トウプリプレグの世界市場規模は2030年までにCAGR 12.3％で拡大する見通し

 

市場概要

トウプリプレグ市場は、2024年の2億米ドルから2029年には3.5億米ドルに達すると予測され、2024年から2029年までの年平均成長率は12.3%です。トウ・プリプレグとは、あらかじめ樹脂を含浸させた連続繊維束のこと。この中間基材は、炭素、ガラス、アラミドなどの繊維と、エポキシ、フェノール、その他の樹脂を含むポリマーマトリクスを使用して作られます。ダウ・プリプレグは、優れた強度対重量比、安定した結果、製造効率の向上、廃棄物の最小化、燃料消費量の削減などのユニークな機械的特性を持っており、高性能用途に適しています。自動車・輸送、石油・ガス、航空宇宙・防衛、スポーツ機器など、さまざまなエンドユーザー別産業で使用されています。トウプリプレグ市場の成長は、主要なエンドユーザー別産業における軽量構造部品への需要の高まりが原動力。

推進要因：水素貯蔵圧力容器の需要増加
圧力容器は、高圧下で気体または液体を貯蔵するために設計されています。炭素繊維複合材圧力容器は、石油・ガス、自動車、航空宇宙用途のように、軽量であることが優先される場合に、非常に高い圧力で液体や気体を保持するために使用されます。圧力容器には5種類あり、そのうち3種類は炭素繊維複合材料を使用しています。種類別とは、完全な金属製圧力タンク、種類別IIは金属製ライナー材料と複合材フープ層を含むタンク、種類別IIIは金属製ライナーと完全複合材オーバーラップ層を持つタンク、種類別IVはポリマーベースのライナーと複合材オーバーラップシェルからなるタンク、種類別Vはライナーなしの複合材オーバーラップ容器を指します。ガスの加圧貯蔵に最も頻繁に使用される複合容器の種類はIV型であり、漏れを防ぐ非透過性バリアとして機能するポリマーライナーと、内圧およびその他のすべての荷重を支える複合オーバーラップシェルが含まれています。さらに、高圧のガス状水素貯蔵には、最も軽量で貯蔵密度が高いIV型とV型の圧力容器が使用されます。自動車・運輸、航空宇宙・防衛、石油・ガス産業は、軽量化のためにこれらの種類の圧力容器を採用しています。Voith GmbH & Co. KGaA は、トウ・プリプレグ・フィラメントワインディング技術で作られたタイプ IV 高圧水素タンクを製造しています。

制約：高い加工・製造コスト
圧力容器、酸素ボンベ、スキューバタンクなど、さまざまな構造部品の製造において、トウプリプレグの使用は大幅に増加しています。しかし、加工や製造にかかるコストが高いため、その使用は制限されています。全体的な経費を削減するためには、工程内のコストを早期に見積もるツールの使用が不可欠です。高強度で軽量な製品に対する需要が高まっている一方で、トウプリプレグの高コストはトウプリプレグ市場にとって大きな障壁となっています。高コストのため、エンドユーザーはしばしばトウプリプレグよりも従来の金属製品を好みます。トウプリプレグは複雑な製造工程を伴い、特殊な装置や設備を必要とするため、トウプリプレグの高コストは自動車・輸送、石油・ガス、航空宇宙・防衛、スポーツ用品産業での使用に関連する重要な懸念事項となっています。これは高い加工・製造コストにつながり、市場の成長を制限します。トウ・プリプレグは、ガラス繊維、炭素繊維、その他の繊維をマトリックスシステムと組み合わせたものです。炭素繊維トウ・プリプレグは、航空機部品、自転車フレーム、レーシングカーボディ、釣り竿、ゴルフシャフトなど、軽量かつ強度が必要な部品の製造によく使用されます。

可能性：風力タービンブレード用トウ・プリプレグの需要拡大
エネルギー需要の増加とコスト効率の向上により、風力タービンのローター直径はますます大きくなっています。現在、風力タービンのスパーキャップに使用されている炭素繊維は、50,000フィラメント（50K）のトウサイズが主流です。ブレードの長さはすでに80メートルを超え、100メートルを超えるものも計画されています。風力発電設備の設置は国際的に増加しています。ヨーロッパでは、風力発電は最も重要なクリーンエネルギー源のひとつです。2019年、風力エネルギーはヨーロッパにおける全新電力設備の44％を占めました。米国では、41州で6万基、総容量107KMWの風力タービンが稼働しています。アメリカにおける風力発電の利用は過去10年間で3倍以上に増加し、現在、同国最大の再生可能エネルギー源となっています。2022年、吉林化工は初の風力発電用35K特殊大型トウ炭化ラインを稼働させ、年間生産量6,000トンの同社初の炭素繊維プロジェクトとなりました。この炭化ラインの単一ラインの生産能力は2500トン以上で、吉林化工が初めて稼働させた生産ラインです。この炭化ラインは、中国初の35K風力発電専用の大型トウ炭化ラインです。製品の主なターゲットは、SANY Heavy Energy、Shanghai Electric、Mingyang Electricなど、国内の有名な風力発電ブレードメーカーです。

