炭素繊維市場規模、シェアおよび業界分析、プリカーサー別（PANおよびピッチ）、トウ別（ラージトウおよびスモールトウ）、用途別（航空、航空宇宙および防衛、自動車、風力タービン、スポーツおよびレジャー、建設、その他） )、および地域予測、2024 ～ 2032 年

世界の炭素繊維市場規模は、2023 年に 33 億 1,000 万米ドルと評価され、2024 年の 35 億 9 億米ドルから 2032 年までに 70 億 5,000 万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に 8.8% の CAGR を示します。

炭素繊維は、直径が 5 ～ 10 マイクロメートルの炭素原子で構成されています。グラファイトファイバーとも呼ばれます。これらの繊維は、高い剛性、高い強度対重量比、低い熱膨張、高い引張強度、高温耐性、およびより高い耐薬品性を備えています。炭素ベースの繊維のこれらの特性により、炭素ベースの繊維は航空宇宙、自動車、防衛、建設、風力タービン、スポーツ用途で選ばれる製品になりました。自動車需要の増大と軽量車両へのニーズの高まりが、炭素繊維市場の成長を促進すると考えられます。燃料効率の高い車両の必要性と炭素排出に関する政府の厳しい規制は、業界の見通しに影響を与える重要な要素です。

コロナウイルスの感染拡大により、全国的なロックダウンと工場の一部閉鎖により、ほとんどの複合材事業が停止し、製品の成長に悪影響を及ぼしています。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミック中、自動車メーカーは世界中で深刻な影響に直面しました。たとえば、GM、フォード、FCAは米国での部品製造事業を停止し、新型コロナウイルス感染症対応の医療機器の製造に再利用した。ただし、2021 年に段階的に経済が開放されると、さまざまな用途でこの製品の需要が増加します。

炭素繊維市場動向

有利な成長機会を創出するため、非従来型原材料からの製品製造に焦点を当てた研究

業界パートナーや研究者は、鉄鋼産業のコークス製造から副産物であるコールタールを炭素繊維や複合材料に変換するプロジェクトを実施しています。この新製品により、コールタールピッチ値が現在の値の 5 ～ 55 倍に増加し、軽量で高剛性の複合材料に応用できる可能性があります。

2020 年 12 月、米国エネルギー省 (DOE) のオークリッジ国立研究所 (ORNL) とケンタッキー大学応用エネルギー研究センター (CAER) は、約 1,000 万米ドルのプロジェクトで戦略的パートナーシップを締結しました。石炭をCFと複合材料に変える。この研究では主に、さまざまな石炭原料、石炭処理、CF 製造に関連する主要な課題が報告されます。 CAER は、さまざまな石炭原料を CF および複合材料に変換することに焦点を当てます。 ORNL の役割は、石炭の分子構造を相関させることです。このような開発により、低コストの炭素繊維の生産が加速し、市場の成長が促進されるでしょう。

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炭素繊維市場の成長要因

市場の成長を促進するために自動車業界での製品使用量を増やす

カーボンファイバーは非常に軽量で丈夫な素材であり、重量対強度の比が低くなります。鋼鉄の5倍の強度と2倍の剛性を持っています。鋼に比べ耐薬品性に​​優れています。この製品の特性により、軽量で耐久性の高い車両を製造するために自動車業界での使用が増加しています。

グラファイト ファイバーは自動車の耐久性を高め、車体部品の長いライフサイクルを保証します。ボンネット、ルーフ、ドア、デッキリッド、バンパービームなどの自動車車体部品の製造に対する需要が集合的にあり、製品の消費が促進されます。モータースポーツカーや高級車におけるグラファイト繊維複合材の消費量の増加が市場の成長を推進しています。

カーボンファイバーは、自動車メーカーの要件を満たす理想的なソリューションと考えられる先進的な素材です。企業は研究開発に投資し、これらの繊維を使用して車両の総重量を軽減する新しい方法を革新する戦略を採用しています。密度が1.6g/ccと低く、自動車の超軽量ボディ部品に最適な素材です。車両が軽量であれば、燃費が向上し、重量が 10% 削減され、燃料が 6% ～ 8% 節約されます。その結果、炭素繊維強化ポリマー (CFRP) がモペットからハイエンドのスーパーカーに至るまで、さまざまな車両に広く使用されるようになりました。

