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世界の自己修復材料市場規模は2023年に55億8000万米ドルであり、2024年から2032年にかけて年平均成長率(CAGR)62.5%で成長し、2024年の90億8000万米ドルから2032年には4369億2000万米ドルに達すると予測されている。-2032年の期間において年平均成長率(CAGR)62.5%で成長し、2032年には4,369億2,000万米ドルに達すると予測されています。2023年には欧州が自己修復材料市場を支配し、市場シェアは32.8%を占めました。
建築・インフラ産業における本製品の広範な利用が市場の主要な成長要因です。自動車産業における複合材料の使用増加も市場成長に寄与しています。さらに、風力エネルギー産業における需要の高まりが本製品の必要性を後押ししている。FRP複合材は風力タービンに使用され、優れた耐疲労性と耐食性を備えつつブレードの重量増加を実現している。
COVID-19は物流・製造業に重大な影響を与え、市場を阻害した。COVID-19パンデミックは、世界的に相互依存する自動車産業に重大な影響を与えました。市場への影響としては、中国からの輸出停止(特にプラスチック・コーティング原料)、欧州全域での商品破壊の蔓延、米国における製造工場の閉鎖などが挙げられます。それにもかかわらず、中国は世界の自動車サプライチェーンの80%以上を担っています。中国の自動車販売台数は2020年1月に18%急落しました。
中国乗用車協会(CPCA)によれば、2020年の販売台数は前年同期比で40%以上減少する可能性がある。中国におけるサプライチェーンの混乱による生産不足は、世界の自動車生産に重大な影響を及ぼす。倉庫閉鎖、サプライチェーンの混乱、需要減退が相まって深刻な打撃を与えている。その結果、一部の自動車販売店は無期限休業に追い込まれ、フロアプラン融資市場は縮小した。フォード、ホンダ、ゼネラルモーターズ、フィアット・クライスラー・オートモービルズ、テスラなどが一時的に生産を停止している企業に名を連ねている。
2020年、消費財セクターはパンデミックの影響を複雑に受けた。サプライチェーンの混乱は消費財販売に深刻な落ち込みをもたらしたが、食品・飲料、包装、家電などの特定分野への影響は比較的小さかった。しかし、資金繰りの逼迫、新たなオンライン・デジタルファースト戦略への適応、サプライチェーン管理、在庫管理への適応は、製造業者やサプライヤーにとって困難な課題となっている。各社は、新たな常態に適応し、このような困難な時期における売上と成長を支える新たなサプライチェーン戦略を構築するための新戦略の準備と実施に注力している。
日本では、製造業や建設、輸送分野において耐久性と長寿命化がますます求められる中、自己修復材料の導入が注目されています。多くの企業が、微細な損傷を自動的に修復する技術を活用し、製品の信頼性向上やメンテナンスコストの削減を実現しています。世界的に拡大する自己修復材料市場は、日本の産業界にとって、革新的な素材技術を取り入れ、品質・効率性・持続可能性を高める重要な機会となっています。
風力発電産業の継続的拡大が顕著なトレンドに
風力発電産業は複合材応用分野で急成長している産業の一つであり、軽量ローターブレード製造に補強繊維が使用されています。風力ブレード設計の基本的な特徴は、重量、負荷・疲労特性、物理的特性など多くのパラメータに影響を与える適切な材料の選択です。数年前までは、竹、鋼、アルミニウムなどの材料が風力ブレードの製造に使用されていました。コスト主導の市場において、風力産業は最低価格と「より多くを成し遂げながらより少ないコストで」実現する方法に依存しています。複合材料部品は軽量でありながら高強度を実現するため、より大型で高出力の風力タービン向けに、より長く強力なローターブレードをコスト効率良く製造できる。
風力タービンブレードの製造に用いられる主要な構造材料はガラス繊維である。風力タービンは主に鋼鉄(タービン総質量の71-79%)、樹脂またはプラスチック(11-16%)、鉄または鋳鉄(5-17%)、 銅(1%)、アルミニウム(0~2%)で構成されています。多くの風力発電用途では、FRPなどの複合材料が補強材として使用されます。これらの材料は強度と剛性が高く、軽量性と設計の柔軟性を兼ね備えているため、理想的なタービン部品となります。複合材料において、これらの素材は最も柔軟に利用できる材料の一つであることが実証されています。最終的に、この繊維を複雑な形状に成形できる能力により、ブレードメーカーは特定の懸念事項に対して様々な代替案を提供することが可能となる。
