セラミックマトリックス複合材料の世界市場

世界のセラミックマトリックス複合材市場は2030年までに246億米ドルに達する見込み

セラミックマトリックス複合材の世界市場は、2024年に142億米ドルと推定されており、2024年から2030年の分析期間においてCAGR 9.6％で成長し、2030年までに246億米ドルに達すると予測されています。本レポートで分析対象となったセグメントの一つである航空宇宙・防衛用途は、10.6%のCAGRを記録し、分析期間終了時までに94億米ドルに達すると予測されています。自動車用途セグメントの成長率は、分析期間において10.6%のCAGRと推定されています。

米国市場は36億米ドルと推定される一方、中国は12.9%のCAGRで成長すると予測されています

米国におけるセラミックマトリックス複合材市場は、2024年に36億米ドルと推定されています。世界第2位の経済大国である中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR12.9％で推移し、2030年までに57億米ドルの市場規模に達すると予測されています。その他の注目すべき地域市場としては、日本とカナダが挙げられ、それぞれ分析期間中に6.3％、7.8％のCAGRで成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約7.2％のCAGRで成長すると見込まれています。

グローバルセラミックマトリックス複合材料市場- 主な市場動向と促進要因の概要

セラミックマトリックス複合材が次世代高性能材料となる理由

セラミックマトリックス複合材（CMCs）は、従来の材料では限界があった過酷な環境下での可能性を拡大する革新的な材料として登場しました。CMCsはセラミック繊維をセラミックマトリックス内に埋め込むことで製造され、従来のセラミックと比較して機械的特性を大幅に向上させます。この独自の組成により、耐食性、耐酸化性、耐極限温度性といったセラミック本来の強度を維持しつつ、固有の脆さを克服することが可能となります。従来のセラミックスは原子構造が硬いため応力下で破断しがちですが、CMCsにおけるセラミック繊維の補強は構造的靭性を付与し、致命的な破損を防ぎます。CMCsの最も重要な利点の一つは、1300℃を超える高温下でも構造的完全性を維持できる点であり、これは金属や超合金では達成が困難な特性です。高温環境下では金属は強度を失い性能が低下しますが、CMCは安定性を維持するため、熱と応力が激しい用途において不可欠な材料となります。この熱安定性、機械的強度、耐久性の組み合わせにより、CMCは航空宇宙、エネルギー、防衛、さらには医療分野での使用に理想的です。産業がより高い性能、効率性、持続可能性を追求する中、CMCが持つ本質的な利点は、過酷な条件下で多くの既存材料を上回る性能を発揮できる「未来の材料」としての地位を確立しています。

セラミックマトリックス複合材は主要産業をどのように変革しているのでしょうか？

セラミックマトリックス複合材の変革的な可能性は、技術的ニーズの最先端で活動する産業において最も顕著に表れています。航空宇宙分野では、ジェットエンジンのタービンブレード、燃焼室ライナー、排気ノズルといった重要部品へのCMC採用が急速に進んでいます。高温環境下での性能発揮能力により、エンジンの効率化が図られ、燃料効率の向上、排出ガスの削減、総合性能の向上につながっています。従来の金属合金と比較したCMCsの軽量性は、航空機の総重量を軽減することでこの効率性をさらに高め、結果として燃料消費量と運用コストの削減につながります。これらの利点は、環境に優しい航空技術への継続的な取り組みにおいて特に重要です。同様に、エネルギー分野においても、CMCsはガスタービン、特に発電用ガスタービンにおいてますます重要な役割を果たしています。これらのタービンにおける高温運転は熱効率の向上につながり、排出ガス削減と運用コスト低減に極めて重要です。さらに自動車産業では、ブレーキディスクやターボチャージャーローターなど、高い摩耗と熱にさらされる部品へのCMC採用が検討されています。これらの用途におけるCMCの採用は、寿命の延長、メンテナンスの削減、そして総合的な性能向上を約束します。防衛、宇宙探査、さらには医療機器においても、CMCの耐熱衝撃性、軽量性、耐久性といった特異な特性が、ニッチながらも拡大する用途を見出しており、過酷な環境下での信頼性が求められる分野におけるその汎用性をさらに浮き彫りにしています。

