Facteurs moteurs : marché mondial du verre à faible émissivité
Haute capacité d'économie d'énergie du verre à faible émissivité
Le verre à faible émissivité (ou low-e) est un type de verre écoénergétique utilisé dans les fenêtres et les portes. Il permet d'économiser de l'énergie et de l'argent en réduisant les pertes de chaleur, ce qui diminue les coûts énergétiques du bâtiment.
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Le verre à faible émissivité est doté d'une couche transparente microscopique, bien plus fine qu'un cheveu. Cette couche réduit la quantité de rayons ultraviolets et infrarouges traversant le verre sans perturber le passage de la lumière visible. En hiver, elle réfléchit la chaleur à l'intérieur du bâtiment et réduit la chaleur rayonnante à travers le verre, contribuant ainsi à maintenir la température à l'intérieur. En été, le verre permet à la chaleur de circuler de l'intérieur vers l'extérieur afin de maintenir la température. Le verre à faible émissivité est constitué d'une couche extrêmement fine d'argent et d'autres matériaux à faible émissivité qui réfléchissent la température intérieure et maintiennent la pièce chaude ou froide.
Les fenêtres certifiées ENERGY STAR utilisent du verre à faible émissivité pour améliorer la performance énergétique de la maison par rapport aux contre-fenêtres en verre transparent. Elles sont conçues pour laisser passer la quantité adéquate de chaleur solaire afin de maintenir la maison chaude ou fraîche quelles que soient les conditions climatiques. Elles permettent aux propriétaires d'économiser jusqu'à 350 $ sur leurs factures annuelles de chauffage et de climatisation (environ 10 %) par rapport aux fenêtres en verre transparent simple vitrage.
Le verre à faible émissivité haute performance offre une efficacité énergétique 45 % supérieure en hiver et 56 % supérieure en été par rapport au verre ordinaire, ce qui peut contribuer à réduire les factures d'énergie de 25 %.
En raison de ces caractéristiques d’économie d’énergie du verre à faible émissivité, le marché devrait croître au cours de la période de prévision 2019-2026.
Demande croissante de maisons écologiques ou de bâtiments durables
Les maisons écologiques, ou bâtiments durables, constituent l'une des solutions les plus importantes pour résoudre les problèmes écologiques et le réchauffement climatique. Elles sont bénéfiques pour l'environnement, car la plupart des bâtiments utilisent des matériaux recyclés et respectueux de l'environnement, ce qui permet des systèmes de gestion performants. Le verre, un matériau essentiel pour l'efficacité énergétique, contribue à rendre les bâtiments respectueux de l'environnement. Le verre à faible émissivité, un verre écoénergétique, réduit les pertes d'énergie, réfléchit la chaleur et les rayons UV et maintient la température à l'intérieur du bâtiment. Il permet à une maison écologique d'atteindre un équilibre parfait entre nature et bâtiment et de bloquer les rayons solaires.
Les fenêtres à faible émissivité offrent une alternative écoénergétique aux maisons écologiques et aux bâtiments durables. Dotées d'un revêtement métallique, elles ne laissent entrer que la lumière visible et réfléchissent les rayons UV et infrarouges vers l'extérieur. Elles nécessitent étonnamment peu d'entretien pour les maisons écologiques. De plus, elles sont durables et constituent une solution écologique pour les bâtiments durables.
Le vitrage de contrôle solaire à faible émissivité contribue à accroître la production d'énergie renouvelable. Un vitrage performant pour le bâtiment peut à lui seul contribuer à réduire les émissions de CO2 de l'Europe de 100 millions de tonnes par an.
Ainsi, la demande croissante de maisons écologiques ou de bâtiments durables devrait stimuler la croissance du marché du verre à faible émissivité, car le verre à faible émissivité convient aux maisons écologiques ou aux bâtiments durables.
Retenue:
Coût élevé du verre Low-E par rapport au verre ordinaire
Le verre à faible émissivité est plus coûteux que le verre ordinaire. Le coût d'installation d'un film pour fenêtres à faible émissivité pour les espaces commerciaux varie entre 5 et 8 USD par pied carré. Cependant, les films à faible émissivité à haute transmission de la lumière visible (705 transmissions visibles), récemment lancés, sont plus onéreux, avec un coût d'installation compris entre 12 et 15 USD par pied carré. Le remplacement d'une fenêtre à double vitrage existante par un double vitrage à faible émissivité coûte entre 40 et 55 USD par pied carré. Le retour sur investissement de ces produits est de 20 à 30 ans. Le coût d'installation mentionné ci-dessus concerne uniquement le remplacement du vitrage, sans compter le remplacement du cadre de la fenêtre.
Le verre isolant est un autre verre à faible émissivité à haut rendement énergétique, utilisé dans les applications résidentielles et commerciales. Le prix d'une fenêtre à faible émissivité est d'environ 14 USD le pied carré, contre 10 USD le pied carré pour le verre isolant.
