鉄道用複合材料市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：樹脂タイプ別（エポキシ、ポリエステル、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、その他）、繊維タイプ別（ガラス繊維、炭素繊維、その他の繊維タイプ）、用途別（外装、内装）、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

鉄道用複合材料市場の成長要因

アジア太平洋地域における鉄道建設事業の範囲拡大

アジアにおける鉄道産業の成長は、都市化の進展、交通渋滞の悪化、そして主要国における鉄道網の拡張によって促進されていると考えられる。この地域の各国政府は、既存の鉄道網を拡張し、既に最も安全で費用対効果の高い交通手段である鉄道を、より快適で環境負荷の少ないものにするために、積極的に鉄道産業に参画している。鉄道部門の拡大は、主にアジア太平洋地域で複数の鉄道建設プロジェクトが活発に進められていることに起因する。

鉄道用複合材料市場の阻害要因

ベトナム、インドネシア、タイにおける鉄道インフラの不足

鉄道網が発達していれば、国家間の製品輸送はより容易になる。しかし、東南アジア諸国、特にベトナム、インドネシア、タイでは、鉄道インフラの不備や特定の鉄道網の維持管理の不備が大きな問題となっている。この状況は、東南アジアにおける多くの取引を遅らせ、同地域の急速な発展を阻害している。そのため、鉄道網の拡張の必要性がますます明らかになっている。ベトナム、インドネシア、タイは、鉄道網が特に不足している主要3カ国である。現在、単線7路線しかないベトナムの鉄道網は改善が必要である。ベトナム、カンボジア、ラオスを結ぶ鉄道網は存在しない。

東南アジアのベトナムは、発達した広大な鉄道網を有している。しかし、この鉄道網は1世紀にわたり浮き沈みを経験し、現在もなお発展が停滞し、混乱状態にある。インフラ、車両、信号システム、通信システムなどは改善の余地がある。政府の年間維持予算では需要全体の約30%しか満たせないため、維持管理は不可欠である。したがって、鉄道をはじめとする他の交通手段の利用を控えることは理にかなっていると言えるだろう。

鉄道用複合材料市場の機会

高速鉄道に対する需要の急速な増加

高速鉄道（HSR）は、世界中で利用可能な交通手段の選択肢を増やしました。飛行機と比較すると、高速鉄道は2つの都市間をより速く、または同じ時間で乗客を輸送できます。空港や道路の効率は、HSRをシームレスな交通システムの一部として組み込むことで向上する可能性があります。将来のHSR線路に多くの乗り換え駅やフィーダーサービスが接続されれば、農村部や小規模都市の住民はより多くの選択肢を得られる可能性があります。IEAによると、世界の旅客輸送の8%、貨物輸送の約9%が高速鉄道で行われていますが、輸送エネルギー消費全体のわずか3%に過ぎません。中国は過去10年間、高速鉄道と大都市圏の拡大を主導してきました。世界で2番目に長い鉄道網を持つインドは、鉄道システムの電化を大規模に進めています。他のいくつかの場所では、最近、水素列車の商用化前試験が同時に完了しました。

わずか10年前、中国は高速鉄道網の拡充を必要としていた。しかし現在、中国には高速鉄道網の3分の2が存在する。高速鉄道は年間6000億人以上の乗客を輸送している。中国は2020年に、今後15年間で高速鉄道網の総延長を3万6000キロメートルから7万2000キロメートルに拡大すると発表した。完成すれば、人口20万人以上のすべての都市が鉄道網に接続される可能性がある。中国はハイブリッド水素燃料電池列車の完成を宣言した。同国はチベット初の完全電化高速鉄道の開通を発表した。

セグメント分析

樹脂の種類別

ポリエステルセグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 5.95% で成長すると予測されています。世界中で鉄道部品の製造に使用されている樹脂系複合材料の大部分はポリエステル製です。ポリエステルは、オープンモールドスプレーアップ、圧縮成形、樹脂トランスファー成形 (RTM)、鋳造など、さまざまな製造技術に適しています。ポリエステルは、ガラス繊維強化材と組み合わされることがよくあります。成形しやすいポリエステル系複合材料で作られた大型パネルは、ドアやシートの部品、窓枠、壁面被覆材として使用されます。ポリエステル製の複合材料を使用すると、軽量構造になり、製品のメンテナンスコストが削減されます。ただし、ポリエステル製の複合材料には、防火性能に問題があります。たとえば、不飽和状態のポリエステルは急速に燃焼し、大量の煙と有害ガスを発生させます。

鉄道車両の製造において、エポキシ複合材材料は最も頻繁に使用されます。軽量で強度が高いことで知られています。耐荷重内部部品、ドア取り付け部、ショックアブソーバー、台車など、すべての鉄道構造にはエポキシ樹脂複合材のプレピンが使用されます。難燃システムに機械的特性の向上が求められる場合は、エポキシ系樹脂複合材が使用されます。これらは優れた燃焼特性を持ち、鉄道台車の床など、フェノール樹脂よりも堅牢な構造性能が求められる部品に使用されます。FSTと機械的特性の特定の理想的なバランスが求められる場合は、エポキシプレピンとフェノールプレピンを同時硬化させることがあります。これらのハイブリッド複合材は、床用のサンドイッチパネルを作成するためによく使用されます。

各種樹脂の中で、フェノール樹脂系は鉄道車両において3番目に多く利用されている複合材料です。フェノール樹脂（フェノールやホルムアルデヒドなど）は、芳香族アルコールとアルデヒドを反応させることで生成されます。フェノール樹脂は、難燃性内装パネルなど、安価で難燃性、低発煙性が求められる製品に使用されます。トンネルやその他の密閉空間で使用される鉄道部品は、一般的にフェノール複合材料で作られています。例えば、ロンドン地下鉄などの地下鉄車両にもこれらの複合材料が使用されています。これは、地下鉄車両の設計に関する厳格なFST規格によるものです。

