次世代航空機推進システム市場 サイズと展望 2025-2033

このレポートについてさらに詳しく知るには 無料サンプルをダウンロード

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への取り組み

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、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ました。これらのエンジンは、航空機が音速を超える速度を出せるように特別に設計されています。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）を可能にします。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す。

商用の極超音速航空機は、世界中の任意の2地点間を1時間以内に移動することを可能にします。超音速旅客機コンコルド（最高速度マッハ2.04）の退役後、企業は音速の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ます。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ことになります。これは、現在の航空機の高度3万5千フィートよりもはるかに高い高度です。先進的な材料、誘導制御システムの革新により、極超音速旅客機は2030年までに打ち上げられる見込みです。

さらに、機体の性能向上のため、仮想窓と実際の窓を切り替える機能も搭載される可能性があります。機体の外部に搭載された高度な高解像度カメラから映像が仮想窓に送信され、機外環境が再現されます。 HyperMach Aerospace Industries、Lockheed Martin、Reaction Engines Limited、Airbus、Boeing、SpaceXなどの企業は、極超音速商用航空機の開発を目指しています。

航空機の電気推進は炭素排出量の削減に貢献

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悪化の主な原因としては、小型車両、中型・大型車両、航空機、船舶、鉄道などが挙げられます。航空機は運輸部門において急速に増加している排出源です。2018年には、航空機による大気汚染は米国の総CO2排出量の約3%、米国運輸部門の温室効果ガス排出量の約9%を占めました。航空機による大気汚染における二酸化炭素排出量は、民間航空機が最も多く、残りは一般航空と軍用航空が占めています。

IATAによると、航空機の乗客数は2037年までに倍増して82億人に達すると推定されています。航空旅行のハイパーモビリティは世界中でより多くの人々に利用可能となり、発展途上国では航空産業の大幅な成長が見込まれ、先進国では既存の航空市場が持続的に拡大すると予想されています。自動車、発電、農業、工業の各部門の総合的な利用は、それぞれが民間航空による気候変動への影響を上回っていますが、過去60年間の航空機運航の効率性が大幅に向上したにもかかわらず、民間航空旅行は個々の排出量の増加が最も大きく、かつ最も急速に増加しています。これらの有害汚染物質の排出を削減するため、企業は大気中のCO2、NOX、PM25、O3などの有害成分を除去できる電気システムの研究に取り組んでいます。

市場の制約

高容量バッテリーとモーターによる最大牽引力の増加

次世代航空機推進システムの導入には大きなメリットがありますが、現在の市場、特に電動航空機においては、いくつかの課題も抱えています。電動航空機における主要な障害の一つは、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パワーウェイトレシオです。現在、複数のバッテリー化学組成の可能性について研究が行われており、Li-O2が注目されています。しかし、全電気式システムでは、機体の重量を増やすことなく電力要件を満たすために、現在利用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です。

さらに、この構成において電気モーターは新たな障害となります。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およびホバリングのための推力に変換するために不可欠です。民間航空機には2～50MWの出力を持つ電気モーターが必要ですが、現在、そのような出力を提供できる航空機用電気モーターは存在しません。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ます。したがって、次世代の全電気式推進システムの構築には、大きなイノベーションのギャップが存在します。

市場機会

クリーン電源への投資の増加

世界中の政府は、新たな制度の導入や環境に優しいシステムの導入を通じて、汚染の削減に絶えず取り組んでいます。航空は主要な汚染源の一つであるため、環境に優しい航空旅行を実現するために、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。最も人気のある提案の一つは、現在の推進システムを電動式にアップグレードすることです。電動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、従来の電動推進システムはバッテリーを使用しますが、バッテリーは重く航続距離も限られているため、大型航空や一般航空への導入は困難です。そこで企業は、環境に優しい航空旅行を促進するために、水素や太陽光などの代替エネルギー源の研究を始めました。

もう一つの代替エネルギー源は太陽光です。翼に太陽電池を搭載した太陽光発電機は、太陽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。夜間には、バッテリーに蓄えられたエネルギーは、新しいサイクルが始まるまでゆっくりと放電されます。政府、航空会社、そして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継続的に取り組んでいます。現在運用されている太陽光発電航空機としては、スイス連邦工科大学ローザンヌ校が製造するソーラーインパルスと、NASAのパスファインダーシリーズが有名です。

エンドユーザーインサイト

商用・民間セクターは、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、予測期間中は年平均成長率（CAGR）18.4%で成長すると予測されています。商用・民間セクターは、航空機が様々な用途で広く利用されていることから、大きな成長を遂げています。さらに、多くの企業によるマッピング、測量、検査などの用途でのUAVの導入増加も、次世代航空機推進システムの需要を押し上げると予想されます。さらに、アーバンエアモビリティの急速な発展も、次世代航空機推進システムの進歩につながっています。世界各国の政府が汚染削減のための環境に配慮した計画を実施する中、電気、水素、太陽光といった次世代航空機推進システムは、航空旅行に伴う有害排出物を大幅に削減することができます。