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世界的な建設産業の成長が市場に機会を提供
コンクリートは建築・建設活動に用いられる従来型材料である。ダム、港湾、貯蔵タンク、道路、トンネル、地下鉄などのインフラ建設に広く使用されている。強度と耐久性に優れる一方、ひび割れが生じやすく、様々な有害な化学物質や異物の浸入を許す。こうしたひび割れや亀裂への化学物質の堆積はインフラの劣化を招き、耐久性を低下させる。自己修復技術などの能動的処理技術が、こうした損傷の修復に用いられる。
さらに、マイクロカプセルベースの自己修復材料は、微細ひび割れの自動回復と構造健全性の維持を実現する。マイクロカプセルベース材料の重要な自己修復メカニズムは、ひび割れ発生時にカプセルが破裂し、修復剤がひび割れ内部に放出される点にある。具体的には、再生剤を含むカプセルを建築材料に埋め込む。亀裂が発生・拡大すると、亀裂先端応力の機械的作用により亀裂近傍の埋め込みマイクロカプセルが破裂する。
その結果、マイクロカプセル内の再生剤が毛細管浸透により亀裂内に放出され、自動修復が開始される。この解決策は実験室合成により実現可能となり、長期的な熱・機械・水圧条件下における亀裂問題の解決に有効であることが実証されている。したがって、放出された再生剤により初期段階の亀裂は完全に修復され、さらなる亀裂の進展や構造的破損を防止できる。
自己修復技術は、自己修復メカニズムによる迅速な処置が可能であるため、亀裂を即時修復する能力を有する。既存の処置法の欠点により、自己修復や高分子材料のカプセル化といった代替的かつ革新的な処置法への需要が高まっている。こうした先進技術の採用が、予測期間中の市場成長を促進する見込みである。
インドのような新興経済国における公共・民間インフラ建設活動の増加が主要な推進要因の一つである。「メイク・イン・インディア」キャンペーンなどの政府施策は国内製造をさらに支援し、建設業界で必要な原材料への容易なアクセスを可能にする。本製品は強度とインフラにおける長寿命により多様な用途があり、建設業界に利益をもたらすだろう。さらに、建設分野におけるCMC(複合材料)、複合材料、ポリマー系材料の採用拡大が市場をさらに牽引する見込みです。
自己修復材料の需要を促進する急速な修復時間への認識
過去数十年間で自己修復技術は著しい発展を遂げてきた。科学・材料工学分野の様々な研究開発専門家が、自己修復性高分子材料の開発に継続的に取り組んでいる。
自己導電性材料とは、自己修復性ポリマーに導電性フィラーを導入することで、導電性ポリマーに可逆結合を組み込んで製造される電子材料または生体電気材料である。NASAは配線構造や航空工学向けに様々な自己修復システムを採用しており、修復後の痕跡を残さない優れた結果をもたらしている。自己修復システムの平均修復時間は15~20秒と報告されている。NASAはさらに、高温下における材料の粘弾性特性を活用し、航空宇宙、回転翼機、航空機、防衛分野の防弾用途向けに、より迅速な修復時間を実現する特定の材料を開発している。これは自己修復材料市場の成長を促進すると期待されている。
自己修復メカニズムの限界が市場成長を阻害する可能性
これらの材料は設計上制限のある自己修復メカニズムを採用しています。封入された修復剤は微細なため、材料全体の信頼性を損なうことはありません。しかしカプセルの微小なサイズが材料内の修復剤量を制限し、結果として修復剤が修復可能な損傷量に制約が生じます。
高弾性ポリマーは高い弾性を有するものの、時に圧力に耐えられない。マイクロカプセルも高弾性ポリマーと同様に、大きな外力に耐えられない。材料のマイクロカプセル収容能力の限界と、カプセル破裂の不可逆的なプロセスが相まって、材料の修復能力を制限すると予想される。この製品の欠点が市場成長を阻害すると見込まれる。
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様々な最終用途産業における驚異的な成長により、固有セグメントが高い収益を生み出す見込み
形態別市場は、自己修復型と非自己修復型に区分される。自己修復型セグメントは市場における主要なシェアを占めており、予測期間中もこの傾向が続くと見込まれる。自己修復システムまたは材料は、損傷後に材料の完全性を回復する固有の能力を有する。
