炭素複合材料市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：マトリックス別（ハイブリッド、金属、セラミック、炭素、ポリマー）、プロセス別（プリプレグ積層プロセス、引抜成形および巻線、湿式積層および注入プロセス、プレスおよび射出成形プロセス、その他のプロセス）、用途別（航空宇宙および防衛、自動車、風力タービン、スポーツおよびレジャー、土木工学、海洋用途、その他の用途）、地域別予測、2025～2033年

炭素複合材料市場の推進要因

航空宇宙・防衛分野からの需要増加

複合材料は、軽量性、高い引張強度と剛性、優れた耐火性といった優れた物理的特性から、航空宇宙産業において長年にわたり利用されてきました。炭素繊維強化プラスチックは、軽量性、高い耐薬品性、耐腐食性、そして高い強度と剛性を備えているため、航空宇宙産業における軽量構造に理想的な材料です。

炭素繊維強化プラスチックは、非常に耐久性が高く、アルミニウムや鋼鉄よりも大幅に軽量です。航空機の座席部品、無人航空機の構造部品、隔壁など、主要および二次構造部品や内装部品に使用されています。フランス、中国、ドイツなどの国々への航空宇宙部品の輸出が好調であることに加え、米国における消費支出が堅調であることから、航空宇宙産業の製造活動が活発化しており、これが米国の航空宇宙分野における炭素複合材料市場にプラスの勢いをもたらす可能性があります。

風力エネルギー分野からの需要増加

風力タービンブレードの製造は、炭素複合材料の最大の用途である。風力エネルギー風力タービン複合材料は、ブレードやナセルなどの風力タービン部品の製造に使用される複合材料または部品であり、弾力性と引張強度を示します。さらに、風力タービン構造部品の強度と剛性を向上させる複合材料に対する需要の高まりが、風力タービン複合材料市場を牽引しています。長年にわたり、化石燃料価格の上昇や風力タービンの効率向上といった要因が風力発電産業の成長を促進し、ひいては世界の炭素複合材料市場を活性化させてきました。

市場抑制

他の複合材料と比較して製造コストが高い

優れた性能を持つため、炭素複合材料は航空宇宙、風力発電、自動車、産業、海洋など、さまざまな産業で広く利用されています。しかし、この複合材料のコストは比較的高くなっています。複合材料変換時に消費されるエネルギー、前駆体のコスト、および変換時の長い処理時間のため、高価である。

先進ポリマーマトリックス複合材料は、積層成形と呼ばれるプロセスを経て製造されますが、このプロセスには高額な労働訓練費用と、環境および健康への配慮の強化が不可欠です。ポリマー複合材料は鋼鉄製の車体よりも高価であると推定されています。製造プロセスの複雑さから、先進ポリマーマトリックス複合材料の高価格は、予測期間における市場成長を阻害する可能性があります。

市場機会

自動車産業における利用拡大

自動車用複合材料における炭素複合材料は、様々な車両の製造において重要な役割を果たしています。炭素複合材料は、外装部品、内装部品、構造部品、エンジン部品、シャーシシステムなど、多岐にわたる用途で使用されています。そのため、市場の成長は自動車メーカーの市場拡大に直接的に影響されます。

最も重要な要素は、政府が電気自動車の販売促進に意欲的であることです。例えば、2019年6月、ドイツ政府と自動車業界は、電気自動車購入者への共同補助金を増額し、その制度を2025年まで延長することで合意しました。世界各国の政府は、二酸化炭素排出量の削減を目指し、電気自動車業界を支援しています。これらの要因は、電気自動車（EV）の発売台数の増加につながり、炭素複合材料の需要に影響を与える可能性があります。これにより、予測期間中に当該市場の成長機会が生まれると予想されます。

タイプインサイト

ポリマーセグメントは世界市場を支配している。ポリマーマトリックスセグメントは熱硬化性ポリマーと熱可塑性樹脂ポリマーは種類別に分類されます。市場を支配しているのは熱硬化性ポリマーです。熱硬化性複合材料は、熱硬化性ポリマーと炭素繊維またはガラス繊維を混合して製造されます。優れた強度対重量比、耐腐食性などの特性に加え、製造コストが低いことから、様々な複合材料用途で魅力的な材料となっています。炭素繊維で強化された熱硬化性複合材料の用途拡大に伴い需要が増加し、この分野の成長につながっています。

2種類以上の強化繊維を用いた複合材料は、ハイブリッドマトリックス複合材料と呼ばれます。炭素繊維強化アラミドエポキシ樹脂（強度と耐衝撃性を兼ね備えている）とガラス繊維強化炭素繊維強化エポキシ樹脂は、最も普及しているハイブリッド複合材料です（手頃な価格で高強度な材料が得られます）。ハイブリッドマトリックス複合材料は、様々な種類の繊維から得られる特性を組み合わせなければならない場合や、縦方向と横方向の両方の機械的特性が求められる場合によく用いられます。

プロセスに関する洞察

プリプレグは、高強度強化繊維に熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を注入し、単一方向または一方向に配置または織り合わせた複合材料です。通常、室温では保存期間が非常に短い活性樹脂です。プリプレグは保存期間を延ばすために、氷点下（摂氏0度）で保管する必要があります。繊維と樹脂が一緒に注入されたプリプレグは、完全に硬化していません。一般的に使用される繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、またはポリアラミドです。この段階の材料はBステージと呼ばれます。プリプレグのシートは非常に柔軟で、あらゆる形状に成形および切断できます。

