宇宙用材料の世界市場（2026年～2036年）

宇宙用材料とは、宇宙船の生存性を確保するための遮蔽材、断熱材、構造材、推進剤、電池、およびコーティング材のことです。これらはプログラム費用のごく一部に過ぎませんが、打ち上げ可能なミッションを決定づける第一級の制約要因であり、その市場はアポロ計画の時代以来、かつてない速さで再編が進んでいます。

その原動力となっているのは、打ち上げ数の増加です。世界の軌道打ち上げ回数は2024年に250回を突破し、この10年の終わりまでに400回以上に達する動向にあります。一方、大型の再利用可能ロケットシステムによる低軌道への1キログラム当たりのコストは、1,500米ドルを下回っています。Starlink、Kuiper、OneWeb/Eutelsat、IRIS2、Guowang、千帆Qianfanといったメガコンステレーションにより、2036年までに軌道上に6万基以上の衛星が展開される見込みであり、衛星の製造は特注生産というよりは、むしろ生産ラインに近い形態へと変化しつつあります。この変化により、従来の材料のトレードオフ関係が逆転しています。かつては質量の最適化がほぼあらゆる価格プレミアムを正当化していましたが、コストに敏感なコンステレーション・プラットフォームでは、現在、より安価で大量生産可能な代替品が好まれるようになっており、宇宙用材料と地上用材料を区別する「認定プレミアム」は、持続的な圧力にさらされています。

同時に、需要の幅も広がっています。「アルテミス」計画や、並行して進められている中国、欧州、インド、日本、アラブ首長国連邦の月探査計画は、衛星コンステレーションとは異なる要件を生み出しています。具体的には、有人飛行のための放射線遮蔽、レゴリスを用いた建設、高出力電気推進、ISRU（軌道上資源利用）の原料などです。防衛宇宙分野では、設計寿命が短く、補充サイクルが速い、耐環境性に優れたアーキテクチャへの資金提供が進んでいます。宇宙空間での製造は依然として最も不確実性の高い分野です。地球上で販売されている宇宙製造製品はまだ存在せず、軌道上での調査コストは依然として1キログラムあたり2万5,000～10万米ドルかかりますが、医薬品用種結晶、金ナノ球、半導体グレードの結晶については、1グラムあたりの価値が輸送コストを賄える水準に近づきつつあります。

供給面が脆弱性となっています。市場は少数のボトルネックに依存しています。欧州の単一供給源からのADN、集中した希ガス供給チェーンからのキセノンおよびクリプトン、日本の生産者が支配するピッチ系炭素繊維に加え、レニウム、ニオブC-103、ゲルマニウム基板などが挙げられます。産業政策はこれに対応しつつあります。韓国の「3ハブ・クラスター戦略」の分析からは、より広範な傾向が浮かび上がります。すなわち、上流部門の収益の最大70％を依然として政府が占めており、後発参入企業は先端材料と精密製造を順次ではなく同時に習得しなければならず、防衛と宇宙の融合こそが、ほとんどの国がたどっている道筋であるということです。自国による材料開発能力は、もはや宇宙プログラムの製品別ではなく、それ自体が戦略的目標となっており、輸出規制は現在、価格や性能と同様に、サプライヤーの選定を決定づける重要な要素となっています。

『宇宙用材料の世界市場（2026年～2036年） - 新宇宙経済に向けた遮蔽、熱管理、推進、構造』は、2026年から2036年にかけての宇宙用認定材料の世界市場を定量化し、分析したものです。当レポートは、打ち上げロケット、衛星、有人宇宙船、月面および惑星プラットフォーム、ならびに宇宙空間製造システムに使用される材料を網羅しており、特に重要な点として、材料を調達する宇宙機メーカーや打ち上げ事業者ではなく、材料サプライヤーが獲得する市場価値を測定しています。

