次世代航空機推進システム市場規模、シェア、トレンド分析レポート：推進方式別（全電気式、ハイブリッド電気式、ターボ電気式、水素推進式、太陽光推進式）、エンドユーザー別（軍事、商業・民間、政府）、コンポーネント別（発電、配電、電力変換システム、電気モーター、エネルギー貯蔵・供給システム、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

次世代航空機推進システム市場の成長要因

高速推進システム開発のための取り組み

長年にわたり、軍事および民間企業は、運用効率を費用対効果の高い方法で向上させるために、ラムジェットエンジンとスクラムジェットエンジンの開発に大きな関心を示してきた。これらのエンジンは、航空機が音速を超える速度を達成できるように特別に設計されている。ラムジェットは超音速（音速（マッハ1）以上）を可能にし、スクラムジェットは極超音速（マッハ5以上）を可能にする。米国、中国、ロシアなどの国々は、これらの高速推進システムの開発における先駆者である。

商用極超音速航空機は、世界中のあらゆる2地点間を1時間以内に移動することを可能にする。最高速度マッハ2.04を誇る超音速旅客機コンコルドの退役後、各社は音速の5倍以上の速度で飛行する極超音速旅客機の開発に取り組んでいる。さらに、これらの航空機は高度9万～10万フィートを飛行する予定で、これは現在の航空機の3万5000フィートをはるかに上回る。先進的な材料、誘導システム、制御システムの革新により、極超音速旅客機は2030年までに就航する見込みだ。

さらに、機体の性能向上を図るため、仮想窓と実窓を切り替える機能も搭載される可能性がある。機体外部に搭載された高解像度カメラが映像を仮想窓に送信し、外部環境を再現する。ハイパーマッハ・エアロスペース・インダストリーズ、ロッキード・マーティン、リアクション・エンジンズ・リミテッド、エアバス、ボーイング、スペースXといった企業は、極超音速旅客機の開発を目指している。

航空機の電気推進は二酸化炭素排出量の削減に役立つ

車両は、粒子状物質、オゾン、その他のスモッグ形成物質を含む大気汚染の大きな発生源です。運輸部門における大気汚染の増加の原因となる主な手段には、小型車両、中型・大型車両、航空機、船舶、鉄道などがあります。航空機は、運輸部門における排出源として急速に増加しています。2018年には、航空機による汚染は米国の二酸化炭素排出量全体の約3%、運輸部門からの温室効果ガス排出量の約9%を占めました。航空機による汚染では、民間航空機が最も多くの二酸化炭素を排出しており、残りは一般航空機と軍用航空機によるものです。

IATAによると、航空機の乗客数は2037年までに82億人に倍増すると推定されています。航空旅行の超機動性は世界中でより多くの人々に利用可能になり、発展途上国では航空の著しい成長が予測され、先進国の既存の航空市場では持続的な成長が見込まれています。自動車、電力生産、農業および工業部門の全体的な使用はそれぞれ商業航空の気候変動への影響を上回っていますが、商業航空旅行は、過去60年間の航空機運航の大幅な効率化にもかかわらず、個人排出量の増加が最も大きく、最も速いペースで進んでいます。これらの有害な汚染物質の排出量を削減するために、企業は空気中からCO2、NOx、PM25、O3などの危険な成分を除去できる電気システムを研究しています。

市場抑制

大容量バッテリーとモーターにより最大牽引重量が増加

次世代航空機推進システムの採用には大きなメリットがあるが、現在の市場、特に電動航空機市場が直面している課題もいくつかある。電動航空機電力対重量比とは、従来の灯油エンジンを置き換えるために必要なモーターとバッテリーの比率のことです。いくつかのバッテリー化学組成の可能性が研究されており、現在はリチウム酸素電池が注目されています。しかし、完全電気式システムを実現するには、機体の重量を増やすことなく電力要件を満たすために、現在入手可能なものよりもはるかに高いエネルギー密度を持つバッテリーが必要となります。

さらに、この構成では電気モーターも別の障害となる。高出力密度の電気モーターは、バッテリーから供給される電気エネルギーを離陸やホバリングのための推力に変換する上で不可欠である。商用航空機には2～50MWの出力を供給できる電気モーターが必要だが、現状ではそのような出力を供給できる航空機用電気モーターは存在しない。シーメンスはハイブリッド電気推進システムを用いて、約260kWの連続出力を供給できる50kgの電気モーターを開発している。したがって、次世代の全電気推進システムを構築するには、大きな技術革新のギャップが存在する。

市場機会

クリーンエネルギー源への投資拡大

世界中の政府は、新たな施策の実施や環境に優しいシステムの導入によって、汚染の削減に絶えず取り組んでいます。航空は汚染の主要因の一つであるため、環境に優しい空の旅を実現するために、航空機の推進システムをアップグレードする提案が数多くあります。最も有力な提案の一つは、現在の推進システムを電気推進システムにアップグレードすることです。電気推進システムは従来の推進システムに比べて大きな利点がありますが、従来の電気推進システムはバッテリーを使用するため、バッテリーは重く、航続距離も限られており、大型機や一般航空機への電気推進システムの導入は困難です。そのため、企業は環境に優しい空の旅を促進するために、水素や太陽光などの代替エネルギー源の研究を開始しました。

