産業用整流器市場 サイズと展望 2025-2033

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市場成長要因

鉄鋼業界における工業用整流器の需要増加が市場を牽引

過去35年間、鉄鋼業界は大きな変化を遂げてきました。1980年には7億1,600万トンの鉄鋼が生産され、これは当時としては驚異的な数字でした。旧ソ連が世界の鉄鋼生産量の21%を占め、日本が16%、米国が14%、ドイツが6%、中国が5%、イタリアが4%、フランスとポーランドがそれぞれ3%、カナダとブラジルがそれぞれ2%を占めていました。世界鉄鋼協会（WSA）は、2020年の世界全体の鉄鋼生産量は18億6,400万トンに達すると予測しています。

鉄鋼生産における上位10カ国のリストは大きく変化しました。中国は世界全体の鉄鋼生産量の60%を占め、世界第1位で他国を大きく引き離しています。その他の上位10カ国は、日本（8%）、米国とインド（6%）、韓国とロシア（5%）、ドイツ（3%）、トルコ、ブラジル、台湾（2%）です。中国に加え、インド、韓国、ブラジル、トルコも上位10カ国にランクインしています。

産業用整流器は、アークの安定性、電力品質、電圧と電流の独立制御、投資回収期間の短縮、そして様々な原材料に対応できる豊富な選択肢を備えています。これらの理由から、世界の鉄鋼業界の主要企業の多くは製造工程で工業用整流器を利用しており、これが市場の成長を牽引しています。

産業フットプリントの拡大が市場成長を後押し

過去10年間で、世界は急速に工業化が進みました。OECDによると、世界中で毎年約90ギガトンの原材料が使用されています。2060年までに、その量はほぼ倍増の167ギガトンに達すると予想されています。これは、世界人口が約100億人に増加し、世界経済が4倍に拡大し、一人当たりの平均所得がOECDの水準である年間約4万ドルに達するためです。これは、ものづくり産業にかかる負担を現在の2倍に増やすことになります。

これらの要因により、世界中で工業化が急速に進み、特に中国やインドのような人口の多い新興国では顕著です。また、この地域における中小企業および大企業の急速な成長により、産業用整流器の需要が増加すると予想されています。

市場の制約

既存の産業用電源インフラの交換コストの高さ

機器コストの高さは産業用整流器業界にとって大きな問題であり、多くの企業が導入を躊躇しています。これらの整流器は、信頼性、力率改善、高調波除去といった点で投資収益率（ROI）が保証されており、エネルギーシステム全体の効率性、費用対効果、収益性を高める上で重要な役割を果たしているにもかかわらずです。

しかし、このような整流器の設置にかかる初期コストの高さは、電力供給に従来の変圧器を使い続けたいと考えている潜在顧客にとって、購入をためらう要因となる可能性があります。また、企業が変圧器に新しい産業用整流器を取り付けるには、電源システム全体を変更する必要があります。これは業界にとってコスト増となり、産業用整流器の利用頻度を低下させます。

市場機会

運輸業界における産業用整流器の需要増加は、世界市場で大きなビジネスチャンスを創出

整流器は鉄道業界において非常に重要です。例えば、鉄道牽引用整流器は、シリコンダイオードとアルミニウムヒートシンクを用いて交流（AC）を直流（DC）に変換し、鉄道の牽引用途に使用します。自然冷却型シリコンダイオード整流器は、製造が容易で、過負荷にも強く、メンテナンスがほとんど必要なく、長寿命であることから、この用途に最も一般的に使用されています。

地下鉄の地下電力網は、利用可能なエネルギーを交流に変換して都市の電力網に送り返すことで、最大限のエネルギーを活用できるように設計されています。これらの改良の結果、輸送分野での整流器の活用が増えています。

