航空宇宙複合材料市場規模・シェア
Mordor Intelligence による航空宇宙複合材料市場分析
航空宇宙複合材料市場は2025年に351.8億米ドルと評価され、2030年までに577.7億米ドルに達すると予測されており、予測期間中に10.43%のCAGRを記録する。燃料効率を向上させる軽量構造への強い需要、極超音速プログラムの拡大、リサイクル可能材料への需要の高まりが市場を形成する中核的な力である。従来の積層ラインの4~8倍の処理能力を提供する自動繊維配置(AFP)システム、単通路機バックログにおける熱可塑性樹脂の急速な普及、高温部品に対する航空機電動化要求が最も影響力のある成長促進要因の一つである。主要航空機OEMは品質とコストをコントロールするために複合材料生産を垂直統合し、サプライヤー間の競争を激化させ、新規樹脂の認定サイクルを加速している。アジアの製造基盤拡大と電動推進への投資増加により、同地域は市場で最も急成長するハブとなっている。
主要レポートポイント
- 繊維タイプ別では、炭素繊維が2024年の航空宇宙複合材料市場シェアの52.51%を占め、セラミック繊維は2030年まで10.92%のCAGRで拡大すると予測されている。
- 樹脂タイプ別では、熱硬化性樹脂が2024年の収益シェア46.12%でリードしているが、熱可塑性樹脂は2030年まで13.51%のCAGRで進歩している。
- 製造プロセス別では、プリプレグ積層が2024年に44.71%のシェアを占めており、AFPは13.05%のCAGRで最も速い成長を記録している。
- 航空機タイプ別では、商用ナローボディ航空機が2024年の市場規模の38.50%を占めており、宇宙船・打上げロケットは14.90%のCAGRで成長すると予想されている。
- 構造部品別では、外装・機体部品が2024年の市場の50.51%のシェアを占めており、エンジン部品は17.81%のCAGRで最も急速に成長している。
- エンドユーザー別では、OEMが2024年に80.51%のシェアで圧倒的であり、アフターマーケット・MROセグメントは9.00%のCAGRで上昇すると予測されている。
- 地域別では、北米が2025年の世界収益の30.05%を占めており、アジア太平洋地域は2030年まで10.10%のCAGRが見込まれている。
世界航空宇宙複合材料市場トレンドと洞察
推進要因影響分析
| 推進要因 | (~) CAGR予測への影響% | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 単通路機プログラムの生産率加速のための熱可塑性複合材料の急速な採用(欧州主導) | +2.5% | 欧州主導のグローバル | 中期(2~4年) |
| 北米における次世代ナローボディ翼への炭素繊維浸透の増加 | +1.8% | 北米、欧州 | 中期(2~4年) |
| 航空機電動化とモアエレクトリック航空機(MEA)がアジアでの高温複合材料需要を牽引 | +1.2% | アジア、グローバル | 中期(2~4年) |
| 宇宙打上げ商業化が軽量複合材料構造への需要を押し上げ | +2.0% | 米国、中国、グローバル | 短期(≤2年) |
| 軍事ステルスプログラムが極超音速用途でのセラミックマトリックス複合材料採用を促進 | +1.5% | 米国、中国、ロシア | 中期(2~4年) |
| OEM持続可能性目標がリサイクル可能複合材料ソリューションを推進 | +1.0% | 欧州主導のグローバル | 長期(≥5年) |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
熱可塑性複合材料の急速な採用
Collins Aerospaceは、熱可塑性航空構造物が生産サイクルを80%短縮し、オートクレーブ硬化を不要にし、ほぼ100%リサイクル可能であることを実証している。[1]Collins Aerospace, "Thermoplastic Composites for High-Rate Aircraft Production," collinsaerospace.com欧州の単通路機プログラムは、納期バックログを削減するためにこの材料を採用している。同時に、Arkema-Hexcelパートナーシップは最初の完全熱可塑性商用航空機構造物を製造し、大規模なオートクレーブ外製造を検証した。高いリサイクル性は新たな持続可能性要求と一致し、熱可塑性樹脂を将来の市場拡大の礎として位置づけている。
次世代ナローボディ翼への炭素繊維浸透の増加
エアバスのeXtra Performance Wing試験機は、抗力を下げCO₂を削減するために広範囲なCFRP外板を組み込み、32m長の炭素繊維翼外板の構築可能性を実証している。[2]Airbus, "Extra Performance Wing and Bio-Fiber Panels Advance Sustainable Aviation," airbus.com北米のプログラムは並行研究を実施し、欧州のCFRP使用量と同等またはそれを上回ることを目指している。アルミニウムに対して最大50%の重量削減とAFP処理量増加は、バックログの課題に直接対処している。
