世界の自動車軽量素材市場

市場概況

世界の自動車用軽量素材市場の収益は、2023年に779億1,000万米ドルと評価されました。予測期間（2024～2032年）中に6.5％のCAGRで成長し、2032年までに1,373億2,000万米ドルに達すると予測されています。近年、環境問題への懸念が高まる中、自動車業界では燃費と排出量削減への注目が高まり、世界市場を牽引しています。さらに、自動車用軽量素材の製造プロセスの進歩により、市場成長の機会が生まれると予測されています。

自動車の軽量素材は、安全性や性能を損なうことなく重量を減らすために自動車製造で利用される物質です。アルミニウム、カーボンファイバー、先進ポリマーなどのこれらの素材は、強度と耐久性を維持しながら密度を低くしています。軽量化により、燃費、機敏性、および車両全体のダイナミクスが向上し、厳しい排出基準を満たし、運転体験を向上させるために不可欠です。これらの素材は、業界の規制を満たし、日常使用の要求に耐えられることを確認するために、厳しいテストに合格しています。

さらに、燃料消費量と温室効果ガスの排出を削減することで、環境への配慮にも貢献します。自動車技術が進化するにつれ、従来の内燃機関車から電気自動車やハイブリッド車まで、さまざまな車種にわたって持続可能性、性能、安全性を高めるために、軽量素材の統合がますます重要になっています。

主な4つのハイライト

• 複合材料が製品セグメントを支配
• 白色ボディがアプリケーションセグメントの主流
• 乗用車がエンドユーザーセグメントを支配
• ヨーロッパは世界市場の最大の株主である

市場動向

市場の推進要因

燃費向上と排出ガス削減への需要の高まり

燃費向上と排出量削減への取り組みは、世界市場の大きな原動力となっています。世界各国の政府は、自動車の二酸化炭素排出量削減を目的とした厳しい規制を実施しており、燃費向上のために軽量素材の採用が求められています。たとえば、米国の企業平均燃費 (CAFE) 規制では、自動車メーカーは 2025 年までに全車の平均燃費を 1 ガロンあたり 54.5 マイルにすることを義務付けています。

同様に、欧州連合の規制では、2021 年までに新車の CO2 排出量を 1 キロメートルあたり 95 グラムに削減することが義務付けられています。これらの規制により、車両の重量を大幅に軽減し、燃費を向上させることができる高強度鋼、アルミニウム、炭素繊維複合材などの材料の需要が高まっています。

市場の抑制

自動車用軽量素材の製造コストの高さと廃棄物の多発

軽量素材には燃費向上や排出量削減など多くの利点があるものの、製造コストの高さから、こうした素材の需要は依然として抑制されると見込まれています。代替素材ソリューションのもう 1 つの問題は、廃棄物の発生量が多いことです。耐用年数を終えた自動車からは鉄鋼を抽出し、強度を損なうことなくリサイクルして別の自動車や他の鉄鋼製品に再利用することができます。しかし、代替素材、特に炭素繊維ベースの素材の場合、リサイクル素材は強度が低下するため、他の自動車の製造には使用できません。他の製品に使用する前に処理する必要があり、さらにコストが高くなります。

市場機会

製造技術の進歩

革新的なデザインと機能を備えた自動車への需要の高まりに応えて、従来の製造技術に代わって先進的な製造技術が導入されつつあります。これらの技術には、樹脂トランスファー成形、積層造形、マイクロインジェクション成形などがあります。このような先進的な製造技術を導入することの主な利点は、比較的軽量で強度の高い材料を製造できることです。さらに、これらの先進的な製造技術は、材料の無駄をほとんどまたはまったく出さずに稼働するように設計されています。

たとえば、積層造形技術では、材料の無駄が比較的少なくなります。重量対強度比が最も高い炭素繊維の開発は、この製造技術によって大きく促進されました。この技術は、さまざまなプラスチック、複合材、金属グレードにも対応しています。BMW（ドイツ）は、2020 年モデル 18 ロードスター スポーツカーで、積層造形の能力を実証しました。これらの革新的なプロセスと技術は、自動車業界が軽量材料の需要の高まりに対応するのに役立ち、市場の成長機会を生み出します。

