ジルコニウム管市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：タイプ別（Zr 702、Zr 704、Zr 705）、用途別（熱交換器、化学・生物反応器、凝縮器、腐食性流体輸送パイプラインシステム、海洋養殖、原子炉燃料棒）、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、2023年～2031年

市場動向

ジルコニウム管市場の推進要因

原子力発電

原子力発電部門はジルコニウム管の重要な消費部門であり、主に外装材原子炉燃料棒において。ジルコニウム管は、原子炉燃料棒の被覆材として広く利用されている。被覆材は、核燃料の周囲を保護する覆いとして機能し、放射性元素の放出を防ぎ、燃料棒の完全性を保証する。国際エネルギー機関（IEA）は、ネットゼロ排出量を達成するためには、原子力発電容量を2050年までに812ギガトン（GW）に倍増する必要があると述べている。IEAは、2022年の原子力発電容量を413 GWと報告した。世界原子力協会によると、世界中で多数の原子力発電所がさまざまな開発および建設段階にある。世界原子力協会によると、2023年5月時点で、33か国で合計容量390 GWの440基の原子炉が稼働していた。中国、インド、ロシアを含む他の15か国でさらに60基の原子炉が建設中である。

その結果、原子力発電容量の増加と新規原子炉の建設に伴い、ジルコニウム管の需要が高まっています。ジルコニウムは、中性子吸収率が低く耐腐食性に優れているなど、独自の特性を持つため、核燃料集合体の被覆材として好まれています。さらに、原子力発電事業は厳格な安全規制と法規制によって規制されています。ジルコニウムがこれらの基準を満たしているという事実は、重要な用途におけるその使用を正当化するものです。したがって、原子力発電量の増加に伴い、ジルコニウム管市場の動向は変化していくと予測されます。

ジルコニウム管市場の制約要因

ジルコニウムの高価格

ジルコニウムの高価格は、ジルコニウム管市場の成長を阻害する大きな要因となっています。ジルコニウムの抽出、精製、加工には複雑な工程が伴い、製造コストが増加します。ジルコニウムは、様々な化学的手法を用いて鉱物ジルコンから抽出されることが多く、多様な用途における厳格な純度基準を満たすための精製には、時間と資源を大量に消費します。ジルコニウムは比較的希少で高価な元素です。2018年から2022年までの米国におけるジルコニウムの平均輸入価格は29米ドルでした。ジルコニウム管の価格は、管の種類によって1.10米ドルから2,995米ドルまで幅があります。

さらに、ジルコニウムの高価格は、特に財政的な懸念が深刻な場合、普及を困難にしています。費用対効果の高いソリューションを求める業界は、同等の機能をより安価に提供する材料を検討する可能性があります。米国地質調査所（USGS）は、ジルコニウム鉱石および精鉱の生産量と価格に関する情報を提供しています。例えば、ジルコニウム鉱石の価格変動は、総コスト構造に影響を与える可能性があります。2022年のジルコニウム鉱石および精鉱の平均輸入価格は1トンあたり1,482米ドルで、前年比41%増でした。しかし、輸入価格は急速に下落しています。

したがって、インフラなどの予算が限られている業界では、ジルコニウムの高コストが、代替材料を有利にする費用対効果評価につながる可能性がある。さらに、特に顧客がコスト効率を優先する場合、メーカーの競争力のある価格設定方法は、市場シェアを維持する上で極めて重要となる。

ジルコニウム管市場の機会

新興産業および用途における需要の高まり

より環境に優しく持続可能なエネルギー源への移行は、ジルコニウム管にとって大きなチャンスであり、特に高性能材料を必要とするエネルギー技術の開発においてその可能性は大きい。ジルコニウムの特異な特性は、先進的なエネルギーシステムへの利用において有望な候補となる。ジルコニウムは優れた温度安定性を持つため、効率的な熱伝達が重要な現代の太陽熱システムへの応用に非常に適している。熱交換器におけるジルコニウム管の耐熱性は、集光型太陽光発電（CSP）システムは、鏡やレンズを使って太陽光を小さな領域に集光するシステムです。国際再生可能エネルギー機関（IRENA）は、世界の太陽熱市場が2022年の209億4000万米ドルから2030年には302億4000万米ドルに成長すると予測しています。2023年から2030年までの年平均成長率（CAGR）は4.7%です。

さらに、次世代原子炉の研究など、原子力発電の継続的な進歩は、より優れた特性を持つジルコニウム管の可能性を示しています。溶融塩炉や高温ガス炉などの先進原子炉では、耐腐食性および耐高温性のためにジルコニウムが必要となる場合があります。世界原子力協会（WNA）は、原子力エネルギーと核燃料サイクルに関する情報を提供する非営利団体です。WNAはまた、2050年までに世界の電力の少なくとも25%を原子力発電で供給することを求めるハーモニー目標を設定しました。したがって、製造業者や業界関係者は、技術革新に関する最新情報を把握し、エネルギー転換に積極的に参加することで、この機会を捉えることができます。

セグメント分析

世界のジルコニウム管市場は、種類、用途、地域に基づいて区分される。

種類別に見ると、市場はさらにZr 702、Zr 704、Zr 705に細分化される。

Zr 702は市場において最大のシェアを占めている。

Zr 702

最も一般的なジルコニウム合金グレードはZr 702です。ジルカロイ-2とも呼ばれ、原子力用途の燃料棒の被覆材として使用されています。Zr 702は、耐食性に優れた市販の純ジルコニウムグレードです。このグレードは、耐食性が求められる化学処理装置で頻繁に使用されています。熱交換器や原子炉などの化学プラント用途に適しています。Zr 702は、その幅広い適用性、低コスト、そして優れた強度と耐食性の組み合わせにより、最も大きな市場シェアを獲得すると予測されています。

