바이오 기반 1,4-부탄디올 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 응용 분야별(테트라하이드로퓨란(THF), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 감마-부티로락톤(GBL), 폴리우레탄(PU), 기타 응용 분야), 최종 사용자 산업별(자동차, 전기전자, 섬유, 기타 최종 사용자 산업) 및 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2023-2031년

시장 역학

시장 동인

엄격한 정부 규제

다양한 정부 규제로 인해 바이오 기반 1,4-부탄디올(BDO)은 제조 및 최종 사용자 기업에서 선호되고 있습니다. 기업들은 탄소 발자국을 줄이고 운영의 지속가능성을 높여 환경 보호 노력을 입증해야 한다는 압력을 점점 더 많이 받고 있기 때문입니다. 노바몬트(Novamont)는 화석 연료 기반 BDO와 비교했을 때 바이오 기반 BDO가 생애주기 동안 온실가스 배출량을 60% 감축한다고 주장합니다. 또한, 카길(Cargill)과 헬름(HELM)의 합작 투자 회사인 코레(Qore)의 계산에 따르면, 식물성 당으로 만든 차세대 BDO인 QIRA는 기존 제조 방식보다 온실가스(GHG) 배출량을 93%까지 줄일 수 있습니다. 전 세계 국가들은 온실가스 배출량 감축을 위한 다양한 정책을 제정하고 발표하고 있으며, 이러한 규정들은 1,4-부탄디올의 사용을 장려하고 있습니다.생체재료에서 유래산업을 확장하고 있습니다.

유럽 ​​위원회는 여러 입법 권고안을 발표했는데, 그중 하나는 유럽 연합이 2050년까지 기후 중립을 달성하고, 2019년 수준 대비 2030년까지 온실가스 순배출량을 최소 55% 감축하는 것을 중간 목표로 삼는 것입니다. 이 목표는 기존 목표보다 최소 40% 상향 조정된 것입니다. 유럽 연합은 2030년까지 55% 감축을 목표로 설정했으며, 이번 새로운 제안은 유럽 그린딜에서 약속한 포괄적인 계획을 2030년까지 이행하겠다는 약속을 뒷받침합니다. 또한, 이 방안은 지구 평균 기온 상승을 1.5°C로 제한하고, 나아가 2°C 이하로 유지하기 위한 조치를 추구하겠다는 파리 협정의 목표와도 부합합니다.

시장 제한

화석 연료 기반 제품과의 치열한 경쟁

바이오 기반 1,4-부탄디올 생산을 위한 수많은 제조 시설과 관련 사업들이 처음 제안되거나 시작되었지만, 현재까지 생산에 대한 개발이나 공개된 정보는 미미한 수준입니다. 자동차 산업에서는 스티어링 휠, 전후방 부품, 범퍼, 커넥터 등 많은 자동차 부품과 구성 요소가 바이오 기반 소재를 사용하여 생산됩니다.1,4-부탄다이올PBT와 같은 파생물. 팬데믹은 자동차 산업에 상당한 영향을 미쳐 바이오 기반 BDO 파생물로 만들어진 다양한 자동차 부품 및 구성 요소에 대한 수요를 감소시키고 시장 확대를 저해했습니다. 전기전자 분야에서는 바이오 기반 1,4-부탄디올 파생물이 가전제품용 램프 소켓, 가전제품 하우징, 회로 차단기 리셋 레버 및 기타 부품을 만드는 데 사용됩니다. 이번 전염병 기간 동안 전기전자 제품 판매가 크게 감소하여 해당 산업에 대한 투자에 영향을 미쳤습니다. 현재 산업 활동의 중단은 사회적 거리두기와 격리로 인한 제조 시설의 인력 부족의 결과이기도 합니다.

