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世界の炭素繊維テープ市場規模は2019年に19億1860万米ドルであり、2027年までに48億5560万米ドルに達すると予測されており、予測期間中に13.4%のCAGR(年平均成長率)を示す見込みである。北米は2019年に36.0%の市場シェアで炭素繊維テープ市場を支配した。さらに、米国炭素繊維テープ市場は、航空宇宙およびスポーツ用品における軽量複合材の需要に後押しされ、2027年までに14億3840万米ドルに達すると予測されている。
優れた引張強度、高い強度重量比、電気伝導性などの特性を備えた高性能材料への需要増加に伴い、世界市場は急速な拡大が見込まれる。エネルギー省および再生可能エネルギー局における補助材料としての役割から、これらのテープはクリーンエネルギー技術として認知されている。研究者らは、繊維の長さを維持しつつ荷重関連繊維の配向を可能とする長繊維炭素繊維(CF)のリサイクルプロセス向上に注力している。この取り組みは業界関係者による炭素繊維の最大ポテンシャル開発を促進し、予測期間中の製品需要に好影響を与えると予測される。
軽量化と高強度化が求められる日本の製造業では、カーボンファイバーテープの採用が拡大しています。航空、自動車、スポーツ用品、産業機器など多分野で活用され、製品性能向上や省エネルギー化に貢献しています。先端素材への投資が加速する中、カーボンファイバーテープは高付加価値を生む重要なコンポジット素材として注目されています。
炭素繊維テープは、自動車および航空宇宙用複合部品製造に広く用いられる材料の一つである。翼梁、翼外板、アクセスパネルを含む航空機構造物製造における炭素繊維テープの需要が、市場成長を牽引すると予測される。炭素繊維プリプレグテープは、従来の航空宇宙材料よりも高い強度重量比を有し、構造的・空力的に優れた設計を可能にする。カーボンファイバーテープは、自動車メーカーが低コストで迅速にカスタマイズ部品を設計・製造することを可能にします。従来の方法と比較して、より少ない工程と労力で、より効率的で多機能な部品の製造を実現します。
COVID-19と航空宇宙産業への悪影響
炭素繊維テープは、高温下での優れた強度や耐疲労性、高い強度重量比といった優れた特性から、主翼桁や胴体、軍用機体フレームの製造に用いられる重要な原材料である。コロナウイルスが物流・輸送に深刻な影響を与えているため、OEMメーカーは原材料調達に支障をきたすと予想される。さらに、生産者は将来の事業リスク軽減とサプライチェーン安定化のため、中国からの生産拠点移転を進め、単一国への製造集中を回避する見込みである。
COVID-19パンデミックの影響は航空輸送産業のサプライチェーン上位層、航空機メーカー及びサプライヤーにまで波及し、現在重大なリスクに直面している。米航空宇宙企業ボーイングは、ロックダウンの影響で2020年第1四半期に6億4100万ドルの損失を計上した。同社は787型機と777型機の大型ジェット機の生産を削減し、2020年までに運航停止中の737 MAXの生産を低水準で段階的に再開する方針だ。A330、A340、B787シリーズのワイドボディ機における現在の運航停止率は90%に達している。一方、B777は貨物便需要により約75%とわずかに低い水準にある。A320とB737のナローボディ機の半数以上は依然として運航停止中である。これにより原材料の遅延・未着、資金フローの断絶、生産ライン従業員の欠勤増加が生じている。こうした傾向は世界最大の民間航空機サプライヤーであるボーイングとエアバス、およびその製造ネットワークに影響を与えた。2020年1月時点でボーイングの新規受注はゼロであった。エアバスも2020年2月に受注ゼロを記録した。航空宇宙・防衛産業の損失は市場に直接的な影響を与えている。
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建設業界におけるカーボンテープの活用拡大がビジネスを牽引
建築業界では、主に2種類の炭素繊維が使用されている:PAN系繊維と樹脂系繊維である。特性上、セルロース系繊維はこれら2種類に劣る一方、炭素蒸気法で製造される繊維は優れた特性を示すが、製造コストが非常に高い。炭素ストリップやファブリックは煉瓦造りや木造構造の補修・補強に用いられるが、コンクリート構造では金属構造が最も一般的である。プレストレストコンクリートへの炭素繊維の組み込みは、建設業界における炭素繊維の主要な応用例である。例えば、シュトゥットガルト大学計算設計・建設研究所(ICD)および建築構造・構造設計研究所(ITKE)の研究者らは、2019年にドイツ・ハイルブロンで開催された連邦園芸博覧会(BUGA)の「ファイバーパビリオン」において、炭素繊維を主要な建築材料として採用している。