世界的な自動車産業の台頭と軽量車両のニーズの高まりが市場の成長を加速させています。可処分所得の増加と若年人口の増加により、個人用車両、特に電気自動車の需要が生じており、これがいくつかのメーカーが自動車生産を増加させています。たとえば、IEA (国際エネルギー機関) によると、電気自動車の販売台数は 2021 年に 660 万台に倍増し、近いうちにさらに増加すると予想されています。

アウディ、BMW、ホンダ、ポールスター、ゼネラル モーターズなどの自動車会社は、低コストの複合材料をサポートするための大規模生産とプロセスへの投資のために、大手炭素複合材料メーカーとの提携に注力しています。たとえば、2019年5月にゼネラルモーターズは、日本の情報技術、化学、製薬会社である帝人と協力して、CFRTPを量産車に使用することにしました。この材料は大量生産に使用されます。さらに、中国、インド、ブラジルなどの発展途上国における工業化と可処分所得の増加は、自動車産業の成長を大きく推進すると予想されています。

市場の成長を促進するための航空、航空宇宙、防衛産業からの製品需要の増加

航空産業や航空宇宙・防衛産業におけるカーボンファイバーの需要の増加は、高い強度重量比、耐食性、耐久性を実現するそのユニークな特性によって推進されています。航空業界では、製品の軽量性により燃料効率が向上し、運用コストの削減と排出量の削減につながります。航空宇宙では、性能と安全性を向上させるために構造コンポーネントに利用されています。防衛部門は、軽量装甲、弾道保護、高度な兵器を炭素ベースの繊維に依存しており、それによって機動性と生存性が向上しています。さらに、進行中の技術の進歩により、これらの業界における炭素ベースの繊維の用途が拡大し、市場の成長をさらに推進しています。これらの分野では効率、パフォーマンス、持続可能性が優先されているため、この製品が提供する多用途性により、航空、航空宇宙、防衛産業における将来のイノベーションにとって重要な素材となるでしょう。

抑制要因

市場の成長を妨げる製品の高コスト

カーボン複合材料は、その高性能と軽量特性により、航空宇宙、自動車、建設、石油・ガス、風力エネルギー産業で広く使用されています。カーボンファイバーの製造プロセスは高価であり、製品全体の価格が上昇します。

製品のコストが大きな制約要因となっており、さまざまな業界でのカーボン複合材の広範な使用が妨げられています。 CF のコストは、CF が得られる前駆体の収量とコストに直接関係します。現在、PAN ベースの炭素繊維とその非航空宇宙グレードの平均コストは 1 kg あたり約 21.5 米ドルで、変換効率はわずか 50% です。こうした価格の高さにより、国内メーカーや小規模メーカーが市場に参入することが困難となり、市場の成長が制限されています。

さらに、グラファイトファイバーの製造中に有害なガスが環境中に放出されるため、中国、インド、米国、日本、ブラジルなどのいくつかの先進国および発展途上国でグラファイトファイバーの製造に対して厳しい規制が導入されています。 。世界中の政府はこれらの規制をさらに強化しており、製品の需要に影響を与え、市場の成長を抑制しています。

炭素繊維市場セグメンテーション分析

前駆体分析による

最終用途産業からの高い需要により、PAN セグメントが最大の市場シェアを保持

前駆体に応じて、市場は PAN (ポリアクリロニトリル) とピッチに分類されます。 PANセグメントは2023年には市場でかなりのシェアを占めており、最終用途産業からの需要の増加により、近い将来市場を支配すると予想されています。 PAN ベースのグラファイト繊維に対する需要が高まっているのは、コスト効率、高弾性率、高引張強度、製造される繊維の品質の向上などの特性に起因しています。航空宇宙および防衛、自動車、スポーツ用品用途の製品の需要の増加により、このセグメントのシェアはさらに拡大すると予想されます。

ピッチベースのセグメントは、予測期間中に大幅な成長率を示す可能性があります。低い電気抵抗率、低い負の係数、高い熱伝導率、高い弾性率などの特性により、航空宇宙産業やスポーツ産業に適しています。

トウ分析による

航空宇宙および防衛産業での採用増加により、小型トウセグメントが市場を支配する

市場はトウに基づいてスモールトウとラージトウに分類されます。 2023 年にはスモール トウ セグメントが主要なシェアを占めました。スモール トウ ファイバーとは、24,000 本以下のフィラメントを含むロービングを指します。弾性率と引張強度が高いため、航空宇宙産業や防衛産業で広く使用されています。