イグニトロン整流器は、鉱山や鉄道輸送において、物品の輸送に広く使用されています。イグニトロン整流器市場は、鉄道輸送における高い過負荷定格の需要によって牽引されています。あらゆる水温におけるアークサージ耐性と過去の負荷からの独立性により、これらの整流器は突発的な過負荷への最適な選択肢となります。また、電気輸送システムにおける産業用整流器の需要の高さと、世界各国政府による電気輸送の迅速な導入に向けた取り組みは、産業用整流器市場に大きなビジネスチャンスをもたらすと期待されています。

スマート変圧器の需要増加が市場成長の大きな機会を創出

化石燃料の使用量が増えると、地域および地球規模の気候が危険にさらされます。カタール、アラブ首長国連邦（UAE）、クウェート、バーレーンは、物の製造と使用方法が原因で、世界で一人当たりのCO2排出量が最も高い国の一つです。同時に、世界中の多くの地域で再生可能燃料への投資や省エネに加え、シェールガスなど、これまで利用されていなかった資源の活用も進んでいます。世界のエネルギー需要を満たし、同時に温室効果ガスの排出量を削減するために、代替エネルギーの重要性はますます高まっています。

代替エネルギー源は、化石燃料を燃焼させるよりも環境に優しい場合が多く、大気汚染を軽減することで人々の健康と地域環境に貢献できます。風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の中には、水を必要としないものもあります。つまり、水源を汚染したり、水源に負担をかけたりすることはありません。

再生可能エネルギーシステムを支援するために非線形機器が使用される場合、系統の不安定化が起こりやすくなります。電力網が機能停止したり、再生可能エネルギーシステムを動作させる電子機器が損傷したりする可能性があります。スマート変圧器は、系統に供給する電力の電圧を制御することで、系統の周波数を安定させるのに役立ちます。

タイプ分析

世界の産業用整流器市場は、SCRとSMPSの2つのセグメントに分かれています。このうち、SMPSセグメントが市場の大部分を占めています。多くの場合、スイッチング電源（SMPS）は、スイッチングレギュレータを追加して電力を効率的に変換するために使用されます。DCまたはAC電源からDC負荷に電力を移動する際、SMPSは電圧と電流を変化させます。リニア電源とは異なり、スイッチング電源のパス抵抗は、低消費電力、フルオン、フルオフの状態を継続的に切り替えるため、高消費電力の遷移に費やす時間がほとんどなく、電力を無駄にしません。

スイッチング抵抗はレバーとして機能しながら電力をほとんど消費しないため、スイッチング電源はリニアレギュレータよりも効率が高く（最大96%）、効率も優れています。今後数年間、モバイルシステムにおける電子回路のサイズと重量を制御する必要性から、スイッチング電源（SMPS）の需要が世界中で増加すると予想されており、予測期間中は5.34%のCAGRで成長すると予測されています。

シリコン制御整流器（SCR）は、高電力と高電圧の両方を制御する必要がある多くのデバイスで使用されています。そのため、これらの整流器は、モーター制御、電力レギュレータ、ランプ調光器など、中電圧から高電圧の交流電力の制御によく使用されます。SCRは溶接機の制御にも使用され、主にガスタングステンアーク溶接（GTAW）で使用されます。これらの利点に加えて、SCRは熱ストレスを軽減し、スイッチング損失を低く抑えることで電子機器の寿命を延ばします。これらの利点により、SCRは依然として幅広い産業用途で使用されています。

電力分析

世界の産業用整流器市場は、さらに低～中電流整流器と高電流整流器の2つのサブセグメントに分かれています。このうち、高電流整流器は世界市場で大きなシェアを占め、最も優勢な製品です。

高電流整流器（HCR）は、高出力サイリスタ技術を使用し、マイクロプロセッサによって制御、監視、およびチェックされます。このHCRは、電流または電圧のいずれかを制御するように設定できる直流電源です。高電流整流器は、陰極保護、陽極保護、電気めっき、水処理、電気塩素処理などによく使用されます。また、HCRは、プラズマトーチや直流アーク炉など、整流器を用いて電流を生成する場所でも使用できます。

