 벌어지고 있습니다. 그 결과, 산업계는 열전 시스템에 대한 투자를 주저하게 되고, 휴대성, 고체 상태 작동, 낮은 유지보수 요구 사항과 같은 장점에도 불구하고 열전 시스템에 대한 투자가 제한될 수 있습니다.
코로나19 사태는 열전 재료 시장을 크게 혼란에 빠뜨렸습니다. 공급망 혼란, 공장 폐쇄, 주요 제조 지역의 노동력 부족으로 인해 생산 및 자재 수급에 차질이 생겼습니다. 자동차 및 가전 부문 수요 감소는 성장세를 더욱 둔화시켰습니다. 그러나 데이터센터와 원격 근무 증가로 IT 및 통신 분야의 열전 쿨러에 대한 수요가 증가하면서 전반적인 부정적인 영향을 일부 완화시켰습니다. 시장은 현재 산업 활동의 회복과 에너지 효율에 대한 전 세계의 관심으로 회복세를 보이고 있습니다.
예측 기간 동안 비스무스 텔루르화물(Bi2Te3) 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예측됩니다.
비스무트 텔루르화 비스무트(Bi2Te3) 부문은 실온에 가까운 온도에서 높은 효율을 발휘하여 냉장, 전자기기 냉각, 휴대용 발전 등의 용도에 적합하며, 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 높은 제벡 계수, 낮은 열전도율 등 우수한 열전 특성이 보급을 촉진하고 있습니다. 소형, 저소음, 고 신뢰성 고체 냉각 시스템에 대한 수요가 증가하면서 열전 재료 시장에서 비스무트 텔루르화 비스무트의 성장이 지속되고 있습니다.
예측 기간 동안 자동차 분야가 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다.
예측 기간 동안 에너지 효율과 배기가스 감축에 대한 관심이 높아지면서 자동차 분야가 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예측됩니다. 열전 발전기는 배기 시스템의 폐열을 전기로 변환하여 전체 연료 효율을 개선하기 위해 자동차에 점점 더 많이 통합되고 있습니다. 또한, 전기자동차 및 하이브리드 자동차는 열 관리 및 배터리 냉각을 위해 열전 모듈의 혜택을 누리고 있습니다. 지속 가능한 모빌리티의 추진과 환경 규제 강화로 인해 자동차 용도에서 열전기의 채택이 더욱 가속화되고 있습니다.
예측 기간 동안 아시아태평양은 급속한 산업화, 자동차 생산 증가, 에너지 효율 기술에 대한 수요 증가로 인해 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 중국, 일본, 한국과 같은 국가들은 전자, 자동차 기술 혁신, 재생에너지에 많은 투자를 하고 있으며, 열전 응용을 촉진하고 있습니다. 또한, 청정 에너지에 대한 정부의 우대 조치와 첨단 소재에 대한 대규모 연구개발 투자가 이 지역 전체 시장 확대에 더욱 기여하고 있습니다.
예측 기간 동안 북미가 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다. 이는 에너지 효율과 고도의 열관리가 중요한 자동차, 항공우주, 방산 분야에서 수요가 높기 때문입니다. 이 지역은 활발한 연구 자금, 기술 혁신, 에너지 수확 솔루션의 조기 도입 등의 혜택을 누리고 있습니다. 지속 가능한 에너지에 대한 관심이 높아지면서 청정 기술 및 폐열 회수 시스템을 지원하는 정부의 이니셔티브와 함께 전자, 헬스케어, 산업 제조 등 산업 전반 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Thermoelectric Materials Market is accounted for $0.86 billion in 2025 and is expected to reach $2.07 billion by 2032 growing at a CAGR of 13.4% during the forecast period. Thermoelectric materials are advanced substances that convert heat energy directly into electrical energy and vice versa through the Seebeck and Peltier effects. These materials enable solid-state energy conversion without moving parts, making them highly reliable and efficient for power generation and cooling applications. They are commonly used in waste heat recovery, refrigeration, and energy harvesting across industries such as automotive, aerospace, and electronics due to their unique thermal and electrical conductivity properties.
Rising demand for waste heat recovery systems
Industries such as automotive, manufacturing, and power generation produce vast amounts of waste heat, leading to increased interest in technologies that can convert this lost energy into usable electricity. Thermoelectric materials offer a reliable and maintenance-free solution for energy recovery, making them ideal for integration into compact, solid-state systems. As global energy efficiency standards tighten and sustainability goals become more aggressive, companies are adopting waste heat recovery to reduce operational costs and emissions, further boosting demand for advanced thermoelectric materials that can optimize energy use.