시장 기회

폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수요 증가

폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 제조하기 위해, 테레프탈산은 주로 탄수화물 발효를 통해 생산되는 바이오 기반 1,4-부탄디올(PBT)을 중합하는 데 사용됩니다. PBT는 반결정성 백색 또는 미색 열가소성 폴리에스터로, 향상된 전기 저항성, 우수한 내화학성 및 뛰어난 충격 강도를 특징으로 합니다. 이러한 고유한 특성 덕분에 전기, 전자, 통신 및 정보 기술(IT), 자동차 산업 모두 PBT의 이점을 누릴 수 있습니다. 앞서 DSM은 Genomatica의 공정 기술을 사용하여 생산된 바이오 소재 유래 1,4-부탄디올(BDO)과 석유화학 제품 유래 1,4-부탄디올(BDO)을 사용하여 PBT를 합성하는 과정을 연구하고 비교했습니다. DSM은 순 중합 시간(PC 시간) 및 중합 시간(PC)과 같은 여러 변수를 기준으로 중합 반응을 평가했습니다.

바이오 기반 BDO와 기존 BDO는 중합 매개변수에서 유의미한 차이를 보이지 않았습니다. Genomatica 기술을 이용하여 제조된 바이오 기반 BDO로 만든 PBT는 업계에서 제시한 기준에 부합하는 이상적인 특성을 나타냈습니다. 또한, 석유화학 기반 BDO와 바이오 기반 BDO 모두에서 측정값 변동 범위 내에 있었습니다. 이 실험은 바이오 및 석유화학 원료에서 유래한 PBT의 용융 엔탈피와 융해열이 매우 유사함을 보여주었습니다.

세그먼트 분석

전 세계 바이오 기반 1,4-부탄디올 시장은 적용 분야 및 최종 사용자 산업별로 세분화됩니다.

신청을 기반으로세계 바이오 기반 1,4-부탄디올 시장은 테트라하이드로퓨란(THF), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 감마-부티로락톤(GBL), 폴리우레탄(PU) 및 기타 응용 분야로 구분됩니다.

테트라하이드로퓨란(THF) 부문은 시장에서 가장 큰 비중을 차지하며 예측 기간 동안 연평균 30.39%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. BDO와 THF 같은 화학적 구성 요소는 엔지니어링 플라스틱, 폴리우레탄, 생분해성 폴리에스터, 스판덱스 및 기타 특수 물질과 같은 산업, 상업 및 소비자 용도의 다양한 물질을 만드는 데 사용됩니다. 테트라하이드로퓨란은 유기 화합물 용매 및 고분자 제조 원료로서 여러 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜을 만드는 단량체로 사용되는 THF의 전환은 전 세계 BDO 생산량의 약 50%를 차지합니다. 전통적인 방식으로 생산되는 1-4 BDO와 비교했을 때, 바이오 기반 1-4 BDO는 전체 생산량에서 극히 일부만을 차지합니다. 테트라하이드로퓨란을 생산하는 데에는 여러 가지 기술이 사용되어 왔습니다.

테트라하이드로퓨란(THF)은 일반적으로 퓨란이나 1,4-부탄다이올을 수소화 또는 탈수시켜 생산됩니다. 바이오 기반 1,4-BDO 제조 기술의 개발로 바이오 기반 1,4-BDO를 추출하는 환경 친화적인 공정을 통해 THF를 생산할 수 있게 되었습니다. 하지만 산둥 란디안 생물기술(Shandong Landian Biological Technology)과 같은 기업들은 바이오 기반 물질을 화학적으로 변환하여 바이오 기반 THF를 생산합니다.숙신산(SA).황산과 같은 무기산 촉매는 1,4-부탄디올의 탈수 반응에 사용될 수 있습니다. 그러나 무기산의 위험성과 반응기 부식성 때문에 이 방법에는 문제가 있습니다. 테트라하이드로퓨란은 여러 가지 산 촉매를 사용하여 1,4-부탄디올로부터 합성할 수 있습니다. 예를 들어, 1,4-부탄디올의 탈수 반응에는 알루미나 촉매, 실리카-알루미나 촉매, 알루미나 지지 텅스텐 산화물 촉매, 헤테로폴리산 촉매 등이 모두 사용될 수 있습니다.

