電気透析装置市場 サイズと展望 2024-2032

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市場ダイナミクス

世界の電気透析装置市場の推進要因

深刻化する水不足

水不足は世界的な重要課題であり、人口増加、気候変動、そして不十分な水管理技術により、多くの地域が深刻な水ストレスに直面しています。世界資源研究所（WRI）の「Aqueduct Water Risk Atlas」によると、世界人口の4分の1が毎年「極めて高い水ストレス」を経験しています。これは、約40億人が年間少なくとも1ヶ月間、極めて高い水ストレスにさらされていることを示しています。さらに、世界自然保護基金（WWF）によると、世界の水資源のうち淡水はわずか3%を占め、その3分の2は利用できません。その結果、世界で約11億人が水へのアクセスを失っており、27億人が年間少なくとも1ヶ月間、水不足に陥っています。 IDRAによると、2023年の世界全体の淡水化能力は、CAPEX（設備投資）で1億900万m³/日、OPEX（運用費用）で2億5900万m³/日です。

Climate-ADAPTによると、世界には約1万6000の淡水化プラントがあり、総稼働能力は約9537万m³/日です。世界資源研究所によると、カタールは水不足に対して最も脆弱です。カタールは河川のない砂漠地帯であり、飲料水の供給は主に海水淡水化技術に依存しています。同様に、砂漠地帯で淡水資源が限られているサウジアラビア王国も、水需要の供給を淡水化プラントに大きく依存しています。サウジアラビアのシュアイバ淡水化プラントは、世界最大級の電気透析淡水化施設の一つです。

その結果、世界的な水不足の深刻化は、清潔で安全な水供給を確保するために、電気透析などの近代的な水処理技術を活用することの重要性を浮き彫りにしています。淡水化プロジェクトの拡大と水インフラへの投資は、創造的な解決策を通じて水不足問題に対処することの重要性を反映しており、電気透析装置市場の動向に影響を与えています。

世界の電気透析装置市場の制約

高額な導入コスト

電気透析装置の設置には、イオン交換膜、電極、システムアーキテクチャなどの特殊部品の購入を含め、多額の初期費用がかかります。これらの高額な初期投資は、特に資金が限られている中小企業、町、地域にとって大きな障害となる可能性があります。電気透析技術を頻繁に使用する大規模な淡水化プラントは、資本集約型の事業です。例えば、世界最大級の淡水化施設の一つであるイスラエルのソレク淡水化プラントは、電気透析反転（EDR）技術を採用しています。イスラエルのソレク淡水化プラントの建設費は約5億米ドルで、完成までに2年半を要しました。建設は2011年1月に開始されました。

国際淡水化協会（IDA）の調査によると、電気透析を含む淡水化プロジェクトには多額の設備投資が必要です。この調査によると、淡水化プラントの設備投資額は設置容量1立方メートルあたり1,000米ドルから3,000米ドルの範囲に及ぶ可能性があり、多額の資金投入が必要であることが浮き彫りになっています。さらに、特定の産業プロセス向けのユースポイント（POU）型電気透析システムなどの小規模アプリケーションでは、より高い費用対効果が求められる場合があります。規模の経済性は小規模な設備には不利に働き、普及を阻害する可能性があります。

世界の電気透析装置市場機会

再生可能エネルギーとの統合

電気透析装置を再生可能エネルギー源と統合することは、この技術の持続可能性を高める戦略的機会となります。この統合は、水処理事業の環境影響を軽減するための世界的な取り組みと整合しており、よりクリーンでエネルギー効率の高いシステムへの移行を促進します。太陽光発電式電気透析システムは、太陽光パネルからのエネルギーを利用してイオン交換プロセスに電力を供給します。これらのシステムは、日照量の多い地域ではオフグリッドで稼働できるため、農村部や従来の電源へのアクセスが不安定な地域に最適です。太陽光電気透析プロジェクトは、オフグリッド地域の水需要を満たすための分散型水処理アプリケーションに導入できます。

国際エネルギー機関（IEA）によると、世界の再生可能エネルギー容量は2023年に50%増加し、約510ギガワット（GW）に達すると予測されています。これは、再生可能エネルギー容量の増加が22年連続で新記録を更新したことになります。この傾向は、再生可能エネルギー源がより入手しやすく手頃な価格になり、電気透析システムへの統合が容易になっていることを示しています。水処理プロセスにおける再生可能エネルギーの利用を支援する政府の措置は、電気透析とクリーンエネルギー源の融合を促進しています。持続可能で環境に優しい技術の利用を促進するインセンティブ、インセンティブ、および規制の枠組みは、全体的な機会の拡大に貢献します。

