化学センサーは、環境内の特定の化合物の存在を検出し、定量化できるデバイスです。これらのセンサーは、環境モニタリング、ヘルスケア、産業プロセスなど、さまざまな業界やアプリケーションで使用されています。石油・ガス、化学、海洋、水・廃水、医療、環境モニタリングの各分野で、化学センサーの需要が急速に高まっています。化学センサーは、粒子の化学特性を電子データに変換する電子デバイスです。化学センサーのシンプルな設計と比較的広い分析および測定範囲は、市場の拡大を促進します。
汚染と環境規制が増加する中、化学センサーは環境汚染物質のレベルを把握するために不可欠です。空気と水質管理に関する厳しい規制基準の導入により、市場が拡大しています。また、ナノテクノロジーやマイクロテクノロジーの手順のために、研究室や医療施設でもよく使用されています。さまざまな用途や強化された仕様向けのスマート IoT センサーの開発により、化学センサー市場の成長が加速しています。
| 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 | 7.3% |
| 市場規模 | 2022 |
| 急成長市場 | アジア太平洋地域 |
| 最大市場 | アジア太平洋地域 |
| 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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工業排水に関する政府の厳格な基準
産業排水に関する厳格な政府規制は、環境モニタリングおよび水処理市場の成長に大きく貢献しています。世界中の政府は、産業活動が水質、生態系、または公衆衛生に悪影響を及ぼさないようにするために、厳格な規則をますます施行しています。水質浄化法は、米国の包括的な連邦法であり、国の水域への汚染物質の排出を規制し、水質基準を確立しています。水質浄化法に基づき、国家汚染物質排出削減システム (NPDES) は、産業施設の排出制限を定めた許可証を発行します。米国環境保護庁 (EPA) によると、2020 年現在、NPDES プログラムは、産業施設を含む 46,000 を超える排出者を規制し、水質コンプライアンスを確保し、モニタリング技術を奨励しています。
同様に、中国の水質汚染防止および管理行動計画は、水質汚染の懸念に対処するための包括的な取り組みです。これには、産業排出物の削減、水質の改善、環境監視の強化などの目標が含まれています。Statistaによると、2023年9月現在、中国の表層水の45％はグレードIIであり、主に飲用に使用されています。これは、規制措置の重要性と化学センサーによる継続的な監視の必要性を反映しています。
さらに、多くの発展途上国では、汚染問題に対処するために水質監視プログラムを実施しています。化学センサーは、リソースが限られた環境でリアルタイム監視を行う低コストのソリューションを提供するため、これらの取り組みにおいて非常に重要です。2023 年の国連世界水開発報告書によると、世界の人口の 26% は安全な飲料水を得られず、46% は安全に管理された衛生設備を利用できません。この報告書では、差し迫った世界的な水危機についても警告しています。化学センサー市場の動向は、規制の枠組みが進化するにつれて追随すると予想されます。
初期コストが高い
医療用途で一般的に使用される化学センサーであるバイオセンサーのコストは、技術の複雑さと用途によって大きく異なります。たとえば、医療診断に使用されるバイオセンサーは、環境モニタリングに使用されるものよりもコストがかかる場合があります。たとえば、バイオセンサーの開発コストは 2,000 万ドルを超える場合があります。バイオセンサーの開発コストは 2,000 万ドルから 3,000 万ドルの範囲で、期間は 7 年から 10 年と想定するのが妥当です。さらに、ナノマテリアルや最先端の検出方法などの高度な化学センサー技術は、開発と製造にコストがかかる場合があります。コストには、センサー自体だけでなく、関連する電子機器、データ処理システム、接続インフラストラクチャも含まれます。
さらに、環境規制が厳しい業界では、高度な化学センサーを含む包括的な排出監視システムを実装するにはコストがかかる可能性があります。これは、排出源が多く、監視要件が複雑な業界では特に当てはまります。ポイントオブケア診断や継続的な患者監視などの医療アプリケーションにおける高度な化学センサーには、特殊なハードウェアが必要になる場合があります。これらのテクノロジーの取得と実装には、特に小規模な医療施設ではコストがかかる可能性があります。
モノのインターネット（IoT）統合の拡大
企業全体で IoT 技術が急速に導入されたことで、化学センサーを統合するのに適した環境が整いました。IoT は、シームレスな通信、データ共有、リアルタイム監視を提供し、化学センシング デバイスの機能を向上します。IoT プラットフォームは、化学センサーをスマート ビルディングに統合して、空気の質を監視し、ガス漏れを検出し、換気システムを最適化してエネルギー効率を高めることができます。業界では、プロセスの最適化、予測メンテナンス、環境監視のために IIoT を利用するケースが増えています。