폴리우레탄을 제조할 때 1,4-부탄디올은 사슬 연장제로 자주 사용됩니다. 1,4-부탄디올은 적절한 경도와 저온 유연성을 제공합니다. 또한 다른 디올류에 비해 반응성, 선형성, 전반적인 시스템 호환성이 뛰어납니다. 1,4-부탄디올을 사용하여 폴리우레탄 주조 엘라스토머를 대량 생산할 수 있습니다. 폴리우레탄의 다양한 물리적 특성은 연성 및 경질 폼, 바니시 및 코팅제, 접착제, 전기 포팅 컴파운드, 스판덱스 및 PUL과 같은 섬유 등 다양한 분야에 적용됩니다. 냉동고 및 냉장고, 건물 단열재, 가구 및 매트리스 패딩, 자동차 부품, 코팅제, 접착제, 롤러, 타이어, 복합 목재 패널, 신발 밑창, 운동복 등 광범위한 최종 사용자 응용 분야에서 선호되는 소재입니다. 단열재로서의 사용이 증가함에 따라 폴리우레탄 폼 시장은 향후 예측 기간 동안 크게 성장할 것으로 예상됩니다.

최종 사용자 산업을 기준으로세계 바이오 기반 1,4-부탄디올 시장은 자동차, 전기전자, 섬유 및 기타 최종 사용자 산업으로 구분됩니다.

섬유 부문은 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 33.78%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 가죽, 플라스틱, 폴리에스터 라미네이트 및 폴리우레탄 신발에는 1,4-부탄디올(1,4-BDO)이 접착제로 사용됩니다. 열가소성 폴리우레탄(TPU) 제조에 사용되는 초기 화학 물질이 바로 1,4-부탄디올이며, 이는 합성 가죽 밑창 소재를 만드는 데 사용됩니다. 그러나 1,4-BDO는 주로 트리테트라메틸렌 에테르 글리콜(THF)을 만드는 데 사용되며, THF는 의류 산업에 혁명을 일으킨 소재인 스판덱스 섬유를 만드는 데 사용됩니다. 스판덱스는 가볍고 부드러우며 뛰어난 유연성을 가진 합성 소재입니다. 스판덱스의 탄성은 신축성 있는 의류를 만드는 데 사용됩니다. 스판덱스 섬유는 80%의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG 또는 PolyTHF)로 구성되어 있으며, 형태를 유지하면서 원래 길이의 최대 700%까지 늘어날 수 있습니다.

또한, 스판덱스 섬유의 예상 성장률은 약 10%로, 섬유 산업의 성장률보다 훨씬 높습니다. 이러한 수요 증가는 착용감이 뛰어난 편안한 의류에 대한 트렌드에 기인합니다. 급속한 도시화, 신흥 경제국의 성장, 그리고 시청률 경쟁이 치열한 다양한 채널의 등장 또한 이러한 성장에 기여하고 있습니다. 더불어, 스포츠 산업은 온라인 스포츠 콘텐츠 시청 증가, 모바일, 태블릿 등의 기기 보급 확대, 그리고 신흥 국가에서 저렴한 인터넷이 보급됨에 따라 성장하고 있습니다. 이러한 요인들이 연구 대상 시장의 확장을 가속화하고 있습니다.

