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市場調査レポート
商品コード
1503305
超伝導体市場の2030年までの予測: タイプ別、用途別、地域別の世界分析Superconductors Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Type (High Temperature and Medium Temperature), Application (Defense and Military, Electronics, Medical and Other Applications) and By Geography |
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カスタマイズ可能
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超伝導体市場の2030年までの予測: タイプ別、用途別、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年06月06日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、世界の超伝導体市場は2024年に69億7,000万米ドルを占め、予測期間中のCAGRは12.6%で成長し、2030年には142億1,000万米ドルに達する見込みです。
超伝導体とは、臨界温度以下に冷却されると電気抵抗ゼロを示し、磁場を放出する材料のことです。超伝導として知られるこの現象は、1911年にハイケ・カメリン・オンネスによって、絶対零度(-273.15℃)を数度上回る温度まで冷却した水銀で初めて観測されました。超伝導体は、エネルギーを失うことなく大電流を流すことができるため、多くの用途で極めて重要であり、送電、医療用画像処理(MRI装置)、粒子加速器などの分野に革命をもたらす可能性があります。
ヘルス・システム・トラッカーによると、2020年、米国には人口100万人当たり40.4台のMRI装置が設置され、日本を除く比較的に豊かな国々(55.2台)よりもかなり多くなります。
エネルギー効率に対する需要の高まり
エネルギー効率に対する需要の高まりは、低温で抵抗ゼロで電気を通すという超伝導体のユニークな能力により、超伝導体の進歩を促しています。超伝導体は、送電網や再生可能エネルギーシステムから高速輸送や医療機器に至るまで、様々な技術に革命をもたらす計り知れない可能性を秘めています。送電中や運転中のエネルギー損失を大幅に削減することで、超伝導体はエネルギー・インフラの効率性と持続可能性を大幅に高めることができます。この能力は、資源を節約するだけでなく、運用コストを下げ、環境への影響を低減し、気候変動と闘う世界の取り組みと一致します。
規制上の課題
主要な問題の一つは、超伝導体製造に使用される材料を取り巻く厳しい規制であり、特に環境への影響と安全基準に関するものです。これらの規制は、しばしば広範な試験と認証プロセスを必要とし、メーカーにとってはコストと時間のかかるものとなります。超伝導技術、特に高温超伝導体を含む技術は、エネルギー伝送や医療機器のような重要なインフラへの応用に関連する規制上のハードルに遭遇する可能性があります。規制機関は、広く商業利用を承認する前に、性能、信頼性、安全性の徹底的な検証を要求することが多いです。
医療用イメージングの進歩
医療用イメージングの進歩は、超伝導体の統合から大きな恩恵を受けています。超伝導体は、臨界温度以下に冷却されると電気抵抗ゼロを示す物質であり、MRI(磁気共鳴画像法)のような技術に不可欠な強力な磁石の創出を可能にします。これらの磁石は、人体内の組織や臓器を高解像度で画像化するために不可欠な、強力で安定した磁場を作り出します。最近の超伝導技術の動向は、MRI装置の改良につながり、その感度と画質を向上させています。超伝導体によって達成された高い磁場強度は、スキャン時間の短縮とより詳細な解剖学的情報を可能にし、より迅速で正確な診断を容易にしています。
貿易制限
貿易制限は、研究、開発、生産に不可欠な重要な材料や技術へのアクセスを制限することで、超伝導体市場を大きく阻害する可能性があります。超伝導体は希土類元素や特殊合金に依存することが多く、これらは貿易関税や禁輸措置の対象となる可能性があります。このような制限はコストを上昇させ、市場競争力を低下させ、業界内の技術革新を遅らせる可能性があります。しかし、国際的な協力や技術移転の障壁は、超伝導材料や応用の進歩に不可欠な知識や専門知識の交換を妨げています。
当初、サプライチェーンや製造工程の混乱により、原材料の遅延や不足が生じ、生産に支障をきたしました。操業停止や制限により、超伝導技術の主要な消費者であるヘルスケア、エネルギー、輸送などの主要部門からの需要も減少しました。景気後退は研究開発の予算削減を促し、超伝導の新用途への革新と投資を鈍化させました。しかし、世界がリモートワークやデジタルソリューションに順応するにつれ、通信やコンピューティング用の超伝導エレクトロニクスのように、関心が高まった分野もあった。
予測期間中、中温セグメントが最大となる見込み
予測期間中、中温セグメントが最大となる見込み。中温超伝導体とは、絶対零度に近い極低温を必要とする従来の超伝導体よりもかなり高い温度で超伝導特性を示す材料を指します。中温超伝導体の開発は超伝導分野での大きな進歩であり、磁気共鳴画像装置(MRI)、送電、粒子加速器などの分野での実用化を可能にしています。
予測期間中、エレクトロニクス分野のCAGRが最も高くなると予想されます。
予測期間中、CAGRが最も高くなると予想されるのはエレクトロニクス分野です。超伝導体は、臨界温度以下に冷却されると抵抗ゼロで電気を通す材料であり、電子部品や電子機器への統合が進んでいます。この強化は主に、エネルギー損失なしに大電流を流すことができ、高い効率と性能を必要とする用途に理想的であることが背景にあります。エレクトロニクス分野では、超伝導体は量子コンピューティングに利用されており、そのユニークな特性により、より強力で高速な処理装置の開発が可能になっています。また、高速データ転送システムにおいても重要な役割を果たし、通信ネットワークの効率を高め、磁気共鳴画像装置(MRI)の性能を向上させています。
