世界の衛星電気推進市場規模は、2022年に5億4,371万米ドルと評価されました。予測期間（2023～2031年）中に4.10%のCAGRで成長し、2031年までに7億8,059万米ドルに達すると推定されています。低軌道（LEO）の小型通信衛星向けの大規模衛星群の需要増加、衛星向けの低コストで効率的な推進システムを構築するための研究開発活動の増加などの要因により、2031年までに衛星電気推進市場の需要が大幅に増加します。
他の従来の推進形式と比較すると、電気推進は、特定の宇宙ミッションまたは活動に必要な燃料の量を削減する高排気速度推力技術です。燃料の排気速度を加速するために電気を使用する推進方法は、すべてこのカテゴリに含まれます。電気推進の衛星は、軍事または商業用途に重要な情報を提供します。衛星などの新しい技術を採用して使用することで、迅速な通信が容易になり、広範囲の情報交換が可能になり、世界中の特定の関心対象場所の高解像度の写真の作成と配布が可能になります。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2022 |
| 研究期間 | 2021-2031 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 4.10% |
| 市場規模 | |
| 急成長市場 | アジア太平洋地域 |
| 最大市場 | ヨーロッパ |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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低地球軌道 (LEO) は現在、衛星群の企業を引きつけており、混雑しつつあります。衛星群の運用者は宇宙産業の投資家を引きつけており、LEO でこれらの衛星を効率的に運用するために必要なさまざまな衛星コンポーネントの需要を生み出しています。小型衛星群を LEO に配置する理由は多数ありますが、軽量で打ち上げコストが低いことがその理由です。
衛星の電気推進システムは、衝突回避、ステーションキーピング、軌道操作、軌道離脱などの機能を提供します。衛星はコンステレーション用に連続生産され、電気推進システムを組み込んでいますが、質量と打ち上げコストを削減し、ミッション期間を延長しています。衛星事業者は化学推進から電気推進に徐々に移行しており、衛星電気推進会社は技術を進歩させて効率と信頼性を高めています。衛星電気推進業界の主要参加者は、SpaceX、OneWeb、Amazon、Boeingです。これらの業界は、LEO衛星コンステレーションを通じて宇宙ベースのインターネットサービスを提供する競争を繰り広げており、衛星電気推進市場の成長を後押しし、大幅に成長しています。
電気推進 (EP) システム技術は、スラスタのサイズを縮小しながら効率とコストを節約するために継続的に研究されています。衛星電気推進システムで高価な部分は燃料であり、最も一般的に使用される推進剤は、原子質量が高くイオン化しきい値が低いキセノンガスです。キセノンには多くの利点がありますが、地球環境では希少な高価なガスです。このため、電気推進用の代替燃料とより持続可能な燃料の研究が必要になっています。
たとえば、2021年11月、フランスを拠点とするディープテック企業ThrustMeは、固体状のヨウ素を推進剤として使用するヨウ素イオンスラスタを開発し、実証に成功しました。これはキセノンよりも約50％効率が高く、安価で、豊富です。電気推進は商業衛星市場でますます導入されており、この推進技術には多くの飛行実績があります。化学推進から電気推進への業界の移行により、効率的なスラスタの需要が高まり、EP技術のさらなる進歩が促進され、市場の成長が促進されます。
電源コンポーネントは、衛星の電気推進コンポーネントの重要な部分です。太陽電池パネル、バッテリー、電力処理装置 (PPU)、パワーエレクトロニクスで構成されています。電源コンポーネントには、電圧を昇降圧して幅広い電圧範囲を提供したり、電気推進システムへの電源供給を監視したりするなど、多くの機能があります。
衛星事業者は現在、衛星に電気推進システムを統合することに関心を持っていますが、これにより、搭載された推進システムを効果的かつ効率的に動作させるために、より強力なコンポーネントの必要性が自動的に高まります。より強力なコンポーネントに対するこの要件には高コストが伴い、衛星事業者の電力予算が増加します。電力予算の増加により、より多くのバッテリーとより広いソーラーパネルが統合され、衛星の重量が増加します。さらに、高価な機器は製造コストを増加させ、より重くかさばる衛星は打ち上げコストを増加させます。この制約により、一部の小規模衛星事業者は衛星に電気推進システムを導入することを控えることになります。
