世界のEV用相変化材料の市場規模、シェアおよび成長予測（2026年～2031年）

世界のEV用相変化材料市場は、2026年に9,000万米ドルと推計されており、予測期間中のCAGR25.9％で推移し、2031年までに2億8,500万米ドルに達すると見込まれています。

世界のEV用相変化材料市場は、電気自動車の熱管理における重要な技術分野として台頭しています。相変化材料は、物理的な状態が変化する際に潜熱を蓄えることで熱を吸収します。EVバッテリーにおいては、セル、モジュール、または熱インターフェースの周囲に配置することで、短時間の急激な発熱を吸収し、温度差を低減することができます。ポンプや冷凍ループとは異なり、相変化材料（PCM）は相転移中に電力を消費しません。これにより、熱のピークが連続的ではなく断続的に発生する場面において、付加価値が生まれます。

この市場は、バッテリーの出力密度の向上、急速充電、連続出力の向上、およびバッテリーパックの設計の小型化によって支えられています。これらの動向により、局所的な発熱や温度勾配が増大しています。PCM技術は、能動冷却をフル稼働させる必要が生じるタイミングを遅らせることができます。しかし、商業的な方向性としては、PCMのみのシステムよりもハイブリッドアーキテクチャへの注目が高まっています。PCMを液体冷却プレート、フィン、グラファイト構造、またはヒートパイプと組み合わせることで、従来のPCMが持つ比較的低い熱伝導率という課題に対処しつつ、過渡的な熱を緩衝する能力を維持することができます。

アジア太平洋地域は、電気自動車の生産、リチウムイオン電池の製造、および熱管理工学が集中しているため、主要な地域市場となっています。中国は最大の販売量を誇る市場である一方、日本と韓国は、先端材料、電池技術、およびエレクトロニクスの専門知識を提供しています。また、インドもPCMベースの電池熱管理に関する調査およびエンジニアリングの分野で、その存在感をますます高めています。

市場促進要因

バッテリーのエネルギー密度の向上により、熱バッファリングの価値が高まっています

• EV用バッテリーは、急速充電、高連続出力、およびコンパクトなパッケージングに対応するよう設計される傾向が強まっています。こうした要件により、高レートでの充電・放電時の発熱量が増加します。また、セル間やバッテリーモジュール内部で、より大きな温度勾配が生じる可能性もあります。
• 相変化材料（PCM）は、短時間の熱ピークを吸収し、強力な能動冷却が必要となるタイミングを遅らせることができます。これにより、冷却システムへの負担を軽減しつつ、バッテリー温度をより安定的に維持することが可能になります。メーカーが補助的なエネルギー消費を抑制しつつバッテリー性能の向上を図る中で、このアプローチの価値はますます高まっています。
• この技術は、熱ピークが一時的な場合に特に有効です。PCMは、高負荷時において熱を吸収し、その後、適切な熱管理経路を通じて蓄積された熱を放出または伝達することができます。

ハイブリッド冷却アーキテクチャが実用性を高める

• PCMと液体冷却を組み合わせたハイブリッド冷却システムは、主な発展分野となりつつあります。PCMは潜熱吸収を担い、液体冷却は持続的な熱除去を実現します。この組み合わせにより、熱伝導率が比較的低い材料を通じた熱伝達が困難であるという、受動型PCMシステムの大きな制限が解消されます。
• PCMを液体コールドプレート、フィン、グラファイト構造、ヒートパイプと統合することで、温度制御を改善できます。また、中程度の熱負荷時には、能動冷却システムの稼働を穏やかにすることも可能です。これにより、ハイブリッド構成は、PCMのみのシステムよりも高出力のEV用途に適したものとなります。
• また、調査により、PCMと銅製フィンやその他の導熱構造を組み合わせる可能性も実証されています。このような構成は、PCMの熱緩衝能力を維持しつつ、熱拡散性を向上させます。

材料工学は従来のパラフィンを超えて拡大しています

• 有機パラフィン系PCMは、その化学的安定性と予測可能な相変化挙動から、依然として広く研究されています。しかし、材料開発はバイオベース材料、塩水和物、共晶系、および熱伝導率を向上させた複合材料へと拡大しています。
• 複合PCMは、従来の材料が抱える熱伝導率の低さという課題を解決するため、特に重要です。膨張黒鉛、炭素構造体、金属フォーム、その他の導電性材料は、PCMへの熱の流入および流出を改善することができます。
• この開発により、自動車分野における潜在的な応用範囲が広がっています。また、適切な相転移温度、潜熱容量、熱伝導率、構造的安定性、および長期サイクル性能を兼ね備えた材料を提供できるサプライヤーにとって、新たなビジネスチャンスが生まれています。

