複合材料市場 サイズと展望 2025-2033

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複合材料市場の成長要因

自動車業界における軽量素材の需要増加

自動車業界における複合材料の需要増加は、予測期間中の市場拡大を促進すると予想されています。ガソリン価格の高騰により、燃費の良い車のニーズが高まっています。そのため、優れた強度対重量比を持つ複合材料は、鋼鉄、アルミニウム、木材の代わりに最も頻繁に使用されています。環境への懸念の高まりと厳しい汚染規制により、自動車メーカーは技術の向上と低公害車の開発を迫られています。

車両の総重量は、燃費と排出量に影響を与える最も重要な要素の一つです。複合材料はコストが高いため、高級車セグメントでのみ使用されていますが、大手企業は、高価格帯の製品と同等の機械的特性を持つ低コストの複合材料グレードを開発するために、研究開発に多額の投資を行っています。これにより、予測期間中に自動車セクターの需要が増加すると予想されています。

市場の制約

製造・加工コストの高さ

自動車産業と航空宇宙産業では、様々な用途で炭素繊維強化ポリマー（CFRP）が使用されています。これらの産業における複合材料の需要は、燃費の良い自動車や航空機の需要によって高まっています。自動車による大気汚染に関する既存および今後の立法措置により、自動車産業における複合材料市場は拡大すると予想されています。複合材料には優れた利点があるにもかかわらず、高コストのため、様々な用途分野での採用が制限されています。 CFRP製の構造物の重量は、アルミニウムの約3分の1、鋼鉄の約半分です。

軽量であるため、CFRPは金属よりも高価であるにもかかわらず、金属よりも選ばれています。しかし、複合材料は高コストであるため、その使用はジェット戦闘機、宇宙船、レーシングカー、レーシングヨット、高級スポーツカー、そして最も重要な最新のエアバスやボーイングの航空機といった高性能車両に限定されています。

市場機会

自動車業界における炭素繊維部品の利用拡大

自動車業界、特に電気自動車分野での炭素繊維部品の利用拡大は、市場に多くの機会をもたらすと予想されています。電気自動車は世界中の自動車市場でますます人気が高まり、需要が高まっています。大手自動車メーカーは、自動車の大気汚染を大幅に削減することで、環境規制や排出ガス基準を遵守したいと考えています。その結果、乗用車や小型トラックなどのバッテリー駆動車両が世界中でますます普及しています。

フォード・モーターズ、トヨタ、ゼネラルモーターズといった市場リーダーによる電気自動車の製品ラインへの導入、そしてテスラ・モーターズのような電気自動車専業メーカーの台頭により、ここ数年で電気自動車の生産は加速しています。

• さらに、燃費の良い高性能自動車の開発により、軽量部品の需要が高まり、自動車業界で複合材料が広く受け入れられるようになりました。

製品インサイト

ガラス繊維セグメントは複合材料市場への最大の貢献者であり、予測期間中に5.6%のCAGRで成長すると予想されています。ガラス繊維の需要は、建築、風力エネルギー、電気・電子、自動車・輸送業界からの幅広い用途の需要により増加すると予想されています。これらの複合材料は、強度と耐久性を向上させる技術進歩により、パイプ製造に広く利用されています。さらに、複合材料市場は、自動車産業と航空宇宙産業における高強度材料の需要増加によって支えられると予想されています。

炭素原子は炭素繊維の平行配向結晶中で結合しており、これらの繊維は他の材料と結合して複合材料を形成します。炭素繊維強化ポリマーは、プラスチック樹脂と炭素繊維を成形することで生成されます。これらの繊維は、熱膨張が最小限であること、剛性が高く、高温耐性があり、耐薬品性に​​優れ、軽量であることなどの利点から、産業用途や製造用途で広く使用されています。

