열전 발전기 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 구성 요소별(열전 모듈, 열원, 냉측, 전기 부하), 와트별, 애플리케이션별, 최종 사용자 산업별 및 지역 분석, 2025-2032

시장 정의

열전 발전기(TEG)는 양면 사이의 온도 차이를 이용하여 열을 직접 전기로 변환하는 고체 장치입니다. Seebeck 효과를 기반으로 작동하며 움직이는 부품이 없어 신뢰성이 높고 유지 관리가 필요 없으며 완전히 조용합니다.

TEG는 자동차, 우주 임무, 원격지에서 폐열로부터 전력을 생산해 에너지를 절약하고, 배터리나 연료를 사용하기 어려운 곳에 전기를 공급하는 데 사용됩니다. 시장은 열을 전기로 바꾸는 장치를 만들고 판매하는 데 초점을 맞춘 글로벌 산업을 말합니다.

이 보고서는 시장 개발의 주요 동인을 탐색하고, 자세한 지역 분석과 미래 기회를 형성하는 경쟁 환경에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

열전 발전기 시장개요

세계 열전 발전기 시장 규모는 2024년 8억 2,630만 달러로 평가되었으며, 2025년에는 9억 3,500만 달러, 2032년에는 18억 3,110만 달러에 이를 것으로 예상되며, 2025년부터 2032년까지 연평균 성장률(CAGR) 10.62%로 성장할 것으로 예상됩니다.

컴팩트하고 내구성이 뛰어난 디자인은 시장의 주요 성장 동력입니다. 효율성이 향상되면 모바일, 원격 및 공간이 제한된 환경에 이상적인 더 작고 가벼운 장치가 가능해지며 항공우주, 방위 및 산업 분야 전반에 걸쳐 TEG 애플리케이션이 확장됩니다.

열전 발전기 산업에 종사하는 주요 회사로는 Gentherm, Coherent Corp., Ferrotec Corporation, Komatsu Ltd., Yamaha Corporation, Global Power Technologies, KYOCERA Corporation, TEC Microsystems GmbH, TECTEG MFR, RIF, Kryotherm, Align Sourcing LLC., Crystal Ltd., Same Sky 및 Ecogen Technology가 있습니다.

지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요 증가와 에너지 효율성 향상으로 인해 시장은 꾸준한 성장을 보이고 있습니다. 열전 재료의 발전과 함께 탄소 배출 감소에 대한 전 세계적인 관심이 높아지면서 열전 발전기의 혁신이 주도되고 있습니다.

열전 발전기(TEG)는 폐열을 사용 가능한 전기로 효율적으로 변환하는 기능으로 인해 점점 더 많은 투자와 연구 관심을 받고 있으며 다양한 산업에 이상적입니다. 지속적인 연구 및 기술 개선을 통해 성능을 향상하고 비용을 절감하며 향후 시장 잠재력을 확대할 것으로 예상됩니다.

• 2024년 1월 국립재료과학원 연구진은 자석과 열전재료를 결합한 열전영구자석을 개발했다. 이 하이브리드 구조는 횡열전 변환을 향상시켜 외부 자기장이 필요 없이 효율적인 냉각 및 발전을 가능하게 합니다. 이번 개발은 차세대 IoT 시스템의 고급 열 관리 및 에너지 수확 분야에 잠재적인 응용 가능성을 제시합니다.

주요 내용:

1. 2024년 열전발전기 시장 규모는 8억 2,630만 달러로 기록됐다.
2. 시장은 2025년부터 2032년까지 CAGR 10.62%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북미는 2024년 시장 점유율 36.12%, 평가액 2억 9,850만 달러를 기록했습니다.
4. 열전 모듈 부문은 2024년에 3억 1,670만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 중전력(10W-1kW) 부문은 2032년까지 8억 6,980만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
6. 폐열 회수(WHR) 부문은 2024년에 46.12%의 시장을 점유했습니다.
7. 자동차 부문은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 12.67%로 성장할 것으로 예상됩니다.
8. 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 11.74%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

소형화로 시장 채택 가속화

시장에서 가장 중요한 성장 동인 중 하나는 작고 내구성이 뛰어난 장치 설계로의 전환입니다. 재료 효율성이 향상됨에 따라 최신 TEG는 더 작고 가벼운 구조에서 더 많은 전력을 생산할 수 있게 되었습니다. 이는 위성, 군사 장비, 웨어러블 전자 장치 등 공간이 제한된 모바일 애플리케이션에 특히 유용합니다.