推定期間中、北米地域が最大のシェアを占めました。米国、カナダ、メキシコなどの北米諸国は、国境を越えて資源、専門知識、研究努力を結集することで、超伝導技術の開発を加速させてきました。このような共同研究は、知識交換、最先端施設へのアクセス、共同資金提供の機会を促進し、超伝導研究で達成可能なことの限界を押し広げます。例えば、大学、国立研究所、民間企業間の共同研究イニシアチブは、革新的なアイデアや実験結果の共有を可能にし、地域全体で超伝導材料やデバイスの迅速な試作と商業化につながります。
欧州地域は予測期間中、収益性の高い成長を維持する見込みです。戦略的な政策と投資を通じて、規制機関は超伝導技術の研究、開発、商業化に資する環境を育成しています。このような規制には、資金提供イニシアティブ、税制優遇措置、共同研究プログラムなどが含まれることが多く、イノベーションを奨励し、地域全体の官民両セクターからの投資を誘致しています。さらに、欧州政府によって設定された厳しい環境基準やエネルギー効率基準が、エネルギー伝送や医療用画像処理などの様々な用途における超伝導体の需要を後押ししています。
According to Stratistics MRC, the Global Superconductors Market is accounted for $6.97 billion in 2024 and is expected to reach $14.21 billion by 2030 growing at a CAGR of 12.6% during the forecast period. Superconductors are materials that exhibit zero electrical resistance and expel magnetic fields when cooled below a critical temperature. This phenomenon, known as superconductivity, was first observed in 1911 by Heike Kamerlingh Onnes in mercury cooled to a few degrees above absolute zero (-273.15°C). Superconductors are crucial in numerous applications due to their ability to carry large currents without energy loss, which can revolutionize fields such as power transmission, medical imaging (MRI machines), and particle accelerators.
According to the Health System Tracker, in 2020, the USA has 40.4 MRI machines per million people, considerably more than most comparably rich countries excluding Japan (55.2).
Increasing demand for energy efficiency
The increasing demand for energy efficiency is driving advancements in superconductors due to their unique ability to conduct electricity with zero resistance at low temperatures. Superconductors hold immense potential to revolutionize various technologies, from power grids and renewable energy systems to high-speed transportation and medical devices. By drastically reducing energy loss during transmission and operation, superconductors can significantly enhance the efficiency and sustainability of energy infrastructure. This capability not only conserves resources but also lowers operational costs and reduces environmental impact, aligning with global efforts to combat climate change.
Regulatory challenges
One primary issue is the stringent regulations surrounding materials used in superconductor manufacturing, particularly concerning their environmental impact and safety standards. These regulations often necessitate extensive testing and certification processes, which can be costly and time-consuming for manufacturers. Superconducting technologies, especially those involving high-temperature superconductors, may encounter regulatory hurdles related to their application in critical infrastructure like energy transmission and medical devices. Regulatory bodies often require thorough validation of performance, reliability, and safety before approving widespread commercial use.