48,000 ～ 320,000 本以上の炭素フィラメントを含む繊維はラージトウ繊維と呼ばれます。ラージトウ繊維も市場でかなりのシェアを占めていましたが、企業がラージトウ中間体を生産する戦略を立てているため、近い将来シェアが上昇すると予想されています。たとえば、2017 年 11 月にソルベイは、ドイツに本拠を置くラージトウ PAN 繊維メーカーである European Carbon Fiber GmbH (ECF) を買収しました。この買収により、ソルベイは、同社の既存の PAN を補完するラージトウ ファイバーのポートフォリオを開発し、航空宇宙グレードのファイバー製品群を提案できるようになります。

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アプリケーション分析による

航空機製造の増加により航空、航空宇宙、防衛部門が主要なシェアを握る

市場は用途に基づいて、航空、航空宇宙および防衛、自動車、風力タービン、スポーツおよびレジャー、建設などに分類されます。これらのアプリケーションの中で、航空、航空宇宙、防衛部門は 2023 年に最も高い市場シェアを占め、予見可能な期間中その優位性が続く可能性があります。複合材料は、航空宇宙産業の内装、エンジンブレード、プロペラ/ローター、ブラケット、単通路翼、広胴翼などに使用されています。さらに、航空宇宙技術者は飛行をより持続可能かつ安全にするために取り組んでおり、その結果、ヘリコプター、飛行機、スペースシャトルで繊維複合材料が使用されるようになりました。したがって、航空機生産の増加が市場の成長を促進すると考えられます。

現代の航空機の約 40% は複合材料で構成されています。たとえば、ボーイング 787 ドリームライナー旅客機は、重量で約 50% の複合材料で構成されており、そのほとんどが炭素繊維サンドイッチまたはラミネートです。繊維材料は、航空機の本体、尾翼、翼、胴体の一部を構成します。ボーイングは、カーボンやその他の複合材料を使用すると錆びないため、メンテナンスが少なくて済むと述べています。

この製品はスポーツ業界で注目を集めています。スポーツ用品における高性能かつ軽量な素材の使用の増加により、スポーツおよびレジャー用途の市場成長が促進されるでしょう。テニスでは、この材料を使用して、メジャープレーヤーがより速くボールを打つことを可能にする、軽量でユニークな形状のラケットが製造されます。高性能サイクリングでは、カーボン複合材料が自転車の重量を軽減し、ラップタイムを向上させます。

地域に関する情報

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2023 年には欧州が最大の市場シェアを占め、その価値は 10 億 6,000 万米ドルに達しました。この地域の市場の高い成長は、電気自動車メーカーの幅広い基盤の存在と、軽量で燃料効率の高い自動車に対する需要の高まりによるものです。航空宇宙・防衛産業におけるグラファイトファイバーの使用の加速は、市場の成長を促進する上で大きな役割を果たす可能性があります。自動車メーカーは、この地域の市場に大きな影響を与える費用対効果の高いカーボン複合材料を開発するための研究開発に費やしています。

ドイツにはよく発達した航空部門が存在し、有利な市場成長の機会を提供すると予想されます。ユーロファイターとエアバス A320 ファミリーはドイツに製造拠点を持っています。この国は航空機産業に主要な製造拠点を提供しており、いくつかの材料および部品のサプライヤー、機器メーカー、システムインテグレーター、エンジンメーカーが拠点を置いています。たとえば、2019 年 2 月、ドイツ航空宇宙センターは、CF と電気を利用して航空機の重要な箇所の除氷ソリューションを開発しました。

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アジア太平洋市場は、予測期間中に急速な成長を記録すると予想されます。この地域の成長は、急速な都市化とインフラプロジェクトへの政府支出の増加に関連しています。インドと中国では、トンネル、橋、住宅の建設における建築用複合材料の使用が増加しており、市場の成長を促進すると考えられます。アジア太平洋地域における大手建設会社の存在により、建設ビジネスにおける製品採用の巨大な市場機会が生まれています。さらに、航空、航空宇宙、防衛、再生可能エネルギーへの投資の増加が、この地域の製品需要を押し上げています。