À Hong Kong, une étude visant à déterminer la rentabilité de l'utilisation de verre haute performance dans les immeubles résidentiels de grande hauteur a révélé que l'utilisation de double vitrage avec film à faible émissivité n'était pas économiquement viable. L'étude a révélé que l'utilisation d'un verre avancé coûteux ne pouvait être justifiée par les économies réalisées sur les coûts de climatisation.
Par conséquent, l'étude de recherche relative à la rentabilité du verre à faible émissivité et la comparaison du prix du verre à faible émissivité avec le verre ordinaire ont prouvé que le coût élevé du verre à faible émissivité freinera la croissance du marché mondial du verre à faible émissivité.
Opportunité:
Nouvelles technologies pour les revêtements à faible émissivité pour rendre le verre ultra-mince et maximiser les performances
Les revêtements Low-E sont les revêtements technologiques les plus avancés pour les solutions verrières. Il existe deux types de revêtements Low-E : les revêtements passifs Low-E (Hard-Coat) et les revêtements de contrôle solaire Low-E (Soft-Coat). Les revêtements passifs sont fabriqués par procédé pylorique, tandis que les revêtements de contrôle solaire Low-E sont fabriqués par procédé de dépôt en phase vapeur par pulvérisation cathodique magnétron (MSVD). Certains matériaux avancés peuvent également être utilisés dans les revêtements Low-E, permettant ainsi de faire progresser le verre et d'optimiser ses performances.
Les oxydes conducteurs transparents peuvent être utilisés comme revêtements économes en énergie s'ils ont un large espace de courbure qui leur permet de transmettre la lumière dans le spectre visible et ont une densité de porteurs élevée qui peut induire la réflexion du plasma au début (application de contrôle solaire) ou au milieu (application à faible émissivité) de la gamme de lumière proche infrarouge.
Le matériau Low-E TCO offre une bonne transparence visible, diminue la transmission et augmente la réflexion à des longueurs d'onde plus longues.
Un autre matériau, l'oxyde d'étain dopé au fluor, peut être utilisé pour les revêtements à faible émissivité. Dès 1980, des films FTO à transmission optique élevée (80 %) et réflexion infrarouge (~7 % à 2 500 nm) ont été produits sur des surfaces en verre par pyrolyse par pulvérisation, ce qui a démontré que le FTO était un bon candidat pour les revêtements à faible émissivité. Actuellement, le dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique (AVCVP) est principalement utilisé pour la production de FTO. L'oxyde d'étain dopé au fluor produit par AVCVP présente une densité de porteurs de charge élevée (5,7 x 10^20 cm^-3), une transmission visible (~80 %) et une réflectance infrarouge (80 % à 2 500 nm). Grâce à ces propriétés, le FTO peut être un excellent matériau à faible émissivité.
Par conséquent, le nouveau matériau de revêtement pour le revêtement de verre à faible émissivité peut fournir une meilleure avancée technique pour le verre à faible émissivité à l'avenir.
Défi :
Coût de fabrication élevé du verre à faible émissivité
- Le verre à faible émissivité est généralement fabriqué à partir de couches de verre standard. Une couche microscopiquement fine est appliquée sur une surface du verre. Cette couche est composée de plusieurs couches de matériaux réfléchissants. L'argent est l'un des matériaux utilisés pour les couches à faible émissivité. Pour optimiser les performances, deux ou trois couches d'argent sont appliquées. Le verre à faible émissivité est également fabriqué selon deux méthodes : la pyrolyse et la pulvérisation magnétique. Par conséquent, du matériau réfléchissant à la méthode de fabrication, le verre à faible émissivité représente un investissement coûteux et son prix de vente est élevé en raison de son coût de fabrication élevé.
- Le verre avec revêtement à faible émissivité présente le coût différentiel le plus élevé par rapport aux autres verres. Les cadres en aluminium, en bois ou en vinyle, fixés avec un verre teinté standard, coûtent entre 1 et 5 USD. Cependant, avec un revêtement à faible émissivité, le prix peut atteindre 14 USD. Cela indique que le coût de fabrication élevé de ce revêtement influence le prix du verre.
Par conséquent, le coût de fabrication élevé est considéré comme un défi pour la croissance du marché mondial du verre à faible émissivité, au cours de la période de prévision 2019-2026.
Principaux acteurs : marché mondial du verre à faible émissivité
Français Certains des principaux acteurs opérant sur ce marché sont AGC inc., Central Glass Co., Ltd., CSG Holding Co., Ltd., Taiwan Glass Ind. Corp., Metro Performance Glass, Qingdao Migo Glass Co., Ltd., Guangzhou Topo Glass Co., Ltd., Beijing Northglass Technologies Co. Ltd, Qingdao Creation Classic Glass Co., Ltd, Nippon Sheet Glass Co., Ltd, Saint-Gobain, Arcon Flachglas-Veredlung Gmbh & Co. KG, GUARDIAN GLASS., JSC "Salavatsteklo", Xiamen Togen Building Products Co., Ltd, SCHOTT Inc., ROMAG, Qingdao Tsing Glass Co. Limited et d'autres.
