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市場調査レポート
商品コード
1630191
放電プラズマ焼結：世界の市場シェア分析、産業動向・統計、成長予測（2025年～2030年）Global Spark Plasma Sintering - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2025 - 2030) |
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カスタマイズ可能
適宜更新あり
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価格
| 放電プラズマ焼結：世界の市場シェア分析、産業動向・統計、成長予測（2025年～2030年） |
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出版日: 2025年01月05日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 120 Pages
納期: 2～3営業日
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- 概要
- 目次
概要
放電プラズマ焼結の世界市場は予測期間中にCAGR 5.9%を記録する見込みです。
主なハイライト
- ここ数十年、高電流強度に基づく精緻化技術が産業分野から大きな関心を集めています。これらの技術の中で、放電プラズマ焼結はここ数年で最も採用されている方法として浮上してきました。SPS技法は、様々な材料を高速かつ効率的に緻密化できることと、固体合成や合成を行うのに適した装置であることから、近年、材料科学や材料加工において大きな進歩を遂げています。
- SPSはFASTとも呼ばれ、ナノ材料から品質中心の製品を開発する高速粉末圧密技術です。この技術は、ナノ結晶の微細構造を保持し、興味深い機能特性を持つ材料を作り出すことができるため、大きな注目を集めています。SPSシステムは、ホットプレス（HP）焼結、熱間静水圧プレス（HIP）、大気炉といった従来の方法を凌駕しています。マイクロスパーク／プラズマは、SPSプロセスで提案されている様々な物理的メカニズムの中で最も一般的な技術です。
- 近年、SPSは、高強度、超微細結晶材料、分散強化材料、熱電材料、金属-ダイヤモンド（または一般に金属-炭素）複合材料、スパッタターゲットの製造に適した選択肢として浮上しています。さらに、このプロセスは、成形中の焼結体内の温度勾配の調整を容易にします。これにより、特性の大きく異なる勾配材料や層状材料（ZrO2/ステンレス鋼、Al2O3/チタンなど）の製造が可能になります。
- 粉末を圧密するためのツールとしてSPS法の採用が増加していることは、近年発表された多数の論文によっても実証されています。SPSはまだ新しい技術ではあるが、最近の動向、研究開発、応用はますます目につくようになり、研究部門や産業部門から大きな注目を集めています。例えば、SPSの最も一般的な用途の一つは、窒化チタンのような高融点材料の焼結です。窒化チタンは、耐食性が高く、強度が高く、比較的軽量であるため、航空宇宙産業でコンプレッサー、タービン、エンジン内の圧力配管に広く使用されています。これらの要因が、自動車や防衛分野への展開を加速させています。
- SPSの産業用途には、燃料電池材料、高強度で耐摩耗性の工具、スパッタ・ターゲット、研磨材用ダイヤモンド成形、ナノメートル単位の微細構造の維持が求められる純金属や混合金属、セラミックス、サーメットの開発などがあります。革新的な金属、工業製品および消費者製品における複合材料、セラミックの採用が増加していることは、それらの入手可能性の増大と製造コストの低下により、予測期間中に成長すると予想されます。
- さらに、COVID-19の封鎖期間中、SPSでは多くの種類の調査が実施され、調査された市場の成長に好影響を与えました。例えば、2021年4月、アイダホの研究者は、高性能部品を安価で耐久性のあるものにする産業を支援します。アイダホ国立研究所は、業界が効率的なSPS製造プロセスを設計できるよう、高度な機能を開発しました。この種の機械としては世界最大級である同研究所の最新設備により、新素材を工業的に適切な規模で製造することが可能になった。INLは、ベンチスケールでの小規模な実験支援から、産業スケール、大型、高スループットのシステムまで、4台のカスタムSPS装置を設計・製造しました。
- しかし、SPSには時間と費用という大きな先行投資が必要です。操作上の変数には、ヒートランプレート、材料特性、ダイ設計と材料、ホールド温度と時間、フォースストラテジー、真空、大気条件、電源設定、冷却条件などが含まれるが、これらに限定されないです。これは市場成長の抑制要因として作用する可能性があります。
放電プラズマ焼結市場の動向
自動車分野が市場の成長を牽引すると予想される
