3Dプリンティング建設市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：方法別（押出成形、粉末成形、接着、その他）、材料タイプ別（コンクリート、金属、複合材料、その他）、エンドユーザー別（建築、インフラ）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

3Dプリンティング建設市場の成長要因

建設業界における3Dプリンティングの普及拡大

現在、多くの業界が試作品製作、製品開発、生産に3Dプリンティングを活用しています。自動車から建設まで、さまざまな企業が3Dプリンティングを取り入れ、デジタル変革リードタイムの​​短縮、設計の自由度の向上、デジタル製造といったメリットを享受しながら、建設業界における3Dプリンティングの導入は拡大を続けている。建設分野の中には、他の分野よりも急速に成長すると予想されるものもある。

建設業界における廃棄物に関する環境問題の深刻化、この技術を用いたカスタマイズの可能性と建築上の適応性、そしてプロトタイプモデルの迅速な作成といった点が、この成長を最も強く後押ししている。さらに、廃棄物の削減、製造の容易化、設計の自由度向上、人的ミスの低減といった数々のメリットも、建設分野における3Dプリンティング市場の成長を牽引している。

3Dプリンティングは、建設業界で使用されるさまざまな部品の製造に利用できます。この分野の拡大は、綿密に計画された革新的な新規プロジェクトの数によって主に推進されています。フランスの大手建設会社であるVinciは、2017年2月に、コンクリート製3Dプリンティング構造部材を専門とするフランスのスタートアップ企業XtreeEの株式を取得しました。

2018年、建設会社のICONは、アメリカで初めて建築許可を取得し、テキサス州オースティンに3Dプリンターで住宅を建設した。他の都市もこの動きに注目している。3Dプリンターを使った建設会社は、アフリカの学校、メキシコの低所得者向け住宅、テキサス州のホームレス向け住宅など、建築基準が緩い、あるいは存在しない地域で、住宅不足の緩和や必要不可欠な建物の建設に貢献している。

3Dプリンティング技術の利点

建設分野における3Dプリンティングは、手作業を機械に置き換え、構造物を製造・組み立てる新しい技術です。これは、新しい建物を建設する上で、便利で費用対効果が高く、環境にも優しい方法となり得ます。Construction Diveによると、世界の建設廃棄物は年間10億トンを超え、2025年までに倍増すると予測されています。3Dプリンティングは、この建設廃棄物の削減に貢献できます。これは主に、3Dプリンティングが必要な材料のみを使用する積層造形プロセスであるためです。

さらに、3Dプリンティングは物流プロセスの削減と廃棄物の削減にも貢献します。3Dプリンティングは原材料を直接成形して建築物を形成するため、従来の建築で使用されていた木型枠が不要になります。プレハブ工法やリーン工法といった他の廃棄物削減プロセスや建築方法と組み合わせることで、廃棄物ゼロの建築がより実現可能になります。したがって、これらの要因が3Dプリンティング市場の成長を牽引すると予想されます。

市場抑制

高額投資

こうした機器のレンタル費用が高額であること、そして大型3Dプリンターを現場まで運搬する際の物流上の問題が、建設現場における3Dプリンティング技術の普及を阻む最大の障壁となっていると言えるでしょう。3Dプリンターは高価であり、初期購入価格には材料費やメンテナンス費用は含まれていません。多くの建設業界関係者は、3Dプリンティングのコストと技術のメリットを比較検討する上で、その妥当性を見極めることが難しいと感じています。

市場機会

ビルディングインフォメーションモデリング（BIM）の導入拡大

着実に増加する使用ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）は、業界の成長を牽引する重要な要素の一つです。BIMは、エンジニアリング、建築、インフラ業界におけるデジタル変革の基盤となるものです。不動産開発業者、建築家、エンジニア、製造業者、請負業者、その他のインフラ専門家が、3D構造物や建物を計画、設計、建設することを可能にする、チームによる協働ソリューションです。

材料の無駄が減ることで生産コストが削減されるため、市場は成長を続けています。3Dプリンターは必要な材料のみを使用するため、コスト削減につながります。さらに、環境に優しいリサイクル材料も利用可能です。これらの要因がコスト削減に貢献し、今後の成長を牽引しています。

地域分析

アジア太平洋地域：支配的な地域

アジア太平洋地域は、世界の3Dプリンティング建設市場において最大のシェアを占めています。アジア太平洋地域は、世界の3Dプリンティング建設業界の大部分を支配しています。同地域が世界的な製造拠点としての地位を確立するにつれ、3Dプリンティング技術は予測期間中に大きな注目を集めると予想されます。多くの製造業が存在することが、同地域の経済成長全体に寄与しています。