効率と信頼性は、大型ユニットを稼働させる際に考慮すべき重要な要素です。なぜなら、これらはプラントの生産量に大きな影響を与えるからです。整流器が使用される回路のトポロジーと電気部品は、整流器の性能に影響を与えます。高電流絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）の改良とチョッパ整流器の開発により、高電流整流器は高効率かつ高信頼性で大きな制御電流を生成できるようになりました。これらすべての要素と需要の急増を考慮すると、高電流整流器は2021年から2030年の予測期間中に4.96%のCAGRで成長すると予測されています。

電気化学および電気抽出業界では、低電流から中電流の整流器が製造されています。これは、ハードウェアが信頼性が高く、消費者が最大限に活用できるようにするための多くの機能を備えていることを示しています。低電流から中電流用のこれらの整流器は、最適な冷却効果を得るために、自立型ヒートシンクプロファイルと内蔵水路を備えています。

直流導体であることに加え、半導体クランプセット、過電圧安全装置、サイリスタゲート点火回路の機械的支持部および取り付け部としても機能します。設計された水路は、外部のホース接続数を削減するように設計されています。すべての半導体とヒューズは、ヒートシンクプロファイルと優れた冷却ボックスによって全方向から冷却されます。これらはモジュール式でシンプルなため、様々な用途に使用でき、メンテナンスも容易です。そのため、高電流整流器に次いで高い市場価値を有しています。

地域分析

アジア太平洋地域は産業用整流器市場が最も活発であり、今後急速に成長する見込みです。発展途上国であるインドと中国は、自国におけるスマートグリッド技術の構築に多大な努力を注いでいます。これらの国々は、再生可能エネルギーを活用できるよう、柔軟な電力網のためのスマート技術の開発を強く望んでいます。スマートグリッドアプリケーションを機能させる上で最も重要な要素の一つが、産業用整流器です。また、運輸、化学、鉄鋼などの成長産業は、産業用整流器の需要増加の大きな要因であり、予測期間中は年平均成長率（CAGR）5.69%で成長すると予測されています。

ヨーロッパの鉄鋼業界では、産業用整流器の使用量が増加しており、これが市場の成長を牽引しています。そのため、ヨーロッパの市場は2030年までに年平均成長率（CAGR）4.45%で3億3,740万米ドルに達すると予測されています。 2019年、世界で生産された粗鋼の約9%は、ヨーロッパの鉄鋼業界によるものでした。鉄鋼業界の大手企業の多くがヨーロッパに拠点を置いており、これがこの地域の成長を支えています。ヨーロッパでは、建設、機械、自動車製造が鉄鋼を使用する主要産業であり、これらの産業では、製造プロセスに工業用整流器が使用されています。

化学産業が急速に成長している北米では、工業用整流器市場も成長しています。北米の主要企業は、運用効率、資産最適化、コスト管理に注力することで、危機から立ち直りました。米国、メキシコ、カナダなど、この地域の多くの国では、化学産業が大きく成長しました。米国の化学産業が成長しているのは、エネルギーと原材料が安価であること、そして多くの主要製品分野で競争優位性を持っているためです。そのため、米国の大手企業は化学製品の製造に多額の資金を投入しています。米国は、成長する国内市場と国際市場の両方にサービスを提供する、米国最大の製造市場の一つとなっています。

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産業用整流器市場のトップ競合他社

1. ABB
2. Siemens AG
3. AEG Power Solutions
4. Fuji Electric
5. Diodes Incorporated
6. Raychem PRG Pvt. Ltd.
7. Dawonsys
8. Powercon
9. Spang Power Electronics
10. Neeltran
11. Others

最近の動向

• 2022年6月、ABBのeモビリティ部門はイタリアに最大規模のDC急速充電器生産施設を開設しました。
• 2022年6月、シーメンスAGは、シーメンスの火災安全ポートフォリオを強化するため、IoT対応の新しい製品とソリューションを市場に投入しました。
• 2022年1月、AEGパワーソリューションズは、多様な相構成を備えた新世代のUPSを発表しました。
• 2022年1月、富士電機はシステム事業を拡大し、次のレベルへと進化させるため、新しいプラントシステムセンターを設立しました。