複合材料市場の概要と成長予測
Fortune Business Insightsによると、世界の複合材料市場規模は2023年に829億2,000万米ドルと評価されました。予測期間中、市場は2024年の889億8,000万米ドルから2032年までに1,626億6,000万米ドルへ、年平均成長率(CAGR)7.8%で成長すると見込まれています。アジア太平洋地域は2023年に41.9%の市場シェアを占め、複合材料市場を牽引しました。自動車、航空宇宙、建設、エネルギーなど多様な産業において、軽量化と高性能化への需要が高まる中、複合材料の重要性はますます増大しています。
複合材料は、2つ以上の異なる物質を組み合わせて、強化された特性を持つ新しい材料を生成することによって作成された材料です。複合材はマトリックス(すべてをまとめる連続位相)と補強(強度、剛性、またはその他の望ましい属性を提供する分散相)で構成されます。しばしばポリマー、金属、またはセラミックで作られたマトリックスは、繊維(ガラス、炭素、アラミドなど)や粒子(セラミックや金属など)などの補強材を囲み、サポートします。この組み合わせにより、個々のコンポーネントだけよりも強く、軽い、またはより耐久性のある材料が得られます。
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複合材料の特性と産業応用
複合材料は、弱点を最小限に抑えながら、各構成材料の最高の品質を活用するように設計されています。例えば、グラスファイバーはガラス繊維とポリマー樹脂の複合材であり、高強度、腐食抵抗、および軽量特性を提供するため、ボートビルディング、自動車部品、風力タービンブレードの用途に最適です。同様に、炭素繊維強化ポリマーは、航空宇宙、スポーツ用品、高性能車両で広く使用されている並外れた強度と重量の比率を提供します。
カスタマイズ可能な特性により、航空宇宙、自動車、建設、海洋などのさまざまな業界で複合材料がますます使用されており、特定のパフォーマンスニーズを満たし、製品効率を向上させます。腐食抵抗、高強度比、長寿命などの複合材料に関連する特性により、インフラストラクチャプロジェクトに非常に適しています。これらの製品は、弾力性のある構造を構築するために、道路、水/排水システム、橋、護岸で使用されています。
日本の複合材料市場インサイト
日本では、軽量化・高強度化・耐久性向上を求める産業ニーズの高まりとともに、複合材料の採用が幅広い分野で進んでいます。自動車、航空宇宙、エネルギー、建設、スポーツ用品など多様な産業で、性能向上と環境負荷低減を両立する素材として注目度が上昇しています。グローバルで進む素材技術の革新やリサイクル技術の発展は、日本企業に新たな市場機会をもたらし、次世代製品開発や競争力強化を支える重要な要素となっています。東レ株式会社や帝人株式会社、三菱ケミカルホールディングスなど、世界をリードする日本企業の存在が、アジア太平洋地域における市場成長を牽引しています。
グローバル複合材料市場の規模と予測
市場規模データ
- 2023年市場規模:829億2,000万米ドル
- 2024年市場規模:889億8,000万米ドル
- 2032年予測市場規模:1,626億6,000万米ドル
- CAGR(年平均成長率):2024年~2032年 7.8%
市場占有率と地域別動向
アジア太平洋地域は、自動車、航空宇宙、建設、電子産業全体の強い需要に伴い、41.9%のシェアで2023年にグローバルコンポジット市場を主導しました。この地域では、2022年の323億4,000万米ドルから2023年の347億4,000万米ドルに成長しました。マトリックスタイプにより、ポリマーマトリックス複合材料(PMC)は、自動車および航空宇宙コンポーネントの強度と重量の比率、腐食抵抗、および使用の増加により市場を支配しました。
製造プロセスにより、ハンドレイアップは、その汎用性、低コスト、および海洋、建設、および風力エネルギーセクターでの広範な使用により、2023年の主要なテクニックでした。アプリケーションにより、自動車と輸送セグメントは2023年に最大のシェアを保持し、軽量の傾向と電気自動車の採用の増加に支えられて、世界市場の約30.9%を占めています。
重要な国別市場ハイライト
中国
アジア太平洋地域で最大の貢献者である中国の自動車セグメントは、2023年に38.7%のシェアを保有していると推定されています。EV生産と航空宇宙プログラムの拡大は、複合材料の使用を推進しています。急速な産業発展と政府のインフラ投資が市場成長を後押ししています。
米国
航空宇宙および防衛部門全体で複合材料のアプリケーションが増加しています。Airbus A350XWBの50%以上は複合材料で作られており、米国の航空宇宙採用の傾向を反映しています。高性能材料への需要が継続的に拡大しています。
ドイツ
ヨーロッパの複合材料市場は、EVの製造と厳格な環境基準によって推進され、車両や風力タービンの軽量材料の需要を高めています。自動車産業における先進的な材料採用が進んでいます。
ブラジルとメキシコ