전자 제품, 자성 와이어 코팅 및 엔지니어링 수지에 사용되는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)의 생산은 1,4-부탄디올을 원료로 사용하는 것에서 시작됩니다. GBL(글리콜-바닐라 수지)은 낮은 어는점, 높은 끓는점, 특수한 용제 특성, 전기적 성질 등의 장점으로 인해 전기 및 전자 산업에서 사용됩니다. 감광성 수지와 특수 잉크의 용제로 사용되며, 분산제 및 마감제로도 사용됩니다. 또한 리튬 배터리 및 커패시터의 전해액 용제로도 사용됩니다. 생체 재료로 만든 PBT는 기존 방식으로 제조한 PBT와 유사한 물리적 특성을 나타냅니다. PBT는 높은 강도, 우수한 열 안정성 및 뛰어난 내구성으로 인해 전기 및 가전 산업에서 널리 사용됩니다. PBT는 폴리에스터를 포함한 다양한 열가소성 수지와 결합될 수 있습니다.

가정에서는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)가 샤워헤드, 다리미, 전기 제품 하우징용 플러그 커넥터, 차량 부품 등에 사용됩니다. 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머는 생분해성 1,4-부탄디올을 사슬 연장제로 사용할 수도 있습니다. 가전제품의 전기 절연 케이스는 이 폴리우레탄으로 만들어집니다. 2020년 전자 시장은 전반적으로 완만하게 성장했습니다. 특히 휴대폰, 컴퓨터 액세서리, 가전제품에 대한 수요가 견조했던 소비자 전자제품 부문이 시장을 크게 지탱했습니다. 주요 지역에서 재택근무가 확산되면서 컴퓨터, 노트북, 기타 주변기기에 대한 수요가 증가했습니다. 또한 2020년에는 의료기기, 상업용 및 가정용 공기청정기, 살균 장비 등에 사용되는 전자 부품 수요가 급증했습니다.

지역 분석

세계 바이오 기반 1,4-부탄디올 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라메이카(LAMEA)의 네 지역으로 나뉩니다.

유럽이 세계 시장을 장악하고 있다

유럽은 가장 중요한 매출 기여 지역이며 예측 기간 동안 연평균 10.43%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 전년 대비 산업 생산량은 세계적인 보건 위기와 그에 따른 제한 조치로 인해 8.5% 감소했습니다. 독일 정부는 전염병 확산을 막기 위해 필수적이지 않은 사업장들을 폐쇄하는 등 여러 가지 봉쇄 조치를 시행했습니다. 유럽 최대의 자동차 및 전자 산업은 모두 독일에 있습니다. 독일의 전력 산업 생산은 국내총생산(GDP)의 3%를 차지할 뿐만 아니라 전체 산업 생산량의 10%를 차지합니다. 독일에서 두 번째로 큰 소비재 산업은 섬유 및 의류 부문입니다. 약 18,000개의 전자 기업이 있는 영국은 고급 소비자 전자 제품의 유럽 최대 시장입니다. 영국의 소비자 전자 제품 시장은 기술적으로 진보된 전자 제품에 대한 수요가 눈에 띄게 증가했습니다. 이러한 수요 증가는 국내 전자 산업을 활성화하고 전자 제품에 사용되는 바이오 기반 1,4-부탄디올 시장을 확대할 것으로 예상됩니다.

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 15.95%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 중국은 제조업 기반 전략을 위한 첫 10년 행동 계획인 "중국 제조 2025"를 발표했습니다. 제조업은 경제의 근간이자 국가 건설의 토대이며, 번영의 열쇠이자 강력한 국가를 이끄는 원동력입니다. 중국에서 바이오 기반 1-4 BDO를 생산하는 주요 기업 중 하나는 산둥 란뎬 생물기술(Shandong LanDian Biological Technology)입니다. 이 중국 스타트업은 미생물 발효를 통해 숙신산을 생산하고, 정제, 에스테르화, 수소화 과정을 거쳐 BDO로 전환합니다. 중국은 BDO 및 그 파생물을 생산하는 대기업들을 적극적으로 지원하고 있기 때문에 바이오 기반 1-4 BDO 생산 기지를 구축할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 전 세계 BDO 소비량의 거의 절반을 중국이 차지하고 있으며, 예측 기간 동안에도 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.