北米は、自動車、航空宇宙、防衛産業が発達した高度に工業化された地域です。この地域には高い生活水準があり、高級車に対する成熟した需要があり、自動車産業の継続的な成長につながっています。たとえば、米国自動車政策評議会によると、自動車産業は米国の GDP の 3% に貢献しています。自動車メーカーは1兆1000億ドル以上相当の車両と部品を輸出しており、これは航空宇宙産業より360億ドル近く多い。自動車メーカーは、グローバルモデルプラットフォームへの移行により、米国などの機能の高い市場に生産を集中させることができました。この地域の発展した製造部門、相手先商標製品製造業者 (OEM)、およびそれを支援する政府規制など、いくつかの重要な要因が市場の拡大を促進すると予想されます。

最近、ラテンアメリカでは建設業界と自動車業界に多額の投資が行われました。たとえば、メキシコは米国およびカナダへの輸出国として物流的に近いため、自動車分野への多額の投資が行われてきました。ブラジルにおける急速な都市化と自動車産業の成長は、ラテンアメリカ地域の自動車産業の見通しに有利となるでしょう。ブラジルの自動車用カーボン複合材市場には、Cromitec、Fiacbras、Elekeiroz、Embrapol などの大小のサプライヤー企業がいくつか含まれています。外国投資によってさらに進む工業化は、市場に大きな影響を与えると予想されます。

中東とアフリカの市場は、この地域の工業化の進展により、かなりの CAGR で成長しています。産油国のGDPの増加は、この地域の航空宇宙・防衛産業の成長につながり、この成長は間もなく続くと予想されています。 GCC 地域は自動車需要が高いため、中東およびアフリカ市場を支配しています。イスラエルでは航空宇宙、防衛、風力エネルギー産業が発達しており、防衛および軍事プロジェクトにおける米国との良好な貿易関係は、中東に大きなチャンスを生み出す可能性が高い。

炭素繊維市場の主要企業のリスト

企業は市場リーチを強化するために戦略的パートナーシップと買収に注力しています

業界で事業を展開している主要企業は、東レ工業、ソルベイ、帝人株式会社、ヘクセル コーポレーション、ZOLTEK コーポレーションです。主要メーカーのほとんどは、自社の製品ポートフォリオを強化するための買収、新製品の発売、戦略的パートナーシップに注力しています。市場範囲を拡大し、他の主要参加者に対する競争力を獲得します。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• 東レ株式会社（日本）


• ソルベイ (ベルギー)


• 日本グラファイトファイバー株式会社 (日本)


• 帝人株式会社（日本）


• ヘクセル コーポレーション (米国)


• ZOLTEK コーポレーション (米国)


• HYOSUNG ADVANCED MATERIALS (韓国)


• Advanced Composites Inc. (米国)


• Mitsubishi Chemical Carbon Fiber and Composites, Inc. (米国)


• Formosa M Co., Ltd. (韓国)

主要な産業の発展:

• 2022 年 12 月 - ソルベイは、自動車、航空宇宙、消費財、エネルギー用途向けの炭素繊維を製造するため、バイオベースのアクリロニトリルに関してエンレイソウと協力しました。


• 2022 年 9 月 - ソルベイは、航空宇宙、産業、自動車、レースカー市場で大幅なコストと時間の節約を実現するように設計された次世代エポキシ プリプレグ カーボンファイバー ツール材料である LTM 350 を発売しました。リ＞
  
• 2021 年 7 月 - 東レ株式会社は、オランダの炭素繊維複合材料の製造販売会社である Tencate Advanced Composites Holding BV の買収を完了しました。 TenCate の親会社である Koninklijke Ten Cate BV は、純負債を含む 9 億 3,000 万ユーロ (10 億米ドル) で事業を東レに売却することに同意しました。この買収により、同社はポリマー技術や炭素繊維など、より幅広い製品ラインナップを提供できるようになります。


• 2021 年 2 月 – 帝人株式会社は、スポーツ用途向け炭素繊維中間素材の Tenax BM (ビーム シリーズ) および Tenax PW (パワー シリーズ) ブランドを発売しました。このリリースにより、同社はその優れた耐久性と堅牢性により、パワーとスピードを最大化することができます。

レポートの対象範囲

市場調査レポートは詳細な市場分析を提供し、主要企業、材料、製品、アプリケーションなどの重要な側面に焦点を当てています。さらに、炭素繊維市場の動向に関する洞察を提供し、重要な業界の発展に焦点を当てます。これには過去のデータが含まれており、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、業界の最新の市場動向と機会を分析します。上記の要因に加えて、レポートには、近年の市場の成長に寄与するさまざまな要因が網羅されています。

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