課題 トウプリプレグのリサイクル性
トウプリプレグのエコシステム分析では、原料サプライヤー、メーカー、流通業者、請負業者、エンドユーザーなど、さまざまな利害関係者の相互関係を特定・分析します。原料サプライヤーは、炭素、ガラス、アラミド、玄武岩などの繊維をトウプリプレグメーカーに提供します。メーカーはこれらの繊維を熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂とともに使用してトウプリプレグを製造します。ディストリビューターとサプライヤーは、製造会社とエンドユーザーの間にコンタクトを確立してサプライチェーンに集中し、業務効率と収益性を高めるものです。

トウプリプレグのエコシステム分析には、原料サプライヤー、製造業者、流通業者、請負業者、エンドユーザーを含む様々な利害関係者間の相互関連関係の特定と分析が含まれます。原材料サプライヤーは、炭素、ガラス、アラミド、玄武岩などの繊維をトウプリプレグメーカーに提供します。メーカーはこれらの繊維を熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂とともに使用してトウプリプレグを製造します。ディストリビューターやサプライヤーは、製造会社とエンドユーザーの間にコンタクトを確立し、サプライチェーンに集中することで、業務効率と収益性を高めます。

繊維の種類別では、炭素繊維セグメントが予測期間中にトウプリプレグ市場を支配する見込み
繊維の種類別では、トウプリプレグ市場は炭素繊維、ガラス繊維、その他の繊維に区分されています。炭素繊維セグメントは2023年に金額と数量でトウプリプレグ市場の最大シェアを占めました。炭素繊維セグメントの成長の原動力は、燃費改善と排出量削減のための軽量材料需要の増加、製造効率の改善、ガスの貯蔵と輸送のための複合圧力容器の需要増加、航空宇宙・防衛分野における重要部品の需要増加。炭素繊維トウプリプレグは、従来の材料に代わる軽量かつ高性能の代替材料を提供し、圧力容器、酸素ボンベ、スキューバタンクなどの高性能アプリケーションの製造を可能にするため、これらの要因は今後も市場の成長を促進すると予想されます。炭素繊維トウ・プリプレグは、自動車・輸送、石油・ガス、航空宇宙・防衛、スポーツ装置など、さまざまなエンドユーザー別産業で使用されています。ガラス、アラミド、玄武岩などの他の繊維とは異なり、炭素繊維は卓越した強度対重量比、性能向上、軽量化特性を提供します。

主要企業・市場シェア

樹脂の種類別では、エポキシセグメントが予測期間中にトウプリプレグ市場で最も速い成長を記録するでしょう。
樹脂の種類別では、トウプリプレグ市場はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、その他の樹脂の種類に区分されます。エポキシ樹脂は、低粘度、速硬化、加工性、高度な機械的特性により、トウプリプレグの補強に最も広く使用されている熱硬化性樹脂の一つです。エポキシ樹脂は、トウプリプレグの製造において重要なポリマーマトリックスとして機能します。エポキシ樹脂を炭素繊維やガラス繊維に含浸させると、強力な接着マトリックスとなって結合し、加工中も複合材料の形状を維持することができます。エポキシ樹脂は粘度が低いため、製造工程で繊維を簡単かつ完全に含浸させることができ、高品質のトウプリプレグを容易に製造することができます。エポキシ樹脂は、フェノール樹脂や他の種類の樹脂と比較して、低収縮率、高い衝撃強度、複数の基材への優れた接着性、寸法安定性、高い耐薬品性、優れた電気特性および絶縁特性を提供します。これらの高度な機械的特性と長い貯蔵寿命により、航空宇宙・防衛、自動車・輸送、石油・ガス、スポーツ装置産業における高性能用途に理想的な選択肢となっています。