したがって、化学センサーは、空気と水質、化学物質の濃度、職場の安全性に関するリアルタイムの情報を提供する上で非常に重要です。スマート シティの取り組みには、完全な環境監視のための IoT 対応センサーの設置が含まれます。化学センサーは、空気と水質のデータを収集し、持続可能な都市開発を促進するのに役立ちます。中国の革新的な都市の取り組みでは、センサー、カメラ、その他の監視技術を人工知能 (AI) と広範なデータ処理と統合しています。これらの技術は、都市や公共の場所を管理し、交通、エネルギー消費、犯罪を規制するためのデータを収集します。
同様に、2023年9月時点で、インドのスマートシティミッションの下で入札された7960件のプロジェクトのうち6188件が完了しています。これは、171,432ルピーの入札総額の一部であり、113,721ルピーがすでに使用されています。これは市場に大きな影響を与えるでしょう。IoTエコシステムが進化するにつれて、化学センサーは、環境モニタリング、産業オペレーション、公衆衛生の進歩を促進するインテリジェントで接続されたシステムに貢献する機会が増えます。
世界の化学センサー市場は、タイプ、粒子タイプ、用途、地域に基づいて分類されています。
市場はさらにタイプ別に電気化学、光学、パリスター/触媒、ビーズに分類されます。
電気化学製品が市場で最大のシェアを占めています。
電気化学
電気化学センサー部門は、環境、臨床検査室、製薬、食品・飲料業界で有毒元素やガスの検出に広く使用されているため、化学センサー市場で最も急速な成長が見込まれています。電気化学センサーは、直線的な応答範囲、優れた安定性、改善された結果など、いくつかの利点があるため、需要が非常に高くなっています。上記の用途に使用されるほとんどの分析機器では、高度な化学センシング技術が求められます。電気化学センサーは応答時間が速く、検出限界が低く、一酸化炭素、硫化水素、酸素などの特定のガスを検出できます。ポータブルガス検出器や空気質監視システムでよく使用されます。
光学
光学センサーは、化学物質と光の相互作用を通じて分析対象物を検出し、定量化します。これには、光の吸収、放出、反射の変化の測定が含まれます。光学化学センサーは適応性が高く、ガス、液体、固体など、さまざまな物質に使用できます。光学センサーは、非侵入型のリアルタイム監視機能を提供します。環境を監視し、病状を診断し、食品の安全性を確保します。具体的なタイプの例としては、蛍光、比色、表面プラズモン共鳴センサーなどがあります。
市場は粒子の種類に基づいて固体、液体、ガスに細分化されています。
Solid は市場に大きく貢献しています。
固体
固体セクターは、化学センサー市場の中でも最大のセクターです。信頼性の高い粒子検出を目的とした化学センサーは、環境内の粒子状物質や特定の安定化合物の存在を検出し、定量化するために使用されます。これらのセンサーは、空気の質の監視、産業活動、環境汚染制御などの用途で重要です。信頼性の高い粒子センサーは、大都市圏、産業排出物、ほこりや粒子状汚染が健康や安全上の問題となる職場で、空気中の粒子状物質を検出します。固体粒子が空気の質に与える影響を評価し、軽減するのに役立ちます。
液体
液体粒子検出用に設計された化学センサーは、主に流体環境内の浮遊粒子または溶解粒子の濃度を認識して測定します。これらのセンサーは、水質の監視、液体ベースの産業活動、および医療診断に不可欠です。液体粒子センサーは、河川、湖、および処理施設の水質を評価します。液体内の汚染物質、堆積物、および粒子状物質の存在を検出するために不可欠です。医療現場では、これらのセンサーは診断目的で生理学的体液内の粒子を検出することができます。
市場は、用途によって化学、石油・ガス、海洋、水・廃水、医療、自動車、環境モニタリングに分けられます。
医療は市場の主要なエンドユーザーです。
医学
化学センサーには、診断、患者のモニタリング、特定のバイオマーカーの検出など、さまざまな医療用途があります。化学センサーであるバイオセンサーは、糖尿病患者の血糖値のモニタリング、病原体の検出、さまざまな医学的疾患に関連する生体分子の特定に広く使用されています。化学センサーは、迅速かつ正確な医療診断に役立ち、早期の疾患特定と個別の患者ケアを可能にします。化学センサーは、生理学的および生化学的パラメータに関するリアルタイムのデータを提供することで、診断の決定と治療計画に役立つため、医療成果の向上に不可欠です。
化学薬品
化学センサーは、さまざまな化学反応を監視および管理するため、化学業界では不可欠です。これらのセンサーは特定の化学物質の濃度を判定し、プロセスの効率、品質管理、安全性を保証します。化学工場では、反応物、中間体、および製品に関するリアルタイムのデータを提供し、製造プロセスの正確な制御と最適化を可能にします。化学センサーは、業界が安全基準と規制に準拠するのに役立ち、環境への影響を最小限に抑えながら高精度の化学物質の製造を可能にします。