航空機電動化とモアエレクトリック航空機
電動推進サブシステムには450°Fの動作環境に耐える複合材料ハウジングが必要で、HexcelのHigh-temperature Flex-Core HRH-302ハニカムがこのニーズに応えている。アジアのメーカーは電子機器の経験を活用して熱管理層を複合材料外板に統合し、地域需要を牽引している。バッテリーと燃料電池アーキテクチャの進化は、市場全体でハイブリッドポリマー・セラミック積層材への注文を刺激すると予想される。
宇宙打上げ商業化
再使用可能ロケットは軽量フェアリングに依存しており、中国サプライヤーMonks AviationはCeres-1プログラム向けに金属設計より30%軽い複合材料フェアリングを納入した。欧州の並行イニシアチブはTRL 5まで全複合材料LH₂タンクを開発しており、民間打上げベンチャーからの強い市場牽引を裏付けている。宇宙船セグメントの14.90% CAGRは、市場で最もダイナミックな分野として位置づけられている。
阻害要因影響分析
| 阻害要因 | (~) CAGR予測への影響% | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| ティア2サプライヤーでの採用を制限する高いプリフォームとオートクレーブ資本コスト | -1.8% | グローバル、新興市場 | 短期(≤2年) |
| PAN系炭素繊維の航空宇宙グレード前駆体のサプライチェーン変動 | -2.0% | グローバル | 短期(≤2年) |
| FAA/EASAとの新規樹脂システムの認定・証明遅延 | -1.5% | 規制市場 | 中期(2~4年) |
| MROセクターでの先進熱可塑性樹脂の修理専門知識の限界 | -0.8% | グローバル | 長期(≥5年) |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
高いプリフォームとオートクレーブ資本コスト
航空宇宙グレードオートクレーブは500万~1,000万米ドルのコストがかかり、広範囲なインフラを必要とし、ティア2参入者を抑制している。オートクレーブ外の熱可塑性溶接と樹脂注入が低投資の代替案として浮上し、航空宇宙複合材料市場全体でサプライヤー参加を拡大できる可能性がある。
航空宇宙グレード前駆体のサプライチェーン変動
主要OEMは、前駆体不足の繰り返しが納期を混乱させた後、ベンダー認定と部品トレーサビリティを強化するためにAviation Supply Chain Integrity Coalitionを結成した。取り組みには厳格な不適合監査とデジタル追跡が含まれるが、原材料リードタイムは航空宇宙複合材料市場内で継続的なリスクのままである。
セグメント分析
繊維タイプ別:セラミック繊維が耐熱範囲を拡大
炭素繊維は成熟したサプライチェーンと優れた剛性重量比により、2024年の航空宇宙複合材料市場シェアの52.51%を維持した。しかし、セラミック繊維は1,500°C能力への極超音速・宇宙機需要に牽引され、10.92%のCAGRでセグメントをリードしている。[3]Mitsubishi Chemical Group, "Ultra-High-Temperature Ceramic Matrix Composites for Space," m-chemical.co.jp炭素とセラミックプライを組み合わせたハイブリッド積層材は、冷却エア引込み量を25%削減することを目指すエンジンOEMに支持されている。評価中のグラフェン強化ロービングは20~30%の弾性率向上を示しながら、ひずみ検知経路を埋め込み、自己監視翼外板への一歩を示している。
ガラス繊維のコスト効率的な位置づけはレドーム・フェアリング外板での関連性を維持し、アラミド繊維は防弾性ヘリコプター床材でシェアを維持している。継続的な材料革新は多様化を支えているが、炭素とセラミックは予測期間を通じて市場規模の中核であり続ける。
注記: 個別セグメントのシェアはすべてレポート購入時に利用可能
樹脂タイプ別:熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂の支配に挑戦
熱硬化性エポキシ・BMIシステムは広範囲な認定実績により2024年収益の46.12%を占めた。熱可塑性PEKK・PEIファミリーはCollins Aerospaceが挙げる80%のサイクル時間削減に牽引され、13.51%のCAGRで急上昇している。熱可塑性樹脂の航空宇宙複合材料市場規模は、AFP生産ラインがその場固化にピボットするため、2030年までに170億米ドルを超えると予測されている。SHD Compositesが先駆けたバイオベース樹脂はほぼ100%の再生可能含有量を提供し、200°Cサービスに耐え、環境目標と機械的完全性を両立させている。
認定の勢いは加速している:FAAはすでにビジネスジェット向け溶接熱可塑性操縦面をクリアし、業界全体での使用事例の差し迫った拡大を示している。