セグメント分析

世界の電気透析装置市場は、タイプ、用途、販売チャネル、地域に基づいてセグメント化されています。

市場はさらにタイプ別に連続電気透析とバッチ電気透析にセグメント化されています。

連続電気透析が市場で最大のシェアを占めています。連続電気透析は、一定の流れの中で行われるイオン分離の一種です。イオンを含む供給溶液は、電界によって駆動される一連のイオン交換膜とコンパートメントを通過します。溶液がシステムを通過すると、イオンが膜を介して選択的に移動され、成分が分離されます。連続電気透析は、大規模な産業プロセスや水処理プラントなど、安定した一貫した出力が求められる用途に適しています。このプロセスは、長期間にわたって効率的なイオン除去または濃縮を可能にするため、連続生産に適しています。

バッチ式電気透析では、イオン分離は連続フローではなく、個別のバッチまたはサイクルで行われます。供給溶液は一定時間電気透析システムに供給され、その後、生成物の回収またはさらなる処理のためにプロセスが停止されます。この間欠的な操作により、分離プロセスをより細かく制御でき、少量のサンプル処理も容易になります。バッチ式電気透析は、供給溶液の組成が変化するアプリケーションや、イオン濃度の厳密な制御が必要な場合に役立ちます。実験室環境、研究用途、および特定の運用ニーズを満たすために頻繁な処理が必要なシナリオで有用です。バッチ処理であるため、各サイクル内で様々なイオン濃度を柔軟に処理でき、幅広いアプリケーション要件に対応できます。

市場は、アプリケーション別に、海水淡水化、研究室、食品／医薬品、リサイクル環境に分けられます。

海水淡水化は大きな市場シェアを占めています。海水淡水化アプリケーションセグメントは最も大きな収益を上げており、リサイクル環境アプリケーションセグメントは最も大きなボリュームを占めています。電気透析は海水淡水化において非常に重要であり、世界的な水不足問題の解決に貢献しています。このアプリケーションでは、電気透析システムが海水から主にナトリウムと塩化物イオンを選択的に抽出し、淡水飲料水を生成します。この技術の効率性とイオン交換膜の進歩により、大規模な淡水化事業において実現可能でエネルギー効率の高い選択肢となっています。

研究室では、電気透析は様々な科学研究活動に利用されています。電気透析の用途には、サンプル調製、イオン分析、緩衝液製造などがあります。電気透析の精度と制御性は、化学、生化学、材料科学における特定のイオン濃度やサンプル精製を必要とする研究に価値をもたらします。

販売チャネルに基づいて、市場は直接チャネルと間接チャネルに細分化されます。

直接チャネルが市場で最大のシェアを占めています。直接販売チャネルは、電気透析装置メーカーまたはサプライヤーと、企業、自治体、研究機関などの最終顧客とのやり取りを伴います。このチャネルでは、メーカーは仲介業者を介さずに顧客に直接製品を提供できます。直接チャネルは、よりカスタマイズされたアプローチ、効率的なコミュニケーション、そして販売業務の直接的な管理を可能にします。メーカーは主要顧客と直接的な関係を築き、カスタマイズされたソリューション、技術サポート、アフターサービスを提供できます。

間接販売チャネルは、電気透析装置の流通と販売をサポートする仲介業者またはサードパーティ企業で構成されています。これらの仲介業者には、販売代理店、ディーラー、または再販業者が含まれます。間接チャネルでは、生産者は製品を仲介業者に販売し、仲介業者は機器を最終顧客に販売します。このチャネルは、確立された仲介業者のネットワークを活用することで、より大規模な市場へのアクセスを可能にします。間接ルートは、特に現地での経験とつながりがビジネス取引において非常に重要である場合に、市場浸透率を高める可能性があります。

地域分析

世界の電気透析装置市場分析は、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。

北米が世界市場を席巻

北米は世界の電気透析装置市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）5.6%で成長すると予測されています。人口増加に伴い、北米における淡水需要の増加は新たな機会を生み出す可能性があります。GENERAL ELECTRIC、Saltworks Technologies Inc.、Electrosynthesis Company, Inc.などの市場参入企業も、業界をリードする電気透析装置の提供に注力しており、市場拡大を牽引しています。