- Mgマトリックス複合材料は、自動車や航空宇宙用途でますます使用されるようになっています。マグネシウム（Mg）とその合金は、自動車用途で人気のある金属です。これは主にMgの密度（1.74g/cm3）が低いことに起因しており、燃料消費と温室効果ガス排出の削減に役立っています。重量が重要視される用途への要求が高まるにつれ、これらの材料の機械的特性の強化が余儀なくされています。その方法のひとつが、Mgの軽量性とセラミックの優れた強度と剛性を組み合わせることです。
- この組み合わせにより、Mgをベースとする金属-マトリックス複合材料は、重要な工学用途の先端材料としてますます魅力的になっています。Mg-マトリックス複合材料は、一般に成形法や粉末冶金法によって製造されるが、有望な方法のひとつに放電プラズマ焼結（SPS）があります。この方法は、粉末材料の粒径が大きくなる前に結晶粒を保護するため、また従来の焼結では困難な粉末材料を早期にクライオミリングするために望まれています。
- 自動車産業、特に電気自動車分野は、研究市場ベンダーにとって大きなビジネスチャンスの一つであり、SPSは熱電発電機の開発に使用されています。この開発中のグリーン・テクノロジーは、エンジンの排気ガスや工業プラントの廃熱を電気に変換します。
- 例えば、国際エネルギー機関の「Global EV Outlook 2022」のデータによると、2021年の電気自動車（EV）の販売台数は2020年の2倍となり、660万台という新記録を達成しました。2012年に世界で販売された電気自動車はわずか12万台だった。2021年には世界の自動車販売台数の10%近くが電気自動車となり、2019年の市場シェアの4倍となります。2022年の電気自動車の世界販売台数は力強く上昇しており、第1四半期の販売台数は200万台で、2021年の同時期から75％増加しています。
- さらに、中国汽車工業協会（CAAM）によると、2021年には中国で290万台以上のバッテリー電気自動車が販売され、2020年比で162％増加しました。さらに、同年に中国で販売されたプラグイン・ハイブリッド車は約60万3,000台で、2020年比で140%増加しました。EV需要の急増は、研究市場にとって有利な機会を提供すると期待されています。
著しい成長を遂げるアジア太平洋地域
- アジア太平洋地域は、世界の製造業、特に電子・半導体産業における優位性から、SPSシステムの主要な採用国の一つです。
- 例えば、世界半導体貿易統計（WSTS）によると、中国の半導体売上高は2022年4月に167億3,000万米ドルに達しました。2022年4月の数字は、売上高が148億米ドルに達した2021年4月からの増加を示しています。
- 国際的な品質基準への準拠が進むにつれ、アジア太平洋地域では医療ツーリズム産業も成長しています。骨の人工代替物など、カスタマイズされた生体材料には高い耐久性と強度が求められます。国立保健統計センター（NCHS）によると、インドにおける人工股関節置換術の費用は、欧米諸国の少なくとも5分の1程度です。外国人患者を惹きつけ、SPS人工関節用生体材料のニーズは高まっています。
- デジタル化の動向は、調査対象市場でも見られます。市場ベンダーは、タッチスクリーン制御パッケージやHTML-5インターフェイスのような新機能を備えた製品を提供しており、最新のウェブ・ブラウザを備えたコンピューターであれば、誰でも炉に接続し、システムを安全に制御することができます。ベンダーはまた、データを自動的に取り込み、無制限の仮想ストレージを提供する技術も提供しています。
- この地域の国々は、軍事・防衛への支出が最も多い国の上位にもランクインしています。例えば、中国は2022年3月、年間国防予算を2021年の2,090億米ドルから7.1％増の2,300億米ドルに増額しました。中国の国防費増額は、人民解放軍が戦略的なインド太平洋地域で筋肉を柔軟化させる事件を増やしている中で行われました。このような事例は、調査された市場拡大のためのいくつかの機会を提供します。
放電プラズマ焼結産業の概要
世界の放電プラズマ焼結市場は、Thermal Technology LLCのような主要企業が市場を独占しており、統合されています。サービスプロバイダは、設置に高い資本コストと技術に関する専門知識を必要とするため、市場への新規参入が課題となっています。
- 2022年6月-サフラン・コーポレート・ベンチャーズは、放電プラズマ焼結（SPS）の専門技術を開発したフランスの新興企業Sintermat社に対し、600万ユーロを超える資金調達ラウンドの一環として、パートナーとの共同出資を行ったと発表しました。他の投資家は、UI Investissement社、Carvestファンドを通じたCredit Agricole de Champagne-Bourgogne社、フランス国防調達機関DGA（Direction Generale de l'Armement）に代わってBpifrance Investissement社が運用するDefinvestファンドです。
その他の特典：
- エクセル形式の市場予測（ME）シート
- 3ヶ月間のアナリスト・サポート
目次
第1章 イントロダクション
- 調査の前提条件と市場定義
- 調査範囲
第2章 調査手法
第3章 エグゼクティブサマリー
第4章 市場洞察
- 市場概要
- 業界の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
- 供給企業の交渉力
- 消費者の交渉力
- 新規参入業者の脅威