プルトルージョン法は、高度に自動化された連続的な繊維積層プロセスであり、一定の断面形状で高い繊維体積率を実現します。プルトルージョン法は、高い繊維体積率により、複合材料に高い強度対重量比をもたらします。同様に、巻取り法は、回転する工具に圧力/張力をかけながらフィラメントを巻き付けることで複合材料を製造する自動化された方法です。製造される複合材料は、強度と剛性に優れた材料特性を持ち、低コストで製造できる高品質な製品です。

アプリケーションインサイト

航空宇宙・防衛分野は、炭素複合材料市場シェアにおいて最大の収益貢献分野です。当初、航空宇宙製造はアルミニウム、鋼鉄、チタンなどの金属に大きく依存しており、これらは航空機の総重量の約70%を占めていました。しかし近年、軽量化、極めて高い耐性、耐摩耗性などの特性に対する需要の高まりにより、航空宇宙製造における炭素複合材料の使用が劇的に増加しています。絶縁レーダー吸収にも使用されます。同様に、防衛産業では、ミサイル防衛、地上防衛、軍事海洋用途に炭素複合材料が使用されています。ボーイングなどの大手企業は、ボーイング787ドリームライナーをはじめとする航空機に、さまざまな炭素繊維ベースの複合材料部品を採用しています。ボーイング社、ゼネラル・エレクトリック社、エアバスSEなど、航空宇宙業界の既存企業は、先進複合材料の研究開発（R&D）への投資を増やしており、炭素複合材料市場の拡大に貢献しています。

スポーツ・レジャー産業は、炭素複合材市場において重要な最終用途産業です。この分野には、ゴルフ、自転車、ホッケー、テニス、ウィンタースポーツなどの商業用スポーツ用品といった大量生産品から、ボート建造や競技用スポーツ用品といった高価格帯の製品まで、幅広い用途が含まれます。この分野では、価格制約よりも技術要件とマーケティング面が優先されます。高性能スポーツ用品メーカーにとって、強度と軽量化は極めて重要な課題です。炭素複合材は、最も過酷な環境下でも厳しい衝撃に耐えることができます。優れた機械的強度と疲労強度を備えているため、ヨーロッパの多くのトップスポーツ・レジャーメーカーに広く採用されています。

地域別分析

アジア太平洋地域は2024年に炭素複合材市場を支配し、43%のシェアを占め、引き続き世界最大の市場シェアを占めています。炭素複合材の主な需要源は、航空宇宙・防衛産業、建設部門、スポーツ・レクリエーション市場などです。中国やインドなどの新興国の存在は、市場の成長を加速させると予想されます。中国は2021年に2,608万台の自動車を生産し、2020年の2,523万台から3%増加しており、炭素複合材の需要をさらに押し上げると予想されます。さらに、IATAは、予測期間の終わりまでに、インドが世界第3位の航空市場となり、2030年までに中国と米国を抜いて世界第3位の航空旅客市場になると予測しています。今後20年間で、インドは2,100機の航空機を必要とし、売上高は2,900億米ドルを超えると予想されています。これらの要因により、航空宇宙産業は炭素複合材料の需要を拡大し、地域市場の成長を牽引すると予測される。

北米市場の動向

北米では、航空宇宙、自動車、風力発電、建設などの産業における炭素複合材料の高い消費量が、炭素複合材料市場の拡大に貢献しています。国内のスポーツカーモデルであるシボレー・コルベット・スティングレイ、フォード・マスタング・シェルビーGT500KR、バイパーSRTは、自動車業界における炭素複合材料の最大の使用者です。自動車メーカーは、燃費効率と軽量化のために、炭素複合材料などの軽量素材を使用しています。同様に、米国は世界最大の航空産業を擁しています。一般航空機製造者協会（GAMA）によると、一般航空産業は米国経済に年間2,470億ドル以上を貢献し、120万人以上を雇用しています。したがって、上記の要因により炭素複合材料の需要が増加し、予測期間中に北米の炭素複合材料市場の成長を促進すると予想されます。

欧州市場の動向

ヨーロッパは緩やかな成長が見込まれています。NATO加盟国が国防予算の増額を目指し、GDPの2%を国防費に充てることを目標としているため、資金増加によりヨーロッパの防衛市場は大幅な成長が見込まれています。バークレイによると、これらの目標達成により、ヨーロッパ全体の防衛費は年間600億ユーロ（670億米ドル）増加し、そのうち30～40%が装備品の生産に充てられる見込みです。最大の支出はドイツ、イタリア、スペイン、オランダで見込まれています。この高い防衛費水準は、地域市場の成長を促進すると予想されます。同様に、都市型航空モビリティへの関心の高まりを受け、エアバスは2022年5月、ドイツ国内および世界中で航空モビリティのビジョンを実現するための航空モビリティ構想をモデル化するために、複数のドイツ企業、研究機関、大学、自治体と提携しました。この構想により、今後数年間で航空宇宙産業における装備品および設計用途向けの炭素複合材料の需要が増加すると予想されます。

ブラジルは南米地域における最大の収益貢献国です。ブラジルには南米最大級の電子機器製造施設がいくつかあります。同国には、サムスン、LG、デル、マルチレーザー、ポジティボ、フォックスコン、AOC、レノボ、リーダーシップグループなどの企業の多数の大型電子機器製造工場があります。困難な状況にもかかわらず、サムスンとLGは大手電子機器製造会社としての地位を強化しており、大きな市場潜在力を示しています。2021年11月の電気機器、家電製品、材料の生産は、2020年の同月と比較して6.7%増加しました。したがって、電子機器市場で予想される継続的な回復により、ブラジルのこの分野における炭素複合材料の需要は堅調に推移すると考えられます。