用途別では、予測期間中に圧力容器分野が最大の市場シェアを占める見込み
トウプリプレグ市場で最大のシェアを占めると予想されるのは圧力容器分野。圧力容器は、周囲圧力とは異なる圧力で気体や液体を保持するために使用される容器です。炭素繊維やガラス繊維を樹脂マトリックスと組み合わせたトウプリプレグで作られた圧力容器は、鋼やアルミニウムのような従来の材料で作られた圧力容器と比較して高い強度と剛性を提供します。また、トウ・プリプレグ製の圧力容器は、鋼やアルミニウム製の圧力容器に比べて30%から40%軽量であるため、航空宇宙・防衛、石油・ガス、自動車・輸送などのエンドユーザー別産業において、ガスの安全な貯蔵・流通に理想的な選択肢となります。市場で入手可能な圧力容器には、タイプI、タイプII、タイプIII、タイプIV、タイプVなどの種類があります。このうち、タイプIVとタイプVの圧力容器は、最も軽量で貯蔵密度が高く、輸送用途に適しているため、主に使用されています。トヨタやホンダなどの有名な自動車メーカーは、水素燃料電池電気自動車にIV型圧力容器を採用しています。2021年、Kordsaの子会社であるAxiom Materialsは、圧縮天然ガス（CNG）とe-モビリティ用途の水素を貯蔵する圧力容器に使用する2つのナロートウプリプレグ製品、AX-6170とAX-6201XLを開発しました。

エンドユーザー別では、航空宇宙・防衛産業が予測期間中に最速の成長を記録
エンドユーザー別では、トウプリプレグ市場は自動車・輸送、石油・ガス、航空宇宙・防衛、スポーツ装置に区分されます。このうち、航空宇宙・防衛産業は予測期間中にトウプリプレグ市場で最も高い成長率を記録するでしょう。航空宇宙産業では、燃費と性能を高めるために軽量材料の需要が急速に高まっています。トウ・プリプレグは航空機部品の重量を30〜50％削減でき、15〜20％の燃費改善につながります。さらに、これらの中間材料の汎用性により、胴体、翼、尾部、制御面などの航空機構造、衛星構造、ロケットモーターケーシング、熱シールドなどの宇宙船部品、無人航空機（UAV）、装甲車、ミサイルシステムなどの軍事装置、翼桁や着陸装置などの航空構造、ローターブレードなどのヘリコプター部品に採用することができます。航空宇宙・防衛産業でトウ・プリプレグの採用が増加しているのは、その高い強度対重量比と剛性、有利な政府規制、企業や研究機関による研究開発の高まりによるものです。

アジア太平洋地域は、予測期間中にトウプリプレグ市場で最も高いCAGRを記録すると予測されています。都市化の進展、工業化、自動車・輸送、石油・ガス、航空宇宙・防衛、スポーツ機器産業への大規模な投資が、この地域における市場成長の主な原動力となっています。

アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国を中心とする世界最大の自動車メーカーの本拠地です。この地域の活況を呈している自動車産業の企業は、その高い引張強度と剛性、耐衝撃性、耐久性、非研磨性と軽量特性により、ドアパネル、シャーシ、バンパービーム、ダッシュボード、センターコンソール、トリムピースなどの自動車の外装部品や内装部品への用途にトウプリプレグの採用を増やしています。さらに、自動車メーカーが燃費を向上させるために軽量材料の実現に注力していることが、トウ・プリプレグの採用をさらに後押ししています。電気自動車向けのトウプリプレグの採用を後押しする政府主導のイニシアチブの高まりが、市場の成長をさらに後押ししています。定評のあるEV自動車メーカーの中には、スポイラー、サイドスカート、構造補強、バッテリー筐体などの部品にトウプリプレグを活用して、車両の軽量化と性能向上に貢献しているところもあります。

2023年3月、ヘクセル・コーポレーションは、新しいHexTow連続炭素繊維IM9 24Kを上市。
2023年10月、東レ株式会社は、フランスの子会社であるToray Carbon Fibers Europe S.A.のレギュラートウ中・高弾性率炭素繊維の生産設備を拡張しました。これにより、アビドス工場（フランス南西部）の年産能力を5,000トンから6,000トンに増強。
2023年8月、Voith GmbH & Co. KGaAとHuntsman International LLCは、安全で軽量かつ高品質の水素コンポジット圧力容器に対する業界の需要に応えるために提携しました。この提携は、トウ・プリプレグ材料を使用した新しい量産プロセスを導入することにより、圧力容器の最高のコストパフォーマンスを達成することを目的としています。
2023年7月、Toray Industries, Inc： 東レ・コンポジット・マテリアルズ・アメリカ(アメリカ、サウスカロライナ州スパータンバーグ工場)と東レ・アドバンスト・マテリアルズ・コリア(韓国、慶尚北道亀尾工場)です。これらの投資により、2025年以降、同社の年間生産能力は20%以上増加し、35,000トンになる予定です。

