複合材料加工市場規模、シェア、トレンド分析レポート：樹脂別（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂）、繊維別（炭素繊維、ガラス繊維、天然繊維、その他）、エンドユーザー別（自動車、航空宇宙・防衛、風力発電、建設、海洋、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

複合材料加工市場の成長要因

成長を続ける航空宇宙・防衛産業

航空宇宙産業における軽量かつ高性能な材料への需要の高まりは、複合材料の使用につながっています。ボーイング社の調査によると、世界の航空宇宙・防衛市場は2027年までに8兆7,000億米ドルの規模に達すると予測されています。2039年までに航空交通量は4.0%増加すると予測され、航空機数は2029年までに3.2%増加すると予測されています。複合材料は、構造的完全性の向上、軽量化、そして航空機および防衛用途における燃費向上に貢献できることから、需要の増加が見込まれています。

さらに、ロシアとウクライナの紛争が続いているため、国防費が増加する可能性が高い。中国は2021年の国防予算を6.8%増の1兆3500億元（2090億米ドル）に引き上げ、前年の成長率を上回った。中国航空産業発展研究センターの統計によると、中国は2025年までに合計5343機の航空機を保有すると予想されている。その結果、近年の世界市場の拡大は、多くの政府による国防部門への支出増加によって推進されてきた。これらの材料は、金属などの従来の代替品に比べて独特の特性と利点があるため、国防部門で幅広く使用されている。

市場抑制要因

原材料費の変動

複合材料の製造に使用される原材料のコストは、市場需要、原材料の入手可能性、生産能力、地政学的状況などの要因によって変動する可能性があります。高性能複合材料用途で広く使用されている炭素繊維は、他の強化繊維よりもかなり高価です。炭素繊維やその他の主要原材料のコスト変動は、複合材料の総生産コストに大きな影響を与える可能性があります。

複合材料は、強度、剛性、軽量化などの特定の特性を実現するために、高性能樹脂や改良された強化繊維などの特殊な構成要素に依存することが多い。これらの特殊材料は、供給業者が限られていたり、生産能力が限られていたりする場合があり、その結果、価格が高騰し、サプライチェーンに制約が生じる可能性がある。これらの特殊材料の供給の中断や不足は、製造業者の材料費の増加につながる可能性がある。複合材料したがって、これらの要因は将来の市場拡大を阻害すると予測される。

主要な市場機会：

研究開発の強化

近年、革新的で効果的な複合材料の開発や、複合材料製造プロセス材料のリサイクル方法の開発に焦点を当てた研究が増加している。例えば、2023年7月、シドニー大学の研究者らは、自動車、航空宇宙、再生可能エネルギー産業における将来的な重大な廃棄物問題に対処するための新しい技術を考案した。彼らは、炭素繊維およびガラス繊維複合材料から発生する廃棄物を管理するために特別に設計されたリサイクルシステムを開発した。Composites Part B: Engineering誌に掲載された彼らの手法は、従来の手法と比較して、材料回収率の向上と優れたエネルギー効率を保証するものである。

さらに、2023年3月、トゥエンテ大学の研究者らは、個々の化学物質を1～2倍上回る性能を持つ革新的な複合材料を開発しました。この複合材料は、容易に入手可能な複数の元素から構成されており、プラチナなどの希少で高価な金属を必要とせずに、効率的な水素製造に利用できる可能性を秘めています。したがって、これらの要因は市場拡大の機会を生み出すと期待されます。

レジンに関する考察

世界の市場は、熱可塑性複合材料と熱硬化性複合材料に分けられる。熱可塑性複合材料熱可塑性ポリマーマトリックスを繊維や充填材で強化した複合材料です。熱硬化性複合材料は硬化中に永久的な化学反応を起こし、一度硬化すると再成形できません。一方、熱可塑性複合材料はポリマーマトリックスの特性が可逆的であるため、加熱して何度も再成形できます。熱可塑性複合材料は高温での硬化を必要としないため、熱硬化性複合材料よりも加工時間が短い場合が多いです。さらに、熱可塑性ポリマーは延性があるため、優れた耐衝撃性と靭性を示すことがよくあります。また、特定の熱硬化性ポリマーと比較して、化学薬品、溶剤、および環境条件に対する優れた耐性を提供します。

