世界の炭素繊維強化熱可塑性複合材料(CFRTP)市場展望:2031年まで年平均成長率10.6%で成長すると推定
市場概要
炭素繊維強化熱可塑性複合材料(CFRTP)の世界市場は2022年に34億米ドルに達し、2031年には76億米ドルに達すると予測され、予測期間2024-2031年のCAGRは10.6%で成長する見込みです。
ボーイングやロッキード・マーチンのような企業は、航空部品にCFRTPを多用しており、これらの複合材料の世界的な需要を押し上げています。例えば、Tri-Mack Plastics Manufacturing Corp.は、2022年に最新の製品開発成果を発表しました。それは、わずか8プライの一方向(UD)炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)テープと厚さ1インチの4万分の1(0.40インチ)から作られた高強度・軽量の筐体です。その結果、米国が地域市場の拡大に貢献し、世界のCFRTP市場を牽引しています。
炭素繊維強化熱可塑性複合材料(CFRTP)市場のダイナミクス
成長するハイブリッド技術
各構成要素の特質を生かした複合構造を開発するために、多様な材料を組み合わせることはハイブリッド技術を構成します。CFRTPは、金属、セラミック、複合材料などの他の材料と組み合わせることで、より高い強度、耐久性、適応性などの品質を向上させたハイブリッド構造を作り出すことができます。
例えば、スイスの製造ソリューションOEMは、構造用炭素繊維強化熱可塑性複合材料のハイブリッドシステムの需要が昨年から増加しています。9T Labsのハイブリッド技術プラットフォームは、炭素繊維強化熱可塑性複合材料(CFRTP)による高性能構造部品の製造を、年間100~10,000個の生産数で可能にします。
同社のRed Seriesプラットフォームは、シミュレーションツールと3Dプリンティングを、適合する金属金型による圧縮成形と組み合わせることで、迅速なサイクルタイム、高い生産速度、優れた再現性と再現性などのさまざまな利点をもたらします。大企業も中小企業も、金属やプラスチックよりも大幅に硬く、強く、軽い高性能な製品を作ることができます。
技術の進歩
絶え間ない技術革新は、CFRTPの新たな用途と市場への道を提供します。強化された性能と製造可能性により、以前は制約のためにCFRTPの採用に消極的であった産業界も、今ではさまざまな製品や部品にCFRTPを採用することが現実的な選択肢であると考えています。
例えば、旭化成は2022年12月14日、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「エネルギー・新環境技術導入可能性調査事業(2021年度~2022年度)」の支援を受けて、「自動車用炭素繊維の循環型経済化プログラム」(プロジェクト)の一環として、連続炭素繊維のリサイクル基盤技術を開発しました。
本プロジェクトは、自動車用炭素繊維強化プラスチック(CFRP)や炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)の廃材から得られる炭素繊維を、自動車用CFRPやCFRTPとして再利用するリサイクルシステムの実用化を目指すもの。自動車から排出される炭素繊維を連続炭素繊維としてリサイクルすることで、高品質かつ経済的なCFRTPを製造することができ、自動車の軽量化、エネルギー消費量の削減に貢献します。
台頭する複合材料産業
技術や製造技術の発展に伴い、コンポジット分野では高性能材料が重視されています。CFRTPは優れた強度対重量比と機械的性質を持つため、耐久性と性能を必要とする用途に魅力的な選択肢となり、需要と市場の成長を後押ししています。
複合材料、特にCFRTPへの関心の高まりと投資は、研究開発プロジェクトを後押ししています。産業界、研究機関、政府の協力によりCFRTP技術が進歩し、新たな用途が生まれ、市場の成長を後押ししています。
米国複合材料製造業者協会(ACMA)によると、様々な自動車用途に使用される複合材料は毎年40億ポンド(約1.6兆円)販売されています。複合材料部門は米国の経済牽引役であり、同産業は毎年222億米ドルを米国経済に貢献しています。コンポジット最終製品市場は、2022年までに1,132億米ドルに達すると予想されています。
高い製造コストと限られた原材料の入手可能性
標準的な材料と比較すると、CFRTPの製造コストは比較的高いかもしれません。原材料、製造技術、特殊な設備はすべて製造コストの上昇につながり、特に価格に敏感な市場では、全産業での幅広い採用が妨げられる可能性があります。CFRTPの製造には、炭素繊維と特定の熱可塑性樹脂が必要です。様々な原材料のサプライチェーンにおいて、入手可能性が限られていたり、不安定であったりすると、生産量や材料コストに影響を及ぼし、市場の成長が制限される可能性があります。
CFRTPの生産には複雑で高度な工程が必要です。硬化、成形、圧密などの生産手順が複雑になると、リードタイムが長くなり、生産が困難になり、スケールアップが困難になる可能性があり、市場成長が制限されます。CFRTP製品全体で一貫した性能と業界標準への準拠を確保することが難しい可能性があります。材料特性のばらつき、品質管理の難しさ、厳しい産業要件の遵守により、セーフティクリティカルな用途や分野での使用が制限される可能性があります。
炭素繊維強化熱可塑性複合材料(CFRTP)市場セグメント分析
世界の炭素繊維強化熱可塑性プラスチック複合材料(CFRTP)市場は、材料、樹脂、製品、用途、地域に基づいてセグメント化されます。
CFRTP複合材による射出成形の変革が短炭素繊維市場を牽引
部品の複雑さと必要な製造量を考慮すると、射出成形しか顧客の価格ポイントを満たすことができませんでした。MCAMは、30%FWF短炭素繊維強化ポリフェニレンサルファイド(PPS)複合材料(KyronMAX S-8230)を開発し、最も困難な疲労目標を含むすべての機械的要件を満たし、この用途でマグネシウムを効果的に代替しました。