衛星電気推進サプライヤーは、全電気式衛星プラットフォームを提供することで、多様な顧客グループをターゲットにすることができます。衛星の構成には、一般的に化学推進、全電気推進、ハイブリッド (化学推進と電気推進の両方) の 3 種類があります。これらの構成は、ミッションの種類に応じて変わります。その結果、衛星メーカーが完全電気、完全化学、またはハイブリッドのプラットフォームを提供すると、さまざまなミッション ニーズを持つさまざまな衛星オペレータに対応できます。
同じ衛星プラットフォームで、コストを削減する場合はより軽いミッションを、衛星にペイロードを追加する場合は複雑なタスクを実行できます。これにより、衛星メーカーは、衛星運用者の多様なミッション要件に合わせてさまざまな衛星プラットフォームのバリエーションを提供することで収益を上げる機会が生まれます。
質量クラス別に見ると、世界市場は小型衛星（0～500kg）、中型衛星（501～2,200kg）、大型衛星（2,201kg以上）に分かれています。
大型衛星（2,201 kg以上）セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に0.14％のCAGRで成長すると予想されています。重量が2,201 kg以上の衛星は、大型衛星に分類されます。これらは、より広い範囲をカバーする通信アプリケーションを提供する能力の向上により、今後数年間で衛星電気推進市場で大幅な成長を遂げると予想されています。大型衛星の用途には、モバイル端末のリアルタイム追跡と監視などがあり、これらの衛星はIoT、M2M、ブロードバンド通信アプリケーションで広範囲に使用されています。大型衛星は、地球表面から22,300マイル上空の静止軌道（GEO）に配置されます。
質量が0～500kgの衛星は小型衛星に分類され、CubeSat、MicroSat、Mini Satellite、NanoSat、Suncube、Pocketcubeなどがあります。小型衛星はさらにミニ衛星（101～500kg）、マイクロ衛星（11～100kg）、ナノ衛星（1～10kg）、ピコ衛星（10kg未満）に分類されます。SpaceX、GomSpace、Terran Orbital、OneWeb、Blue Canyon Technologies、Dauria Aerospaceなどの企業は、小型衛星の製造と打ち上げで有名です。衛星のサイズは小さいですが、オペレーターが衛星群を宇宙に打ち上げ、それぞれの高度に配置するのに役立ちます。
ミッションの種類別に見ると、世界の市場は地球観測、通信、ナビゲーション、宇宙科学、監視、技術開発に分類されます。
通信セグメントは最も高い市場シェアを誇り、予測期間中に6.49%のCAGRで成長すると予想されています。通信衛星は、一般的に電気通信、インターネット、ラジオ、災害管理、軍事目的など、さまざまな用途に使用されています。GEOの大型衛星で使用される推進システムは、電気推進システムを使用して衛星の質量を約40%削減するため、ミッションのコストを決定します。電気推進には、従来の化学推進よりも高い比推力と少ない推進剤が必要なため、衛星オペレーターは、衛星全体の質量を減らしながら、ペイロード用のスペースを増やすことができます。
地球環境と地表データに対する需要が高まっているため、地球観測衛星は成長を遂げています。したがって、地理空間情報に対する需要の高まりに対応するために、より多くの地球観測衛星が配備されています。さらに、マイクロエレクトロニクスの技術的進歩は、衛星のサイズを縮小する重要な要素として浮上しています。その結果、低地球軌道 (LEO) の小型衛星は、浅い地球軌道 (VLEO) で経験される高い制御性、下向きの推力、抗力補償を提供する電気推進を使用して、地球観測でより一般的になっています。
静止軌道 (GEO) では、地球観測衛星は、一般に気象追跡に使用される大型の光学ペイロードを搭載しています。そのため、技術的負荷が大きいため、衛星運用者は軌道維持のために電気推進を使用します。ミッションは、静止軌道 (GEO) の平均寿命である最長 15 年間継続できます。電気推進は、衛星の質量を減らし、燃焼回数を増やし、長期間動作できるため、衛星の軌道寿命を延ばします。
ミッションアプリケーション別に見ると、世界市場はステーションキーピングと軌道上昇に分類されます。
ステーションキーピングセグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に3.81％のCAGRで成長すると予想されています。地球表面上の宇宙環境は非常に動的です。各軌道の状態は、高度の上昇、太陽活動、地磁気の変化によって変化し、地球と宇宙空間の活動に応じて軌道エネルギーが変動します。その結果、衛星は、これらの変化を相殺し、軌道上の静止位置を維持するために、ステーションキーピングのために推進システムを定期的に燃焼させる必要があります。電気推進システムは、従来の化学推進システムよりもスペースが少なくて済みます。従来の化学推進システムはより多くの推進剤を必要とし、かさばるタンクが衛星プラットフォーム内でかなりのスペースを占めます。