- 競争企業間の敵対関係
- 代替品の脅威
- 産業バリューチェーン分析
- COVID-19の業界への影響評価
第5章 市場力学
- 市場促進要因
- 地域全体での防衛予算の増加
- 市場抑制要因
- 高度に統合された市場
第6章 市場の進化
第7章 材料別の市場動向
第8章 各種高度焼結技術の動向
第9章 市場セグメンテーション
- エンドユーザー用途別
- 自動車
- 製造業
- エネルギー・電力
- 航空宇宙・防衛
- その他エンドユーザー用途
- 地域別
- 北米
- 欧州
- アジア太平洋
- ラテンアメリカ
- 中東・アフリカ
第10章 競合情勢
- 企業プロファイル
- Fuji Electronic Industrial Co. Ltd.
- Dr Fritsch GmbH & Co KG
- Thermal Technology LLC
- FCT Systeme GmbH
- MTI Corporation
- Shanghai HaoYue Furnace Technology Co.,Ltd.
- Elenix Inc.
- Toshniwal Instruments Madras Pvt. Ltd.
- SinterLand Inc.
第11章 投資分析
第12章 今後の動向
目次
Product Code: 61430
The Global Spark Plasma Sintering Market is expected to register a CAGR of 5.9% during the forecast period.
Key Highlights
- In the last couple of decades, elaboration techniques based on high current intensities have attracted substantial interest from industrial sectors. Among these techniques, spark plasma sintering has emerged as the most adopted method in the last few years. The SPS technique has recently made significant advancements in materials science and materials processing due to the capability of fast and efficient densification of various materials and the suitability of the equipment for conducting solid-state syntheses and syntheses.
- SPS, also known as FAST, is a high-speed powder consolidation technology that develops quality-centered products from nanomaterials. The technology has gained significant attention for its ability to retain nanocrystalline microstructures and create materials with interesting functional properties. SPS systems have surpassed conventional methods, like hot press (HP) sintering, hot isostatic pressing (HIP), or atmospheric furnaces. Micro-spark/plasma is the most common technique among various proposed physical mechanisms for the SPS process.
- In recent years, SPS has emerged as the preferred option for producing high-strength, ultra-fine crystalline materials; dispersion strengthened materials, thermoelectric or metal-diamond (or generally metal-carbon) composite materials, and sputter targets. Besides, the process facilitates the adjustment of temperature gradients within the sintering body during compaction. It enables the production of gradient and layered materials with widely differing properties (e.g., ZrO2/stainless steel, Al2O3/titanium).
