世界の炭素繊維強化ポリマー市場規模は、2023年に33億1,000万米ドルと評価され、2032年までに70億5,000万米ドルに達すると予測されており、予測期間（2024年～2032年）中に8.76%のCAGRを記録します。予測期間中の炭素繊維強化ポリマー市場シェアの増加は、自動車分野における軽量炭素繊維強化ポリマーの用途と、航空宇宙産業におけるアルミニウムのCFRPへの置き換えに関連しています。
炭素繊維強化ポリマーは、CFRP と呼ばれる炭素繊維を含む、固体で軽量な繊維強化プラスチックです。炭素繊維は主に、自動車、航空宇宙、スポーツ用品、船舶の上部構造、土木工学など、強度と重量の比と剛性が求められる用途に使用されます。炭素繊維強化ポリマーでは、結合ポリマーはエポキシなどの熱硬化性樹脂であることが多いです。
ただし、ポリエステル、ビニルエステル、ナイロンなどの他の熱硬化性樹脂や熱可塑性ポリマーはほとんど使用されません。複合材料には、アラミド、アルミニウム、超高分子量ポリエチレン (UHMWPE)、ガラス、炭素繊維が含まれる場合があります。ただし、最終的な CFRP 製品の特性は、結合マトリックス (樹脂) に導入される添加剤によって異なります。最も一般的な添加剤はシリカです。ただし、ゴムやカーボンナノチューブなどの他の添加剤も使用できます。
ハイライト
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 8.76% |
| 市場規模 | 2022 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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自動車メーカーは、自動車部品の製造において、従来使用されている鉄やアルミニウムなどの製品の代替品を探しています。自動車業界から生み出された炭素繊維強化ポリマー市場の収益は、2018年に世界で約50億米ドルでした。自動車分野では、炭素繊維強化ポリマーは、軽量の炭素繊維索具としてレーシングヨットやスーパーヨットの分野でよく知られています。
航空宇宙産業におけるアルミニウムのCFRPへの置き換え
炭素繊維強化ポリマーは航空宇宙産業で広く採用されているため、その世界的な需要は急速に増加すると予想されています。航空宇宙産業では現在、アルミニウムが炭素繊維強化ポリマーに置き換えられつつあります。炭素繊維強化ポリマーは、ラジコンヘリコプターの尾翼、エアバスの塗装、パネル内装などのその他の構造材料の製造に広く使用されています。
さらに、カーボン ファイバーは、使用する繊維に応じて、スチールやアルミニウムの 2 ～ 5 倍の剛性を提供します。単一平面に沿ってのみ応力がかかり、一方向カーボン ファイバーで構成された特定のコンポーネントの場合、その剛性はスチールやアルミニウム (同じ重量) の 5 ～ 10 倍になります。
炭素繊維強化ポリマーは、ガラス繊維やアラミドなどの他の繊維強化ポリマーに比べて高価です。さらに、CFRP の価格は、自動車分野で使用されている鋼鉄やアルミニウムのほぼ 10 倍です。この要因は、世界市場での炭素繊維強化ポリマーの成長を妨げる可能性があります。現在、航空宇宙、防衛、高級車製造会社は主に炭素繊維強化ポリマーを使用しています。たとえば、高級車メーカーのランボルギーニは、スーパーカーに CFRP を使用しています。さらに、炭素繊維強化ポリマーの生産サイクルが長いため、特定の時間間隔での製品の生産量が少なくなり、短期間で大量の CFRP が必要な用途での使用が制限されます。
技術の進歩は、炭素繊維強化プラスチック (CFRP) 部門の特徴です。業界の主要企業は、独自の製造技術の開発に取り組んでおり、社内で前駆体を製造することに集中しています。構造用繊維強化プラスチック (CFRP) 市場での優位性を維持し、新たな成長の可能性を活用するために、企業は買収、コラボレーション、新製品の開発に戦略的な投資を行っています。
業界での採用
炭素繊維強化プラスチック (CFRP) は、高い強度対重量比や剛性などの優れた特性により、航空宇宙、防衛、自動車、スポーツ用品、海洋、土木工学、電気絶縁、建設など、さまざまな業界で人気が高まっています。軽量で強度が高いため、炭素繊維強化プラスチック (CFRP) は、アルミニウムなどの従来の材料の代わりに航空宇宙業界でますます使用されています。この結果、大幅な採用と市場の拡大が促進されました。
世界の炭素繊維強化ポリマー市場は、樹脂とエンドユーザーに基づいてセグメント化されています。
市場はさらに樹脂によって熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分類されます。
熱硬化性樹脂は、硬化すると化学反応を起こし、不可逆な架橋構造を形成するポリマーです。炭素繊維強化ポリマー (CFRP) の製造では、これらの樹脂は優れた機械的特性と耐熱性のため広く使用されています。CFRP では、 ビニルエステル、エポキシ、ポリエステルなどの熱硬化性樹脂が、寸法安定性、剛性、強度が求められる用途によく使用されます。これらは、土木工学、スポーツ用品、航空宇宙、自動車など、さまざまな分野で広く使用されています。熱硬化性樹脂を CFRP に組み込むと、複合材料の強度と軽量性が向上し、耐久性と性能が何よりも重要となる困難な用途に適しています。
