フローケミストリー市場: リアクタータイプ (マイクロリアクター、マイクロ波システム)、アプリケーション (医薬品、学術研究、石油化学)、および地域別の情報 - 2030 年までの予測

市場概況

世界のフローケミストリー市場規模は、2021年に14億3,000万米ドル相当でした。予測期間（2022年～2030年）のCAGRは11.24%で、2030年までに期待値37億3,000万米ドルに達すると推定されています。

フローケミストリーには、中間体化学物質を開発するための化学プロセスの連続フローが含まれます。この技術では、2 つ以上の試薬が常に反応器に供給され、反応して必要な化学物質が生成されます。フローケミストリーは最近、特殊化学品やファインケミカル、特に天然物や原薬の調製において人気が高まっています。連続フロー技術により製造工程数が削減され、コスト削減につながります。簡単な温度制御と等温条件下での最適な動作により、この技術のメンテナンスコストが低くなります。フローケミストリーは創薬と医薬品の製造において重要な役割を果たします。

世界のフローケミストリー市場は、反応器のタイプ、用途、地域によって分割されています。

市場動向

市場の推進力

• 持続可能なテクノロジーに対する意識の高まりが市場を後押し

フローケミストリーは、グリーンケミストリーとグリーンエネルギーの問題を解決する最も効果的な方法の 1 つです。エネルギーと時間を効率的に使用することは、グリーンケミストリーとグリーンエンジニアリングにおいて重要な役割を果たします。反応が速いと、必要な時間が短縮され、反応器が小さくなり、スペースを経済的に利用できます。バッチ反応器内の温度条件は試薬の大気沸点に限定されますが、連続フロー反応器内の圧力および温度条件は大気条件を超えて変化する可能性があります。これにより、スペースと時間の効率が向上します。さらに、フロー リアクターは、バッチ リアクターで完了するのが難しい急速な発熱反応の実行に非常に適しています。フローリアクターの体積に対する表面積の比率が高いため、過剰な熱エネルギーを迅速に除去でき、最終的には熱暴走のリスクが軽減されます。

フロー リアクターは、メタノールやアセトンなど、特定のバッチ プロセス向けに沸点が低い多数のグリーン溶媒と互換性があります。これらの反応は、フローリアクター内で高圧および高温下で安全に実行できます。さらに、抽出、クロマトグラフィー、超臨界流体との反応に連続フロー方式を使用すると、バッチプロセスに比べていくつかの利点が得られます。

より少ない時間で、より少ない材料で高い収率を提供するフローリアクターの能力と、より少ない廃棄物の生成は、フローケミストリー市場の成長にプラスの影響を与えると期待されています。資本コストと設備ニーズの低減、エネルギー消費の削減、物理的設置面積の低減、高い経済的利益、運用効率と作業員の効率の向上、化学物質のオンデマンド生産の機会などの要因により、フローケミストリーによる化学合成の高い持続可能性が実現します。さらに、廃棄物発生量の削減と再生不可能な生産方法の廃止に対する圧力の高まりにより、予測期間中にフローリアクターの需要が増加する可能性があります。

• 世界の製薬業界の急成長

製薬業界は、医療分野とバイオサイエンスの進歩によって推進されています。さらに、アジア太平洋地域、特に中国やインドなどの発展途上国における消費者の健康意識の高まりと、消費者の可処分所得の増加により、予測期間中に製薬業界の成長が促進されると予想されます。過去 10 年間、米国、英国、欧州が医薬品市場を独占してきました。しかし、ブラジル、インド、中国などの新興国との大きな競争に直面しています。

中国、インド、ブラジルなどの新興国では、医療インフラの劇的な変化が見られます。したがって、画一的なアプローチを新興市場に採用することはできません。主要な市場クラスターであるブラジル、ロシア、インド、中国、トルコ、メキシコなどの BRICMT 諸国、東南アジアやアフリカの二流諸国の中でもさえ、地域の特殊性により、これらの市場へのオーダーメイドのアプローチが不可欠となっています。連続フロー技術により、製造に必要な工数が削減され、コストの削減につながります。

通常、新しい連続フロー施設を確立する場合、必要な資本支出はバッチ施設の 4 分の 1 です。さらに、一定の流れにより、品質保証と管理に必要な作業が少なくなり、分析手順もほとんど必要なくなるため、運用コストが最大 20% 削減されます。したがって、成長する世界的な製薬産業がフローケミストリー市場を牽引すると予想されます。

市場の制約

• 多額の研究開発投資と資本コストが必要

フローケミストリーリアクターの需要は、高効率、安全性、化学生産プロセスのスケールアップ能力により、ここ数年で大幅に増加しています。ただし、研究開発および資本コストへの多額の投資の必要性が市場の成長を抑制すると予想されます。

