スカンジウム市場 サイズと展望 2025-2033

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スカンジウム市場の成長ドライバー

航空宇宙・防衛産業におけるアルミニウム-スカンジウム合金の需要増加

AA 2014、AA 2024、AA 5052、AA 6061など、いくつかのアルミニウム合金は、航空機部品の製造に頻繁に使用されています。スカンジウム・インターナショナル・マイニング・コーポレーションによると、従来の合金の代わりにアルミニウム-スカンジウム合金を使用することで、合金の性能を損なうことなく、航空機の重量をさらに15～20%軽減できる可能性があります。また、アルミニウム-スカンジウム合金は優れた溶接性を備えており、溶接不良や割れのリスクを低減します。その結果、アルミニウム-スカンジウム合金の使用は、航空機メーカーにとってコスト削減の機会となります。

航空宇宙・防衛分野におけるスカンジウム-アルミニウム合金の初期の用途の一つは、ロシア軍用機MiG-21の製造でした。2019年8月にNioCorp Developments Ltdがアルミニウム-スカンジウムマスター合金を製造したことで、これらの合金の商業生産量が増加し、スカンジウム業界は航空宇宙・防衛分野からのこれらの材料に対する需要の高まりに対応できるようになると期待されています。その結果、航空宇宙・軍事産業におけるアルミニウム-スカンジウム合金の需要増加が市場を牽引しています。

市場の制約

スカンジウムの高コスト

近年、スカンジウムの重要な用途が発見されました。しかし、スカンジウムの不足により、複数のエンドユーザーセクターにおけるスカンジウムの幅広い使用が鈍化しています。地殻中のスカンジウムの存在量は鉛よりも高い。しかし、スカンジウムは鉱石を構成する一般的な陰イオンとの親和性が低い。そのため、リソスフェア全体に広く分布しており、高濃度になることはほとんどない。そのため、スカンジウムをはじめとする希土類元素やウラン化合物は少量しか抽出されない。その結果、世界的にスカンジウム生産施設はそれほど多くない。スカンジウムの不足が価格高騰の原因となり、市場の成長を阻害している。

市場機会

固体酸化物形燃料電池（SOFC）への利用促進

スカンジウムは優れた導電性と熱安定性を有するため、固体酸化物形燃料電池（SOFC）やアルミニウム-スカンジウム合金として主に利用される。アルミニウム-スカンジウム合金は、主に航空宇宙などの高性能用途で使用されている。低温で動作することで部品コストが削減され、燃料電池の寿命が延びるため、SOFCは他の電源に比べて競争力が高く、低コストです。しかし、スカンジウムの供給量が限られているため、その使用量は限られています。スカンジウムが豊富に供給された場合、SOFC市場だけでも現在の消費量の約5倍のスカンジウムを消費すると推定されています。

製品タイプ別インサイト

製品タイプ別に見ると、世界のスカンジウム市場は酸化物、フッ化物、塩化物、硝酸塩、ヨウ化物、合金、炭酸塩、その他に分類されます。

フッ化物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9.21%のCAGRで成長すると予想されています。結晶性イオン性フッ化スカンジウムは、スカンジウムがフッ素と反応してフッ化スカンジウムを生成する際に生成されます。また、鉱石から抽出されたトルトヴァイタイトは、酸化スカンジウムとフッ化水素アンモニウムが高温下で反応することで生成されます。トルトヴァイタイトは、高純度金属スカンジウムの製造において重要な成分です。最近では、光増幅器のドーパントや可視光刺激性蛍光体の製造に使用されています。フッ化スカンジウムは負の熱膨張特性を持つため、加熱すると収縮します。さらに、スカンジウムはガラスを形成し、その多形性により改質剤として機能します。

スカンジウムの潜在的用途はアルミニウム合金の製造に最も大きく、様々なアルミニウム合金材料において、合金母材へのスカンジウム添加によるメリットが得られます。スカンジウム添加により、強度と耐熱性が向上し、耐食性が向上し、溶接性と溶接強度も向上します。アルミニウムは主に輸送業界で消費されており、自動車、航空機、宇宙船の製造にも金属が使用されています。しかし、この業界では現在、航空機や自動車の製造にスカンジウムアルミニウム合金を使用することが検討されています。スカンジウムベースの合金を使用することで、航空機の重量を約15～20%大幅に軽減できると同時に、強度も向上するからです。軽量で優れた安定性を持つAl-Sc合金は、自転車のフレーム、ゴルフアイアンシャフト、テニスラケット、野球バットなど、スポーツ用品にも用途が拡大しています。

エンドユーザー業界別インサイト

エンドユーザー業界別に見ると、世界のスカンジウム市場は、航空宇宙・防衛、固体酸化物燃料電池（SOFC）、セラミックス、照明、電子機器、3Dプリンティング、スポーツ用品、その他に分類されます。

固体酸化物燃料電池（SOFC）セグメントは最大の市場シェアを誇り、予測期間中に10.31%のCAGRで成長すると予想されています。固体酸化物燃料電池（SOFC）は、イオン伝導性酸化物電解質を介して酸化剤と燃料を結合させることで直接発電する電気化学変換装置です。 SOFCでは、固体酸化物電解質が使用され、陰極から陽極への酸素マイナスイオンの伝達を助けます。これらのセルの陽極と陰極は、電解質を覆う独自のインクで作られています。そのため、SOFCには貴金属、腐食性酸、溶融物質は必要ありません。これらのセルでは、天然ガスをエネルギーに変換する触媒として電解質成分に高温が使用されます。しかし、触媒変換プロセスで使用される高温によってセラミック電解質が急速に劣化するため、設備投資とメンテナンスコストが増加する可能性があります。そのため、固体電解質にスカンジウムが含まれているため、このシステムは一般的なSOFCよりも大幅に低い温度で動作します。このように、スカンジウムの使用はSOFCのコスト削減に貢献し、分散型発電への広範な採用を可能にしています。