軌道上の衛星は、高度を維持し、地球の重力に対抗して大気圏への再突入を防ぐために、軌道上昇を行う必要があります。さらに、電気推進システムを使用すると質量が小さくコストもかからないため、低軌道 (LEO) 衛星運用者は、年間でより多くの衛星を打ち上げる機会を得ることができます。つまり、より多くの衛星が軌道上に展開され、その寿命中に軌道上昇や操作に電気推進を使用しているということです。
コンポーネント別に見ると、世界市場は、制御ユニット、配電ユニット、圧力調整器、ポインティング機構、バルブ、フローコントローラ、質量流量センサー、圧力トランスデューサー、粒子フィルター、タンク、推進室/ノズル、配管/チューニングに分類されます。
推進室/ノズルセグメントは最高の市場シェアを誇り、予測期間中に4.40%のCAGRで成長すると予想されています。化学推進システムとは異なり、電気推進セグメントの燃焼室は、出口/ノズル（イオン化/不活性ガスが流出する場所）の電極（加速器）で構成されています。電極のサイズと数は、衛星の電気推進タイプの全体的な構成によって異なります。この調査でカバーされている推定は、すべてのスラスタに対して1つのユニット（正/負の電極のペア）を対象としています。電気推進システムのこのコンポーネントには、電極と、それを電源およびスラスタの残りの部分に接続する関連する電気/電子ハードウェアが含まれます。
電力制御ユニット (PCU) は、太陽電池アレイからバッテリーへの電力と、電気推進 (EP) システム内のさまざまな衛星負荷への電力の分配を制御します。ハイブリッド衛星または全電気衛星では、複数の電源から電気推進システムに供給される電力が複雑になるため、専用の拡張 PCU が必要になります。現在、さまざまな衛星オペレータが、低軌道 (LEO) 用の小型衛星に大規模な電気推進を組み込んでいます。その結果、衛星に電気推進を展開すると、より多くの電力が必要になります。このより多くの電力に対するニーズは、統合されてすべての衛星の電力予算の増加を促進する複数の電気推進システムと結びついています。また、すべての EP サブシステムを接続するために、衛星の全体的な電気アーキテクチャが拡張されます。
ヨーロッパは世界の衛星電気推進市場で最も重要な株主であり、予測期間中に6.48％のCAGRで成長すると予想されています。英国、ロシア、ドイツ、フランス、ドイツには、市場のニーズに応える革新的なソリューションを開発するための製造、研究、開発の拠点が数多くあります。この地域は、他の国々とともに宇宙空間および深宇宙ミッションに幅広く取り組んでいます。2022年2月、欧州宇宙機関（ESA）は、アメリカ航空宇宙局（NASA）のアルテミスミッション向けにさらに3つの欧州サービスモジュール（ESM）を開発する契約をエアバスに授与しました。ESMはドイツで開発され、ESMのコンポーネントはヨーロッパ諸国全体に供給されます。さらに、ヨーロッパ地域の国々には、数多くの革新的な製品やサービスを開発するための製造および研究開発工場が多数あります。Thales Alenia Space、ArianeGroup、Sitael SpA、Safranなどの企業は、商業および政府用途向けにさまざまな電気推進技術を大量に開発している主要プレーヤーです。
アジア太平洋地域は、予測期間中に驚異的な CAGR で成長すると予測されています。この地域の衛星電気推進市場は、製品の革新と市場リーダーとの戦略的パートナーシップの両方で中国が優位に立っています。アジア太平洋地域の宇宙産業の領域は、新しいプレーヤーと政府が同時に新しい宇宙システムを開発する中で、長年にわたって世界の産業の中で拡大しています。
北米地域は、政府による巨額の投資が行われており、電気推進システムにとって極めて重要な地域の 1 つであり、この地域からより高い収益が生み出されると見込まれています。低地球軌道 (LEO) の小型衛星群に対する宇宙推進の需要が増加しています。メガ コンステレーションをめぐる競争に参加している企業は、Orbital Sidekick、HyperSat、Amazon、およびその他の新興市場プレーヤーです。これらの重要な企業は、衛星インターネット サービスを提供しています。さらに、政府は軍事宇宙セグメントを優先し始めており、軍事および民間ミッションへの支出を増やしているため、軌道上の衛星の需要が高まっています。今後数年間で電気推進技術の必要性はさらに高まると予想されており、企業はすでに衛星電気推進市場の需要を満たす製品とソリューションを開発しています。
その他の地域 (RoW) は、南米と中東およびアフリカの 2 つの地域で構成されています。これらの地域は、計画されているミッションの数に最も貢献していませんが、今後数年間の宇宙ミッションの計画を開始しています。これらの地域での宇宙産業の大幅な成長は、新しい宇宙企業による宇宙衛星ミッションの数の増加によって推進されています。