ファイバーインサイト

世界の市場は、炭素繊維、ガラス繊維、天然繊維、その他に二分されます。ガラス繊維は、建築、自動車、航空宇宙、電子機器など多くの分野で利用されている、ガラス製の細い繊維です。繊維化とは、溶融ガラスを小さな開口部から押し出してこれらの繊維を作る技術です。結果として得られる繊維は、用途に応じて、直径、長さ、組成にばらつきがあります。ガラス繊維は、優れた強度対重量比、耐腐食性、電気絶縁性、耐熱性など、数多くの利点があります。さらに、複合材料を強化し、機械的特性を向上させるために頻繁に使用されます。ボートの船体、車両のボディパネル、航空機部品の製造など、多くの目的で、ガラス繊維複合材に一般的に組み込まれています。

エンドユーザーのインサイト

世界の市場は、航空宇宙・防衛、風力発電、海洋、自動車、建設、その他に分類されます。複合材料は、その独特な特性により風力タービンのさまざまな部品に適しているため、風力発電産業において非常に重要です。風力タービンの最も重要な部品の1つはブレードです。風力タービンのブレードは、ガラス繊維強化複合材料などの複合材料を使用して製造されることがよくあります。エポキシ樹脂または炭素繊維強化ポリマー。これらの材料は、優れた強度対重量比、耐腐食性、および設計の柔軟性を備えており、より長く効率的なブレードの製造を可能にします。

さらに、近年、風力発電設備の新規設置により、風力エネルギーは著しい成長を遂げています。世界風力エネルギー協議会（GWEC）によると、2022年には風力発電設備の総設置容量が9%増加し、新たに77.6GWの風力発電設備が世界の電力網に接続されました。これにより、風力発電設備の総設置容量は906GWに達しました。これは、この分野の成長をさらに促進すると予想されます。

地域別分析

北米が世界市場を席巻

北米は世界の複合材料加工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。北米では、航空宇宙産業が複合材料加工市場の需要を牽引しています。さらに、多くの組織や研究機関が研究開発活動への投資を増やしています。例えば、2023年3月、NASAは航空機構造向けの製造プロセスと革新的な複合材料の開発のために、14の組織に5,000万米ドルの助成金を配分しました。これは、米国で製造される複合構造のコスト削減と生産速度向上を目指すNASAのHi-Rate Composite Aircraft Manufacturing（HiCAM）イニシアチブによるものです。航空業界で軽量な複合材製機体を使用することで、燃料節約と汚染削減が実現し、民間航空の持続可能性が向上します。これにより、北米の複合材料加工市場が拡大すると予想されます。

さらに、この地域がイノベーションと技術革新を重視していることが、市場拡大を加速させている。例えば、2022年2月、MITの研究チームは、セルロースナノ結晶を主成分とし、少量の合成ポリマーを組み合わせた複合材料を開発した。有機結晶は約60～90パーセントを占めるこの材料は、これまでの複合材料の中でCNCの割合が最も高いものです。研究者らは、セルロースベースの複合材料が特定の骨の種類に比べて優れた強度と靭性を持ち、通常のアルミニウム合金の硬度を上回ることを発見しました。この材料は、特定の軟体動物の殻の内側に見られる真珠層によく似たレンガとモルタルの微細構造を示します。したがって、これらの進歩は、地元市場の拡大を促進すると期待されます。

アジア太平洋地域は風力エネルギー分野を圧倒的に支配しており、中国が主導権を握っている。国際エネルギー機関（IEA）によると、2022年の風力発電量の増加分の約40%は中国によるものだった。同地域における大規模な風力タービンの設置は、複合材料に対する大きな需要を生み出している。Statistaの報告によると、中国の風力発電容量は2021年に328.48ギガワットに達した。風力発電に接続された電力は、90ギガワット強だった2014年以降、3倍以上に増加している。

• 中国は、他の成長源と比較して、風力発電による発電容量が前年比で最大の増加を記録しました。さらに、2021年には風力発電で約656.7ギガワット時の電力を発電しました。これは、当該期間における最高値であり、前年比で約30%の増加となりました。風力エネルギー分野の著しい拡大は、アジア太平洋地域における複合材料加工市場のシェア拡大を促進すると予測されています。