これらの材料は、修復プロセスを刺激する外部要因も必要とする。例えば、可逆的修復ポリマーであるディールス・アルダー(DA)およびレトロ・ディールス・アルダー(RDA)は、その熱的可逆性により特筆される。フランとマレイミドの官能基がDA反応を起こすポリマーを構成する。加熱によりRDAを経て構成単位に分解され、冷却時にポリマーを再形成する。
需要増加を背景にポリマーセグメントが主導
製品別では、市場はポリマー、コンクリート、金属、コーティング、セラミック、アスファルト、繊維強化複合材に分類される。2023年にはポリマーセグメントが市場で最大のシェアを占めた。ポリウレタン、架橋ポリマー、ビトリマー、多機能ポリマーなどのポリマー採用増加に伴う需要拡大が成長を牽引する。これらは熱安定性、耐久性、耐摩耗性、熱力学的安定性、耐摩耗性といった優れた特性に起因する。
自己修復セラミック複合材は、高い耐熱性によりジェットエンジン、航空機、その他の航空宇宙用途で広く使用されている。飛行中に発生した損傷を修復する能力は、部品の寿命延長に寄与する。自己修復性導電材料も航空宇宙用途に採用されている。例えば、2017年の米国航空宇宙局(NASA)のスペースシャトルの配線システムは、新規開発の低融点ポリイミドフィルムマトリックスを基盤としていた。(NASA)の配線システムは、新規開発の低融点ポリイミドフィルムマトリックスを基盤としていた。
輸送セグメントが政府の厳格な規制により大きなシェアを占める見込み
最終用途産業に基づき、市場は輸送、消費財、建築建設、エネルギー発電、医療、その他に分類される。輸送セグメントは、車両の構造的完全性を維持する材料への高い需要により、数量ベースで主要なシェアを占めています。車両のメンテナンスコストを削減する自己修復材料の採用増加が、このセグメントの成長を促進すると予想されます。例えば、2017年にはランボルギーニがマサチューセッツ工科大学(MIT)と提携し、「テルツォ・ミレニオ」という名称の自己修復自動車の開発コンセプトを発表しました。
消費財は市場成長を牽引する主要セグメントの一つである。人口増加とライフスタイル支出の拡大が相まって、世界的にポリマー系消費財の需要が高まっている。市場成長のもう一つの主要な推進要因は、新興経済国におけるインフラ整備活動の増加と、従来型コンクリートに代わる複合材料・ポリマー・その他の先進材料の使用拡大である。これらの材料の微生物による自己修復特性は、耐久性、迅速な亀裂修復能力、環境配慮性に優れており、市場機会を創出するでしょう。
Europe Self-Healing Materials Market Size, 2023 (USD Billion)
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欧州市場規模は2023年に18億3,000万米ドルに達し、著しい成長率を示している。輸送業界における需要の増加が市場を後押しすると予想される。耐久性、熱安定性、耐摩耗性、剛性、強度など比類のない特性に起因する自己修復材料の使用増加が市場成長を促進する。さらに、ドイツ、フランス、ロシア、英国などの国々に存在する多数の製造業者が地域成長を牽引する。
北米における建設セクターの拡大が市場を牽引すると予想される。建築・建設業界におけるグリーン技術や環境配慮型建材の採用が市場成長に好影響を与えると予測される。加えて、米国航空宇宙・防衛分野におけるポリマー系自己修復材料の需要増加が市場の主要な推進要因である。
アジアの消費財産業は発展段階にあり、南アジア人口の需要拡大に支えられている。家電製品やウェアラブル機器を含む消費財への高い需要が、自己修復材料の消費を促進する。電子ウェアラブル機器のようなライフスタイル製品や高品質製品への支出増加が、成長を支える主要な理由の一つである。この地域における、自己修復型電池やデバイス、海洋および石油・ガス用途向けの耐食性材料に関する研究開発の増加が、市場の成長を促進すると予想される。
中東およびアフリカは、緩やかな成長が見込まれる。南アフリカでは風力エネルギーが主要な電源の一つである。複合材料の高強度・耐久性・機械的安定性から、風力タービンブレードの製造に広く採用されている。2018年の最新推計では、アフリカの風力発電設備容量は2020年と2024年に1GWでピークに達すると見込まれている。複合材料を用いた風力タービンの建設増加が市場成長を促進するだろう。
ラテンアメリカ市場を牽引する主な要因は、民間・公共組織による石油廃棄物処理および鉱業活動の増加である。石油・ガスパイプラインや貯蔵施設におけるポリマーおよび繊維強化複合材の使用拡大が、市場をさらに促進する見込みである。