推進システムの洞察

世界市場は、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ます。

全電気推進セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中は18.5%という最も高いCAGRで成長すると予想されています。全電気推進システムは、航空機の推進力の唯一の供給源としてバッテリーを使用します。この推進システムは大気中に有害物質を排出しないため、航空旅行に伴う汚染レベルを低減します。例えば、欧州の「フライトパス2050」ビジョンには、汚染レベルを低減したクリーンな空の実現が盛り込まれています。 Flightpath 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、全電気推進システムは堅牢で、メンテナンスの必要性も低減します。さらに、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、優れた自動化、飛行の最適化、故障予測と制御の向上が可能になります。

コンポーネントインサイト

世界の市場は、蓄電システム、発電、配電、電力変換、その他に分類できます。

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17.3%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。発電は、現在、環境に優しく高速な航空旅行のために改良が進められている主要なシステムです。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ています。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。ガスタービンは発電機を駆動して電力を生成します。また、水素燃焼推進、ターボ電気推進など、様々なタイプの推進システムでも、ガスタービンは電力を生成するために使用されます。

地域別インサイト

北米は世界の外科器具追跡装置市場を牽引しており、予測期間中に18.7%の年平均成長率（CAGR）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への需要は比較的新しく、着実に進化しています。この地域における次世代航空機の研究開発は著しく拡大しており、今後数年間で次世代航空機推進システムの需要が高まると予想されています。そのため、この地域で最大のシェアを獲得するため、多くの主要な次世代航空機推進システムメーカーは、高効率推進システムの開発に多大なリソースを投入しています。通信、航空、情報通信技術（ICT）のインフラが整備されていることと、次世代航空機への需要の高まりは、次世代航空機推進システム市場の成長にとって強力な基盤となっています。米国とカナダの企業は、従来型エンジンによる有害な排出物を削減するため、航空機推進技術への投資を大幅に増加させています。

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、年平均成長率（CAGR）は17.3%と予測されています。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、主に世界最大級の航空市場を構成する南アジア諸国によって支配されています。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様々な政策を実施することで、二酸化炭素排出量の削減に熱心に取り組んでいます。さらに、いくつかのアジア太平洋諸国は、二酸化炭素排出量の削減を目的としたパリ協定に署名しました。

ヨーロッパの市場動向

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。ヨーロッパには、様々な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、欧州連合（EU）は、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、地球規模の汚染を削減するためのパリ気候協定を起草しました。環境に優しい航空旅行を確保するため、欧州航空安全機関（EASA）は、次世代航空機向けの電気およびハイブリッド推進システムの初期認証要件を策定しました。しかし、EASAは、燃料電池または内燃機関への水素供給を含むあらゆるアーキテクチャについては、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、いくつかの欧州諸国は、炭素排出量の削減と次世代航空機推進システム市場の成長を促進することを目的としたパリ気候協定に署名しました。

地域別成長の洞察 無料サンプルダウンロード

次世代航空機推進システム市場のトップ競合他社

1. Airbus S.A.S
2. Rolls-Royce Holdings plc.
3. Boeing Co
4. Cranfield Aerospace Solutions 3W International GmbH
5. General Electric Company
6. GKN Aerospace Service Limited
7. Honeywell International Inc.
8. Leonardo S.p.A.
9. Lockheed Martin Corporation
10. MagniX
11. Rolls-Royce Holdings plc.
12. Safran S.A.
13. Siemens AG
14. The Raytheon Company
15. Israel Aerospace Industries.

最近の開発状況

• 2023年2月 - ロールス・ロイスは、米国ミシシッピ州にあるNASAステニス宇宙センターの屋外試験施設でF130エンジンの試験を開始しました。アメリカ空軍は、既存のエンジンの後継機としてロールス・ロイスF130エンジンを選定し、600基以上の新型エンジンの納入が見込まれています。今回の試験プログラムは、B-52のデュアルポッドエンジン構成でF130エンジンが評価される初めてのケースとなります。 B-52型機はそれぞれ、4つのポッドに8基のエンジンを搭載しています。
• 2023年2月 - ロールス・ロイスは、エア・インディアからトレントXWB-97エンジン68基とオプション20基を受注したと発表しました。これは、エアバスA350-1000にのみ搭載されているトレントXWB-97エンジンにとって、最も大きな需要となります。エア・インディアは、エアバスA350-900の唯一のエンジンオプションであるトレントXWB-84エンジン12基も購入しています。