繊維の種類別

ガラス繊維セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 5.75% で成長すると予測されています。鉄道用途で使用される複合繊維の中で最も一般的なのはガラス繊維です。鉄道車両の半構造的な内装部品に使用される複合材料のほとんどはガラス繊維をベースとしています。これには、パントリーユニット、座席システム、側壁、荷物入れ、隔壁とスタンドバック、ハッチとドア、連結アーチ、仕切り、床、天井、デッキ用のパネルが含まれます。ガラス繊維複合材は製造が容易で、密度が低く強度が高いです。アラミド繊維や炭素繊維と比較すると、ガラス繊維複合材は安価で機械的特性が優れているため、鉄道用途で好まれています。ほとんどの鉄道内部用途では、ガラス繊維はチョップドストランドマット (CSM) および連続フィラメントマット (CFM) として使用されることがよくあります。

鉄道用途で2番目に人気のある繊維の種類は炭素繊維複合材です。炭素繊維複合材は、鉄道用途の複合材料の中で最大の市場となる可能性があります。驚異的な強度と軽量性により、炭素繊維複合材は鉄道用途で人気が高まっています。2018年には、CRRC長春軌道車両が世界初の炭素繊維複合材製地下鉄車両を製造しました。この地下鉄車両は、金属製の同等車両よりも35%軽量で、エネルギー消費量が少なく、より多くの乗客を輸送できると期待されていました。形状と寸法のばらつきが改善されることも、完全炭素繊維製の車両のその他の利点です。

申請により

外装部品セグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は5.65%と推定されています。複合材料は当初、鉄道台車の内装にのみ使用されていましたが、近年、構造特性の著しい向上と軽量化により、メーカーは外装部品への複合材料の採用を迫られています。キネマティックハッチ、ルーフパネル、外装サイドパネル、サイドスカート、ドアなどは、複合材料が使用される外装構造部品の例です。ポリエステルガラス繊維複合材料の初期用途としては、外装ノーズが挙げられます。しかし、近年では外装部品における炭素繊維の割合が増加しています。

世界的に見て、旅客バスの内装部品には複合材料が最も多く使用されています。これらの部品には、天井パネル、側壁、窓枠、荷物収納、座席ユニット、フルバスルーム、キッチン、運転席モジュールなどが含まれます。複合材料を使用することで複雑な形状も成形できるため、部品点数とメンテナンス要件を削減できます。さらに、表面の質感は落書きを防ぐ効果も期待できます。フェノール樹脂製の複合材料は、構造部品ではない内装部品によく使用されます。

地域別分析

アジア太平洋地域：年平均成長率6.10%で圧倒的な成長を遂げる地域

アジア太平洋地域は最も収益に貢献している地域であり、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 6.10% で成長すると予想されています。中国は、鉄道業界の驚異的な進歩により、現在では世界最大の鉄道市場となっています。中国の鉄道網は、2009 年の 80,000 キロメートルから 2019 年の 139,000 キロメートルに拡大しました。中国は、世界的に有名な高速鉄道網の 35,000 キロメートル以上、つまり全体の 3 分の 2 以上を建設しました。100,000 キロメートルを超える線路を持つ世界最大の電化鉄道網も中国にあります。 2015年に中国鉄道（CNR）と中国鉄道（CSR）が合併したことで、年間500編成以上の高速鉄道車両、1万2000両の地下鉄車両、5万両の貨車を生産できる中国鉄道車両公司は、世界最大の鉄道車両メーカーとなった。

ヨーロッパ：年平均成長率5.70％で最も成長の速い地域

予測期間中、ヨーロッパは年平均成長率（CAGR）5.70%で成長すると予想されています。ドイツ経済は世界で5番目に大きく、ヨーロッパでは最大です。ドイツ経済は2019年に約0.6%拡大しましたが、これは過去6年間で最も低い成長率でした。輸出を制限する貿易紛争、米国政府が始めた関税紛争、COVID-19ウイルスの発生など、多くの変数が同国の経済成長に影響を与えています。ドイツは、ヨーロッパでCOVID-19の流行によって最も影響を受けた国の1つです。IMFによると、COVID-19の発生により、2020年の同国のGDPは6%減少しました。

米国には、通勤鉄道、軽便鉄道、重軌道鉄道（地下鉄など）の3種類の鉄道システムがあります。米国の鉄道網は、総延長225,308.16 kmの線路で構成されています。国内の鉄道インフラの大部分は民間企業が所有しており、主要な旅客路線の大半はアムトラックが管理しています。鉄道インフラが直面する困難は、特に旅客鉄道に関しては非常に深刻です。全国的に機関車のインフラは急速に老朽化しており、改修プロジェクトは依然として資金不足の状態です。ハワイには鉄道インフラが全くなく、これは10,000マイルを超える貨物列車が走るテキサス州とは対照的です。

サウジアラビアのリヤドでは、リヤド・メトロと呼ばれる高速交通システムが建設されている。これは、サウジアラビアにおける最も重要な事業である。公共交通機関RPTPは、リヤドにバスシステム、地下鉄ネットワーク、その他の交通手段を構築するものです。1号線のトンネル工事は2015年7月に始まりましたが、リヤド地下鉄プロジェクトの建設は2014年4月に始まりました。地下鉄は2018年8月に試験運転を開始し、まもなく開業予定です。全行程は176.4キロメートルです。ブラジルのある企業は、2つの鉄道プロジェクトの建設許可を申請しました。そのうちの1つは、ミナスジェライス州のイパチンガ市とエスピリトサント州のソ・マテウス市の間を420キロメートルにわたって走るものです。