움직이는 부품이 없는 솔리드 스테이트 구조로 인해 열악한 환경에서도 더욱 안정적이고 오래 지속됩니다. 업계가 효율적이고 공간 절약형 에너지 솔루션을 추구함에 따라 작고 견고한 열전 발전기에 대한 수요가 전 세계적으로 계속 증가하고 있습니다.

• 2024년 9월, Penn State의 과학자들은 고엔트로피 재료를 사용하여 고효율 열전 발전기를 개발하여 15%의 에너지 전환율이라는 기록을 달성했습니다. 이 혁신은 장치 성능을 향상시키고, 크기를 줄이며, 폐열 회수를 향상시킵니다. 이 연구는 새로운 열전 재료 및 시스템 수준 통합 전략의 개발을 통해 청정 에너지 생성, 열 관리 솔루션 및 장기 우주 임무의 발전을 위한 길을 열어줍니다.

시장 도전

높은 재료비

텔루르화 비스무트 및 텔루르 화합물과 같은 주요 재료는 비싸고 부족하기 때문에 높은 재료 비용은 열전 발전기 시장에서 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다. 이는 대규모 생산과 경제성을 제한합니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 보다 풍부한 대체 재료를 탐색하고 값비싼 원소에 대한 의존도를 줄이는 고엔트로피 합금을 개발하고 있습니다.

또한, 재료 합성 및 재활용 기술의 발전은 비용 절감을 목표로 하여 열전 발전기를 보다 경제적으로 실행 가능하게 만들고 광범위한 산업 및 상업적 용도로 사용할 수 있도록 합니다..

시장 동향

연구실과 우주 기관 간의 협력

시장의 주요 추세는 연구 기관과 우주 기관 간의 협력이 증가하고 있다는 것입니다. 이러한 파트너십은 전문 지식, 자금 및 리소스를 결합하여 혁신을 가속화하고 기술적 과제를 극복합니다.

협력 프로젝트를 통해 효율성, 내구성, 우주 및 지상 응용 분야에 대한 적응성이 향상된 차세대 열전 기술 개발이 가능해졌습니다.

• 2023년 8월, Aerospace Corporation과 Oak Ridge National Lab의 엔지니어들은 행성 간 임무를 위한 무게를 크게 줄이는 향상된 방사성 동위원소 열전 발전기인 APPLE 프로젝트를 개발했습니다. 이 모듈식 타일 기반 설계는 발전, 저장 및 열 관리를 향상시켜 심우주 탐사를 위한 더 작고 효율적인 우주선을 가능하게 합니다.

열전 발전기 시장 보고서 스냅샷

시장 세분화:

• 부품별(열전 모듈, 열원, 냉측 및 전기 부하): 열전 모듈 부문은 자동차, 항공우주, 폐열 회수 애플리케이션과 같은 산업에서 효율적인 에너지 변환 장치에 대한 수요 증가에 힘입어 2024년에 3억 1,670만 달러를 벌어들였습니다.
• 전력별 [저전력(<10W), 중간 전력(10W-1kW) 및 고전력(>1kW)]: 중간 전력(10W-1kW) 부문은 휴대용 전자 제품, 원격 센서 및 소규모 재생 가능 에너지 시스템에서의 사용 증가에 힘입어 2024년 시장의 47.32%를 점유했습니다.
• 애플리케이션별(폐열 회수(WHR), 에너지 수확, 직접발전및 기타): 폐열 회수(WHR) 부문은 제조 및 발전 부문 전반에 걸쳐 에너지 절약 및 배출 감소를 위한 산업 채택 증가로 인해 2032년까지 6억 9950만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
• 최종 사용자 산업별(자동차, 항공우주 및 방위, 산업, 의료, 통신 및 기타): 자동차 부문은 연료 효율적인 차량에 대한 수요와 폐열 활용을 위한 열전 발전기 통합에 힘입어 예측 기간 동안 CAGR 12.67%를 기록할 것으로 예상됩니다.

열전 발전기 시장지역분석

지역에 따라 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 남미로 분류되었습니다.

2024년 글로벌 시장에서 북미 열전발전기 시장점유율은 2억 9,850만 달러로 약 36.12%를 기록했다. 북미는 첨단 연구, 기술 혁신, 지속 가능한 에너지 솔루션 채택에 중점을 두어 시장을 지배하고 있습니다.