Zr 704

Zr 704は、Zr 702よりも不純物含有量がやや高い、市販の純ジルコニウムグレードです。Zr 704は、特に化学分野において、Zr 702と同様の用途で広く利用されています。耐食性要件とコスト要因に基づいて選択することができます。

市場は用途別に、熱交換器、化学・生物反応器、凝縮器、腐食性流体輸送パイプラインシステム、海洋養殖、原子炉燃料棒の4つに分類できる。

熱交換器が最も多くの収益を生み出している。

熱交換器

熱伝達効率が重要な場合、熱交換器にはジルコニウム管がよく用いられます。ジルコニウムの優れた温度安定性と耐腐食性は、様々な分野の熱交換用途に最適です。熱交換器は、2つの流体間で熱を移動させる必要がある用途で使用され、ジルコニウム管はこれらのシステムの信頼性と耐久性を向上させます。熱交換器と化学反応器および生物反応器は、その広範な使用、相当な量の消費、そして多様性から、主要セグメントの強力なライバルとなっています。

化学反応器および生物反応器

ジルコニウム管は、耐食性が求められる化学反応器や生物反応器で使用されます。これらの管は、化学反応を抑制・促進するために、過酷な化学的・物理的プロセスにおいて用いられます。ジルコニウムの耐食性は、化学薬品や医薬品の製造に使用される反応器の健全性を維持する上で極めて重要です。

地域分析

世界のジルコニウム管市場の分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域、中東およびアフリカ、ラテンアメリカで実施されています。

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

アジア太平洋地域は世界のジルコニウム管市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.2%で成長すると推定されている。アジア太平洋（APAC）のジルコニウム管市場は、工業化、インフラ開発、重要分野の改善により大幅に拡大しています。アジア太平洋諸国、特に中国とインドは、エネルギーミックスの一環として原子力発電に投資しています。ジルコニウム管は原子炉において重要な役割を果たしています。中国は、急速に拡大する原子力部門と、ジルコニウムケイ酸塩が重要な原料であるセラミックスの大量輸出により、この製品の主要な購入国の一つとなっています。世界原子力協会によると、中国には40基以上の原子力発電所があります。さらに、中国政府のエネルギー行動計画では、原子力発電の58ギガトン（GW）達成を目指しています。世界鉄鋼協会の推計によると、中国は世界の鉄鋼生産量の53％を占め、その総量は1950.5トンでした。

さらに、中国政府は2021年に総粗鋼生産能力2933万トン/年の43基の新しい電気炉の建設を許可しました。したがって、新しい製鉄所の建設は耐火物市場を拡大し、国内のジルコニウムの使用を増加させると予測されています。中国などの国々の急速な工業化は化学品の需要を高め、化学処理におけるジルコニウムなどの鉱物の需要を押し上げています。中国は2015年に世界の化学品市場の30%を占めました。中国の化学品需要は2011年から2020年の間に60%以上増加しました。インドなどの国々での集光型太陽熱発電（CSP）などの再生可能エネルギープロジェクトへの支出の増加は、関連用途におけるジルコニウム管の需要を増加させる可能性があります。

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.9%を示すと予想されている。北米のジルコニウム管市場は、業界固有の需要から規制枠組みに至るまで、さまざまな要因の影響を受けるダイナミックな市場です。ジルコニウム管は、北米各地の原子力発電所で原子炉燃料棒の製造に使用されます。2023年8月1日現在、米国では28州に54の原子力発電施設が稼働しています。これらの施設には93基の商用原子炉があり、1基の原子炉を持つ施設が19、2基の原子炉を持つ施設が31、3基の原子炉を持つ施設が4つあります。

さらに、この地域の化学産業では、腐食性化学反応を行う原子炉や熱交換器にジルコニウム管が使用されています。米国化学工業協会（ACC）によると、化学産業は2024年から2031年の間に年間2%の成長が見込まれています。原子力安全基準、環境規制、業界固有の基準などを含む規制環境は、ジルコニウム管の使用に影響を与えます。米国では、原子力規制委員会（NRC）の規則を遵守することで、原子力用途におけるジルコニウムの安全な使用が保証されます。さらに、輸出入の動向は、北米におけるジルコニウム管の入手可能性と価格に影響を与える可能性があります。

欧州は大きな市場シェアを占めている。ジルコニウム管は、原子力発電プロジェクトが確立されている欧州諸国の原子炉用燃料棒の製造に使用されている。2020年2月時点で、欧州連合（EU）加盟27カ国のうち13カ国が原子炉を保有していた。フランスは2021年に電力の69%を原子力発電で賄い、これはEU加盟国の中で最も高い割合だった。スロバキア（52%）とベルギー（51%）でも、原子力発電所が電力の半分以上を供給していた。

さらに、集光型太陽熱発電（CSP）や地熱発電などの再生可能エネルギー事業に投資する欧州諸国では、ジルコニウム管の需要が増加する可能性がある。スペインは、CSPの発電容量を2025年までに2.3GWから4.8GWに、2030年までに7.3GWに4倍に増やす計画だが、2022年時点では建設中の設備はなかった。イタリアでは、2022年時点で8MWのCSP設備が開発中で、2030年までに880MWを追加する予定である。

ジルコニウム管市場の動向に関する分析によると、中東・アフリカ地域およびラテンアメリカ地域は、予測期間を通じて緩やかな発展が見込まれる。中東における原子力発電は、電力全体の1%未満しか供給しておらず、これは米国の19%、欧州の24%と比べて低い。中東で稼働中の原子力発電所は、イランとアラブ首長国連邦（UAE）にそれぞれ1基ずつ、わずか2基しかない。そのため、市場への影響は間接的なものと予測される。