すべての誘電体は電歪材料であり、外部電界にさらされている間に結晶格子内でイオンの変位が発生すると電歪を引き起こします。陽イオンは電界の方向に移動し、陰イオンは電界から遠ざかります。電歪は圧電性に似ていますが、主な違いは、電歪は二次効果であるのに対し、圧電性は線形効果であることです。緩和型強誘電体は、非常に高い電歪定数を持つため、電歪材料と見なされます。最も一般的に使用される電歪材料には、マグネシウムニオブ酸鉛 (PMN)、マグネシウムニオブ酸鉛チタン酸鉛 (PMN-PT)、およびランタンジルコン酸チタン酸鉛 (PLZT) があります。
世界の電歪材料市場は、2023～2031年の予測期間中にCAGR 2.8%で成長すると予想されています。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2021-2031 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 2.8% |
| 市場規模 | 2023 |
| 急成長市場 | アジア太平洋地域 |
| 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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アクチュエータの需要は、自動車、エレクトロニクス、情報通信、航空宇宙および防衛、ヘルスケアなど、いくつかの業界で増加しています。アクチュエータは、メカニズムまたはシステムの制御と移動を提供します。動作するには、制御信号とエネルギー源が必要です。油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、熱アクチュエータ、機械アクチュエータなど、さまざまな種類のアクチュエータが、さまざまな用途向けに電歪材料を使用して開発されています。たとえば、機械アクチュエータは、ラックアンドピニオンステアリングシステムで使用されます。ロボットの需要は産業オートメーション部門で増加しており、電歪材料の需要をさらに押し上げています。Statistaによると、2019年のアクチュエータの市場規模は世界全体で約492億ドルで、2024年までに745億ドルに達すると予想されています。
世界中で急成長している情報通信産業は、電歪材料市場の成長を牽引する主な要因です。Statistaによると、2018年に通信サービス部門は世界で約1兆2,930億米ドルの収益を生み出しました。さらに、2018年の世界の通信サービス支出は1兆6,150億米ドルでした。インドは通信市場で最大のシェアを占めており、電歪材料メーカーに無数のチャンスをさらに広げています。IBEFが提供するデータによると、インドの通信部門から生み出された総収益は、2020年度に174億米ドルでした。この国はまた、2020年1月時点で約11億7,700万人の加入者を抱え、世界第2位の通信市場でもあります。
コロナウイルスの流行は、世界中で大混乱を引き起こしています。パンデミックは、ほぼすべての業界に大きな影響を及ぼしています。全国的なロックダウン、労働力不足による生産不足、経済の減速、消費者支出の減速、サプライチェーンの混乱により、さまざまな業界が衰退に直面しています。
自動車、航空宇宙・防衛、家電などのエンドユーザー産業が厳しい状況にあるため、パンデミックの間、電歪材料の需要は減少すると予想されています。これらの産業からの製品の売上は最近減少しています。さまざまな自動車工場が閉鎖され、生産が減速しています。Statistaによると、2020年の北米の自動車需要は約1,640万台と推定されており、2019年よりも約380万台少ないです。さらに、2020年4月、米国（生産、販売ともに世界の主要な自動車市場の1つ）の自動車産業の生産高は約4,300台でした。
しかし、ヘルスケア分野におけるさまざまな機器の製造のための電気歪材料の需要が急増しているため、市場は2021年半ばまでに回復すると予想されています。自動化されたコロナウイルス検査機器の需要の急増が、市場の成長に弾みをつけています。
2019年に最大の市場シェアを占めたのは、ニオブ酸マグネシウム鉛-チタン酸鉛（PMN-PT）セグメントです。ニオブ酸マグネシウム鉛-チタン酸鉛はセラミック材料です。ニオブ酸マグネシウム鉛-チタン酸鉛などのセラミック材料は、リラクサー強誘電体であり、高い電歪定数を持っているため、電歪材料の用途に最適です。PMN-PTは、さまざまな用途の圧電固溶体としても考えられています。ニオブ酸マグネシウム鉛-チタン酸鉛単結晶は、ウェーハ、ディスク、プレート、粉末など、さまざまな寸法と形状で入手できます。この材料は、超音波機器の製造に広く使用されています。
自動車分野とヘルスケア分野は、よりスマートで安全な車両を製造するために自動車分野で電歪材料の採用が増えているため、市場シェアの約半分を占めています。ヘルスケア分野では、電歪材料はセンサー技術を組み込んだ医療機器の開発に使用されています。たとえば、リラクサーベースの単結晶電歪材料は、超音波トランスデューサーの用途に使用されています。
Asia-Pacific is expected to be the fast-growing market for electrostrictive materials, owing to the burgeoning industrial and manufacturing sector, expanding information and telecommunication services, and the growing automotive industry in the region. Countries such as India, China, and Japan are the frontrunners to the regional market growth. Japan is one of the leading car manufacturers in the world, with the massive presence of leading market players, such as Mitsubishi, Toyota, Isuzu, Subaru, Mazda, Nissan, Honda, Daihatsu, Kawasaki, Yamaha, and Mitsuoka, among others.
China, on the other hand, has the largest automobile market in the world. As per Statista, China is expected to lead the market by 2040, with estimated autonomous vehicle sales of around 14.5 million units. Also, India emerged as an important contributor to the global automotive market and was the third-largest market in the Asia-Pacific in 2019. As per the Statista data, in 2017, the gross value added from the road transportation sector was around USD 55.4 billion, further driving the market growth.
North America leads the electrostrictive materials market as it possesses technologically advanced countries, such as the U.S., which is backed by the presence of several robust research and development centers. The presence of a huge healthcare sector is also one of the leading factors driving the regional market growth, as electrostrictive materials are extensively used as an actuator. Moreover, the massive aerospace and defense sector of the region is anticipated to propel the market growth.
As per the Aerospace Industries Association (AIA), in 2018, the U.S. aerospace and defense industry contributed more than USD 374 billion to the nation’s GDP, representing 1.8 percent of the U.S. GDP. Also, the aerospace and defense industry generated a revenue of USD 929 billion in 2018, up by 4.17 percent from the previous year. This growth in the aerospace and defense industry in the region is the key driving factor for the electrostrictive material market.
