バイオコンポジット市場規模、シェア、トレンド分析レポート：繊維タイプ別（木質繊維複合材、非木質繊維複合材）、ポリマータイプ別（天然ポリマー、合成ポリマー）、製品タイプ別（グリーンバイオコンポジット、ハイブリッドバイオコンポジット）、エンドユーザー産業別（輸送、建築・建設、消費財、電気・電子機器、その他）、地域別予測、2025年～2033年

市場の推進要因

環境に優しい素材への需要の高まり

近年、環境問題への関心が著しく高まり、温室効果ガス排出量の削減が喫緊の課題となっています。Statistaによると、世界の温室効果ガス（GHG）排出量は2022年に1.7%増加し、二酸化炭素換算で過去最高の538億トン（GtCO₂e）に達しました。温室効果ガス（GHG）の排出量は、1990年以降、世界全体で約60%増加しています。気候変動の主な原因であり、温室効果ガス排出量の約75%を占める二酸化炭素（CO₂）が主な排出源です。そのため、再生可能で生分解性の材料で構成されるバイオコンポジットの需要が増加すると予想されます。

バイオコンポジットは、化石燃料への依存度を低減し、廃棄物の発生と処理の問題を軽減することに貢献できる。バイオコンポジットは、従来の材料と比較して、二酸化炭素排出量とエネルギー使用量を削減できる。複合材料これにより、バイオコンポジットはより持続可能で、多くの用途にとって魅力的なものとなる。バイオコンポジットの進歩は、気候変動や資源枯渇といった問題に対処するための、持続可能で環境に優しい材料への関心の高まりと合致している。したがって、これらの要因が世界のバイオコンポジット市場の成長を牽引している。

市場抑制

ガラス繊維と比較して強度が比較的低い

バイオコンポジット市場が直面する大きな課題の一つは、天然繊維の強度と剛性が、ガラス繊維や炭素繊維といった人工繊維に比べて比較的低いことである。天然繊維とマトリックス間の結合が不十分なため、バイオコンポジットは機械的特性と耐久性が最適とは言えない。

バイオコンポジットは、吸湿、真菌による腐食、熱による劣化といった、天然繊維に共通する弱点の影響を受ける可能性があります。これらの要因は、バイオコンポジットの品質と安定性を損なう恐れがあります。そのため、バイオコンポジットは、卓越した強度と剛性が求められる特定の高性能用途に限定して使用されます。

市場機会

研究開発活動の強化

バイオコンポジット市場は、その特性と性能を向上させる可能性から、研究開発への取り組みが大幅に増加しています。例えば、2022年には、米国アラバマ州タスキーギ大学材料科学・工学部卒業生のザヒールディン・モハメッド氏が、他の研究者と共同で、バイオコンポジットの強化のための持続可能な技術の進歩を発表しました。この研究では、有機物から生成される高品質の炭素であるバイオ炭を製造する技術が具体的に示されており、このバイオ炭は3Dプリンティング用途におけるポリマーの強度を向上させることができます。

さらに、2022年12月には、共同プロジェクトであるSeaBioCompが、海事産業における従来の石油系製品に代わる革新的なバイオベース複合材料の開発と製造に成功しました。亜麻を原料とした熱可塑性バイオ複合材料から作られたこれらの材料は、様々な製造プロセスを経て、海洋環境向けに特別に設計された複数の実証製品として実用化されました。このように、研究開発の進展は市場拡大の機会を生み出すでしょう。

地域分析

世界のバイオコンポジット市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEA（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）の4つの主要地域に区分される。

アジア太平洋市場の成長要因

アジア太平洋地域は、世界のバイオコンポジット市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。同地域では急速な工業化と都市化が進み、多様な産業からバイオコンポジットに対する大きな需要が生じています。そのため、バイオコンポジット市場において最も急速に成長している地域となっています。しかし、こうした工業化と都市化の進展は、有害な温室効果ガスの排出量増加にもつながっています。

国際エネルギー機関（IEA）によると、2021年の中国の二酸化炭素（CO2）排出量は119億トンを超え、世界の排出量の33%を占めた。そのため、この地域ではバイオコンポジットなどの再生可能資源への需要が大幅に増加している。さらに、この地域は天然繊維が豊富で労働力が安価であることから、バイオコンポジット産業において競争優位性を有している。中国、インド、日本は、人口が多く経済成長が著しいことから、この地域における主要国であり、バイオコンポジットの需要に大きく貢献している。

さらに、特性が向上したバイオコンポジットに焦点を当てた研究開発活動の拡大が進んでいます。例えば、2023年11月には、韓国炭素産業振興院（KCARBON）と韓国科学技術院（KIST）が協力し、リヨセル繊維、ポリ乳酸（PLA）、木材からなるバイオコンポジットを開発しました。これらの材料の試験では、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度がそれぞれ合板の3倍、2倍、9倍であることが実証されました。KCARBONは、韓国公州市の公州国立大学と共同で家具を製作し、英国ロンドンで開催された2023年ロンドンデザインフェアで展示しました。KCARBONは、バイオコンポジットの組成、加工技術、用途の改善に重点を置き、バイオコンポジットの開発を進めています。したがって、これらの要因が地域市場の拡大に貢献すると期待されます。

