相変化材料市場

市場概況

世界の先端相変化材料市場は、2021 年に 17 億8,000 万米ドル相当と推定され、 2030 年までに 76 億 100 万米ドルに達すると予想されており、2021 年から 2030 年にかけて17.48% の CAGRで拡大します。

相変化材料 (PCM) は、「潜熱」と呼ばれるかなりの量の熱を吸収または放出する物質です。これらの材料は「相変化材料」として分類されます。 PCM は、エネルギー要件と使用の間の需要を制御する能力をサポートでき、さまざまな熱管理方法を提供します。

PCM は医療業界で広く応用されており、温度に敏感な医薬品、血液、ワクチン接種、手術台の輸送のほか、分娩仮死の治療、薬物投与、温冷療法にも利用されています。相変化材料は、相転移の過程で、大量のエネルギーを貯蔵し、そのエネルギーを潜熱の形で放出する優れた能力を備えた物質です。たとえ温度が同じであっても、物質の物理的状態に変化があるたびに、エネルギーの放射が発生します。

潜熱を利用するのが目的です。エネルギー危機が発生した場合、すで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。相変化を受ける材料は、特定の温度で液体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に発生する潜熱は、建物の温度を調整し、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、日常用途での使用に適しています。温室効果ガスの排出削減のための法律の強化は、相変化材料市場の成長を促進する要因の1つです。相変化材料の市場は、種類 (有機、無機) および用途 (HVAC、コールド チェーンと包装、繊維、エレクトロニクス、熱エネルギー貯蔵、冷凍と機器など) に応じて分類できます。

市場動向

相変化材料市場の推進力

• 需要の増加に応えるため建設資材での PCM の使用が増加

PCM は、壁、床、屋根、その他の建築コンポーネント (シャッターや窓など) を含むがこれらに限定されない住宅インフラの建設に利用されます。壁板、またはその材料をコンクリートやモルタルのマトリックスに組み込むことは、建築システムで見られる大量使用の例です。

建材を受動的建築システムに組み込んで、その材料の熱特性を変更することが、この技術の最も重要な用途であることが証明されています。建築コンポーネントと PCM を組み合わせるのは、建築コンポーネント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、コンクリートなどのさまざまな要素を組み合わせることで、構造の熱効率が向上します。住宅環境における PCM の設置場所としては、建物の外壁の内側が最も一般的です。したがって、構造物の内部での製品の使用が増加すると、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、相変化材料を含めることができる許容可能なコンポーネントの 2 種類です。これらは広く使用されており、安価であるため、建築用途、特に軽量の建物で発生する可能性のある室内気温の変動量を軽減するのに最適です。

特定の実装では、床の下に配置されるコンクリート層にポリ塩化ビフェニル (PCM) が含まれています。彼らのパネルは、設置された新しい床の上敷きとしても使用されています。床材に組み込むことで良い効果が得られる場合があります。これは、地面への熱伝達の結果、床からかなりの量のエネルギーが失われることが多いという事実によるものです。

• ドラッグデリバリー、ワクチン接種、医療輸送における PCMS の需要が増加しています。

PCM は、薬物投与のシェル材料として使用される脂肪酸や油などの生物ベースの材料です。これらの材料は「パッシブキャリア材料」と呼ばれます。相変化材料はエンジンや燃料を必要とせず、再生可能で再利用可能であるため、ワクチン接種に使用するのに最適です。バイオテクノロジーの研究は、薬剤を調剤するための温度解放方法の開発に集中してきました。温度放出による薬物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、「コルク」の役割で PCM を使用することです。

相変化材料市場の制約

• 技術的な問題と製品の腐食性が市場拡大を妨げている

マイナス面の 1 つは熱伝導率が低いこと、もう 1 つは法外な価格であることです。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、材料のライフサイクルを短縮します。これらの潜在的な問題のため、長期間持続するシステムが必要なアプリケーションの構築においては、その有用性が制限される可能性があります。熱伝導率が低いと、構造物から熱が輸送または吸収されるペースが遅くなり、システムのパフォーマンスだけでなく居住者の快適さも影響を受けます。

相変化材料の市場機会

• 新たな治療法の開発と臨床試験の増加

革新的な治療法や医薬品の開発により、実施される臨床研究の量が増加しています。コールドチェーンの物流は、医薬品、血液サンプル、組織サンプル、尿サンプル、喀痰サンプルなどの臨床試験材料の完全性を維持するために必要です。さらに、最も有望な新型コロナウイルスワクチン候補は「コールドチェーン」商品としてラベル付けされており、これは製造業者の施設から取り出された後に一定の保管および輸送条件が必要であることを意味する。この種のワクチンや治療薬のコールドチェーンや流通のための保管ロジスティクスが必要なため、この市場はすでに業界で活動している参加者にチャンスをもたらすことになる。