目次には以下の内容が含まれます：

• 市場促進要因と新宇宙経済-打ち上げ頻度と再利用性、キログラム当たりのコスト推移、メガコンステレーション、月・火星探査計画、防衛宇宙、OSAM、材料認定フレームワーク（NASA-STD-6016、ECSS、MIL-STD-1540、AS9100）、宇宙環境、宇宙ゴミの低減と分解性、およびITAR/EAR/EUのデュアルユース輸出規制。
• 放射線遮蔽材料-水素豊富ポリマー、窒化ホウ素ナノチューブおよびh-BN複合材料、リチウム系遮蔽材、多機能構造遮蔽材、能動型遮蔽コンセプト、耐放射線電子機器パッケージ、レゴリス（月面土壌）を用いた居住区画の遮蔽。
• 熱管理- 多層断熱材、ヒートパイプおよびループヒートパイプ、放熱器、相変化材料、熱界面材料、熱分解グラファイトおよびカーボンストラップ、熱コーティングおよび光学式太陽反射板、極低温システム、そして新興のメタマテリアル放熱器。
• 構造用複合材料- 炭素繊維のグレードと樹脂システム、製造プロセス、熱可塑性プラスチック、サンドイッチ構造、COPV、極低温タンク、フェアリング、衛星バス、光学ベンチ、ノズルおよびモーターケース。
• 化学推進- 貯蔵可能推進剤および極低温推進剤、ヒドラジンのREACH規制別段階的廃止、固体推進剤、ASCENTやLMP-103Sを含む環境に優しい単一成分推進剤、ADNのサプライチェーン、ならびに燃焼室、スロート、ノズルの材料。
• 電気推進- ホール効果スラスタ、グリッド型イオンスラスタ、FEEPおよびコロイドスラスタ；チャネル、陰極、グリッドの材料；ならびにキセノン、クリプトン、ヨウ素、アルゴンの推進剤への移行。
• 宇宙用認定太陽光発電、再突入用熱防護システム、宇宙空間製造用原料およびISRU材料、ならびに分野横断的な基盤材料。
• 成長の障壁、サプライチェーン分析、2026年から2036年までの包括的な市場予測、136社の企業プロファイル、および規格、特許、規制、調査手法を網羅した付録。

掲載企業には、Agile Space Industries、Agnikul Cosmos、Airbus Defence and Space、Albany Engineered Composites、American Boronite Corporation、Arceon、ArianeGroup、Arinna、Arnold Magnetics、Astradyne、Astrobotic Technology、Astral Materials、Astroscale、ATI-Allegheny Technologies、Avio S.p.A.、AZ Technology、AZUR SPACE Solar Power、BAE Systems Space、Bayern-Chemie / MBDA、Bellatrix Aerospace、Beyond Gravity、Blue Canyon Technologies、Blue Orbit Space、Blue Origin、BNNano, BNNT LLC、Boeing Space, Busek Co.、Calyos、Canada Rocket Company、Carbice Corporation、Carbon Fly、CESI、COI Ceramics、Composite Technology Development (CTD)、Cosmic Shielding Corporation、Ensign-Bickford Aerospace & Defense (TiNi)、ENPULSION、Epsilon Composite、EURENCO Bofors、Euro-Composites、Exotrail、Firefly Aerospace、Flexell Space、geCKo Materials、GKN Aerospace、Goodfellow, Helios、Hexcel Corporation、IberEspacio、ICON、IHI Aerospace、Impulse Space、Infraprint、INNOSPACE、Interlune、Intuitive Machines、ispace inc.、Isar Aerospace、Kluber Lubrication、Kongsberg NanoAvionics、KULR Technology Group、L3Harris Technologies、Leonardo S.p.A.、Lockheed Martin Space、Lunar Outpost, Lunar Resources Inc.、Magdrive、Markforgedなどがあります。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 市場促進要因と新たな宇宙経済

• 政府から商業空間への構造的転換
• 打ち上げ頻度と再利用性
• メガコンステレーション
• 月面プログラム
• 火星探査計画と有人深宇宙探査ミッション
• 宇宙空間での製造、OSAM（軌道上サービス）、および軌道上サービス
• 防衛・国家安全保障分野
• 隣接市場およびクロスオーバー市場
• 材料認定フレームワーク
• 宇宙環境の要件
• 持続可能性、廃棄物軽減、およびデミバビリティ
• ITAR、EAR、およびEUの軍民両用輸出規制

第3章 放射線遮蔽材

• 宇宙放射線環境
• 遮蔽物理学の基礎
• 水素を豊富に含むポリマー遮蔽材
• ホウ素およびリチウムをベースとした中性子遮蔽材
• 多機能構造遮蔽
• 水および推進剤をベースとした遮蔽構造
• アクティブシールドの概念
• 耐放射線電子機器パッケージ
• 有人月面/火星居住施設の遮蔽材
• サプライヤー、バリューチェーン、価格設定
• 放射線遮蔽材の10年間の予測