COVID-19 パンデミックは、世界中のすべての産業分野に劇的な影響を及ぼしています。しかし、パンデミックの最中、デジタル化されたビジネスオペレーションの増加により、マネージドファイル転送の成長はわずかに増加しました。これにより、企業はマネージドファイル転送を採用してサイバーセキュリティを向上させ、サイバー脅威や攻撃のリスクを軽減することができます。たとえば、Google Mail は毎日約 1,800 万件のマルウェアやフィッシングメール、および COVID-19 に関連する 2 億 4,000 万件を超えるスパムメッセージを検出しました。これにより、企業はサイバーセキュリティを向上させるためにマネージドファイル転送ソリューションを採用せざるを得なくなりました。
世界的な化学センサー市場分析は、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。
アジア太平洋地域は、世界の化学センサー市場で最も重要なシェアを占めており、予測期間中に7.5％のCAGRで成長すると予測されています。アジア太平洋地域の化学センサー市場は、工業化の進展とヘルスケアおよび自動車部門の台頭により、着実に増加すると予想されています。ヘルスケア用途の生物学的センサーの導入は、市場拡大を後押ししています。中国とインドは、ヘルスケア業界の成長の高まりにより、アジアの化学センサー市場をリードしています。デロイトによると、中国国家衛生健康委員会（NHC）は、2023年に医療サービスが大幅に拡大すると予想しています。NHCはまた、中国の医療保険基金が2021年以来オンラインヘルスケア業界に利益をもたらしていると主張しています。成長するヘルスケア業界は、今後数年間、化学センサー市場に明るい未来をもたらすでしょう。
さらに、インドでは化学産業におけるセンサーの使用を規制する規則が導入され、地域の成長が促進されています。中国政府は、国内の排出量増加を管理するためにいくつかのイニシアチブを確立しており、その結果、企業全体で化学センサーの設置が増加しています。ここでも、この産業は新しい石油およびガスプラントへの投資の増加によって推進されています。近年の石油産業の急速な拡大により、環境汚染物質の正確な監視が主要な課題となっています。過去15年間で、ASEAN（東南アジア諸国連合）10か国のエネルギー需要は60％増加しました。2040年までに、この地域のエネルギー需要は3分の2増加すると予想されています。多くの石油およびガス会社は、特定のガスの種類とわずかな漏れを確実に識別できるため、電気化学センサーをサポートしています。
さらに、中国は世界最大の多機能ナノテクノロジー研究プラットフォームを開発しています。江蘇省蘇州にある真空相互接続ナノX研究施設は、最先端の材料成長、デバイス製造、テスト機能を単一の超高真空環境で組み合わせています。防衛とセキュリティにおけるナノ化学センサーの市場はすぐに成長するでしょう。
北米は予測期間中に 7.4% の CAGR を示すと予想されています。自動車業界からの需要が高まっているため、北米は化学センサー市場を独占しています。汚染の増加は、車両部門の拡大の背後にある主な理由です。さらに、化学業界の窒素酸化物センサーとアンモニアセンサーの需要の増加は、この部門の化学センサー市場の成長を促進すると予想されています。車両需要の増加により、米国が市場を独占しています。
さらに、ClimateTrade は、米国が 2023 年に 54 億 1,600 万トンの二酸化炭素 (CO2) を排出したと報告しています。これは、2023 年に大気中に排出される 368 億トンの炭素汚染の一部です。これは 40 年前に生成された炭素汚染の 2 倍であり、大気汚染物質はさまざまな空気の質の問題において依然として重要な要因となっています。これらの発生源は、粒子とオゾンの沈着の大部分を占めています。米国は、国内企業におけるインダストリー 5.0 コンセプトの広範な実装により、産業用センサー デバイスの技術的に進んだ中心地となっています。米国には有名なセンサー メーカーが存在することも、市場の成長を後押ししています。
化学センサー市場の洞察によると、ヨーロッパでは食品・飲料業界が強く、重要な市場参加者がいるため、化学センサー市場が活況を呈しています。企業は、食品の安全性と規制遵守を保証するために、化学センサーの設置に投資しています。ワイン製造業者は、より良い消費者体験のために、味と pH 制御の改善に絶えず努めています。化学センサーはワイン製造プロセスでますます普及しており、製造業者はワインの風味、色、香りを高めることができます。国際ブドウ・ワイン機構 (OIV) によると、欧州連合 (EU) は 2023 年に 1 億 5,000 万ヘクトリットル (MHL) のワインを生産すると予測されています。これは、2022 年から 7% の減少、過去 5 年間の平均から 8% 低い値です。
EU執行部による2023年の生産量の当初の予測はおよそ1億5000万ヘクトリットルで、イタリアとスペインの生産量は2022年からそれぞれ12％と14％減少すると予想されている。その結果、これらの変数は地域市場に悪影響を及ぼすと予測されている。
2023年11月 -仁川国立大学の研究者らは、優れた耐久性、選択性、感度を備えた有機無機ハイブリッドガスセンサーを作成するための新しい方法を提案しました。
2023 年 10 月-エマソンがNI の買収を完了し、世界的な自動化リーダーシップを推進します。