分析

世界の自動車用軽量素材市場は、製品、用途、エンドユーザー別に区分されています。

製品に基づいて、世界市場は金属、複合材、プラスチック、エラストマーに分かれています。

複合材セグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に5.91％のCAGRを示すと予測されています。熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、炭素繊維強化ポリマー（CFRP）、ガラス繊維強化ポリマー（GFRP）、天然繊維強化ポリマー（NFRP）は、自動車業界で一般的に使用されている複合材料です。これらは、車両の耐久性を高め、長い車両寿命と低いメンテナンスコストを確保するために、構造アセンブリ、パワートレインコンポーネント、バンパービーム、フェンダー、フロントエンドモジュール、ドアパネル、フードなどの内装および外装コンポーネントなど、車両のさまざまなコンポーネントに広く使用されています。排出ガス規制、軽量特性、複合材に関連する高い安全性に関する厳しい政府規制に対するOEMの意識の高まりなどの要因が、これらの製品に対する市場の需要を促進しています。

アプリケーションに基づいて、世界の市場は、ホワイトボディ、シャーシとサスペンション、パワートレイン、クロージャー、インテリア、その他に分類されます。

ホワイトボディセグメントは、市場への最大の収益貢献者であり、予測期間を通じて6.01％のCAGRを示すことが予想されています。ホワイトボディは、車両性能の最も重要な決定要因です。モノコック構造とボディオンフレーム構造を使用して作ることができます。BIWは、高い引張強度と高い剛性を持つことが期待されています。また、事故から乗員を保護し、車内の騒音、振動、ハーシュネス（NVH）を低減する必要があります。さらに、従来型車両と電気自動車の燃料とエネルギー効率の改善などの要因により、BIWは車両の車両重量のかなりの部分を占めるため、軽量素材を使用する必要もあります。その結果、このセグメントでは、スチール、アルミニウム、マグネシウム、CFRPなどの素材が多く使用されています。

エンドユーザーに基づいて、世界市場は乗用車、LCV、HCV に分類されます。

乗用車セグメントは最も高い市場シェアを誇り、予測期間中に6.3%のCAGRを示すと予測されています。自動車部門における快適性と安全性の基準、高級感、先進技術の向上に向けた最近の傾向により、乗用車セグメントでの新素材の必要性が高まっています。コンパクトカー、中型車、高級車、プレミアムカー、SUV、多目的車を含む乗用車セグメントの拡大は、エンドユーザーからの需要の増加に起因しています。高性能で燃費の良い車への傾向により、OEMは軽量素材の使用を余儀なくされ、セグメントの成長を支えています。

地域分析

地域別に見ると、世界の自動車用軽量素材市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中南米、中東およびアフリカに分かれています。

ヨーロッパは、世界最大の市場シェアを占めており、予測期間中に 6.9% の CAGR を示すことが予想されています。ヨーロッパは、厳しい環境規制と持続可能性への高い重点によって推進されている、自動車用軽量素材の主要市場です。欧州連合の厳格な CO2 排出目標により、燃費を向上させて排出量を削減するために軽量素材の採用が求められています。この地域には、規制と消費者の要求を満たす革新的な素材の統合の最前線に立つ、世界有数の自動車メーカーがいくつか拠点を置いています。

ドイツの自動車軽量素材市場は極めて重要な役割を果たしています。BMW、ダイムラー、フォルクスワーゲンなどの自動車大手の本拠地であるドイツは、軽量素材の研究、開発、応用において最先端を走っています。ドイツのメーカーは、車両重量の軽減と燃費向上のため、先進的な高強度鋼（AHSS）、アルミニウム、炭素繊維複合材をますます活用しています。たとえば、BMWのiシリーズの車両は炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を多く採用しており、車両重量を大幅に軽減し、性能を向上させています。さらに、ドイツの堅牢な自動車サプライチェーンと研究開発への多額の投資により、軽量素材技術の継続的な進歩が促進され、この分野でのリーダーシップを維持しています。Verband der Automobilindustrieによると、ドイツ経済が研究開発に投資する3分の1以上が自動車産業によるものです。

