航空宇宙用チタ​​ンファスナー市場 サイズと展望 2025-2033

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航空宇宙用チタ​​ンファスナー市場の成長要因

軽量化と燃費効率

燃料使用量は航空機の重量と直接相関しています。航空会社は、1kg軽量化するごとに燃料を節約します。これは、重要なコスト要因です。推計によると、航空機1機あたり、重量を1kg軽量化すると、年間最大3,000ガロンの燃料を節約できます。航空機の製造に使用されるチタンの量は依然として増加傾向にあります。1960年代に開発された初代ボーイング747では、チタンの使用量は全体の3%未満でしたが、1990年代半ばに就航した初代ボーイング777では、ほぼ9%が使用されました。ボーイング787-9などのより近代的な航空機では、その割合は15%近くに達します。航空機業界は、世界のチタン供給量の半分以上を使用しています。したがって、この重要な金属供給が途絶えると、この業界に重大な影響を及ぼす可能性があります。

さらに、航空会社の運航費用の20～25%は燃料費に充てられています。機体の軽量化によって燃料消費量が削減されれば、大幅なコスト削減につながります。燃料消費量を抑えながらより多くの乗客や貨物を輸送するには、航空会社はより重量のある機体を、より大きな積載量で運航できる必要があります。ドリームライナー 787（ボーイング）：ドリームライナーは、チタン製ファスナーなどの最先端部品を使用しているため、以前の機種よりも燃料消費量を20%削減しています。この軽量化の大部分はチタン製ファスナーによるもので、これにより機体全体の効率も向上しています。エアバスA350は、ボーイング787と同様に、重量を最小限に抑えるためにチタン製ファスナーを多用しています。これにより、以前の世代の航空機と比較して、燃料消費量と二酸化炭素排出量が25%削減されます。

したがって、チタンファスナーによる軽量化は、航空機業界における燃費向上と運用コストの削減に不可欠です。チタンは、優れた強度対重量比、長寿命、耐腐食性を備えているため、航空機ファスナーに最適な素材です。

市場の制約

チタンの高コスト

チタンは、複雑な抽出および精製手順を必要とするため、航空宇宙で使用される鋼鉄やアルミニウムなどの他の金属よりも高価です。これらの手順には、鉱石（通常はルチルまたはイルメナイト）からチタンを抽出し、使用可能な形状に加工した後、チタンスポンジに加工することが含まれます。溶解と合金化は、価格を押し上げる加工工程です。例えば、チタン金属の価格は2024年5月に1キログラムあたり19.28米ドルで最高値を付けましたが、2024年1月には平均7.68米ドルでした。Trading Economicsは、四半期末までにチタンの取引価格は1キログラムあたり6.50米ドル、1年後には6.11米ドルになると予測しています。希少性、他の元素と結合して発見される傾向、そして特殊な工具と成形方法が必要となることから、チタン金属は高価です。

さらに、チタンファスナーの製造コストの上昇は、原材料としてのチタンのコスト上昇に直接関係しています。チタンファスナーは優れた性能を備えているにもかかわらず、コスト変動と利益率の低さから、航空宇宙分野では導入支援を必要としています。ボーイング747には約600万個の部品が使用されています。部品に使用される主な金属はチタン、ステンレス鋼、アルミニウムの3つですが、具体的な材料は用途によって異なります。チタン合金はステンレス鋼の約15倍の価格で、加工コストは2.2倍高くなります。しかしながら、チタンの利点は、強度と軽量性を兼ね備える必要がある航空機部品に最適である可能性があります。

市場機会

航空宇宙技術の継続的な進歩

従来の方法では困難または不可能であった、正確な形状を持つ複雑なチタン製ファスナーの製造が可能になりました。3Dプリンティングのおかげで、製造時間と材料の無駄が削減されます。3Dプリンティング技術は初期コストが高いですが、無駄や重切削の必要性を減らすことで、長期的な製造コストを大幅に削減できます。このノズルチップは、2015年にオーバーンのGEアビエーションで初めて製造されました。この施設で積層造形が開始されて以来、3Dプリンターが増設され、現在40台以上のプリンターが粉末チタン金属を使った部品を製造しています。このマイルストーンを達成するには、燃料ノズルチップ3万個を製造するだけでは不十分です。同社の積層造形への多大な投資により、性能と軽量化は目覚ましい進歩を遂げています。