複数のメーカーが存在するため、この地域は3Dプリンティング建設にとって重要な市場となっています。建築およびインフラの最終用途分野における3Dプリンティング建設の需要の高まりも、市場の発展を促進するでしょう。アジア太平洋地域の3Dプリンティング建設市場は、中国と東南アジアが支配的です。この進化する技術は、インド、韓国、日本、その他のアジア諸国ではまだ商業化されていないため、これらの国々は「その他のアジア太平洋地域」に分類されています。一方、日本とインドにおける研究活動は、これらの国々をこの技術の有望な市場としています。

ヨーロッパ：成長地域

欧州市場は予測期間を通じて着実に拡大すると見込まれています。英国をはじめとする多くの欧州市場プレーヤーは、3Dプリンティングへの投資機会を拡大しており、地域市場の成長を牽引しています。例えば、建設エンジニアリング会社のスカンスカは、2020年5月に英国のラフバラー大学との合弁事業を発表しました。この共同事業は、英国の建設業界における3Dプリンティング技術の活用を促進することを目的としています。

セグメント分析

方法

世界の3Dプリンティング市場は、押出成形、粉末結合、その他の3つの方式に分類されます。押出成形方式は、世界の3Dプリンティング建設市場において最大のシェアを占めています。押出成形は、最も一般的で基本的な3Dプリンティング技術です。ほぼあらゆる状況で使用できます。主な印刷材料としてプラスチックフィラメントが使用されます。フィラメントは3Dプリンターのプリントヘッド内で加熱され、溶融します。

粉末接着は2番目に大きなセグメントです。予測期間中、より高い年平均成長率（CAGR）で成長すると見込まれています。建設業界における複雑な型枠の構築に粉末接着3Dプリンティング技術の利用が増加していることが、近年のセグメント成長を牽引しています。この方法は、複雑な型枠をより速く、より簡単に、より正確に製造でき、従来の型枠製造方法よりも労力と時間を大幅に節約できるため、需要が非常に高くなっています。

素材別

世界の市場は、コンクリート、金属、複合材料、その他に分類されます。コンクリートは、世界の3Dプリンティング建設市場で最大のシェアを占めています。過去5年間、3Dコンクリート印刷ロボット工学、材料科学、ソフトウェアの進歩により、建設分野は急速に発展してきた。

金属は2番目に大きなシェアを占めています。金属3Dプリンティングは、制御された加熱と冷却によって、非角柱状の断面、内部補強材、開口部、機能勾配部材などを製造します。建設分野における金属3Dプリンティングは、主にファサードの接合部やその他の接続部の設計に使用されています。近年では橋梁の建設にも利用されています。さらに、建設分野における3Dプリントステンレス鋼の利用拡大も、この分野の成長を牽引する主要因の一つとなっています。

複合材料は3番目に大きな市場シェアを獲得しています。Mighty Buildingsなどの企業は、Light Stone Materialなどの熱硬化性複合材料を使用して、住宅建設業界における鉄鋼とコンクリートへの依存度を低減しています。同社はこの取り組みにより、住宅建設の二酸化炭素排出量とコストを50%以上削減できると見込んでいます。このように、コンクリートが環境に及ぼす悪影響のため、建設業界では今後数年間で3Dプリンティングに複合材料が使用されると予想されています。

エンドユーザーによる

世界の3Dプリンティング建設市場は、建築とインフラの2つのセグメントに分けられます。建築セグメントは、世界の3Dプリンティング建設市場において最大のシェアを占めており、年平均成長率（CAGR）91.4%で成長すると予測されています。世界的な住宅需要の高まりが、このセグメントの成長を牽引すると見込まれています。3Dプリンティング技術は、従来の建設方法に比べてはるかに少ないコストと時間で高品質な住宅を建設できるため、こうした住宅需要の高まりに対応できます。そのため、多くの建設会社が3Dプリンタープロバイダーと提携し、3Dプリンティング技術を用いた住宅建設に取り組んでいます。さらに、世界中の貧困層のために住宅を建設・資金提供することでホームレス問題を解決するというワールドハウジングの使命も、今後、このセグメントの成長に新たな機会をもたらすと期待されています。

インフラ分野は2番目に大きな市場規模を誇り、予測期間中はより高い年平均成長率（CAGR）で成長すると予想されています。金属、プラスチック、複合材料を用いて家具や橋梁などのインフラを建設するために3Dプリンティング技術の利用が急増していることが、この分野の成長を牽引しています。