さらに、カナダと米国におけるリサイクル事業の増加も市場拡大を後押ししています。2023年の分析によると、米国の水道システムは、清潔で安全な飲料水を供給するために、2041年までに6,250億米ドルの投資を必要としています。一方、カナダは年間約447億立方メートルの淡水を取水しており、そのうち64%を火力発電が占めています。カナダ人1人当たりの平均消費量は1日あたり150万立方メートル、つまり1人当たり約4,400リットルです。これは、カナダが世界有数の一人当たり消費量を誇ることを示しています。また、2023年には、カナダ政府が淡水への大規模な投資を発表しました。

ヨーロッパは、予測期間中に年平均成長率（CAGR）5.7%で成長すると予想されています。PCCell GmbHやEurodia Industrieといったドイツをはじめとする国々の有力企業の存在により、ヨーロッパは安定した成長を遂げる見込みです。例えば、PCCell GmbHは、産業および研究室における電気透析研究用の機器を提供しています。同社は需要に応えるため、産業規模の電気透析セルと研究室規模の電気透析セルを製造しています。 2023年、スペインは中南部と東部地域を襲った深刻な干ばつに見舞われました。この干ばつは、2022年の記録的な高温、2023年の一連の熱波、そして3年近く続いた少雨によって引き起こされました。スペインは50年以上にわたり、水政策の一環として淡水化に大きく依存してきました。2020年には、Revived Water社がスペインのブリアナ淡水化プラントで、電気透析（ED）と逆浸透膜を組み合わせたシステムを試験しました。

さらに、欧州各国政府は水処理や淡水化を含むプロジェクトに積極的に資金を提供しています。欧州水イノベーションパートナーシップ（European Innovation Partnership on Water）が提供するような資金提供プログラムは、電気透析を含む高度な水処理技術の開発と導入を支援し、水の持続可能性に関する目標の達成を支援します。

アジア太平洋地域は、水ストレスを引き起こす継続的な気候変動により、予測期間中に最も高いCAGR（年平均成長率）を示すことが予想されています。アジア太平洋地域は、世界で最も水ストレスの高い地域の一つです。この地域の人口の95%以上が水ストレスにさらされており、アジアの75%は水不足に陥っています。さらに、干ばつの影響を受ける地域では淡水需要が高まっており、水の淡水化とリサイクル処理への関心が高まっています。オーストラリア、インド、中国では、食糧、農業、工業セクターの拡大が、これらの国々における電気透析装置の需要を牽引しています。例えば、2023年4月、チェンナイ首都圏上下水道局は、VAテック・ワバグ社に対し、1日4億リットル（mld）の処理能力を持つRO膜ベースの淡水化プラントを建設するプロジェクトを発注しました。

さらに、日本や韓国といったアジア太平洋地域の先進国は、近代的な廃水処理技術をいち早く導入しています。電気透析システムは、電子機器製造など、生産活動において正確な水質管理が不可欠な様々な分野で使用されています。

中東およびアフリカは大幅な成長が見込まれています。サウジアラビア、オマーン、UAE、南アフリカなどの国々では淡水資源の必要性が高まっており、淡水需要が増加しています。アルゼンチンなどの南米諸国では、実験室と海水淡水化装置の継続的な拡大が電気透析システム市場を牽引するでしょう。

さらに、アフリカでは数十年にわたり水不足が深刻な問題となっており、その解決には廃水処理が不可欠です。これを受けて、政府とメーカーは協力し、廃水処理施設への多額の投資を行っています。

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電気透析装置市場のトップ競合他社

1. PCCell GmbH
2. Evoqua Water Technologies LLC
3. GE Water & Process Technologies (SUEZ)
4. C-Tech Innovation
5. AGC Engineering (Asahi Glass Co. Ltd)
6. EURODIA INDUSTRIE SA
7. ASTOM Corporation (Tokuyama Corporation)
8. MEGA a.s.
9. Shandong Tianwei Membrane Technology Co. Ltd
10. Protec
11. TRILITY (Hydramet)
12. SnowPure LLC
13. Saltworks Technologies Inc.
14. Novase

最近の開発状況

• 2023年12月～ POSCOホールディングス株式会社は、二次電池用セパレーターを製造するW-Scope Korea株式会社と提携し、韓国初となるリチウム製造用電気透析膜を開発しました。
• 2024年1月～ AGCは北九州市にFORBLUE™向けの新施設を建設する予定です。 Sシリーズは、グリーン水素製造に使用されるフッ素系イオン交換膜です。
• 2024年1月 - Acwa Powerは、キング・アブドゥルアズィーズ科学技術都市（KACST）と合意し、KACST敷地内に新たな再生可能エネルギーおよび淡水化開発ハブを建設しました。