さらに、金属の結晶構造を精密鍛造することで、引張強度や耐疲労性など、チタンファスナーの機械的特性が向上します。従来の機械加工と比較して、このアプローチは特に大量生産の場合、より経済的になる可能性があります。さらに、組み立て工程の自動化により、人為的ミスが低減し、均一な品質が保証されるため、生産速度が向上し、人件費も削減されます。自動化システムは、需要の増加に合わせて容易に拡張できるため、大規模生産に最適です。

製品タイプに関する洞察

ワッシャーは2023年の市場を席巻し、予測期間中に5.9%のCAGRで成長します。一般的に、ナットは中央にねじ山が切られた六角形の金属片でできています。ボルトと組み合わせて部品を固定することで、堅牢で信頼性の高い締結システムを形成します。一方、ボルトは外側にねじ山が切られた円筒形の金属棒で、ナットと組み合わせて部品をしっかりと固定します。航空機の構造的完全性は、航空宇宙用ボルトの高い引張強度と耐疲労性に依存しています。さらに、ワッシャーは中央に穴が開いた小さな円盤状のプレートで、ボルトまたはナットの荷重を表面全体に均一に分散するために使用されます。ネジとボルトは似ていますが、ネジは通常ナットなしで使用されます。螺旋状の突起またはねじ山があるため、材料に押し込んで結合することができます。性能と安全性を保証するために、航空宇宙用ネジは、多くの場合、高精度で安定した安全な締結オプションを提供するように作られています。航空宇宙産業は、軽量設計と高温・腐食耐性に優れたチタン製ねじを好んで採用しています。

航空機タイプ別インサイト

市場は、ナローボディ機、ワイドボディ機、リージョナル機、戦闘機、ヘリコプターに分類されます。ワイドボディ機は、予測期間中に7.1%のCAGRで最大の収益シェアを獲得しました。ワイドボディ機または双通路機は長距離旅行を目的としており、乗客定員は200～850人です。これには、エアバスA350、ボーイング777、ボーイング787ドリームライナーが含まれます。ワイドボディ機はサイズと重量が大きいため、チタン製ファスナーの使用には特別な注意が必要です。チタン製ファスナーは、航空機の総重量を軽減し、航続距離と燃費を向上させる上で重要な役割を果たします。単通路機またはナローボディ機は通常、通路が1つしかなく、100人から24400人の乗客を運ぶことができます。短距離から中距離の飛行では、これらの機体が多く利用されています。エアバスA320とボーイング737ファミリーは、注目すべき機種です。航空業界の競争の激化により、ナローボディ機メーカーは軽量化と燃費効率を最優先する必要があり、これがチタンファスナーの需要を押し上げています。胴体、翼、エンジンのすべてにチタンファスナーが多用されており、航空機全体の効率と性能を向上させています。

アプリケーションインサイト

民間航空機は市場への大きな貢献を果たし、予測期間中は年平均成長率6.5%で成長すると予想されています。ナローボディ機、ワイドボディ機、リージョナル機を含む民間航空機は、乗客と貨物の輸送に利用されています。チタンファスナーは軽量で高強度、そして耐腐食性に優れているため、民間航空用途に不可欠です。機体、翼、エンジン、着陸装置といった重要部品は、これらのファスナーに大きく依存しています。民間航空において燃費効率は極めて重要であり、チタンファスナーは航空機の軽量化に貢献し、燃料消費量と運用コストの削減につながります。「軍用機」という用語は、輸送機、戦闘機、ヘリコプター、偵察機など、幅広い航空機のカテゴリーを指します。チタンファスナーは過酷な条件、高い張力、低温に耐えることができるため、軍用機に不可欠な部品です。

エンドユーザーインサイト

市場はOEMとアフターマーケットに細分化されています。OEMは市場の主要な貢献者であり、予測期間中に6.7%のCAGRで成長しました。 OEM（相手先商標製造会社）は、民間航空機、軍用機、一般航空の航空機や宇宙船など、航空機の設計、製造、組み立てを行っています。OEMは航空宇宙分野において重要な役割を果たし、消費者の変化するニーズを満たす革新的な製品とソリューションを提供しています。チタン製ファスナーは、航空機のフレーム、エンジン、航空電子機器、その他のシステムを含むOEMアプリケーションにおいて重要な部品です。アフターマーケット活動には、運用済みの航空部品およびシステムのメンテナンス、修理、オーバーホール（MRO）が含まれます。チタン製ファスナーは、アフターマーケットにおいて交換、修理、アップグレードの目的で利用されており、航空機の運用寿命全体にわたって耐空性を維持しています。