Syrris を含む大手メーカーは、プロセス効率を高めるために新しいフロー リアクターの開発への投資を増やしています。これは、新規市場参加者にとって高い参入障壁につながります。さらに、これはフローケミストリービジネスの小規模組織にとって重大な脅威となる可能性があります。

従来のバッチ製造から連続製造への移行により、従業員のトレーニングコストが増加する可能性があり、これによりテクノロジーの導入が制限されることが予想されます。さらに、ガラスや金属製のマイクロリアクターの価格が高いため、今後数年間は成長が抑制されると予想されます。

市場機会

• アジア太平洋地域で成長する化学産業

多くの最終用途での化学品の需要の増加により、化学業界における新たな設備投資が促進されています。新たな化学施設の設置により、化学品の生産能力の向上が見込まれます。世界中のさまざまな経済圏で化学産業の成長を促進する重要な理由には、支援的な政府の取り組みと投資、厳しい環境規制、業界の細分化の進行、特殊化学品の重要性の増大などが含まれます。化学業界の大手企業は、さまざまな用途にわたる化学物質の需要の増加に対応するために、生産施設の拡張に継続的に取り組んでいます。化学産業は、肥料や食品・飲料などの複数の分野で大量の化学薬品が必要なため、連続フロー技術の重要なエンドユーザーです。フローケミストリーにより大量処理が経済的かつ容易になるため、世界中のさまざまな化学メーカーがこの技術を採用しています。アジア太平洋地域における化学セクターの強化は、この地域におけるフローケミストリーの需要増加の主な推進要因の 1 つです。

Cefic Chemdata International によると、2019 年、中国は年間売上高 1 兆 8,000 億米ドルで化学市場を独占しました。また、日本、韓国、インド、台湾などのアジア太平洋地域のさまざまな国が、2019 年の化学品売上高トップ 10 国のリストに名を連ねています。この地域での化学品売上高の増加が、世界の成長を牽引しています。フローケミストリー市場。

分析

世界のフローケミストリー市場シェアは、反応器のタイプ、用途、地域によって分けられます。

• 反応器の種類に基づいて

反応器の種類によって、市場は連続撹拌槽反応器（CSTR）、プラグフロー反応器（PFR）、マイクロリアクター、マイクロ波システム、その他に分割されます。

プラグフロー反応器が市場を独占しました。 CAGR 9% で拡大し、2030 年までに 12 億 100 万米ドルに成長すると予測されています。プラグフロー反応器は迅速な反応に適しており、大容量を実現しており、製薬および化学産業での使用が増加する可能性があります。予測期間にわたって。これらの反応器は、低コストで製造プロセスをスケールアップする大きな機会を提供し、今後数年間の市場の成長にプラスの影響を与えると予想されます。

CSTR は 2 番目に大きいセグメントです。予測期間中の予想CAGRは8%で、2030年までに10億6,500万米ドルに達すると推定されています。 CSTR は、ハステロイ B/C、モネル、インコネル、ニッケル、チタン、タンタル、ジルコニウムなどの多数の材料を使用して製造されています。これらの反応器は、温度、圧力、モーター速度、ガスまたは液体の流量、pH レベル、濁度、トルクなどの主要な反応器パラメーターを監視、制御、記録するための制御された高圧システムを使用して完全に自動化できます。北米は、CSTR テクノロジーの早期導入と広範な研究開発により、CSTR の最大の市場でした。米国の農業研究局は、北米と西ヨーロッパの研究所で最も一般的に使用されているシステムの 1 つである CSTR 設計を開発しました。

マイクロリアクターは最も急速に成長している分野です。予測期間中の予想CAGRは19%で、2030年までに3億7,000万米ドルに達すると推定されています。製薬、ファインケミカル、特殊化学メーカーによるマイクロリアクターの採用の増加は、環境へのダメージが大幅に低く、費用対効果が高いことを説明しています。これらの反応器は、エチレン、ホルムアルデヒド、スチレン、エチレンオキシド (EO)、酢酸ビニル モノマー (VAM)、メタノールなどのバルク化学薬品の製造に使用されています。石油化学メーカーも、マイクロチャネル内での高速反応により、熱伝達、物質移動、流体力学など、反応物の混合に関連する問題を解消できるマイクロリアクター技術を好んでいます。

• 申請に基づいて

市場は用途別に、医薬品、化学、学術研究、石油化学などに分かれています。化学部門が市場を独占した。 CAGR 10% で 2030 年までに期待価値は 13 億 4,000 万米ドルに達すると推定されています。特殊化学品およびファインケミカルのニーズの高まりと、生産プロセスのスケールアップへの注目により、化学産業におけるフローリアクターの需要が高まることが予想されます。フローケミストリー技術はステップ数と反応速度を削減し、市場の成長にプラスの影響を与える可能性があります。農薬部門は、長期的なパフォーマンス、厳しい規制政策、コストの増加など、数多くの課題に直面しています。活性化合物のターゲットベースの設計と効率的な合成技術にますます注目が集まっています。これらの要因により、この分野におけるフローケミストリー技術の普及が進むと予想されます。