分析

PCM市場は、種類によって有機PCM、無機PCM、バイオベースPCMの3つのセグメントに分けられます。現在、オーガニック PCM が市場を支配しています。

市場は形式に基づいて、カプセル化型と非カプセル化型の 2 つのタイプに分類されます。現在、カプセル化された PCM が市場を支配しています。市場は、建築および建設、パッケージング、HVAC、繊維、エレクトロニクスなどのアプリケーションに分割されています。現在、建築と建設が市場を支配しています。市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ全体にわたって地理的に調査されています。

オーガニックPCM

パラフィンおよび非パラフィンとしても知られる有機 PCM は、現在、相変化材料の最もよく知られたカテゴリーです。非パラフィンは、ほとんどが安全に消費でき、環境に優しい資源 (植物油) から作られています。

バイオベース

バイオベース分野は最も急速な市場成長を遂げると予想されています。脂肪酸エステルおよび脂肪酸は、環境に優しい代替品を提供するバイオベースの PCM です。バイオベースの 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、人間が消費しても安全な材料を含む農業食品産業の生産とその副産物から得られます。製造業で使用される商用材料のほとんどは環境に優しいものであるため、あらゆる分野で持続可能性を高め、環境への影響を軽減し、二酸化炭素排出量を削減するために、その重要性がますます高まっています。

無機PCM

合成天然水塩からの水和塩溶液が無機セグメントを構成します。その結果、塩の化学組成が変化します。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軽減するために独自の核剤で処理されます。

建築と建設

先進的な相変化材料の市場は、世界的に建築および建設部門が独占しています。先進的な相変化材料は、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分野で重要な役割を果たしています。特に先進地域では、エネルギー効率の高い建物に対する厳しい基準の導入により、効果の高い最先端の断熱材の需要が高まっています。さらに、エネルギー効率とグリーンビルディングが重視されるようになり、非常に効果的で革新的な建築材料の需要が高まり、熱効率の高いコンクリート、相変化材料（PCM）など、さまざまな用途で高度な相変化材料が使用されるようになりました。 ）充填ガラス窓と床下の電気暖房システム。

地域分析

技術の向上により、現在では欧州市場が世界の相変化材料 (PCM) 業界を支配しており、次に北米がそれに続きます。業界の統合が進むにつれ、いくつかの企業がさまざまな創造的なアプリケーションの研究開発に焦点を当て、投資を行っています。多くの産業界がドイツに設立された非営利団体と協力し、世界的な相転移材料ビジネスの向上に取り組んでいます。

欧州の相変化材料市場では、発達した大規模製造部門のおかげで、医療、航空宇宙、自動車などの主要なエンドユーザーからの需要が急増しています。ドイツは相変化材料のトップメーカーおよび輸出国として市場の成長に大きく貢献しており、欧州が相変化材料業界での優位性を維持できるようになっている。その結果、同社は将来的には相転移材料で大きな市場シェアを獲得したいと考えている。欧州の相変化材料市場は今後数年間は安定した状態が続くだろう。気象状況により、北米、中国、日本、オーストラリア、南ヨーロッパ、インドなどの地域では夏が真っ盛りになります。その結果、これらの地域ではエアコンなどの冷却機の使用率が常に高くなります。これらの分野では、相転移材料ベースの製品の消費が増加する可能性があります。世界規模で相転移材料に対する大きなニーズが生まれています。

北米

最新の建築方法の使用の増加と住宅部門における HVAC システムの需要により、北米市場は急激に拡大すると予想されています。この地域の極寒の気候は効果的な HVAC システムを必要とし、最終的には革新的な相転移材料の需要を促進します。

アジア太平洋地域

2022 年には、中国がアジア太平洋地域で 50% 以上の市場シェアを獲得しました。建築、建設、コールドチェーン包装業界は、製造においてこの国に大きく依存しています。同国の数多くの建設プロジェクトがインド市場を牽引することになる。

ラメア

ラテンアメリカ市場は輸入に大きく依存しているが、建設される建物が少ないため、成長は緩やかになると予想されている。需要を押し上げる主な要因としては、製造拠点の拡大、消費者の可処分所得の増加、メキシコやブラジルなどの発展途上国の生活水準の向上などが挙げられます。さらに、ラテンアメリカではエレクトロニクス部門が大幅に成長しており、需要に好影響を与えています。
中東とアフリカは、電子機器製造拠点の欠如とインフラ整備が不十分なため、成長が遅いと予測されています。

最近の動向

• 2022 年 10 月、持続可能な開発のための世界経済人評議会は Croda をメンバーとして迎え入れました。
• 2022 年 3 月に、 Sasol の欧州ワックス部門が AWAX グループに売却されます。
• 2022 年 12 月、電池メーカーの PPES は、高性能正極活物質の戦略的サプライヤーとして BASF を選びました。