- The increasing adoption of the SPS method as a tool for consolidating powders is also demonstrated by a large number of papers published in recent years. Although SPS is still an emerging technology, slow developments, research, and applications have been increasingly witnessed in recent years, attracting great attention from the research and industrial sectors. For instance, one of the most common applications of SPS is the sintering of high melting point materials, such as titanium nitride. They have been extensively used in the aerospace industry for compressor, turbine, and pressure piping in an engine, owing to their high corrosion resistance, high strength, and relatively lightweight. These factors are fuelling their deployment in the automotive and defense sector.
- Some of the industrial applications of SPS include fuel cell materials, high strength and wear-resistant tooling, sputter targets, diamond compaction for abrasives, and the development of pure or mixed metallics, ceramics, or cermets, where maintaining nanometric and fine microstructure is required. The increasing adoption of innovative metals, composite materials in industrial and consumer products, and ceramics is anticipated to grow during the forecast period, owing to their increasing availability and decreasing manufacturing costs.
- Moreover, during the COVID-19 lockdown, many types of research were carried out in the SPS, which had a positive influence on the studied market growth. For instance, in April 2021, IDAHO researchers will help the industry make high-performance parts inexpensive and durable. Idaho National Laboratory developed advanced capabilities to help the industry design efficient SPS manufacturing processes. The lab's latest addition, one of the largest machines of its kind worldwide, makes it possible to manufacture new materials at industrially relevant scales. INL designed and built four custom SPS machines that range from supporting small experiments on the bench scale to industrial-scale, large-format, and high-throughput systems.
- However, SPS requires a significant up-front investment in time and expense. The operational variables include but are not limited to heat ramp rates, material properties, die design and material, hold temperatures and times, force strategies, vacuum, atmospheric conditions, power settings, and cooling conditions. This can act as a restraining factor to the growth of the market.
Spark Plasma Sintering Market Trends
The Automotive Segment is Expected to Drive the Market's Growth
- Mg-matrix composites are increasingly used in automotive and aerospace applications. Magnesium (Mg) and its alloys are popular metals in automotive applications. It results mainly from the low density (1.74 g/cm3) of Mg, which aids in reducing fuel consumption and greenhouse gas emissions. The increasing demand for weight-critical applications enforces the enhancement of the mechanical properties of these materials. One of the ways is to combine the light weight of Mg with the superior strength and stiffness of a ceramic.
- Resulting from this mix, metal-matrix composites based on Mg are increasingly more appealing as advanced materials for important engineering applications. Mg-matrix composites are generally fabricated by molding and powder metallurgy methods; one of the promising ones is spark plasma sintering (SPS). This method is desired for earlier cryomilling of powder materials to protect grains before they increase in size and for powder materials that are difficult to sinter by conventional sintering.
- The automotive industry, especially the Electric Vehicle sector, is one of the significant opportunities for studied market vendors, where SPS is used in the development of thermoelectric generators. This developing green technology converts waste heat from engine exhaust and industrial plants into electricity.
- For instance, according to the International Energy Agency's Global EV Outlook 2022 data, sales of electric vehicles (EVs) doubled in 2021 from 2020 to a new record of 6.6 million. In 2012, just 120 000 electric cars were sold worldwide. Nearly 10% of global car sales were electric in 2021, four times the market share in 2019. The global sales of electric cars are rising strongly in 2022, with 2 million sold in the first quarter, up 75% from the same period in 2021.
- Further, according to the China Association of Automobile Manufacturers (CAAM), in 2021, over 2.9 million battery electric vehicles were sold in China, growing 162% compared to 2020. Moreover, about 603,000 plug-in hybrid cars were sold in China during the same year, an increase of 140% compared to 2020. The upsurge in demand for Evs is expected to offer lucrative opportunities for the studied market.
Asia Pacific Region to Witness Significant Growth
- Asia-Pacific is one of the major adopters of the SPS systems, owing to its dominance in the global manufacturing sector, especially in the electronic and semiconductor industries.
- For instance, according to World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), semiconductor sales in China reached USD 16.73 billion in April 2022. The April 2022 figure marks an increase from April 2021, when the sales reached USD 14.8 billion.
