バイオコンポジット市場 サイズと展望 2025-2033

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市場の牽引役

環境に優しい素材の需要増加

近年、環境への懸念が顕著に高まり、温室効果ガス排出量の削減が急務となっています。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、過去最高の538億トン（二酸化炭素換算）に達する見込みです。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%を占めるのは二酸化炭素（CO₂）です。そのため、再生可能で生分解性の素材から構成されるバイオ複合材料の需要は増加すると予想されています。

バイオ複合材料は、化石燃料への依存を減らし、廃棄物の発生と処分の問題を軽減することに貢献できます。バイオ複合材料は、従来の複合材料と比較して、二酸化炭素排出量とエネルギー使用量が削減されるため、より持続可能で、多くの用途において魅力的な材料となっています。バイオ複合材料の進歩は、気候変動や資源枯渇といった問題への対応として、持続可能で環境に優しい材料への関心の高まりを反映しています。したがって、これらの要因が世界のバイオ複合材料市場の成長を牽引しています。

市場の制約

ガラス繊維と比較して比較的低い強度

バイオ複合材料市場が直面する大きな課題は、ガラス繊維や炭素繊維などの人工繊維と比較して、天然繊維の強度と剛性が比較的低いことです。バイオ複合材料は、天然繊維とマトリックス間の結合が不十分なため、機械的特性と耐久性が最適とは言えません。

バイオ複合材料は、吸湿、カビの発生、熱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、バイオ複合材料の品質と安定性を損なう可能性があります。そのため、バイオ複合材料は、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されています。

市場機会

研究開発活動の増加

バイオ複合材料市場では、バイオ複合材料の特性と性能を向上させる可能性から、研究開発活動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の材料科学・工学部卒業生であるZaheeruddin Mohammed氏が、他の研究者と共同で、バイオ複合材料の強化を強化する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、有機資源から生成される高品質の炭素であるバイオ炭の製造技術を明確に示しており、3Dプリント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、海洋産業における従来の石油由来製品に代わる革新的なバイオベース複合材料の開発・製造に成功しました。亜麻を原料とする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展示され、海洋環境向けに特別に設計された複数のデモンストレーター製品が誕生しました。したがって、研究開発の進展は市場拡大の機会を生み出すでしょう。

市場セグメンテーション

繊維タイプに関する考察

木質繊維複合材セグメントは、市場において最も大きな貢献をしています。 木質繊維バイオ複合材、または木質繊維強化複合材は、木質繊維とポリマーマトリックスを混合して複合材料を形成することで製造されます。これらの複合材は、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。これらの成分を組み合わせることで、個々の成分と比較して、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の代替として、または併用して使用できる可能性があります。木質繊維は、その広範な入手性、低コスト、そして加工の容易さから、バイオ複合材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、特にデッキ材、フェンス、外壁材などに利用されています。

ポリマータイプ別インサイト

天然ポリマーセグメントが市場シェアを独占しています。 天然ポリマーは再生可能で持続可能な性質を持つため、バイオ複合材料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性が高いと考えられていますが、機械的特性と安定性は劣ります。天然ポリマーは、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、亜麻繊維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複合材料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、さまざまな業界で従来の石油由来複合材料の代替品として利用されています。

製品タイプ別インサイト

グリーンバイオ複合材料セグメントは、世界市場を席巻しています。 グリーンバイオ複合材料は、木材デンプン複合材料、麻セルロース複合材料、その他の類似材料などの天然繊維とポリマーで構成されています。グリーンバイオ複合材料に使用されるマトリックス材料は、一般的にバイオベースポリマーや生分解性ポリマーなどの再生可能資源から供給されます。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、その他の類似材料が挙げられます。

さらに、グリーンバイオ複合材料の出現と利用は、多くの業界における持続可能で環境に優しい材料への需要の高まりと一致しています。研究者や業界は、これらの物質の効率、手頃な価格、そして拡張性を向上させる方法を常に研究しています。グリーンバイオ複合材料は、ハイブリッドバイオ複合材料と比較して、環境持続可能性と生分解性に優れていますが、強度と耐久性は劣ります。