CFRTPコンパウンドは射出成形用に設計されており、幅広い部品サイズと複雑な形状に対応できます。複雑な形状やサイズの成形は、標準的な材料よりも大きな利点があります。そのため、炭素短繊維が世界全体のセグメントシェアの大半を占めています。
地理的浸透
市場拡大戦略が地域成長を促進
製造施設の拡張は、CFRTP材料の生産能力の向上につながります。大規模な施設を持つ企業は、さまざまな産業からの需要増に対応するため、CFRTPコンパウンドを大量生産する可能性があります。例えば、三菱化学は2022年3月、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)のパイロット施設を新たに開設しました。操業を開始し、2022年4月にはサンプル出荷を開始する予定です。
アジア太平洋地域に製造施設を設置することで、現地生産が可能になります。これにより輸送コストが削減され、サプライチェーンが迅速化され、地域の消費者へのCFRTP材料の迅速な配送が可能になり、市場へのアクセス性と競争力が向上します。製造能力の向上は規模の経済をもたらし、単位あたりの製造コストを引き下げます。その結果、企業はCFRTP材料に競争力のある価格を提示することができ、アジア太平洋地域のメーカーにとって魅力的な材料となります。そのため、アジア太平洋地域が世界市場シェアの半分近くを占めています。
COVID-19 影響分析
世界的な製造拠点の閉鎖、移動制限、一時的な閉鎖が供給ネットワークに影響。輸送の遅延は、原材料、部品、CFRTP完成品の製造と配送を妨げました。ロックダウン措置、個人消費の減少、経済活動の鈍化はすべて、自動車、航空宇宙、製造業などの業界における需要の落ち込みにつながりました。需要の落ち込みは、これらの産業で使用されるCFRTP材料の需要に直接影響を与えました。
自動車、建設、インフラなどの業界で進行中のプロジェクトの多くが延期または中止され、CFRTP材料の需要に影響を与えました。将来の市況が不透明なため、新規プロジェクトへの投資も延期されました。
ロシア・ウクライナ戦争の影響分析
ロシアとウクライナはともに世界の原材料サプライチェーンにおける重要なプレーヤーです。これらの国からの重要な原材料(CFRTP製造に必要な特定のポリマー、添加剤、成分など)の供給が途絶えた場合、世界のCFRTP製造に影響が及び、供給不足や価格上昇につながる可能性があります。
地政学的緊張は市場を不安定にし、投資家の信頼を損なう可能性があります。不確実性は保守的な支出や投資決定につながることが多く、ヨーロッパや世界のCFRTPメーカーやユーザーの成長や拡大計画に影響を与える可能性があります。地政学的緊張の結果として実施される経済制裁や貿易制限は、二国間の経済関係に影響を与える可能性があります。CFRTP材料の輸出入にも影響を与える可能性があります。
主な動向
三菱化学は2022年3月31日、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)のパイロット設備を新設。操業を開始し、2022年4月からサンプル出荷を開始。
2022年12月14日、旭化成は、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「エネルギー・新環境技術導入可能性調査事業(2021年度~2022年度)」の「自動車用炭素繊維のサーキュラーエコノミー化プログラム」(本事業)の一環として、連続炭素繊維のリサイクル基盤技術を開発しました。
2021年1月5日、三菱化学は福井県に炭素繊維強化熱可塑性樹脂(CFRTP)コンパウンドのパイロット工場を建設する計画を発表しました。三菱化学は、CFRPを自動車用途などに効果的に展開してきた長い歴史があり、炭素繊維とプラスチックの様々な改質技術を有しています。
競争状況
市場の主なグローバルプレイヤーは、BASF SE、Celanese Corporation、Dupont、Hexcel Corporation、Mitsubishi Chemical Corporation、PolyOne Corporation、SABIC、Solvay、SGL Carbon、Teijin Limitedなど。
【目次】
調査方法と調査範囲
調査方法
調査目的と調査範囲
定義と概要
エグゼクティブサマリー
材料別スニペット
樹脂別スニペット
製品別スニペット
用途別スニペット
地域別スニペット
ダイナミクス
影響要因
ドライバー
ハイブリッド技術の成長
技術の進歩
阻害要因
高い生産コストと限られた原材料の入手可能性
複合材料産業の台頭
機会
影響分析
産業分析
ポーターのファイブフォース分析
サプライチェーン分析
価格分析
規制分析
ロシア・ウクライナ戦争の影響分析
DMI意見
COVID-19分析
COVID-19の分析
COVID前のシナリオ
COVID中のシナリオ
COVID後のシナリオ
COVID-19中の価格ダイナミクス
需給スペクトラム
パンデミック時の市場に関連する政府の取り組み
メーカーの戦略的取り組み
結論
素材別
はじめに
市場規模分析と前年比成長率分析(%):素材別
市場魅力度指数:材料別
ポリアクリロニトリル(PAN)ベースCFRTP*市場
材料別
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
ピッチベースCFRTP
その他
樹脂別
樹脂別
市場規模分析とYoY成長率分析(%):樹脂別
市場魅力度指数:樹脂別
ポリエーテルエーテルケトン
樹脂別
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
ポリウレタン
ポリエーテルサルホン
ポリエーテルイミド
その他
製品別
製品紹介
市場規模分析および前年比成長率分析(%):製品別
市場魅力度指数、製品別
長炭素繊維
製品紹介
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
短炭素繊維
…
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資料コード: MA7564-datam