大型の打ち抜き加工および溶接された航空機部品、ダッシュボードパネルおよびコンパートメント構造、溶接されたガスタンクはすべて、アルミニウム-スカンジウム合金で作られています。これらは大型貨物機の胴体ストリンガーにも使用されています。ロシアのMIG 29軍用機は、Al-Sc合金の使用率が最も高いです。さらに、スカンジウムを含むアルミニウム-リチウム合金は、軍用航空機で頻繁に使用されています。さらに、エアバス・グループが開発したAlMgSc合金技術は、卓越した疲労強度と靭性で知られるスカルマロイ合金ファミリーの開発につながり、航空用途に非常に適しています。この発明の結果、エアバスは現在、航空機にAlMgSc合金を使用しています。したがって、民間航空機および軍用航空機におけるスカンジウムベース合金のこうした用途はすべて、この金属の需要増加に貢献しています。

地域分析

アジア太平洋地域は、世界のスカンジウム市場における最大のシェアを占めており、予測期間中に9.1%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予想されています。中国は世界最大の希土類金属生産国です。中国では、ジルコニウム、チタン、鉄鉱石の製造時に副産物としてスカンジウムが生産されます。現在、スカンジウムのもう一つの主要生産地は、中国内モンゴル自治区にあるバヤンオボ希土類金属（Nb/REE/Fe）鉱山ですが、この鉱床からのスカンジウム生産量は不明です。世界有数のスカンジウム生産国は、これまでも、そしてこれからも、ロシアです。金属需要の高まりを背景に、ロシアをはじめとする旧ソ連諸国が世界のスカンジウム市場を牽引すると予想されています。

ヨーロッパ

ヨーロッパは、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.67%で成長し、3億8,540万米ドルの規模に達すると見込まれています。ドイツは、ヨーロッパで電気自動車の最大の生産国および消費国の一つです。ドイツでは、一般自動車の販売台数は減少しているものの、電気自動車の登録台数はここ数年で飛躍的な増加を見せています。2020年から2025年にかけて、ドイツ政府と電気自動車業界は、国内の電気自動車販売に対する共同補助金を拡大することで合意しました。ヨーロッパの家電市場は先進的で、特に英国では最近、販売台数が大幅に増加しました。世帯数の増加とビルトインキッチンの普及が主な要因です。家電製品の平均価格は、消費者が魅力的な外観と充実した機能を備えたより高価な製品を選択するようになったため、可処分所得の増加によりわずかに上昇しました。英国で調査対象となっている市場は、耐久財への消費者の支出意欲の増加によって牽引されると予想されています。

米国は、政府の支援と、特に自動車部門における消費者需要の高まりにより、燃料電池を商業的に導入した最初の国の一つです。小型車両や倉庫用フォークリフトにおいて、内燃機関の代替としてSOFCベースの燃料電池を使用することで、車両の効率向上と輸送部門からの石油消費量と排出量の削減という目標達成に向けた大きな機会が生まれ、米国における燃料電池の導入が大幅に増加する可能性があります。規模の面では、米国のエレクトロニクス市場は世界最大です。最先端技術の活用、研究開発施設の増加、そして消費者需要の高まりにより、この市場は予測期間中も引き続きトップの座を維持すると予想されています。

ラテンアメリカ最大の自動車市場であるブラジルでは、ハイブリッド車と電気自動車（EV）の新車販売台数が月平均約2,000台に達し、初めてブラジルの新車販売台数の1%を超えました。さらに、BYDは南米市場への供給を目的として、ブラジルに大型電気自動車製造工場を保有しています。上記のエンドユーザー産業の動向は、本調査の将来的な需要予測に基づいて市場を拡大すると予測されています。しかしながら、最近のCOVID-19の流行、急速に12万人に迫る国内の死者数、社会活動の制限、そしてロックダウンは、ブラジルの産業の拡大を阻害すると予想され、対象市場を抑制すると予想されます。したがって、上記の要因は、予測期間中のブラジルのスカンジウム需要に影響を与える可能性が高いと考えられます。

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スカンジウム市場のトップ競合他社

1. Atlantic Equipment Engineers (Micron Metal Inc.)
2. Australian Mines Ltd
3. Clean TeQ Holdings Limited
4. Huizhou Top Metal Materials Co. Ltd (TOPM)
5. Hunan Oriental Scandium Co. Ltd
6. Hunan Rare Earth Metal Material Research Institute
7. JSC Dalur
8. Materion Corporation (Cerac Inc.)
9. NioCorp Development Ltd
10. Platina Resources Limited
11. Rusal
12. Scandium International Mining Corp.
13. Sigma-Aldrich (Merck KGaA)
14. Stanford Advanced Materials
15. Sumitomo Metal Mining Co. Ltd (Taganito HPAL Nickel Corp)
16. Thermo Fisher Scientific Inc. (Alfa Aesar)
17. Treibacher Industrie AG.

最近の動向

• 2022年8月 - Materionは、半導体および電気自動車市場の成長を加速させるため、新たな施設を設立しました。
• 2022年9月 - Niocorp Developments Ltdは、ネブラスカ州における超合金材料プロジェクトの推進に注力しています。