エンドユーザー業界の洞察

輸送分野では、車両の軽量化と燃費向上に寄与するバイオ複合材料の利用が急速に増加しています。バイオコンポジットは、乗用車、バス、トラックなど、様々な車両にますます採用されています。バイオコンポジットは、ドアパネル、シートカバー、ダッシュボード、その他の部品を含む車内インテリアの快適性と美観を向上させるために利用されています。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、この分野の拡大を促進すると期待されています。

• 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、Forviaグループの子会社であるFaureciaは、安全で環境に優しく、最先端かつ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）製水素貯蔵タンクの開発を進めていることを報じましたが、Faureciaの取り組みは、環境に優しい車内インテリア向けのバイオコンポジットとスマートマテリアルの発展にも及んでいます。フォルシアは、この分野で数十年にわたる経験を有していると主張しています。

地域分析

世界のバイオコンポジット市場は、北米、欧州、アジア太平洋地域、LAMEAの4つの主要地域に分類されています。

アジア太平洋地域市場の成長要因

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成長が見込まれています。この地域では急速な工業化と都市化が進み、様々な産業からバイオコンポジットへの需要が高まっています。そのため、アジア太平洋地域はバイオコンポジット市場の中で最も急速に成長しています。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の増加につながっています。

IEAによると、中国の二酸化炭素（CO2）排出量は2021年に119億トンを超え、世界の排出量の33%を占めています。その結果、この地域ではバイオ複合材料などの再生可能資源の需要が大幅に増加しています。さらに、この地域は豊富な天然繊維と安価な労働力に恵まれており、バイオ複合材料産業において競争上の優位性を有しています。中国、インド、日本は、人口密度が高く経済が急成長していることから、この地域の主要な国であり、バイオ複合材料の需要に大きく貢献しています。

さらに、特性向上を目的としたバイオ複合材料の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）と韓国科学技術研究院（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複合材料を開発しました。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、韓国公州市にある公州国立大学と共同で家具を制作し、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はバイオ複合材料の開発において、組成、加工技術、用途の改良に注力しています。そのため、これらの要素が地域市場の拡大に貢献すると期待されています。

欧州バイオ複合材料市場動向

欧州は、消費者や企業が環境に優しい素材への意識を高め、好む傾向が高まっているため、バイオ複合材料にとって重要な市場です。この地域は、バイオ複合材料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ることが特徴です。2023年5月、ドイツ繊維研究所（DITF、デンケンドルフ）は、支持プロファイルと接続ノード向けに特別に設計された環境に優しいバイオ複合材料の開発に成功しました。将来的には、これらの部品は、可搬型の建築物、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・バレンシアのプラスチック技術センターであるAimplasと、オランダ・ハーグのオランダ研究センター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を詳細に検討しました。

さらに、このプロジェクトでは、技術的および財務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技術を評価しました。この研究では、6つの異なるバイオ複合材料のリサイクルに検討された12の技術の中で、溶媒分解法が最も効果的な技術であると結論付けられました。これらの要因は、この地域における市場の拡大に貢献しています。

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バイオコンポジット市場のトップ競合他社

1. Bcomp Limited
2. Flex Form Technologies
3. Fortune Brands Home
4. Mitsubishi (Japan)
5. Meshling Composites
6. Nanjing Jufeng New Materials Limited
7. Tecnaro GmbH
8. Trex Company
9. SAPPI
10. UFP Industries
11. UPM

最近の開発状況

• 2023年10月 - FrostPharmaは、MälarplastおよびStora Ensoと提携し、バイオコンポジットと呼ばれる持続可能な素材を使用した有害廃棄物容器のコレクションを開発しました。これらの容器は、北欧産の木材繊維とバイオベースのポリプロピレン（PP）で構成されています。
• 2024年1月 - 骨再生および骨・軟組織の感染管理のための最先端製品の開発、製造、販売を専門とする世界的な医療機器企業であるBiocompositesは、投資先企業であるRenovos Biologics（Renovos）が、主力製品であるRENOVITE® BMP-2（骨形成タンパク質2）に対し、米国食品医薬品局（FDA）から画期的医療機器の指定を受けたことを発表しました。