コンクリート構造物における鉄筋の代替材として最も普及している素材のいくつかは、炭素繊維を基盤としています。炭素テープは耐食性があるため、表面に錆が発生する鉄筋とは異なり、コンクリートを損傷から守ります。建築物にこれらのテープを使用することで、構造物の補修にかかる時間とコストを最小限に抑えられます。炭素テープを基盤とする炭素プラスチック補強材は、住宅設計、橋梁建設、処理施設設計、公益事業建設などで使用されています。
軽量特性と燃料節約能力が需要を促進
低排出・高燃費車の生産は自動車業界にとって大きな課題である。こうした車両を製造するため、自動車の構造部品には強度確保とコスト削減を目的として炭素繊維が使用されている。自動車産業は急速な拡大が見込まれており、これが市場を牽引する。ただしOEMメーカーは、技術要件とコスト要求に基づき、鋼鉄、アルミニウム、複合材料を組み合わせて使用している。
車両の構造部品および半構造部品における炭素繊維の使用量が大幅に増加することで、今後数年間で事業が加速する見込みである。同様に、車両向け炭素繊維の需要増加は、炭素繊維の生産と採用を促進する。例えば、BMW i3車は炭素繊維強化プラスチック(CFRP)で構成されている。価格と規模の両面から、小型市場向け車両が優先的に採用対象となった。この業界ではプロセス改善の研究が厳格に行われており、高速加工技術のブレークスルーは部品コストに大きな影響を与え、自動車分野におけるCFの採用を促進する。炭素繊維と複合材料はクリーンエネルギー技術と見なされている。例えば、軽量自動車はCF部品の使用によって製造され、その結果、エネルギーとコストの節約につながる。この要因は、予測期間中に自動車産業における製品需要を刺激すると予想される。
航空機構造における炭素繊維の活用拡大が製品普及を促進
炭素繊維テープは現在、民間・軍用航空機、宇宙技術ロケット、人工衛星などの航空宇宙構造物に使用されている。航空宇宙プログラムは、その歴史の大部分において炭素繊維と複合材料の主要生産源であった。
航空宇宙分野における構造用途での炭素繊維(CF)の初期利用例は、米国防総省および米国航空宇宙局(NASA)に端を発する。同材料の卓越した機械的特性は、その高価格を正当化するほど価値があった。民間航空機は航空宇宙産業内での需要増加の牽引役である。需要の大部分は、エアバスA380、ボーイング787、エアバスA350 XWBなどのプレミアムワイドボディジェット機から生じている。商業航空は、航空運賃が持続的に低水準にある時代において、最も重要な成長要因と言える。現在の主力機種であるボーイングB787とエアバスA350XWBは、主に炭素繊維を使用している。防衛分野では、F-35、エアバスA400M、ボーイングKC46、エンブラエルKC-390といった航空機プログラムと、ブラックホーク、V-22オスプレイ、シコルスキーCH-53K、エアバスH160といったヘリコプタープログラムが、安定した製品需要の主因となっている。その結果、環境規制の強化と効率的な推進システムへの志向が高まる中、旧式航空機構造の交換需要が増加している。さらに、旧式航空機構造のアップグレードプログラムも市場を牽引すると予想される。
製造廃棄物の急増が成長を抑制
炭素繊維の世界需要は2倍以上に増加し、生産量も高水準を維持している。しかし、すべての炭素繊維が最終部品に活用されるわけではない。炭素繊維サプライチェーンの複数の工程に伴い、投入材料の30~40%が加工廃棄物として失われる。これは炭素繊維需要に直接連動する生産廃棄物の増加につながり、二大炭素繊維廃棄源の第一である。第二の廃棄源は、少なくとも近い将来には第一の廃棄ストリームと同等に重要となるであろう、使用済み部品である。製造過程では、高割合の炭素繊維廃棄物が発生する。含浸されていない廃棄部分は、前工程でスケール、パッチ形状、配向が変更されているため、高性能非クリンプ織物として再利用できない。炭素繊維需要の増加に伴い、繊維産業による炭素廃棄物の発生量も増加している。一般的に、生産される炭素繊維の約30%が廃棄物として処理されると推定されている。航空宇宙産業が最も多くの炭素繊維廃棄物を発生させており、商業用RCF(再生炭素繊維)サプライヤーも航空宇宙産業を再生原料の供給源として注目している。
プリプレグセグメントが世界市場で大きなシェアを占める見込み