地域別インサイト

欧州の航空宇宙用チタ​​ンファスナーのシェアは、予測期間中に6.2%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。欧州では、航空業界が持続可能性と環境効率を重視する傾向が強まっており、チタンなどの軽量素材の使用が増加しています。この傾向が、航空宇宙用チタ​​ンファスナーに対する地域的な需要を促進しています。さらに、欧州の航空宇宙産業は、特に高度な製造技術と材料の開発に注力しており、これらは性能特性を向上させたチタンファスナーの成長に影響を与えています。さらに、欧州の航空宇宙産業は、欧州航空安全局（EASA）や欧州標準化委員会などの規制機関によって課される厳格な規制と基準の対象となっています。欧州航空宇宙防衛産業協会（ASD）や欧州航空宇宙クラスター・パートナーシップ（EACP）などの業界団体は、市場動向を監視し、航空宇宙製造におけるチタンファスナーの採用など、業界の動向に関する洞察を提供しています。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は、予測期間中に6.8%の年平均成長率（CAGR）を示すと予想されています。アジア太平洋地域の航空宇宙産業は、航空旅客数の増加と民間航空機の需要の高まりにより、急速に拡大しています。中国やインドなどの国々では航空宇宙セクターが著しく成長しており、航空宇宙用チタ​​ンファスナー市場の参加者にとってビジネスチャンスが生まれています。この地域の航空宇宙製造セクターの拡大、格安航空会社の台頭、そして国防費の増加は、いずれもチタンファスナーの需要を押し上げています。さらに、中国、インド、インドネシア、オーストラリアといった新興経済国では、急速な工業化、都市化、インフラ整備が進んでおり、航空宇宙製品およびソリューションに対する需要の高まりにより、この地域の市場は拡大しています。これらの国々は国防費と軍事力も増強しており、航空宇宙、防衛システム、そしてテクノロジーに対する需要が高まっています。アジア太平洋地域には、AVIC、HAL、KAI、三菱電機といった新興の航空宇宙・防衛企業も存在し、航空宇宙用チタ​​ンファスナーの活用が期待されています。

北米市場動向

北米は、その活況な航空宇宙産業を背景に、航空宇宙用チタ​​ンファスナーの主要地域です。ボーイングやエアバスといった大手航空機メーカーに加え、サプライヤーや航空宇宙企業の広範なネットワークがこの地域を拠点としています。航空宇宙用チタ​​ンファスナーは航空機製造に広く使用されており、この地域の需要に貢献しています。北米市場の成長は、特に米国における航空機生産の増加と、高品質の航空宇宙部品を必要とする強力な防衛部門によって牽引されています。さらに、北米の航空機メーカーは、燃費と性能を向上させるため、軽量素材や部品への注力を強化しています。この傾向は、軽量でありながら耐久性に優れたチタンファスナーの使用を促進しています。さらに、積層造形技術の進歩は航空宇宙用チタ​​ンファスナーの製造に影響を与え、より複雑な設計やカスタマイズを可能にし、航空宇宙の特定の要件を満たすことを可能にし、その需要に応えています。米国航空宇宙産業協会（AIA）と米国商務省によると、米国の航空宇宙産業は、同国のGDPと輸出収入に大きく貢献しています。米国の航空宇宙産業は、2021年の205カ国から2022年には213カ国に輸出しており、チタンファスナーを含む航空宇宙製品の市場規模が相当大きいことを示しています。

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航空宇宙用チタ​​ンファスナー市場のトップ競合他社

1. Howmet Aerospace
2. Cherry Aerospace
3. LISI AEROSPACE 
4. 3V Fasteners 
5. Micro Metals 
6. TriMas Corporation 
7. B&B Specialties 
8. Torq Bolt, Inc 
9. J. C. Gupta & Sons 
10. Superbti Co. Ltd. 
11. XOT Metals
12. 5% 
13. CXMET

最近の開発状況

• 2024年5月～ IperionXとVegas Fastenersは、商業的な観点から、米国陸軍地上車両システムセンター向けのTi合金ファスナーと精密部品の開発・製造に協力しました。
• 2024年5月～ LISI GroupとWatch-Outは、高精度加工、そして現在運用中の完全自律加工のための革新的なAIソリューションの開発において、20年近く協業してきました。