受動放射冷却 (PRC・PDRC・関連技術) の技術および市場：2026-2046年

サマリー

冷却技術は、よりコンパクトで設置が容易、信頼性が高く、長寿命である傾向があり、有毒、希少、可燃性の材料を回避できることから、徐々に固体冷却方式へと移行しつつあります。中には電源を必要としないものもあります。現在の蒸気圧縮冷却とは異なり、これらは周囲を加熱しないため、地球温暖化の問題や、AIデータセンター、6G通信、1kW級のマイクロチップなど、より高温になるシステムの冷却負荷を悪化させる問題を回避できます。

固体冷却の中で最も成功している形態は、受動放射冷却 (PRC)、あるいは受動昼間放射冷却 (PDRC) と考えられています。これは、近赤外線の大気透過帯域を利用して、反射と宇宙空間への放射という2つの機能を1つの構造に統合したものです。

受動放射冷却 (PRC) ユニットの市場規模は、現在の約2億米ドルから、20年後には180億米ドルを超えると見込まれています。PRCを採用したアパレルや建築用外装材などの製品は、その数倍の規模になると予想されます。

当レポートでは、受動放射冷却 (PRC) の市場を調査し、現在および今後の冷却需要、従来型および新興の冷却技術の比較、受動放射冷却 (PRC) の概要、材料、利点と用途、PRCおよび関連技術の主要企業、PRCの製造技術、市場機会と将来の展望などをまとめています。

第1章 エグゼクティブサマリーと結論

• 本レポートの目的
• 調査手法
• 主な結論と材料分析
• 3つのSWOT評価
• 熱メタマテリアルと冷却技術のロードマップ (市場別・技術別)
• 市場予測
  • メタデバイス市場：電磁 vs 熱 (赤外線は電磁カテゴリに含む)
  • 熱メタデバイス市場：用途・セグメント別
  • 世界の冷却モジュールの市場規模 ：7技術別
  • 地上用放射冷却の商用製品性能
  • エアコンの市場規模：推移・予測
  • HVAC、冷蔵庫、冷凍庫、その他の冷却機器の世界市場：推移・予測
  • 冷蔵庫・冷凍庫の市場規模：推移・予測
  • 6G通信インフラおよび端末向け熱管理材料・構造 (6G成功前提)
  • 6G向け誘電体・熱伝導材料の市場規模 (地域別)

第2章 イントロダクション

• 概要
• 2026年から2046年にかけて多くの理由から冷却需要が増加
• 空調需要の増加と今後の要件の変化
• 従来型および新興の冷却技術の比較
• マイクロチップ冷却に関する新たな厳しい要件が到来
• 2030年以降の6Gにおける熱材料需要の増大の見込み
• 電子機器およびICT分野で新たに生じている冷却課題と機会
• 固体冷却の本質と、それが優先事項となっている理由
• 冷却技術は2026年から2046年にかけてスマートマテリアルへとどのように進化していくか
• 12種類の固体冷却の動作原理：10種類の性能評価で比較
• 冷却技術の注目度と成熟度 (2025年・2035年・2045年の3曲線)
• 固体素子メガトレンドの詳細
• PRCのSWOT分析と課題克服
• 広く使用され、提案されている望ましくない材料 (＝新たな機会)
• 適応型放射冷却と受動温度制御

第3章 受動放射冷却 (PRC) および関連トピック

• 概要
• PRCの基本と事例
• 放射冷却の現状
  • 総論
  • メタマテリアルの重要性とその他の選択肢
  • 材料分析
• 潜在的な利点と用途
  • 全体的な機会と進歩
  • ファサード、ソーラーパネル、窓、車両への応用
  • ウェアラブルPRC (繊維・布地)：2024～2026年の18の進歩とSWOT
  • PRCの冷却側を利用した熱電発電効率向上
  • 色と性能を両立する技術進展
  • エアロゲル・多孔材料アプローチ
  • 環境配慮型・低コストPRC材料の開発
• PRC・メタマテリアル冷却の重要進展
  • 概要
  • 適応型・多機能放射冷却および受動温度制御

第4章 PRCおよび関連技術の商業化企業

• 概要
• 3M (米国)
• BASF (ドイツ)
• Cryo-X Co (米国)
• i2Cool (米国)
• Kizawa Kougyo (日本)
• LifeLabs (米国)
• Pirta (英国)
• Plasmonics (米国)
• Radicool (米国・日本・マレーシアなど)
• SkyCool Systems (米国)
• SolCold (イスラエル)
• Spacecool Inc (米国)
• Spinoff from University of Massachusetts Amherst (米国)
• SRI (米国)

第5章 メタマテリアルを用いた受動放射冷却 (PRC)

• 概要およびSWOT分析
• 新たな理論的アプローチが新たな応用につながる例：2026年
• 2026年以前におけるPRCメタマテリアルおよび代替材料に関する研究例
• 透明および半透明の熱メタマテリアル
• メタマテリアルPRCによる熱電発電機の低温側出力向上

第6章 PRCの製造技術と材料

• 概要 (ニーズ、アプローチ、材料、付加製造 vs 切削加工)
• 付加製造における設計、製造、特性、応用
• 熱メタデバイスの3Dプリント
  • 熱メタデバイスの金属3Dプリント
  • 金属ポリマーおよび金属グラフェンを用いた熱メタデバイスの3Dプリンティング
  • 熱メタ構造における機能勾配材料
  • その他のマテリアルオプション
• 赤外線を制御する層状PRC向けプリント技術
• 熱メタマテリアルを用いたPRC向け材料および製造技術