セラミックマトリックス複合材の普及を阻む課題とは？

セラミックマトリックス複合材が提供する多くの利点にもかかわらず、その普及はいくつかの重大な課題によって妨げられており、最も顕著なのは製造コストの高さです。CMCの製造プロセスは高度に複雑で、専門的な設備と専門知識を必要とします。これはまず、製造コストが高く精密なエンジニアリングを要するセラミック繊維自体の生産から始まります。これらの繊維をセラミックマトリックスに埋め込み、最終的な複合材料製品を焼結する後続の工程は、いずれも時間とコストを要します。その結果、CMCの単位当たりのコストは、金属や超合金などの従来材料よりも依然として大幅に高く、コスト重視の産業や大衆市場向け用途では利用しづらい状況です。もう一つの障壁は、CMCの加工や修理の難しさです。その極めて高い硬度と耐摩耗性は使用時には有益ですが、一度設置されると切削・成形・修理が困難となります。これにより、CMC使用時のライフサイクルコストが増加します。なぜなら、部品は従来の技術では修正や修理が不可能な場合が多いからです。さらに、業界全体での標準化が未だ不十分であり、異なるメーカーが性能特性が異なるCMCを製造しています。そのため、重要な用途において一貫性と信頼性を確保するためには、より広範な試験と検証が必要となります。これらの課題解決に向けた調査は進行中であり、積層造形などの製造技術革新により、CMC生産のコスト削減とスケーラビリティ向上が期待されています。しかしながら、これらの技術が主流となるまでは、高コストと技術的課題が普及の主要な障壁であり続けるでしょう。

セラミックマトリックス複合材市場の成長を牽引する要因は何でしょうか？

セラミックマトリックス複合材市場の成長は、いくつかの要因によって推進されています。主要な促進要因の一つは、航空宇宙および自動車分野における燃料効率の向上と排出ガス削減への関心の高まりです。排出ガスに関する世界的な規制が強化される中、メーカーはエンジンをより高温で効率的に稼働させる材料を求めており、CMCはその耐熱性と軽量性から解決策を提供しています。例えば航空宇宙産業では、より燃料効率の高い航空機への需要が高まる中、ジェットエンジン内部の極限温度に耐え、高効率運転を可能とするCMC部品の需要が増加しています。並行して、自動車産業における軽量材料への関心は、特に電気自動車（EV）において、航続距離の延長と車両全体の効率向上に不可欠な重量削減を実現するため、性能が重要な領域でのCMC需要を牽引しています。CMC市場の成長を後押しするもう一つの要因は、再生可能エネルギーおよび発電分野の拡大です。発電所で使用されるガスタービンは、効率向上のために高温での運転が求められており、CMCはこの変化に不可欠な存在となりつつあります。耐久性や効率を損なうことなくタービン内で発生する高熱に耐える能力は、熱効率の向上と温室効果ガス排出量の削減を実現する最適な材料として評価されています。さらに、3Dプリントや自動繊維配置といった製造技術の進歩により、生産コストの低減が進み、様々な産業分野でCMCがより利用しやすくなっております。これらの技術により、従来は困難または不可能であった複雑で精密な設計が可能となり、CMCの応用範囲が拡大しております。最後に、防衛、宇宙探査、バイオメディカル分野におけるCMCの需要が高まっております。これらの分野では、軽量性、強度、耐熱性というCMCのユニークな特性の組み合わせが、ミッションの成功に不可欠だからです。

セグメント：

マトリックスタイプ（酸化物/酸化物、C/C、C/SiC、その他マトリックスタイプ）、用途（航空宇宙・防衛、自動車、電気・電子機器、エネルギー・電力、その他用途）

調査対象企業の例

• Applied Thin Films, Inc.
• CeramTec GmbH
• COI Ceramics, Inc.
• Composites Horizons（CHI）
• CoorsTek, Inc.
• General Electric Company
• Lancer Systems
• Pyromeral Systems S.A.
• SGL Group-The Carbon Company
• Starfire Systems, Inc.
• Ultramet
• United Technologies Corporation（UTC）

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関税影響係数

当社の新リリースでは、Global Industry Analystsが予測する、本社所在国、製造拠点、輸出入（完成品およびOEM）に基づく企業の競争力変化に伴い、地域市場への関税の影響を組み込んでおります。この複雑かつ多面的な市場現実は、売上原価（COGS）の増加、収益性の低下、サプライチェーンの再構築など、ミクロおよびマクロの市場力学を通じて競合他社に影響を及ぼすでしょう。

目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• スペイン
• ロシア
• その他欧州
• アジア太平洋地域
• オーストラリア
• インド
• 韓国
• その他アジア太平洋地域
• ラテンアメリカ
• アルゼンチン
• ブラジル
• メキシコ
• その他ラテンアメリカ
• 中東
• イラン
• イスラエル
• サウジアラビア
• アラブ首長国連邦
• その他中東
• アフリカ

第4章 競合