製造プロセスの洞察

レイアップセグメントは最も高い市場シェアを占めており、予測期間中は8.4%のCAGRで成長すると予想されています。レイアップ技術は、技術適用の容易さと安価な設備で済むことから、複合材料の製造に頻繁に使用されています。このプロセスでは、樹脂と硬化剤で作られたマトリックスの上に複合繊維を積層します。その後、レイアップを室温で冷却・硬化させることで、耐久性と堅牢性が向上します。ハンドレイアッププロセスは、低コストのツール技術であり、サプライヤーや材料の種類に多様な選択肢を提供します。船舶、風力タービンブレード、建築用モールディングの生産増加は、複合材料の世界市場におけるレイアッププロセス部門の拡大を牽引すると予想されています。

繊維強化複合材製品を製造する効果的な方法として、プルトルージョン法が挙げられます。この方法により、製造業者は繊維強化ポリマーを1本の連続した長さで製造することができます。この方法では、ガラス繊維を延伸する際に、ガラス強化材を液状樹脂で飽和させます。ポリマーマトリックスを用いた繊維複合材を製造する実用的かつ省資源的な技術として、プルトルージョン法が挙げられます。この方法は、ポリブチレンテレフタレート（PBT）やポリエチレンテレフタレート（PET）などの熱可塑性マトリックスに適用でき、ガラス繊維を熱可塑性マトリックスシート材で包むか、熱可塑性マトリックス粉末を含浸させることで実現できます。この方法により、製造業者は中実または中空のパイプ、平鋼、チューブ、チャンネル、ロッドなどの製品を製造することができます。

エンドユーザーインサイト

自動車・輸送分野は複合材料市場への最大の貢献者であり、予測期間中に6.8%のCAGRで成長すると予想されています。部品の大幅な軽量化により、複合材料は燃費向上など、輸送業界にメリットをもたらします。しかし、価格が高いため、現在では高級車にしか使用されていません。車両軽量化に向けた技術の進歩により、炭素繊維の需要は増加すると予測されています。複合材料は、耐久性や軽量化といった優れた特性を備えているため、自動車部品の設計・製造に有利です。

風力エネルギー産業では、複合材料をブレードの軽量化に活用し、その優れた特性を利用して、難燃性、優れた耐腐食性、設計の柔軟性、耐久性などの機能をブレードに付与しています。風力エネルギーは、複合材料の利用増加と風力発電所の急速な建設により、予測期間中に市場で最も高い成長率を示すと予想されています。風力エネルギー分野では、風力タービンブレード、石油掘削装置の管状部材、太陽光パネルフレームなど、いくつかの主要用途で複合材料が広く使用されています。これらの材料は、様々な振幅の激しい機械的負荷や周期的な多軸負荷に耐える優れた性能を備えているため、ガラス繊維またはエポキシ複合材料は風力タービンブレードに頻繁に使用されています。

地域別インサイト

アジア太平洋地域は、世界市場における最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.6%で成長すると予想されています。経済基盤が充実していることから、この地域は電気・電子機器、自動車、建築物、航空宇宙産業のメーカーにとって最も収益性の高い地域の一つです。航空旅客数の増加、自動車生産台数の増加、そして中国、インド、日本、台湾を含むアジア太平洋地域各国政府が設定した電気・電子機器製造能力の積極的な拡大目標といった要因により、この地域の収益性も向上しています。2020年時点で、中国は世界最大の乗用車市場を有していました。

予測期間中、軽量車両の生産増加により、軽量素材、特に複合材料の需要が増加すると予想されます。特に中国とインドにおける電子機器に対する消費者需要の高まりは、予測期間全体を通じて市場拡大を促進すると予想されます。例えば、日本ではDMG森精機、ファナック、ヤマザキマザック、オークマなど、200社以上の企業が産業機械を製造しています。産業投資の増加と、日本からの重機輸出の好調により、市場は拡大すると予測されています。