인도의 부탄디올(BDO) 산업은 아직 초기 단계에 있으며, 화학 산업에서 THF(테트라하이드로퓨란), PTMEG(폴리테트라메틸에테르글리콜), GBL(감마-부티로락톤)과 같은 파생물에 대한 수요가 BDO 시장 전체를 견인할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역의 바이오 기반 BDO 및 파생물 생산 능력 증가는 우리가 주목하는 산업을 활성화하고 파생물 부문에 대한 투자를 촉진할 수 있습니다. 인도는 오랜 폴리에스터 섬유 생산 역사를 가지고 있으며, PBT와 스판덱스의 주요 생산국으로 성장할 가능성이 있습니다. 인도의 스포츠 용품은 전 세계적으로 인기가 높으며 세계 스포츠 용품 시장에서 확고한 입지를 구축했습니다. 국내 생산량의 약 60%를 수출하는 덕분에 이러한 제품들은 유리한 환경에서 생산될 수 있습니다. 특히 스포츠웨어와 운동복에 사용되는 스판덱스에 대한 수요는 증가할 것으로 예상됩니다.

미국은 세계 2위의 자동차 제조업체이자 최대 전자제품 시장입니다. 중국과 인도에 이어 미국의 섬유 산업은 세계 3위를 차지하고 있습니다. 향후 몇 년 동안 미국은 바이오 기반 1,4-부탄디올(BDO) 시장에서 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 현재 바이오 기반 BDO는 독일과 이탈리아에 생산 시설을 둔 유럽 국가에서 생산되고 있습니다. 본 연구 대상 시장은 바이오 기반 대체재로의 전환과 신규 생산 시설 설립에 힘입어 성장할 것으로 예측됩니다. 섬유 및 의류 산업은 캐나다 제조업 부문에서 가장 많은 고용을 창출하는 분야 중 하나입니다. 캐나다의 주요 제조업 분야 중 하나는 전자 산업입니다. 캐나다에서 1,4-부탄디올의 잠재력은 매우 높습니다.

하지만 예측 기간 동안 캐나다의 바이오 기반 BDO 수요는 바이오 기반 1,4-부탄디올 생산 공장 건설 중단으로 인해 지속적인 영향을 받을 것으로 예상됩니다. 멕시코는 세계 최대의 평면 TV 생산 및 수출국 중 하나이며, 세계 8위의 전자제품 생산국이자 최대 컴퓨터 수출국 중 하나입니다. 국제무역청(ITA)은 섬유 부문이 국가 GDP의 약 2.4%를 차지한다고 추산합니다. 현재 멕시코에는 1,4-부탄디올 생산 시설이 없으며, 바이오 기반 BDO 소비량 또한 매우 적습니다. 그러나 북미 지역에 새로운 공장이 건설됨에 따라 향후 몇 년 동안 바이오 기반 1,4-부탄디올 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

남미에서 가장 중요한 전자제품 제조 시설 중 일부는 브라질에 있습니다. 삼성, LG, 폭스콘, 델, 멀티레이저, 포지티보, AOC, 레노버, 리더십 그룹 등 수많은 주요 전자제품 제조업체들이 브라질에 대규모 생산 시설을 보유하고 있습니다. 어려운 여건 속에서도 삼성과 LG는 업계 최고 전자제품 제조업체로서의 위상을 유지하고 있습니다. 세계 5위 규모의 섬유 산업은 기술 발전으로 인해 더욱 성장할 것으로 예상됩니다. 바이오 기반 1,4-부탄디올 시장은 남미에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 본 연구에서 조사한 시장은 2024년 가동 예정인 미국 내 바이오 기반 1,4-부탄디올 생산 공장 건설에 힘입어 성장할 것으로 전망됩니다. 여러 남미 국가들은 주변 지역의 생산 시설 덕분에 우수한 수입 잠재력을 지니고 있습니다.