선도적인 제조업체의 존재, 청정 에너지 이니셔티브에 대한 정부 지원, 항공우주, 자동차 및 산업 부문에 대한 막대한 투자가 시장 성장을 촉진합니다.

또한 폐열 회수를 위한 북미의 강력한 인프라와 원격 및 열악한 환경에서 효율적인 발전에 대한 수요 증가로 인해 열전 발전기 산업에서 선도적 위치가 더욱 강화되었습니다.

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 11.74%의 강력한 CAGR로 상당한 성장을 이룰 준비가 되어 있습니다. 아시아 태평양 지역은 중국, 인도, 일본과 같은 국가의 급속한 산업화와 에너지 수요 증가로 인해 가장 빠르게 성장하는 열전 발전기 시장입니다.

청정 및 재생 가능 에너지 기술을 장려하는 강력한 정부 이니셔티브가 투자와 채택을 촉진하고 있습니다. 이 지역은 다양한 산업 분야에서 에너지 효율성을 개선하고 폐열 회수를 활용하는 데 중점을 두고 있어 시장 성장을 더욱 가속화하고 있습니다.

또한 자동차 및 전자 부문의 확대도 수요 증가에 기여합니다. 이러한 요인들로 인해 아시아 태평양은 향후 열전 발전기 기술의 주요 성장 허브로 자리매김하게 됩니다.

규제 프레임워크

• 인도에서는2001년 에너지 보존법(Energy Conservation Act, 2001)은 효율적인 에너지 사용과 보존을 의무화하고 있습니다. 이는 에너지 효율국(Bureau of Energy Efficiency)이 표준을 설정하고, 인식을 촉진하고, 교육, R&D를 촉진하고, 산업 및 가전제품 전반에 걸쳐 에너지 효율성을 위한 프로젝트를 구현할 수 있는 권한을 부여합니다.
• EU에서는, CE 마킹은 TEG를 포함한 제품이 관련 EU 지침 및 규정에 의해 설정된 안전, 건강 및 환경 보호 요구 사항을 준수함을 나타내는 필수 적합성 표시입니다.

경쟁 환경

열전발전기 시장 기업들은 열전발전기의 효율과 내구성, 적용 범위를 향상시키기 위해 연구개발에 적극적으로 투자하고 있다. 시장 참여자들은 자동차, 항공우주, 산업 폐열 회수 등 산업 전반에 걸쳐 증가하는 수요를 충족하기 위해 고급 재료, 컴팩트한 디자인, 확장 가능한 제조 공정을 개발하고 있습니다.

R&D에 대한 전략적 파트너십과 투자는 기술 발전을 주도하여 제품이 더 높은 온도에서 작동하고 더 나은 에너지 전환을 제공할 수 있게 해줍니다.

• 2025년 1월, Same Sky의 열 관리 그룹은 자사 제품군에 열전 발전기(TEG) 모듈을 출시했습니다. SPG 제품군은 온도 차이를 사용하여 5.4~21.6W를 생성하므로 산업 공정에서 폐열을 회수하는 데 이상적입니다. 이 소형 모듈은 높은 내열성, 실리콘 밀봉, 흑연 ​​패드 및 8~17.7Vdc의 개방 회로 전압을 제공하며 가격은 개당 USD 49.55입니다.

열전 발전기 시장의 주요 회사 목록:

• 젠텀
• 코히런트 주식회사
• 페로텍 주식회사
• 코마츠 주식회사
• 야마하 주식회사
• 글로벌 전력 기술
• 교세라 주식회사
• TEC 마이크로시스템즈 GmbH
• 텍텍 MFR
• RIF
• 크라이오템
• 소싱 LLC를 정렬합니다.
• 크리스탈 주식회사
• 같은 하늘
• 에코젠 기술

최근 개발(제품 출시)

• 2023년 10월, First Tellurium은 새로운 텔루르 기반 열전 발전기 프로토타입의 완성을 발표하여 열-에너지 변환이 크게 향상되었습니다. 프로토타입은 전기 자동차, 태양광 발전, 연소 엔진의 효율성 향상을 목표로 캐나다에서 추가 테스트를 거칠 예정입니다.
• 2023년 1월, Global Power Technologies(GPT)는 최대 8W DC 전력을 제공하는 안정적이고 유지 관리가 적은 천연 가스 구동 장치인 Sentinel 열전 발전기를 출시했습니다. 위험한 장소를 위해 설계된 이 제품은 설치가 쉽고 조용하게 작동하여 태양광 및 그리드 전력에 대한 비용 효율적인 대안을 제공합니다.