医薬品は最も急速に成長しているセグメントです。 CAGR 12% で、2030 年までに 9 億 7,500 万米ドルの期待値に達すると推定されています。 Sun Pharmaceutical Industries, Ltd、Schering-Plough Corporation、Sanofi Aventis (Sanofi SA)、Roche (F. Hoffmann-La Roche AG)、GlaxoSmithKline plc、Novartis International AG、AstraZeneca plc を含む製薬業界は、流入テクノロジーに投資している可能性があります。予測何年にもわたって需要にプラスの影響を与える可能性があります。フローケミストリー企業は製薬会社と協力して、新型コロナウイルスのワクチン生産を増やしている。中国やインドを含む経済圏における高水準の API 製造投資は、アジア太平洋地域の市場の成長にプラスの影響を与えると予想されます。

石油化学製品は、エネルギーと材料の消費を抑え、高いコスト削減でより高い収率を得る必要性が高まっているため、フローケミストリーの分野で 3 番目に大きな分野となっています。 CAGR 10% で 2030 年までに期待価値は 6 億 6,000 万米ドルに達すると推定されています。石油化学プロセスのほぼ 90% は依然として従来のバッチプロセスを使用しています。ただし、技術の進歩とクリーン技術に対する意識の高まりにより、予測期間中にフローリアクターの採用が促進されると予想されます。

地域分析

市場は地域ごとに、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中南米、中東、アフリカに分かれています。

北米とアジア太平洋地域は大幅な成長を遂げる

北米が市場を独占しました。 CAGR 10% で、2030 年までに 11 億 6,500 万米ドルの期待値に達すると推定されています。米国は、高度に発達した技術産業、高度な処理能力、高度なスキルを持つ労働力、および成長する研究開発イニシアチブにより、フローケミストリー市場において北米の主要な採用国となっています。堅牢な化学製造インフラと技術の進歩により、この地域のフローケミストリーの需要が増大すると予想されます。北米に存在する主要な製薬会社には、3M Health Care Business、Johnson & Johnson、Abbott Laboratories、Pfizer Inc.、F. Hoffmann-La Roche Ltd、Gilead Sciences Inc. などがあります。北米の製薬産業は増加しており、これは期待されています。予測期間中にフローケミストリー市場を後押しします。医薬品および化学品の製造業の高度化と、石油化学メーカーによる経済への投資の増加が、需要拡大に重要な役割を果たすことが予想されます。

アジア太平洋地域は最も急速に成長している地域です。 CAGR 12% で、2030 年までに 13 億 6,000 万米ドルの期待価値に達すると推定されています。インドと中国はこの地域市場の主要経済国です。健康意識の高まりによりジェネリック医薬品の必要性が高まり、フローケミストリープロセスの利用を促進してジェネリック医薬品の製造を拡大すると予想されます。汚染と効率に対する懸念の高まりにより、この地域の多くの産業において、より環境に優しく、より効率的な技術の導入が増加する可能性があります。医薬品市場、特に中国、日本、インドを含む経済圏では、高齢者人口の増加により大幅な成長が見込まれています。これにより、この地域への製薬メーカーによる投資が促進されることが期待されます。上記のすべての要因により、フロープロセスを含む技術的に高度なプロセスの採用が促進され、市場の成長に向けた上振れが生じると予想されます。

ヨーロッパは 3 番目に大きい地域です。 CAGR 11% で 2030 年までに期待価値は 8 億米ドルに達すると推定されています。この地域の経済発展を促進する要因には、政府による支援活動、大幅な賃金引き上げ、継続的な雇用創出などが含まれます。さらに、特にデジタルおよび交通インフラに対する政府支出は、この地域の経済成長を押し上げる可能性があります。ヨーロッパの製薬業界は、強力な規制とイノベーションを支援するインセンティブ環境を維持、維持、発展させることにより、医療の研究開発に注力しています。プロセス強化のための欧州ロードマップ (2007 年) や欧州プロセス強化センター (EUROPIC) の設立などの取り組みは、この地域のフローケミストリー市場の発展に重要な役割を果たすことが期待されています。

最近の動向

• 2021 年 4 月- HEL グループは、ThalesNano Energy と H-Genie ベンチトップ高圧水素発生装置の販売契約を締結しました。
• 2021 年 1 月- Chemtrix BV は、Almac Science での連続フロー プロセス装置の導入を完了しました。