形態に基づき、市場はドライテープとプリプレグテープに区分される。プリプレグセグメントが市場の主要シェアを占めた。プリプレグテープは主に航空宇宙産業およびスポーツ用品産業において、自転車フレーム、主翼桁、ゴルフシャフト、機体外板などの製造に使用される。また、自動車産業、風力エネルギー産業、パイプ・タンク産業、医療産業においても、化粧部品、タービンブレード、義肢などの用途に使用されている。部品製造にプリプレグテープを使用することで、優れた強度特性を得られ、製品の均一性と再現性を確保できる。しかしながら、ヒーリング工程における炭素繊維の使用は樹脂の滲出が少なく、ヒーリング時間を短縮し、優れた外観性を提供するため、市場拡大の牽引役となることが期待される。溶融法は炭素繊維製造に主に用いられる製造プロセスである。ホットメルト法は、繊維含浸と基材紙の事前積層を含む二段階プロセスである。この工程では、樹脂繊維の含浸に熱と圧力が用いられる。
ドライカーボンファイバーは、オートクレーブを必要としないためコストと生産量面で優れ、プリプレグテープに匹敵する機械的特性を備えたカスタマイズされたテーピングソリューションを提供します。その結果、これらのテープはウィンタースポーツ、自動車、航空宇宙分野における多様な用途での自動化開発に最適です。
優れた機械的特性によりエポキシセグメントが主導的地位に浮上
樹脂別では、市場はエポキシ、ポリアミド、ビスマレイミド、熱可塑性樹脂、その他に二分される。エポキシセグメントが市場の主要シェアを占めた。エポキシ樹脂は優れた特性と多様な生産技術への適応可能性から高い需要がある。重要な特性には疲労抵抗性、耐薬品性、絶縁性、透磁率、弾性、靭性などが含まれる。
エポキシは炭素繊維の製造において最も広く使用される材料です。機械的特性、電気的特性、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂として知られています。また硬化剤との多様な組み合わせでも使用されます。他の樹脂と比較して、優れた物理的特性、機械的特性、接着性を有し、収縮率が低いという特徴があります。
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予測期間中、航空宇宙・防衛セグメントが最大の収益を生み出すと予想される
最終用途に基づき、市場は航空宇宙・防衛、自動車、スポーツ/レジャー、建築・建設、その他に分類される。航空宇宙産業の成長は、燃料効率に優れ技術的に先進的な航空機への需要によって牽引されている。これにより今後20年間で世界の航空機保有数は増加する見込みである。炭素繊維の強度重量比は鋼鉄やアルミニウムを上回る。炭素繊維プリプレグテープは他の従来型航空宇宙材料よりも高い強度重量性能を有し、構造的・空力的に優れた設計を可能にする。また航空機用炭素繊維は高い剛性、強度、耐摩耗性を実現する。これらは航空機の主要システムと補助システム双方に特に採用されている。ボーイング・ドリームライナーやエアバスA350における炭素繊維材料の使用増加は、本製品に好影響を与え、予測期間中の市場全体を牽引すると見込まれる。
炭素繊維材料は、史上ほぼ全てのスーパーカー、ハイパーカー、高級スポーツカーにおいて、操縦性の向上、軽量化、燃費効率の向上を目的として応用されてきた。これらは、低重心化による効率性、運転体験、美観が重要な要素となる高級車両に採用されている。加えて、小型車向け部品製造分野でも本素材の採用が拡大している。
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スポーツ用品分野では、ゴルフシャフト、釣り竿、自転車、テニスラケット、さらにクルーザー、ヨット、カヌー、レースボート、マストなどのマリンスポーツ分野で使用されています。優れた物理的・機械的特性を実現するため、船舶分野における様々な複合用途に使用可能です。本製品は、可能な限り軽量でありながら高圧に耐えなければならないパイプやタンクに理想的な材料です。
North America Carbon Fiber Tapes Market Size, 2019 (USD Million)
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北米市場の規模は2019年に6億9070万米ドルに達した。北米は市場を支配しており、米国経済の成長、 主要企業の参入、航空宇宙・防衛産業の成長により、この傾向は予測期間中も持続すると見込まれる。航空宇宙・防衛をはじめとする最終用途産業が急速に成長しており、地域需要を押し上げている。さらに、炭素繊維テープ複合材製造技術の改善、優れた特性、各種最終用途産業への浸透拡大が、同地域の需要拡大を後押ししている。