Limited availability of high-performance materials
Efficient thermoelectric conversion requires materials with a high figure of merit (ZT), which are often rare, expensive, or difficult to synthesize at scale. Elements like tellurium, bismuth, and germanium commonly used in high-performance thermoelectric compounds are either scarce or subject to supply chain disruptions. Additionally, the complexity of processing and integrating these materials into reliable, durable devices poses manufacturing challenges. These limitations hinder mass adoption across industries, restrict cost-effectiveness, and slow down research and development efforts, ultimately constraining the growth potential of the thermoelectric materials market.
Growing demand for portable and wearable devices
Wearable devices such as fitness trackers and medical sensors increasingly rely on compact, energy-efficient power sources, with thermoelectric generators emerging as a smart solution thanks to their ability to harness body heat and convert it into usable electricity. Innovations in flexible, miniaturized thermoelectric materials have made it easier to embed them into garments and accessories. At the same time, growing environmental awareness is driving interest in sustainable technologies. As the Internet of Things (IoT) and connected healthcare devices become more widespread, the need for constant, battery-free power harvesting is accelerating, placing thermoelectric materials at the forefront of wearable tech advancements.
Competition from other energy recovery technologies
Alternative technologies such as organic Rankine cycles, heat exchangers, and phase change materials often offer higher efficiency, lower costs, or better scalability for specific applications. These mature and widely adopted systems overshadow thermoelectric solutions, especially in large-scale industrial setups where performance and return on investment are critical. Moreover, advancements in competing technologies continue to widen the performance gap. As a result, industries may hesitate to invest in thermoelectric systems, limiting their deployment despite their advantages in portability, solid-state operation, and low maintenance requirements.
The COVID-19 pandemic significantly disrupted the thermoelectric materials market. Supply chain disruptions, factory closures, and labor shortages in key manufacturing regions hindered production and material availability. Reduced demand from the automotive and consumer electronics sectors further slowed growth. However, increased adoption of data centers and remote work spurred demand for thermoelectric coolers in IT and telecom, partially mitigating the overall negative impact. The market is now recovering, driven by renewed industrial activity and a global focus on energy efficiency.
The bismuth telluride (Bi2Te3) segment is expected to be the largest during the forecast period
The bismuth telluride (Bi2Te3) segment is expected to account for the largest market share during the forecast period, due to its high efficiency at near-room temperatures, making it ideal for applications in refrigeration, cooling of electronic devices, and portable power generation. Its excellent thermoelectric properties, including high Seebeck coefficient and low thermal conductivity, drive its widespread use. The increasing demand for compact, silent, and reliable solid-state cooling systems continues to boost the growth of bismuth telluride in the thermoelectric materials market.
The automotive segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the automotive segment is predicted to witness the highest growth rate, due to the growing emphasis on energy efficiency and emission reduction. Thermoelectric generators are increasingly integrated into vehicles to convert waste heat from exhaust systems into electricity, improving overall fuel efficiency. Additionally, electric and hybrid vehicles benefit from thermoelectric modules for thermal management and battery cooling. The push for sustainable mobility and stricter environmental regulations further accelerates thermoelectric adoption in automotive applications.
During the forecast period, the Asia Pacific region is expected to hold the largest market share, due to rapid industrialization, increasing automotive production, and rising demand for energy-efficient technologies. Countries like China, Japan, and South Korea are investing heavily in electronics, automotive innovation, and renewable energy, driving thermoelectric applications. Additionally, government incentives for clean energy and significant R&D investments in advanced materials further contribute to the market's expansion across the region.
Over the forecast period, the North America region is anticipated to exhibit the highest CAGR, owing to strong demand in automotive, aerospace, and defense sectors, where energy efficiency and advanced thermal management are critical. The region benefits from robust research funding, technological innovation, and early adoption of energy-harvesting solutions. Growing interest in sustainable energy, coupled with government initiatives supporting clean technologies and waste heat recovery systems, further fuels market growth across industries such as electronics, healthcare, and industrial manufacturing.
Key players in the market
Some of the key players in Thermoelectric Materials Market include Ferrotec Holdings Corporation, Custom Thermoelectric LLC, Laird Thermal Systems, Phononic, Inc., Gentherm Inc., Thermonamic Electronics Corp. Ltd., Coherent Corp., TE Technology, Inc., Kyocera Corporation, Evident Thermoelectrics, Komatsu Ltd., TEC Microsystems GmbH, Global Power Technologies Inc., European Thermodynamics Limited, and CUI Devices.
In March 2024, Hach introduced the new BioTector B7000 Online ATP Monitoring System for real-time detection of microbial contamination in water treatment processes. It provides rapid results in 5-10 minutes.
In March 2024, Thermo Fisher launched the new Dionex Inuvion Ion Chromatography system designed for simplified and versatile ion analysis for environmental, industrial and municipal water testing labs.
In February 2024, Thermo Fisher announced the launch of its 'Make in India' Class 1 analyser-based Continuous Ambient Air Quality Monitoring System (CAAQMS) to support India's environmental monitoring efforts.