Advancements in medical imaging
Advancements in medical imaging are significantly benefiting from the integration of superconductors. Superconductors, materials that exhibit zero electrical resistance when cooled below a critical temperature, enable the creation of powerful magnets essential for technologies like MRI (Magnetic Resonance Imaging). These magnets produce strong, stable magnetic fields crucial for high-resolution imaging of tissues and organs within the human body. Recent developments in superconductor technology have led to improvements in MRI machines, enhancing their sensitivity and image quality. Higher magnetic field strengths achieved through superconductors allow for faster scan times and more detailed anatomical information, facilitating quicker and more accurate diagnoses.
Restriction on trade
Restrictions on trade can significantly hinder the superconductors market by limiting access to critical materials and technologies essential for research, development, and production. Superconductors often rely on rare earth elements and specialized alloys that may be subject to trade tariffs or embargoes. Such restrictions can increase costs, reduce market competitiveness, and slow down innovation within the industry. However, barriers to international collaboration and technology transfer hinder the exchange of knowledge and expertise, which are crucial for advancements in superconducting materials and applications.
Initially, disruptions in supply chains and manufacturing processes caused delays and shortages in raw materials, hindering production. Lockdowns and restrictions also led to reduced demand from key sectors such as healthcare, energy, and transportation, which are major consumers of superconducting technologies. The economic downturn prompted budget cuts in research and development, slowing down innovation and investment in new applications of superconductors. However, as the world adapted to remote work and digital solutions, some segments, like superconducting electronics for telecommunications and computing, saw increased interest.
The Medium Temperature segment is expected to be the largest during the forecast period
Medium Temperature segment is expected to be the largest during the forecast period. Medium temperature superconductors refer to materials that exhibit superconducting properties at temperatures significantly higher than conventional superconductors, which require extremely low temperatures near absolute zero. These materials are typically metallic compounds containing elements such as yttrium, barium, copper, and oxygen (YBCO), which become superconducting at temperatures above 30 K. The development of medium temperature superconductors has been a significant advancement in the field of superconductivity, enabling practical applications in areas like magnetic resonance imaging (MRI), power transmission, and particle accelerators.
The Electronics segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Electronics segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Superconductors, materials that conduct electricity with zero resistance when cooled below a critical temperature, are being increasingly integrated into electronic components and devices. This enhancement is primarily driven by their ability to carry large currents without energy loss, making them ideal for applications requiring high efficiency and performance. In electronics, superconductors are utilized in quantum computing, where their unique properties enable the development of more powerful and faster processing units. They also play a crucial role in high-speed data transfer systems, enhancing the efficiency of telecommunications networks and improving the performance of magnetic resonance imaging (MRI) machines.
North America region dominated the largest share during the extrapolated period. By pooling resources, expertise, and research efforts across borders, countries within North America, such as the United States, Canada, and Mexico, have accelerated the development of superconducting technologies. These collaborations facilitate knowledge exchange, access to cutting-edge facilities, and joint funding opportunities, thereby pushing the boundaries of what is achievable in superconductivity research. For instance, joint research initiatives between universities, national laboratories, and private industries allow for the sharing of innovative ideas and experimental results, leading to faster prototyping and commercialization of superconducting materials and devices across the region.
Europe region is poised to hold profitable growth over the projection period. Through strategic policies and investments, regulatory bodies are fostering an environment conducive to research, development, and commercialization of superconductor technologies. These regulations often include funding initiatives, tax incentives, and collaborative research programs that encourage innovation and attract investment from both public and private sectors across the region. Moreover, stringent environmental and energy efficiency standards set by European governments have propelled the demand for superconductors in various applications such as energy transmission and medical imaging.
Key players in the market
Some of the key players in Superconductors market include Bruker Corporation, Ceraco Ceramic Coating GmbH, Cryogenic Limited, Hitachi, Ltd, Hyper Tech Research Inc, Mitsubishi Electric Corporation, Nexans SA, Oxford Instruments plc, Siemens AG, Toshiba Corporation and Zenergy Power plc.
In June 2024, Siemens and BASF collaborate on driving circular economy. Siemens circuit breaker is the first electrical safety product to use plastic components where fossil raw materials have been replaced by biomethane derived from recycled biowaste.
In February 2024, Nexans to acquire Italian cable manufacturer La Triveneta Cavi. The agreement will help Nexans expand its cable portfolio and will put the company in a position to profit from the increasing demand for fire safety cables, which is predicted to rise at a compound annual growth rate of more than 13% between 2021 and 2030.