ラテンアメリカは、活況を呈している自動車と建設部門により強力な成長の可能性を示しています。インフラストラクチャの開発とエネルギー効率への注力が市場を支えています。
サウジアラビアとUAE
インフラストラクチャのメガプロジェクトと石油・ガスへの投資は、耐食性と軽量の利点のために複合材料の需要を押し上げています。大規模建設プロジェクトが市場成長を牽引しています。
複合材料市場の最新トレンド
持続可能な複合材料への注目
バイオベース樹脂、リサイクルされた炭素繊維、および亜麻、麻、ジュートなどの天然繊維の補強材など、持続可能な複合材料の使用に向けた変化が高まっています。これらの持続可能な代替品は、従来の複合材料と比較して、炭素排出量とエネルギー消費の削減を提供し、より環境に優しい製造業の慣行を世界的に推進しています。
ヨーロッパや北米などの地域の規制機関は、炭素排出量を削減するための厳しい規制を実施しており、製造業者が持続可能な選択肢を探求することを奨励しています。欧州連合のグリーン取引と国際海事機関(IMO)によるさまざまなイニシアチブは、環境への影響を軽減するために持続可能な材料を採用するよう産業に働きかけています。リサイクル技術の進歩により、複合材料の効率的な再利用が可能になり、廃棄物が最小限に抑えられ、循環経済の慣行が促進されます。
複合製造における技術の進歩
自動化繊維配置(AFP)、樹脂移動モールディング(RTM)、および3D印刷などの生産プロセスの革新が、複合材料の生産と適用方法に革命をもたらしています。AFPやRTMなどの自動製造技術により、繊維の向きと樹脂分布を正確に制御できるようになり、より強く、軽量で、より信頼性の高い複合構造が得られます。
これらの方法は生産時間と材料の廃棄物を削減し、コスト削減と効率の向上につながります。3D印刷、または添加剤の製造は、最小限の材料使用とリードタイムの短縮で複雑な複合部品を生産するための新しい可能性を開いています。このテクノロジーにより、メーカーは従来の方法で達成することが困難なカスタムシェイプとサイズを作成できます。
市場成長の推進要因
複合材料の卓越したパフォーマンス
複合材料は、さまざまな非常に複雑なエンジニアリングされた部品、設計パターン、および構造を持つ顧客のニーズを提供するために利用されています。複合材料業界は、自動車、航空宇宙、海洋、消費財、風力など、いくつかの業界にサービスを提供しています。これらの産業は、部品のパフォーマンス要件、規制、消費者の需要、およびコストのしきい値によって駆動されます。複合材料は非常に多様であるため、この多様な需要を満たすことができます。
自動車産業からの軽量化への継続的な努力
自動車産業は燃費と排出の規制によって推進されているため、軽量材料への需要が高まっています。米国では、企業平均燃費(CAFE)の基準は、2025年までに平均23.2 km/リットルのフリートを義務付けています。中国では、企業平均燃料消費量(CAFC)も20 km/リットルのフリート目標を設定しています。欧州の排出規制により、2021年までに95g/kmのCO2排出が義務付けられており、2025年までに別の15%削減が行われます。
自動車業界では、現在100を超えるモデルがOEMコンポーネント用の炭素繊維強化プラスチックを指定しています。BMWは、BMW M3、BMW M4、BMW I8、BMW I3などのモデルに複合材料を使用することを選択しました。元の機器メーカー(OEM)は、車両の製造に複合材料を使用して、車両の重量を削減し、排出量を削減し、燃料効率と経済を改善しています。
市場の抑制要因と課題
リサイクルに関連する問題
厳格な環境政策と法律、および埋め立て地の処分のための制限とコストの増加は、市場開発を制限する力の一部です。多くのセクターでの材料選択プロセスの一部としてのライフサイクル評価の使用の増加は、複合終末の廃棄物管理を厳しい精査の下に置いています。英国の複合廃棄物の90%が現在埋め立て地に入っていると推定されており、複合産業は重要な社会的課題に取り組む必要があります。
高い生産コスト
高度な複合材料に関連する高い生産コストは、市場の課題の1つです。樹脂移動モールディングやプルトリュージョンなどの複合材料の製造プロセスには、特殊な機器と技術に多額の投資が必要です。複合材料で使用される炭素繊維や特殊な樹脂は、しばしば高価です。これらの高いコストは、特に自動車や建設などの費用に敏感な産業で、複合材料の採用を制限する可能性があります。
セグメンテーション分析
マトリックス別分析
ポリマーマトリックス複合材料(PMC):2023年にグローバル市場で最も高いシェアを保持し、予測期間中に大幅な成長率を記録すると推定されています。機械的強度が高く、剛性が高く、摩耗と腐食に対する抵抗が高く、密度が低く、疲労抵抗が高い特性を持っています。
セラミックマトリックス複合材料(CMC):予測期間にわたって持続可能な成長を目撃すると予想されています。航空宇宙、防衛、自動車などの産業における高性能材料の需要の増加が採用を推進しています。並外れた熱安定性、高強度、摩耗や腐食に対する抵抗を提供します。