熱可塑性樹脂は、熱によって軟化し、その後凝固するポリマーで、再成形やリサイクルが可能です。これらのポリマーには、堅牢性、リサイクル性、処理の簡便性など、いくつかの利点があります。CFRP 市場では、Elium® 樹脂に使用されているような熱可塑性樹脂が、コスト効率の高い生産、耐衝撃性、リサイクル性の可能性から注目を集めています。風力エネルギー、建設、輸送、海洋、消費者製品はすべて、熱可塑性樹脂が使用されている分野です。持続可能性の懸念は、Elium に代表される熱可塑性樹脂を CFRP 市場に導入することで効果的に対処されています。このイノベーションは、リサイクル性、軽量性、耐久性、コスト効率など、数多くの利点をもたらします。このパラダイム シフトは、風力発電、船舶建造、水素貯蔵、コンクリート補強などの業界に大きな影響を与えると予想されています。
市場は、エンドユーザー別に、自動車、航空宇宙、スポーツ用品、建築・建設、風力発電産業、その他にさらに細分化されています。
自動車業界では、燃費向上の可能性、軽量特性、高強度対重量比などの理由から、CFRP の採用が進んでいます。自動車業界では、アルミニウムや鉄などの従来の材料の代替として炭素繊維強化ポリマーを採用し、重量の軽減と性能の向上を実現しています。
航空宇宙産業では、軍用機やヘリコプターの重量を軽減し、燃料効率を高め、全体的な性能を向上させるために、CFRP を広く使用しています。航空宇宙用途では、優れた強度と軽量特性により、アルミニウムの代わりに炭素繊維強化ポリマーを使用する傾向が高まっています。
スポーツ用品の製造では、その優れた強度と軽量特性から CFRP が使用されています。レーシングヨットやスーパーヨットは、その優れた軽量性から炭素繊維強化ポリマーを広く使用している主要な産業です。
建築・建設分野での CFRP の使用は、特に内装パネルなどの構造材料の適用において有利です。ヨーロッパの建築・建設業界で炭素繊維強化ポリマーを使用することで、大きな経済的利益が得られました。
風力エネルギー部門は、CFRP アプリケーションを使用する重要なエンドユーザー産業です。高性能ポリマーで強化された炭素繊維複合材は、質量を大幅に削減し、構造の完全性を高めるため、風力タービンのコンポーネントに最適な材料となります。
世界的な炭素繊維強化ポリマー市場分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東、アフリカ、ラテンアメリカで実施されています。
北米が世界市場を支配
北米は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率 8.35% で成長すると予測されています。北米は CFRP 市場において重要な地域であり、米国、カナダ、メキシコが大きな貢献をしています。この地域は航空宇宙、自動車、風力エネルギー産業で大きな存在感を示しており、CFRP の需要を大きく押し上げています。特に航空宇宙部門は、航空機製造における燃料効率と性能の向上に不可欠な、CFRP の軽量で高強度の特性から恩恵を受けています。
さらに、2018 年の米国の炭素繊維生産能力は 45,300 トンであり、北米の市場優位性が強調されています。一方、欧州は防衛、航空宇宙、自動車などの分野で大きな影響力を持っているため、CFRP 市場で 2 番目に大きな割合を占めています。CFRP の採用はこれらの地域で最も普及しており、北米には最も著名な自動車、航空宇宙、防衛産業があります。
ヨーロッパは予測期間中に 9% の CAGR で成長すると予測されています。ドイツ、イギリス、フランス、イタリア、スペインは、先進的な自動車産業と航空宇宙産業により、大きな貢献を果たしています。この地域では、炭素排出量の削減と自動車の燃費向上に注力しており、CFRP の需要がさらに高まっています。さらに、ヨーロッパの風力エネルギー部門は、風力タービンブレードの製造における CFRP の応用から恩恵を受けています。ヨーロッパは急成長している建築・建設産業に恵まれており、イタリアでは炭素繊維強化ポリマーの使用により、2017 年に約 5 億 8,630 万ドルの収益が生み出されました。
アジア太平洋地域は、自動車、航空宇宙、建設などの重要な分野の急速な工業化と成長により、CFRP の最大の市場となっています。中国、日本、インド、韓国は重要なプレーヤーです。中国の拡大する自動車産業と航空宇宙産業は、市場の成長に大きく貢献しています。この地域のインフラ開発への重点と、建設における CFRP の使用増加も、需要を促進しています。
中東およびアフリカ地域は、CFRP 市場にとって有望な成長の可能性を示しています。サウジアラビア、UAE、南アフリカなどの国が主な貢献者です。この地域のインフラ プロジェクトへの投資と、航空宇宙および自動車部門の成長が、CFRP の需要を牽引しています。さらに、CFRP の耐腐食性により石油およびガス用途での使用が、市場の成長をさらに後押ししています。