ジャガー・ランドローバー（JLR）やアストンマーティンなどのブランドに代表される英国の自動車産業は、優れた性能と効率を実現するために軽量素材の使用を必要とする高性能で高級な車両に重点を置いていることで知られています。英国政府は温室効果ガスの排出を最小限に抑えるという取り組みにより、自動車製造における軽量素材の採用を奨励する取り組みや政策を実施してきました。たとえば、ジャガー・ランドローバーはアルミニウムを多用する構造に投資し、より軽量で効率的な車両を生み出しています。さらに、英国にはいくつかの一流研究機関や産学連携の拠点があり、材料科学と工学の革新を促進しています。この連携環境は新しい軽量素材の開発と商品化をサポートし、英国の欧州市場における地位を強化しています。これらの要因により、欧州の自動車軽量素材市場が拡大すると予想されています。

アジア太平洋地域は、自動車用軽量素材市場において最も急速な成長を示すと予想されています。この成長は、自動車産業の急速な拡大、燃費と排出ガス削減に対する規制圧力の高まり、可処分所得の高い中流階級人口の増加によって促進されています。中国やインドなどの国々はこの成長の最前線にあり、地域の市場動向において重要な役割を果たしています。

世界最大の自動車市場である中国の自動車軽量素材市場は、地域市場の成長の重要な原動力です。中国政府は、排出量を削減し、新エネルギー車（NEV）の導入を促進するために厳しい規制と政策を実施しており、軽量素材の需要が大幅に増加しています。NEV政策では、自動車メーカーに電気自動車の特定の生産割り当てを満たすことを義務付けており、車両重量を最小限に抑え、効率を高めるために、アルミニウム、マグネシウム合金、炭素繊維複合材などの素材の使用を奨励しています。

さらに、BYDやGeelyなどの大手中国自動車メーカーは、先進的な軽量素材を車両設計に取り入れるための研究開発に多額の投資を行っています。たとえば、BYDのTangモデルは、アルミニウムを多用したボディ構造を使用して重量を軽減し、性能と効率を向上させています。

インドの自動車用軽量素材市場は、急速な都市化、経済成長、環境意識の高まりに牽引され、重要なプレーヤーとして台頭しています。ハイブリッド車と電気自動車の迅速な導入と製造（FAME）計画などのインド政府の政策は、電気自動車の使用を促進し、化石燃料への依存を最小限に抑えることを目的としています。これにより、車両の燃費と性能を向上させることができる軽量素材の需要が高まっています。インド自動車工業会（SIAM）によると、インドのEV市場は2026年までCAGR 36％で成長すると予想されており、車両生産における軽量素材の採用が増えていることを強調しています。したがって、上記の要因により、アジア太平洋地域の自動車用軽量素材市場が促進されると予想されます。

• 2024 年 3 月- グルグラムに拠点を置く 2 人のエンジニアが現在、貨物輸送用に特別に設計された電気自動車 (EV) の製造を専門とする会社 Planet Electric を開発しています。同社の独自のアプローチでは、4 輪 EV のシャーシ、ボディ、貨物ボックスに軽量技術と複合材料を使用し、コスト効率の高いソリューションを実現しています。
• 2023 年 9 月- 南北アメリカ大陸のポリオレフィンの大手メーカーであり、工業規模でのバイオポリマーの大手メーカーでもある Braskem は、先進的な製造と材料を専門とするスタートアップ企業である WEAV3D Inc. と共同で、ポリプロピレン (PP) の新しいデモンストレーションを発表しました。このコラボレーションでは、WEAV3D の熱可塑性複合格子技術を利用して、構造材料や自動車材料における PP の性能を向上させます。

アナリストの視点

弊社のリサーチアナリストによると、自動車の軽量素材の将来は有望で、既存の障壁を克服することを目指した研究開発が進行中です。よりコスト効率の高い炭素繊維や新しいアルミニウム合金の開発など、材料科学におけるイノベーションが、より広範な採用を促進すると予想されています。自動車業界が持続可能性と効率性を優先する中、軽量素材はこの変革の最前線に留まります。自動車メーカー、サプライヤー、研究者は協力して、性能、コスト、環境への影響のバランスをとるソリューションを革新し、実装する必要があります。軽量素材の戦略的な使用は、モビリティの未来を形作り、車両をより安全で、より効率的で、環境に優しいものにする上で極めて重要になります。