トウプリプレグ市場の主要プレーヤー

TCR Composites, Inc. (US)
SGL Carbon (Germany)
ENEOS Holdings, Inc. (Japan)
Teijin Limited (Japan)
Mitsubishi Chemical Carbon Fiber Composites, Inc. (US)
Hexcel Corporation (US)
Porcher Industries (France)
Red Composites (UK)
VITECH Composites (France)
Arisawa Manufacturing Co., Ltd. (Japan)
Toray Industries, Inc. (Japan)
3M (US)
Kordsa (Turkey)
Gurit Services AG (Switzerland), and
Huntsman International LLC (US)

 

【目次】

はじめに
25

研究方法論
30

要旨
40

プレミアムインサイト
44

市場概要
48
5.1 市場ダイナミックス 動因- 水素貯蔵圧力容器需要の増加- エンドユーザー別炭素繊維トウプリプレグ需要の増加 制約- 高い加工・製造コスト- コンプライアンスと規制の問題 機会- 航空宇宙・防衛分野でのトウプリプレグ使用の増加- 風力タービンブレード用トウプリプレグ需要の増加 課題- トウプリプレグのリサイクル性- 炭素繊維の高コスト
5.2 ポーターの5つの力分析 新規参入の脅威 代替品の脅威 供給者の交渉力 買い手の交渉力 競争相手の強さ
5.3 主要な利害関係者と購買基準 購買プロセスにおける主要な利害関係者 購買基準
5.4 サプライチェーン分析
5.5 エコシステム分析
5.6 価格分析主要メーカーの平均販売価格動向（用途別）（2023年） 平均販売価格動向（樹脂種類別）（2021～2023年） 平均販売価格動向（繊維種類別）（2021～2023年） 平均販売価格動向（用途別）（2021～2023年） 平均販売価格動向（エンドユーザー別）（2021～2023年） 平均販売価格動向（地域別）（2021～2023年
5.7 バリューチェーン分析
5.8 貿易分析 輸出シナリオ（HSコード7019） 輸入シナリオ（HSコード7019） 輸出シナリオ（HSコード681511） 輸入シナリオ（HSコード681511）
5.9 TOW PREPREG製造工程の主要技術分析 TOW PREPREGのフィルム巻き取り技術分析- 湿式巻き取り工程- 乾式巻き取り工程 TOW PREPREGの最新製造工程の補完技術- ホットメルト工程
5.10 トウプリプレグ市場におけるAI/GEN AIの影響 トウプリプレグ市場におけるトップ使用事例と市場の可能性 トウプリプレグ市場におけるAI導入のケーススタディ トウプリプレグ市場における顧客のGEN AIの導入準備
5.11 マクロ経済見通し 導入 GDP動向と予測 世界の自動車・輸送産業の動向 世界の航空宇宙・防衛産業の動向
5.12 特許分析 導入方法論 特許の種類別 洞察力 法的地位 管轄区域 分析 上位出願人
5.13 規制の状況 規制機関、政府機関、その他の組織
5.14 2024-2025年の主要会議とイベント
5.15 ケーススタディ分析 ケーススタディ1：三菱自動車による自動車構造部品用炭素繊維トウプリプレグの開発 ケーススタディ2：コルダの革新的なトウプリプレグ ケーススタディ 3：帝人による航空宇宙エンジン部品用高抵抗プリプレグ
5.16 顧客ビジネスに影響を与えるトレンドと混乱
5.17 投資と資金調達のシナリオ

トウプリプレグ市場、樹脂種類別
86
6.1 導入
6.2 エポキシの優れた機械的特性が需要を牽引
6.3 優れた熱安定性と性能が需要を促進するフェノール樹脂
6.4 その他の樹脂種類

トウプリプレグ市場、繊維種類別
90
7.1 導入
7.2 炭素繊維の高強度と剛性が需要を促進
7.3 ガラス繊維の高密度化と費用対効果が市場を牽引
7.4 その他の繊維種類

トウプリプレグ市場、用途別
98
8.1 導入
8.2 圧力容器 高強度・低重量が需要を牽引
8.3 酸素ボンベ 自己呼吸装置の需要増が市場成長を促進
8.4 スキューバタンク ダイバー用の軽量スキューバタンクの需要増加が需要を促進
8.5 その他の用途

トウプリプレグ市場：エンドユーザー別
108
9.1 はじめに
9.2 軽量自動車への需要の高まりが市場を牽引する自動車及び輸送機関
9.3 石油・ガスがトウプリプレグにとって最大のエンドユーザー別産業セグメント
9.4 航空宇宙・防衛 高強度・軽量航空機部品の需要が市場を牽引
9.5 スポーツ装置の性能とデザインの向上が市場を牽引
9.6 その他のエンドユーザー別産業分野

…

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レポートコード：CH 7478