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市場での存在感を高めるため研究開発活動を行う主要企業
市場の競争環境は、複数のグローバル企業および地域企業で構成されています。市場ベースの企業は製品の差別化維持に注力しており、これが研究開発活動への強力な投資につながっています。買い手を惹きつけ市場で成功するため、現地メーカーは自社ブランドに最新技術を徐々に導入しています。競合他社に対する優位性を得るため、メーカーは製品品質の向上と強力な生産・輸出ネットワークの構築に注力していることが見られます。グローバル市場で活動する主要企業には、Acciona S.A.、AkzoNobel N.V.、Arkema SA、BASF SE、Covestro AG、Du Pont、Evonik Industriesなどが含まれる。
An Infographic Representation of 自己治癒材料市場
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本市場調査レポートは、市場の詳細な分析を提供し、主要企業、製品、財務実績などの重要な側面に焦点を当てています。併せて、市場動向分析に関する重要な知見を提供し、主要な業界動向を強調しています。上記要因に加え、本レポートは近年における市場成長に寄与する様々な要素を網羅しています。本調査では、過去データ及びグローバル・地域・国レベルでの収益成長予測を含み、業界の最新市場動向と機会を分析しています。
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属性 |
詳細 |
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調査期間 |
2019-2032 |
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基準年 |
2023 |
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推定年次 |
2024 |
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予測期間 |
2024-2032 |
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過去期間 |
2019-2022 |
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成長率 |
2024-2032年のCAGRは62.5% |
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単位 |
価値(10億米ドル) |
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セグメンテーション |
形態別
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製品別
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最終用途産業別
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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2023年に55億8000万米ドルであり、2032年までに4369億2000万米ドルに達すると予測されている。
2023年、ヨーロッパの市場規模は18億3,000万米ドルでした。
62.5%のCAGRを登録すると、市場は予測期間(2024-2032)に着実に成長します。
輸送セグメントは、市場の主要な最終用途業界です。
世界中の建設業界の成長は、市場を推進する重要な要因です。
BASF、エヴォニック、アルケマ、デュポン、アクセニアなどは、グローバル市場の主要なプレーヤーです。
ヨーロッパは、2023年にシェアの観点から市場を支配しました。
風力発電業界の継続的な成長は、これらの製品の採用を促進することが期待されています。
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