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世界の相変化材料市場規模は、2025年には9億2000万米ドルと評価され、2026年の10億8000万米ドルから2034年には37億4000万米ドルに成長すると予測されており、2026年から2034年の予測期間中の年平均成長率（CAGR）は16.87%となる見込みです。相変化材料市場は、2025年に欧州が38.4%の市場シェアを占め、欧州が支配的な地位を占めています。
相変化材料（PCM）は医療業界で幅広く利用されており、温度に敏感な医薬品、血液、ワクチン、手術台の輸送、分娩時仮死の治療、薬剤投与、温冷療法などに用いられています。相変化の過程で、相変化材料は大量のエネルギーを蓄え、それを潜熱として放出する能力に優れた物質です。温度が一定であっても、物質の物理的状態が変化すると、エネルギーの放射が発生します。
目的は潜熱を利用することです。エネルギー危機が発生した場合、既に利用可能なエネルギー供給を効率的に利用することが不可欠です。相変化を起こす材料は、特定の温度でそれぞれ液化および固化することにより、熱を吸収および放出することができます。相変化材料が持つ自然発生的な潜熱は、建物の温度を調節し、環境の予期せぬ変化を防ぐのに役立ちます。周囲環境の温度変化により相変化材料が再充電されるため、日常的な用途での使用に適しています。温室効果ガスの排出削減に関する法規制の強化は、相変化材料市場の成長を促進する要因の1つです。相変化材料市場は、種類（有機、無機）および用途（HVAC、コールドチェーンおよび包装、繊維、電子機器、熱エネルギー貯蔵、冷凍および機器、その他）によって分類できます。
PCM（相変化材料）は、壁、床、屋根、その他の建築部材（シャッターや窓など）を含む住宅インフラの建設に利用されています。壁板として使用したり、コンクリートやモルタルのマトリックスに組み込んだりすることは、建設システムにおける大量使用の例です。
の組み込み建築資材この技術の最も重要な用途は、建物の構成要素とPCMを組み合わせることで、それらの材料の熱特性を変化させることであることが証明されています。建物の構成要素とPCMを組み合わせることは、建物の構成要素の熱エネルギー貯蔵能力を高める最も効果的な方法です。壁板、ドア、屋根、コンクリートなど、さまざまな要素を組み合わせることで、建物の熱効率が向上します。住宅環境では、建物の外皮の内側がPCMを設置する最も一般的な場所です。したがって、建物の内部でのこの製品の使用が増加することで、空間がいつでも熱を吸収および放出できるようになり、これは大きな利点となります。
石膏ボードと壁板は、相変化材料を組み込む際に使用できる2種類の許容される構成要素です。これらは広く普及しており、安価であるため、特に軽量建築物において、建物の室内温度の変動を抑えるのに理想的です。
特定の施工例では、床下のコンクリート層にポリ塩化ビフェニル（PCM）が組み込まれています。また、PCMパネルは、新たに設置された床材のオーバーレイとしても使用されています。床にPCMを組み込むことで、様々なメリットが得られます。これは、床から地面への熱伝達によって相当量のエネルギーが失われることが多いためです。
PCMは、脂肪酸や油などのバイオベース材料で、薬剤投与用のシェル材料として使用されます。これらの材料は「受動キャリア材料」と呼ばれます。相変化材料は、エンジンや燃料を必要としないため、再生可能で再利用可能であることから、ワクチンの投与に理想的です。バイオテクノロジーの研究は、薬剤投与のための温度放出方法の開発に集中しています。温度放出型薬剤投与を確立するのに効果的であることが示されている方法の1つは、PCMを「コルク」の役割を果たすように使用することです。
欠点の1つは熱伝導率が低いことであり、もう1つは価格が非常に高いことです。さらに、過冷却と相分離によって引き起こされる問題は熱サイクル損失につながり、結果として材料の寿命を縮めます。これらの潜在的な問題のため、長寿命システムを必要とする建築用途での有用性は限られる可能性があります。熱伝導率が低いと、構造物からの熱の輸送または吸収の速度が遅くなり、居住者の快適性だけでなくシステムの性能にも影響します。
革新的な治療法や医薬品の開発に伴い、臨床試験の実施件数が増加しています。医薬品、血液サンプル、組織サンプル、尿サンプル、喀痰サンプルなど、臨床試験に必要な試料の完全性を維持するためには、コールドチェーンの物流が不可欠です。さらに、最も有望視されているCOVID-19ワクチン候補は「コールドチェーン」製品に分類されており、製造施設から出荷された後は、特定の保管および輸送条件が必要となります。コールドチェーンの保管物流や、こうしたワクチンおよび治療薬の流通に対する需要の高まりにより、既に業界で活動している企業にとって、市場は新たな機会をもたらすでしょう。