ヨーロッパ：年平均成長率6.9%で最も急成長している地域

ヨーロッパは年平均成長率6.9%で成長し、予測期間中に355億998万米ドルの収益を生み出すと予想されています。西ヨーロッパ諸国は製造業が盛んであるため、複合材料の需要が特に高くなっています。建設、電気・電子、航空宇宙・軍事、自動車といった確立されたセクターが、ヨーロッパ市場の産業成長を牽引すると予想されています。中国商用飛機集団有限公司などの新しい航空機メーカーの欧州市場への参入により、地域間の競争が激化し、航空機の生産量も増加すると予想されます。

予測期間中、電子部品および家電製品の需要は欧州の供給を上回ると予想されます。ドイツのエレクトロニクス市場における産業用および自動車用エレクトロニクス部門は、主にスマートマニュファクチャリング、eモビリティ、再生可能エネルギーへの移行といったメガトレンドによって牽引されています。フランスの海洋産業の拡大は、海洋用途で使用される複合材料の需要増加に寄与すると予想されます。

北米は予測期間中に大幅な成長が見込まれます。北米、特に米国では、民間航空機、貨物航空機、大型旅客機、防衛航空機が大量に生産されています。さらに、カナダの自動車製造部門では、主要な自動車部品の製造に複合材料が広く利用されており、今後需要が増加すると予想されています。

エアバスS.A.S.やボーイングといった大手航空機メーカーは複合材料の使用を増やしており、航空用途における複合材料の需要を押し上げています。天井パネル、隔壁、床材、客室仕切り、ギャレーなどの民間航空機の内装部品の需要増加と旅客数の増加により、炭素繊維複合材料は大幅な成長が見込まれています。

• さらに、カナダの自動車市場は、自動車技術の進歩、適切なインフラ整備、そして政府の取り組みにより、成長が見込まれています。ブラジルにおける自動車用複合材の需要増加は、小型商用車の需要増加と燃費の良い自動車の進歩に起因しています。

危機からの経済回復により、ブラジルの建設セクターは緩やかな成長が見込まれています。しかしながら、「マイハウス、マイライフ」や「国家教育計画」といった政策を通じた経済再生に向けた政府の取り組みは、建設セクターの拡大を支え、建設業界の需要増加につながると期待されています。

ブラジルの航空宇宙産業は、貿易関係の改善、高い生産能力、そして需要増加につながる民間航空機の利用増加によって牽引されると予測されています。ブラジルは、国内の経済問題にもかかわらず、軍用航空分野で大きな市場ポテンシャルを秘めています。堅固な産業基盤を持つアルゼンチンの自動車製造セクターは、近年、大幅な成長を遂げています。フォルクスワーゲン、フィアット、ゼネラルモーターズ、ホンダ、グループPSA、フォード、トヨタなどの大手多国籍企業が市場で活躍しています。

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複合材料市場のトップ競合他社

1. Teijin Ltd
2. Toray Industries Inc.
3. Owens Corning
4. PPG IndustriesIncHuntsman Corporation LLC
5. SGL Group
6. Hexcel Corporation
7. DuPont
8. Compagnie de Saint-Gobain S.A.
9. Weyerhaeuser Company
10.  Momentive Performance MaterialsInc.

最近の開発状況

• 2022年1月:東レ株式会社は、UDテープ（一方向連続繊維強化テープ）と射出成形材料からなるマルチマテリアル構造の新たな解析技術を開発したと発表しました。この画期的な技術により、複数の材料で構成される部品の特性をより正確に予測し、高性能部品をより迅速に開発することが可能になります。
• 2022年2月:帝人グループの自動車用複合材料事業は、新たな複合材料製造施設の商業運転を開始したことを発表しました。
• 2024年2月:ソルベイグループ傘下のSyensqo社（米国ジョージア州アルファレッタ）は、数十年にわたり、効率的な加工技術と互換性のある軽量で高性能な材料を開発しており、航空機や自動車における複合材料の活用方法の形成に貢献してきました。