もう一つの代替電源は太陽光です。翼に太陽電池を搭載した太陽光発電航空機は、太陽光からエネルギーを集め、推進システムや制御電子機器などの様々なシステムに電力を供給します。また、余剰の太陽エネルギーでバッテリーを充電します。夜間は、バッテリーに蓄えられたエネルギーがゆっくりと放電され、新たなサイクルが始まります。政府、航空会社、太陽光発電機器メーカーは、従来の航空機と比較して二酸化炭素排出量を90～95%削減できる実験的な太陽光発電航空機の開発に絶えず取り組んでいます。スイス連邦工科大学ローザンヌ校が製造したソーラー・インパルスや、NASAのパスファインダーシリーズ航空機は、現在運用されている有名な太陽光発電航空機です。

地域別分析

北米は世界の外科用器具追跡装置市場を支配しており、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 18.7% を記録すると予想されています。北米は米国とカナダの地域市場で構成されています。次世代航空機推進システムの需要は比較的新しく、一定のペースで進化しています。この地域での次世代航空機の研究開発は大幅に増加しており、今後数年間で次世代航空機推進システムの需要が増加すると予想されます。そのため、この地域で最大のシェアを獲得するために、多くの主要な次世代航空機推進システムメーカーは、高効率の推進システムの開発に多大なリソースを投資しています。通信、航空、情報通信技術 (ICT) の十分に発達したインフラストラクチャと次世代航空機に対する高い需要は、次世代航空機推進システム市場の成長のための強固な基盤を提供します。米国とカナダの企業は、従来のエンジンによる有害な排出を削減するために、航空機推進技術への投資を大幅に増やしています。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は2番目に大きな地域です。予測期間中の年平均成長率（CAGR）は17.3%と推定されています。アジア太平洋地域は、中国、日本、オーストラリア、シンガポール、インドの地域市場で構成されています。アジア太平洋地域は、世界の次世代航空機推進システム市場に大きく貢献しています。アジア太平洋地域の次世代航空機推進システム市場は、世界最大の航空市場のいくつかを含む南アジア諸国が主に支配しています。アジア太平洋諸国は、環境に優しい技術を促進するためのさまざまな政策を実施することにより、炭素排出量の削減に熱心に取り組んでいます。さらに、アジア太平洋地域のいくつかの国は、炭素排出量を削減するためにパリ協定に署名しました。

欧州の市場動向

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。ヨーロッパには、さまざまなOEM、機器メーカー、サプライヤーの製造、研究、開発拠点があります。さらに、航空旅行を含む複数の発生源から発生する有害な排出を削減するために、欧州連合は地球規模の汚染を削減するためのパリ気候協定を策定しました。環境に優しい航空旅行を確保するために、欧州航空安全機関（EASA）は、次世代航空機タイプの電気推進システムとハイブリッド推進システムに関する最初の認証要件セットを作成しました。ただし、EASAはまた、燃料電池または燃焼エンジンに水素を供給することを含むあらゆるアーキテクチャは、関連する認証要件を定義する前に、さらなる作業と研究が必要であると指摘しています。さらに、いくつかのヨーロッパ諸国は、炭素排出量の削減を目的とし、次世代航空機推進システム市場の成長を促進するパリ気候協定に署名しました。

エンドユーザーのインサイト

商用および民間セグメントは、世界の次世代航空機推進システム市場を牽引すると予想されており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）18.4%で成長すると推定されています。商用および民間産業は、さまざまな用途で航空機が広く使用されているため、著しい成長を遂げています。さらに、マッピング、測量、検査などの用途で複数の企業がUAVの導入を拡大していることも、次世代航空機推進システムの需要を牽引すると予想されます。また、急速な発展により、都市型航空モビリティまた、次世代航空機推進システムの進歩にもつながる。世界各国の政府が環境汚染削減のための環境に優しい施策を実施する中、電気、水素、太陽光などの次世代航空機推進システムは、航空旅行によって排出される有害物質を大幅に削減できる可能性がある。

推進システムに関する考察

世界の市場は、全電気推進、ハイブリッド電気推進、ターボ電気推進、ラムジェットおよびスクラムジェット、水素推進、太陽光推進に分類できる。

全電動推進システムは市場シェアが最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）18.5%という最高成長率で成長すると予想されています。全電動推進システムは、航空機の推進動力源としてバッテリーのみを使用します。この推進システムは有害物質を大気中に排出しないため、航空旅行による大気汚染レベルを低減します。例えば、欧州の「フライトパス2050」構想には、大気汚染レベルを低減したクリーンな空の実現が含まれています。フライトパス2050の目標には、CO2排出量の75%削減、NOx排出量の90%削減、航空機騒音の65%削減が含まれています。さらに、全電動推進システムは堅牢で、メンテナンスの手間も少なくて済みます。加えて、スマートな電子管理により、航空機は最新のデジタル技術との互換性が向上し、データの収集と分析が可能になり、高度な自動化、最適な飛行、故障予測と制御の改善につながります。

コンポーネントに関する洞察

世界の市場は、蓄電システム、発電、配電、電力変換、その他に分類できる。

発電は、世界の次世代航空機推進システム市場を牽引すると予想されており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）17.3%で成長すると見込まれています。発電は、環境に優しく高速な航空旅行のために現在改良が進められている主要システムです。ハイブリッド電気推進航空機は、発電システムとしてターボ発電機を使用します。ターボ発電機は、機械的に接続されたガスタービンと発電機で構成されています。ガスタービンが発電機を駆動して電力を生成します。さらに、水素燃焼推進、ターボ電気推進、およびさまざまなタイプの推進システムでは、発電にガスタービンが使用されます。