欧州バイオコンポジット市場の動向

消費者や企業が環境に優しい素材への意識を高め、好む傾向が強まっていることから、ヨーロッパはバイオコンポジットにとって重要な市場となっています。この地域には、バイオコンポジットの開発と研究に積極的に取り組む関係者や研究機関が集中しています。2023年5月、ドイツ繊維研究所（DITF、デンケンドルフ）は、支持部材や接続部向けに特別に設計された環境に優しいバイオコンポジット材料の開発に成功しました。将来的には、これらの部材は、可搬式建築物、パビリオン、耐荷重能力が限られた構造物などに活用される可能性があります。

同様に、2023年4月には、スペインのバレンシアにあるプラスチック技術センターAimplasと、オランダのハーグにあるオランダの研究センターTNOが、ELIOTプロジェクトを完了しました。このプロジェクトでは、航空宇宙産業における複合材料およびバイオ複合材料の既存のリサイクル技術について、詳細なレビューが行われました。

さらに、本プロジェクトでは、技術的および財政的な実現可能性の両方を考慮し、パイロットプラント規模で最も実行可能な代替案の評価も行いました。調査の結果、6種類のバイオ複合材料のリサイクルにおいて、検討した12種類の技術の中で、溶媒分解法が最も効果的な技術であることが判明しました。これらの要因が、この地域の市場拡大に貢献しています。

市場セグメンテーション

繊維の種類に関する考察

木質繊維複合材料分野は、市場において最も大きな貢献をしている。 木質繊維バイオ複合材料、または木質繊維強化複合材料は、木質繊維をポリマーマトリックスと混合して複合材料を形成することによって製造されます。これらの複合材料は、木質繊維の強度と剛性、そしてポリマーマトリックスの適応性を活用しています。これらの構成要素の組み合わせにより、個々の構成要素と比較して、強度、剛性、弾力性などの機械的特性が向上した物質が得られます。

さらに、木質繊維バイオ複合材料は、持続可能で多様な素材であり、多くの用途において従来の複合材料の代替または併用として使用できる可能性を秘めています。木質繊維は、入手が容易で低コスト、加工も容易であることから、バイオ複合材料に最も多く利用されている繊維です。木質繊維バイオ複合材料は、主に建築・建設用途、例えばデッキ材、フェンス材、外装材などに使用されています。

ポリマーの種類に関する考察

天然ポリマー分野が市場シェアの大部分を占めている。 天然ポリマーは再生可能で持続可能な性質を持つため、バイオコンポジットの製造に広く利用されています。天然ポリマーは合成ポリマーに比べて環境的に持続可能で自然分解しやすいと考えられていますが、機械的特性や安定性は劣ります。バイオコンポジットは、デンプン、セルロース、リグニンなどの生物由来のポリマーで構成されています。これらの天然ポリマーは、セルロース、麻、亜麻などの強化繊維と混合することで、軽量で環境に優しいバイオコンポジットに優れた機械的特性をもたらします。これらの材料は、自動車、建設、包装など、さまざまな産業で従来の石油系複合材料の代替品として利用されています。

製品タイプに関する洞察

環境に優しいバイオ複合材料分野が世界市場を席巻している。 グリーンバイオコンポジットは、木材デンプン複合材、麻セルロース複合材、その他類似の材料など、天然繊維とポリマーから構成されます。グリーンバイオコンポジットに使用されるマトリックス材料は、バイオベースポリマーや生分解性ポリマーなど、再生可能な資源から得られるのが一般的です。バイオベース樹脂の例としては、ポリ乳酸（PLA）ポリヒドロキシアルカノエート（PHA）、デンプン系ポリマー、その他類似の材料。

さらに、グリーンバイオコンポジットの登場と利用は、多くの産業における持続可能で環境に優しい材料へのニーズの高まりと合致しています。研究者や産業界は、これらの物質の効率性、価格、拡張性を向上させる方法を常に模索しています。グリーンバイオコンポジットは、ハイブリッドバイオコンポジットと比較して優れた環境持続可能性と生分解性を備えていますが、強度と耐久性は劣ります。

エンドユーザー業界のインサイト

輸送分野では、車両重量の軽減と燃費向上に貢献するバイオコンポジットの利用が急速に拡大しています。バイオコンポジットは、乗用車、バス、トラックなど、様々な車両に採用されるようになっています。ドアパネル、シートカバー、ダッシュボードなどの内装部品をはじめ、快適性と美観の向上にもバイオコンポジットが活用されています。さらに、主要企業は自動車業界におけるバイオコンポジットの発展に積極的に取り組んでおり、この分野の拡大を後押しすることが期待されています。

• 例えば、2022年10月現在、フランスのナンテールに拠点を置き、フォルビア・グループの子会社であるフォルシアは、安全で環境に優しく、最先端のパーソナライズされた輸送ソリューションを促進する技術の開発に注力する国際的な自動車部品サプライヤーです。CWは最近、同社が小型商用車向けに炭素繊維強化ポリマー（CFRP）製水素貯蔵タンクを開発する上で達成した進歩について取り上げましたが、フォルシアの取り組みは、環境に優しい車両内装のためのバイオ複合材料やスマート材料の進歩にも及んでいます。フォルシアはこの分野で数十年の経験があると主張しています。