金属マトリックス複合材料(MMC):航空宇宙、自動車、防衛など、さまざまな業界の高性能材料の需要が増加しているため、かなりの成長を目撃する可能性があります。
製造プロセス別分析
ハンドレイアップ:最大の市場シェアを占めており、予測期間を通じて優位性を維持すると推定されています。複数の産業にわたる軽量で高強度の材料に対する需要の高まりが、手作業のレイアップコンポジットへの関心を促進しています。
圧縮成形:予測期間中に大幅な成長を記録する可能性があります。高精度と一貫性を備えた複雑な形状を生成する能力を提供します。
樹脂移動モールディング(RTM):軽量で燃料効率の高いコンポーネントへの需要により成長が期待されています。
アプリケーション別分析
自動車と輸送:2023年に最大のシェア(30.9%)を保持しています。車両の重量を減らすために広く使用されています。
建物と建設:耐久性、軽量、高性能の材料に対する需要の増加により、予測期間中にかなり成長すると予想されます。
防衛&航空:高性能および軽量の材料の需要の増加により、今後数年間で顕著な成長を目撃すると予測されています。
地域別市場分析
アジア太平洋地域
アジア太平洋地域は、世界市場の過半数のシェアを保有し、2023年に347億4,000万米ドルと評価されました。この地域は予測期間にわたって最も急成長している市場として出現するように設定されています。自動車と輸送、航空宇宙、建築、建設、電気&エレクトロニクスなどの主要な産業での需要の増加が成長を牽引しています。中国やインドなどの国の急速な発展と、東レ株式会社や三菱ケミカルホールディングスなどの主要メーカーの存在が、地域市場を積極的に成長させています。
北米
北米の市場は、自動車および防衛&航空宇宙産業からの需要の増加により大幅に拡大しています。航空宇宙での製品の使用は過去数十年で勢いを増しており、A350xWBラインナップの最新のエアバス航空機の50%以上が複合材料で構成されています。
ヨーロッパ
ヨーロッパは予測期間中にかなりの利益を得ると予想されています。環境規範に支えられた電気自動車への支出の増加は、この地域の自動車製造における軽量材料の採用の増加につながりました。
ラテンアメリカ
ラテンアメリカは、自動車、航空宇宙、および建設部門の開発により、予測期間中に世界市場でかなりの成長を示すことが期待されています。ブラジルとメキシコが市場をリードしています。
中東とアフリカ
中東とアフリカ地域は驚異的な成長を示すと予想されています。インフラストラクチャ開発と石油およびガス部門によって推進され、サウジアラビアやアラブ首長国連邦などの国々が大規模な建設プロジェクトに投資しています。
主要企業と競争環境
市場の競争力のある状況はかなり断片化されており、いくつかのグローバルおよび地域のプレーヤーが運営されています。主要なプレーヤーには以下の企業が含まれます:
- オーウェンズコーニング(米国)
- 東レ株式会社(日本)
- 帝人株式会社(日本)
- 三菱ケミカルホールディングス(日本)
- Hexcel Corporation(米国)
- SGLカーボン(ドイツ)
- Huntsman International LLC(米国)
- ソルベイ(ベルギー)
- エクセルグループ(フランス)
- Composite Solutions(米国)
これらのプレーヤーは、製品の提供を革新および改善するために、研究開発に大いに関与しています。拡張や合弁事業など、さまざまな戦略的開発を採用して市場で競争力を獲得しています。
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主要な業界開発
- 2024年6月:プラスチックプロセッサーEnsingerは、複合材料部門の生産能力拡張に投資し、Rottenburg-Ergenzingenに高性能ダブルベルトプレスを導入しました。
- 2024年4月:ボーイング会社であるオーロラフライトサイエンスは、ウェストバージニア州ブリッジポートに製造施設を約50,000平方フィート拡大しました。
- 2024年3月:Toray Advanced Compositesは、新製品Toray Cetex TC915 PA+を発売しました。
- 2023年7月:Toray Advanced Compositesは、Morgan Hill施設の74,000平方フィートの拡張を発表しました。
- 2019年9月:INEOS EnterprisesはAshland Global Holdingsからコンポジットビジネス全体の買収を完了しました。
まとめ
世界の複合材料市場は、自動車産業の軽量化ニーズ、航空宇宙産業の高性能材料需要、そして持続可能な材料への移行により、今後も力強い成長が見込まれています。アジア太平洋地域が市場をリードし、ポリマーマトリックス複合材料が主要なセグメントとして成長を続けると予測されています。日本市場においても、東レ、帝人、三菱ケミカルなどの世界的リーダー企業の存在により、技術革新と市場拡大が継続するでしょう。環境規制の強化とリサイクル技術の発展が、次世代複合材料市場の形成に重要な役割を果たすことが期待されています。