欧州では主要自動車OEMブランドが、先進材料を用いて従来の金属部品を軽量かつ高強度の部品に置き換える取り組みを進めている。その結果、排出ガスの抑制と高い車両燃費効率が実現されている。
アジア太平洋地域では、航空宇宙、船舶、パイプ・タンク分野における炭素繊維の採用拡大が市場を牽引すると予想される。同地域における自動車産業や風力発電産業での炭素繊維バンド採用増加も、市場拡大を促進する主要因の一つと見込まれる。
東レ株式会社が主要シェアを占める見込み
東レ株式会社、帝人株式会社、ヘクセル社、SGLグループなどが業界の主要プレイヤーである。これらの企業は、炭素繊維テープ市場における地位強化に向け、様々な無機・有機アプローチの導入に関心を示している。
現在、業界は生産能力の制約に直面している。主要企業は生産能力拡大に向けた取り組みを進めている。様々な最終用途産業における炭素繊維の応用分野が急速に拡大する中、生産効率の向上と相まって、全体の売上収益は成長が見込まれる。本レポートでは、グローバル市場における主要企業の事業概要、主要市場戦略、最近のイノベーションについて、詳細な競争分析を提供します。
An Infographic Representation of カーボンファイバーテープ市場
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本カーボンファイバーテープ市場レポートは、市場の詳細な分析を提供し、主要企業、製品、用途などの重要な側面に焦点を当てています。また、市場動向に関する洞察を提供し、重要な業界動向を強調しています。上記の要因に加え、本レポートは近年における市場成長に寄与した様々な要因を網羅しています。
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属性 |
詳細 |
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調査期間 |
2016-2027 |
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基準年 |
2019 |
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予測期間 |
2020-2027 |
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過去期間 |
2016-2018 |
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単位 |
価値 (百万米ドル) |
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セグメンテーション |
形態; 樹脂; 最終用途; 地域別 |
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セグメンテーション
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形態別
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樹脂別
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用途別
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地域別
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フォーチュン・ビジネス・インサイトによると、世界の市場規模は2019年に19億1860万米ドルであり、2027年までに48億5560万米ドルに達すると予測されている。
2019年、市場価値は19億1860万米ドルであった。
年平均成長率(CAGR)13.4%で成長し、予測期間(2020-2027年)において市場は着実な成長を示す見込みである。
航空宇宙&防衛セグメントは、エンド使用に基づく主要なセグメントです。
CFの軽量プロパティは、市場を推進することが期待されています。
Toray Industries、Inc。、Teijin Limited、Hexcel Corporation、SGL Groupなどは、グローバル市場の主要なプレーヤーの一部です。
北米は2019年に世界市場を支配しました。
航空機構造での炭素繊維テープの使用の増加は、市場を促進しています。