- With the growing compliance with international quality standards, the medical tourism industry is also growing in the Asia Pacific region. Customized bio-materials, such as artificial replacements for bones, require high durability and strength. According to the National Centre for Health Statistics (NCHS), the cost of hip replacement surgery in India is lower by at least a fifth of the cost in western countries. Attracting foreign patients, the need for SPS joint replacement biomaterials is growing.
- The growing trend of digitization is also witnessed in the studied market. Market vendors are offering products with new features, such as an integrated touch screen control package and full HTML-5 interface, that enables any computer with a modern web browser to connect to the furnace and control the system securely. Vendors are also offering techniques through which data is automatically captured and provides unlimited virtual storage.
- The countries in the region are also in the top listings of the highest spenders on military and defense. For instance, in March 2022, China hiked its annual defense budget by 7.1% to USD 230 billion from USD 209 billion in 2021, three times that of India's military spending. China's hike in defense spending comes amid the People's Liberation Army's growing incidents of muscle-flexing in the strategic Indo-Pacific region. Such instances offer several opportunities for the expansion of the studied market.
Spark Plasma Sintering Industry Overview
The Global Spark Plasma Sintering Market is consolidated with the presence of key players like Thermal Technology LLC dominating the market. The service provider requires high capital cost and expertise with the technology for the installation, which is challenging the entry of new players in the market.
- June 2022 - Safran Corporate Ventures announced that it had made a joint investment with partners in the company Sintermat, a French startup that has developed expertise in spark plasma sintering (SPS), as part of a funding round exceeding EUR 6 million. The other investors comprised UI Investissement, Credit Agricole de Champagne-Bourgogne via its Carvest fund, and the Definvest fund managed by Bpifrance Investissement on behalf of the French defense procurement agency DGA (Direction Generale de l'Armement).
Additional Benefits:
- The market estimate (ME) sheet in Excel format
- 3 months of analyst support
TABLE OF CONTENTS
1 INTRODUCTION
- 1.1 Study Assumptions and Market Definition
- 1.2 Scope of the Study
2 RESEARCH METHODOLOGY
3 EXECUTIVE SUMMARY
4 MARKET INSIGHT
- 4.1 Market Overview
- 4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
- 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
- 4.2.2 Bargaining Power of Consumers
- 4.2.3 Threat of New Entrants
- 4.2.4 Intensity of Competitive Rivalry
- 4.2.5 Threat of Substitutes
- 4.3 Industry Value Chain Analysis
- 4.4 Assessment of the Impact of COVID-19 on the Industry
5 MARKET DYNAMICS
- 5.1 Market Drivers
- 5.1.1 Increase in Defense Budgets Across Geographies
- 5.2 Market Restraints
- 5.2.1 Highly Consolidated Market
6 MARKET EVOLUTION
7 MARKET TRENDS REGRDING DIFFERENT MATERIALS
8 TRENDS REGARDING DIFFERENT TYPES OF ADVANCED SINTERING TECHNOLOGIES
9 MARKET SEGMENTATION
- 9.1 By End-user Application
- 9.1.1 Automotive
- 9.1.2 Manufacturing
- 9.1.3 Energy & Power
- 9.1.4 Aerospace & Defense
- 9.1.5 Other End-user Applications
- 9.2 By Geography
- 9.2.1 North America
- 9.2.2 Europe
- 9.2.3 Asia Pacific
- 9.2.4 Latin America
- 9.2.5 Middle East and Africa
10 COMPETITIVE LANDSCAPE
- 10.1 Company Profiles
- 10.1.1 Fuji Electronic Industrial Co. Ltd.
- 10.1.2 Dr Fritsch GmbH & Co KG
- 10.1.3 Thermal Technology LLC
- 10.1.4 FCT Systeme GmbH
- 10.1.5 MTI Corporation
- 10.1.6 Shanghai HaoYue Furnace Technology Co.,Ltd.
- 10.1.7 Elenix Inc.
- 10.1.8 Toshniwal Instruments Madras Pvt. Ltd.
- 10.1.9 SinterLand Inc.