形状に基づいて、市場はカプセル化型と非カプセル化型の2種類に分けられます。現在、カプセル化型PCMが市場を席巻しています。用途別に見ると、建築・建設、包装、HVAC、繊維、電子機器、その他に分類されます。現在、建築・建設分野が市場を支配しています。地理的には、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカで市場が調査されています。
有機PCM（パラフィン系および非パラフィン系とも呼ばれる）は、現在最もよく知られている相変化材料のカテゴリーです。非パラフィン系は主に、食用に安全な資源（植物油）から作られ、環境に有益です。バイオベース分野は、最も急速な市場成長が見込まれています。脂肪酸エステルと脂肪酸は、環境に優しい代替品を提供するバイオベースPCMです。バイオベースPCMは、環境に優しく再生可能な資源から作られています。これらは、パーム核油、パーム油、ココナッツ油、大豆油など、食用に安全な材料を含む、農産食品産業とその副産物の生産から得られます。製造業で使用される商業材料のほとんどは環境に優しいため、すべてのセクターで持続可能性を高め、環境への影響を減らし、二酸化炭素排出量を削減することがますます重要になっています。
合成天然水塩から得られる水和塩溶液が無機セグメントを構成します。その結果、塩の化学組成は変化します。混合物は適切な相変化温度に達します。塩水和物の混合物は、相変化塩の分離と過冷却を低減するために、独自の核形成剤で処理されます。先進相変化材料の市場は、世界的に建築・建設部門が支配的です。先進相変化材料は、エネルギーを節約し、クリーンで環境に優しい未来を確保するために、建築部門で重要な役割を果たしています。非常に効果的で最先端の熱に対する需要絶縁エネルギー効率の高い建物に対する厳しい基準の導入、特に先進地域における基準の厳格化に伴い、建材の需要が増加している。さらに、エネルギー効率とグリーンビルディングへの重視の高まりにより、高効率かつ革新的な建材への需要が高まり、その結果、高断熱コンクリート、相変化材料（PCM）を充填したガラス窓、床暖房システムなど、さまざまな用途で先進的な相変化材料が使用されるようになった。
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現在、相変化材料（PCM）業界はヨーロッパが圧倒的なシェアを占め、北米がそれに続いています。業界の統合が進むにつれ、多くの企業が様々な革新的な用途に向けた研究開発に注力し、投資を行っています。多くの業界が、世界的な相変化材料事業の発展を目指し、ドイツに設立された非営利団体と協力しています。ヨーロッパの相変化材料市場は、高度に発達した大規模製造業を背景に、医療、航空宇宙、自動車など主要なエンドユーザーからの需要が急増しています。相変化材料のトップメーカーであり輸出国でもあるドイツは、市場の成長に大きく貢献しており、ヨーロッパが相変化材料業界における優位性を維持することを可能にしています。
その結果、同社は今後数年間で相転移材料の市場シェアを大幅に拡大することを目指している。相転移材料の欧州市場は今後数年間は安定的に推移すると見込まれる。北米、中国、日本、オーストラリア、南欧、インドなどの地域では、気候条件から夏がピークを迎える。そのため、これらの地域ではエアコンなどの冷却機器の使用量が常に高い。これらの地域では相転移材料をベースとした製品の消費量が増加する可能性があり、世界規模で相転移材料の大きな需要が生まれるだろう。
北米の市場は急激に成長すると予想されています。HVACシステム住宅部門においては、この地域の極寒の気候が効果的な空調システムを必要とし、それが最終的に革新的な相転移材料への需要を高めることになる。
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著者の詳細
Research Head
イスマイル・スタリア（Ismail Sutaria）は、化学、包装、産業機械、エネルギー・電力セクターの企業に対し、12年以上にわたり助言を行ってきた市場インテリジェンスおよび戦略の専門家です。複雑な産業市場において、企業が確信を持って投資や事業拡大の意思決定を行えるよう、データに基づいた市場評価、商業的デューデリジェンス、業界ベンチマーク、需要予測、競争戦略、成長支援などのサービスを提供することを専門としています。
その専門領域は、スペシャリティ・ケミカルおよびコモディティ・ケミカル、先進的かつ持続可能な包装ソリューション、産業オートメーション、製造装置、プロセスエンジニアリング、再生可能エネルギー、従来の発電、電力インフラ、産業技術など多岐にわたります。グローバルおよび地域市場における市場エコシステム、技術の進化、規制の枠組み、需給動向、価格推移、バリューチェーン構造、競争環境の評価において、深い知見を培ってきました。
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