市場抑制要因

重量およびパッケージング上の制約

• PCMは材料の質量を増やし、バッテリーパック内のスペースを占有します。これらの特性は、すでに車両の軽量化とバッテリーのエネルギー密度の最大化を目指しているEVメーカーにとって課題となる可能性があります。
• また、この材料は、パックの他の構成部品に干渉することなく、セルやモジュールの周囲に効果的に配置する必要があります。封止や構造的統合により、さらなる設計要件が加わる可能性があります。したがって、メーカーは、熱的なメリットが、追加の材料やパッケージングの要件を正当化するかどうかを評価する必要があります。

再凝固および放熱要件

• パッシブ型PCMシステムは相転移の際に熱を吸収しますが、材料を元の状態に戻すためには、蓄積された熱エネルギーを最終的に除去する必要があります。融解と再凝固の繰り返しは、熱設計や機械設計を複雑にする可能性があります。
• この制約により、主流の高出力EVにおいて、PCMが能動冷却を完全に置き換える可能性は低くなります。むしろ、この技術は液体冷却やその他の能動システムを補完する形になる可能性が高いでしょう。実用化は、熱性能、システムの複雑さ、材料コスト、およびパッケージング要件の間で適切なバランスを実現できるかどうかにかかっています。

熱伝導率の制約

• 多くの従来のPCMは、熱伝導率が比較的低くなっています。これにより、材料への熱の流入および流出が遅くなる可能性があります。熱伝導率を高める添加剤や構造部品によってこの制限に対処することは可能ですが、それにより材料コストや製造の複雑さが増す可能性もあります。
• その結果、複合材料や改良型PCMの配合開発は、この技術の商業的な実現可能性と密接に関連しています。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 市場スナップショット

• 市場概要
• 市場セグメンテーション

第3章 ビジネス情勢

• 市場促進要因
  • バッテリーのエネルギー密度の向上により、熱バッファリングの価値が高まります
  • ハイブリッド冷却アーキテクチャが商用化への適性を高める
  • 材料工学は、従来のパラフィンの枠を超えて拡大しています
• 市場抑制要因
  • 重量、包装、再固化が依然として商業上の制約となっています
• 市場機会
• ポーターのファイブフォース分析
• 業界バリューチェーン分析
• 自動車の安全性と材料要件

第4章 技術的展望

• 有機相変化材料
• 無機材料および共晶材料
• 複合材料および導電性を向上させた相変化材料（PCM）
• ハイブリッドPCM-液体冷却

第5章 世界のEV用相変化材料の市場：素材のタイプ別

• 有機相変化材料（PCM）
• 無機相変化材料（PCM）
• 共晶型相変化材料（PCM）
• 複合材料／高性能相変化材料（PCM）

第6章 世界のEV用相変化材料の市場：用途別

• バッテリーパックの熱管理
• パワーエレクトロニクス
• その他のEV用熱管理用途

第7章 世界のEV用相変化材料の市場：車両タイプ別

• 乗用バッテリー式電気自動車
• プラグインハイブリッド電気自動車
• 商用電気自動車
• 電動二輪車および三輪車

第8章 世界のEV用相変化材料の市場：フォーム別

• バルク／成形PCM
• カプセル化PCM
• 複合シートおよびパッド
• その他の形態

第9章 世界のEV用相変化材料の市場：地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• 南米
  • ブラジル
  • アルゼンチン
  • その他の南米諸国
• 欧州
  • ドイツ
  • 英国
  • フランス
  • イタリア
  • その他の欧州諸国
• 中東・アフリカ
  • サウジアラビア
  • アラブ首長国連邦
  • 南アフリカ
  • その他の中東・アフリカ諸国
• アジア太平洋
  • 中国
  • 日本
  • インド
  • 韓国
  • その他のアジア太平洋諸国

第10章 競合環境と分析

• 主要企業と戦略分析
• 市場シェア分析
• 製品開発、パートナーシップおよび協業
• 競合環境ダッシュボード

第11章 企業プロファイル

• Henkel AG & Co. KGaA
• Parker LORD
• Boyd Corporation
• Croda International Plc
• Honeywell International Inc.
• Climator Sweden AB
• Rubitherm Technologies GmbH
• Pluss Advanced Technologies Pvt. Ltd.
• PureTemp LLC
• PCM Products Ltd.
• Outlast Technologies LLC
• Phase Change Energy Solutions
• SGL Carbon SE
• Graphite India Limited
• Laird Thermal Systems

第12章 最近の動向

第13章 付録