第4章 熱管理材料とシステム

• 宇宙環境における熱的課題
• 多層断熱材（MLI）
• ヒートパイプ
• ループヒートパイプ（LHP）と毛細管ポンプ式ループ（CPL）
• ラジエーター
• 宇宙船用相変化材料（PCM）
• 宇宙用熱界面材料（TIM）
• 高導電性炭素材料
• 熱コーティング
• 極低温熱管理
• 先進的かつ新興の概念
• サプライヤーとバリューチェーン
• 熱管理に関する10年間の予測

第5章 ロケットおよび衛星用構造複合材料

• 材料要件
• 炭素繊維強化ポリマー（CFRP）
• 製造ルート
• 熱可塑性複合材料
• サンドイッチ構造
• 複合材オーバーラップ圧力容器（COPV）
• 極低温複合タンク
• 発射装置
• 衛星構造物
• ロケットノズルとモーターケース
• 金属製の代替品
• サプライヤーとバリューチェーン
• 構造用複合材料の10年予測

第6章 化学推進材料と推進剤

• 化学推進方式の概要
• 貯蔵可能な推進剤
• 極低温推進剤
• 固体ロケット推進剤
• グリーンモノプロピラント
• ハイブリッド推進
• 燃焼室、スロート部、ノズル部の材質
• サプライヤーとバリューチェーン
• 化学推進材料の10年予測

第7章 電気推進用材料

• 現代の衛星におけるEPクラスと役割
• ホール効果スラスタ
• グリッド型イオン推進器（GIT）
• FEEPとコロイドスラスター
• パルスプラズマおよびアークジェットスラスタ
• 電気熱水推進と空気吸入推進
• キセノンに代わる推進剤
• キセノンとクリプトンのサプライチェーン
• サプライヤーとバリューチェーン
• EP材料および推進剤の10年間の予測

第8章 宇宙空間対応型太陽光発電

• ミッションクラスごとの電力要件
• III-V族多接合（3J）電池：主力製品
• 逆型多接合型（IMM）セル
• 宇宙向けペロブスカイト・オン・シリコンおよびオールペロブスカイト・タンデムセル
• 宇宙用シリコンおよびCIGS薄膜
• カバー材：セリウム添加ガラス、OSRカバーガラス、封止材
• アレイアーキテクチャ
• 具体的な電力ロードマップ
• サプライヤーとバリューチェーン
• 宇宙用太陽電池材料の10年予測

第9章 再突入および熱防護システム（TPS）

• 再突入時の物理学と熱流束の挙動
• 材料クラスの概要
• アブレーションTPS
• 再利用可能なTPS
• 超高温セラミックス（UHTC）
• 高温構造用セラミックマトリックス複合材料（CMC）
• 膨張式/展開式TPS
• サプライヤーとバリューチェーン
• TPS材料の10年間の予測

第10章 宇宙空間製造（ISM）原料およびISRU材料

• ISMのビジネスモデルと価値提案
• 微小重力下での製造
• 軌道式積層造形および組立
• 月面レゴリスとISRU
• サプライヤーとバリューチェーン
• ISMおよびISRU材料の10年間の予測

第11章 横断的材料と応用材料

• 配線、相互接続、フレキシブルエレクトロニクス
• 真空潤滑剤および極低温潤滑剤
• 光学コーティングおよび熱制御表面
• 表面処理と仕上げ
• EMIシールドとESD保護
• 特殊材料
• サプライヤーとバリューチェーン
• 横断的材料に関する10年間の予測

第12章 成長阻害要因の分析

• 重症度-時間フレームワーク
• サプライチェーン集中リスク
• 資格取得までの期間における障壁
• 規制圧力
• 地政学的輸出規制
• 労働力とスキル
• 収容能力の余裕
• シナリオの影響のサマリー

第13章 サプライチェーン分析

• 5段階のバリューチェーン構造
• 地域的な供給状況
• 地政学的な要衝
• サプライヤーの戦略的ポジショニング
• 垂直統合の動向
• 自社生産か外部購入かの意思意思決定の枠組み
• 戦略的意義

第14章 市場予測：2026年～2036年

• ヘッドライン予測- 基本シナリオ
• セグメント別の成長率
• 地域別区分
• アプリケーションクラスの内訳
• シナリオ分析
• 成長率上位10のサブセグメント
• 主要な予測結果

第15章 企業プロファイル（137社の企業プロファイル）

第16章 調査手法

第17章 参考文献