製造プロセス別:AFPが高レート生産を変革
プリプレグ積層は2024年価値の44.71%を占めたが、ElectroimpactのAFP 4.0が同一資本でスループットを4倍にしながら99%の品質コンプライアンスを達成するにつれ、AFPと自動テープ敷設は13.05%のCAGRで拡大している。AFP機器設置に関連する市場規模は2030年まで他のすべてのプロセスを上回ると予想される。複雑なエンジンナセル向けRTM採用は上昇しており、積層造形複合材料プリンティングはまだ黎明期だが、バイトゥフライ比率を80%削減するトポロジー最適化ブラケットを提供している。FAA評価下の薄肉シェルでの樹脂注入は、輸送機胴体の運用コスト削減を約束し、市場アクセシビリティを拡大している。
航空機タイプ別:商用機回復の中で宇宙船が成長をリード
エアバスとボーイングがパンデミック受注バックログをクリアしたため、商用ナローボディは2024年に最大のスライス38.50%を占めた。宇宙船・打上げロケットカテゴリーは民間打上げ拡散と衛星コンステレーション需要を反映して14.90%のCAGRで成長する。軍用機群はステルス戦闘機がレーダー吸収CFRP外板を統合し、弾力的なバッファーとして残る。ビジネスジェットとロータークラフトは航続距離とペイロード向上のために複合材料含有量を段階的に上げている。新興eVTOL機は高レート熱可塑性胴体を求め、航空宇宙複合材料市場に新たなボリュームストリームを追加している。
構造部品別:エンジンが先進材料採用を牽引
外装外板と主要機体部材は2024年収益の50.51%を占めたが、CMCシュラウドがタービン入口を200°F高くすることを可能にするため、エンジン部品は17.81%のCAGRで最も速く上昇する。エンジンに付帯する航空宇宙複合材料市場規模は、ギアードターボファン・オープンローターコンセプトが質量・熱優位性を追求するため、2030年までにほぼ3倍になる可能性がある。荷重パスとエネルギー貯蔵層を組み合わせた多機能積層材は実験室試験中で、将来の統合飛躍を指し示している。
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エンドユーザー別:複合材料機群でMRO機会が増加
OEMは2024年支出の80.51%をコントロールしたが、MROは9%のCAGRで加速している。Collins Aerospaceは複合材料機体の増加するショップビジットをサービスするため8つのグローバルオートクレーブサイトを運営している。GE Aerospaceの修理ネットワークへの10億米ドル投入は、航空会社のダウンタイムを抑制するためエンジン複合材料ファンケーススループットを目標としている。[4]GE Aerospace, "2025 Standalone Annual Report," ge.com設置基盤の老朽化に伴い、接着パッチ・スカーフ修理専門知識への需要は航空宇宙複合材料市場を拡大する。
地域分析
北米はThe Boeing Company、GE Aerospace、Lockheed Martin Corporationに支えられ、市場シェア30.05%で最大の地域貢献者であり続けている。同地域は北米売上の約75%を占め、カナダのモントリオールクラスターは高級ナセルを供給している。NASAのHiCAMプログラムは熱可塑性溶接認証を支え、国内サプライチェーンを強化している。
欧州はエアバス、ドイツ・フランス・英国の堅固なティアネットワークに牽引されて続いている。EUのFit for 55パッケージなどの積極的な持続可能性要求は、バイオベース複合材料の採用を促進している。ウェールズで生産中の熱可塑性ワインスキンは、高レート・低炭素製造への欧州のコミットメントを例示している。
アジア太平洋は中国のCOMAC機群立ち上げと日本・韓国の電動推進R&Dハブに牽引され、10.10%のCAGRで最も急成長する地域である。HRCの新中国工場は航空宇宙・高速鉄道向けAFPストリンガーを供給し、製造規模優位性を裏付けている。[5]CompositesWorld Staff, "Out-of-Autoclave Processing Gains Ground," compositesworld.comインドはベンガルール周辺に複合材料コリドーを育成し、ISRO打上げロケットとHAL戦闘機を供給し、地域航空宇宙複合材料市場活動をさらに拡大している。
ラテンアメリカはブラジルのEmbraerがE2ジェットファミリーに複合材料を統合し、メキシコのケレタロクラスターは北米プライム向けナセルドアを製造している。中東・アフリカでは、アラブ首長国連邦のStrata複合材料施設と南アフリカのDenel Aerostructuresが、オフセット協定とスキル移転に支えられて新興貢献者となっている。
競争環境
航空宇宙複合材料市場は中程度の集中度を示している。東レが中弾性率炭素繊維供給を支配し、HexcelとSolvayは統合プリプレグ・ハニカム提供を活用している。Hexcelの2024年売上19.03億米ドルは商用航空宇宙収益で11.8%の上昇をマークした。
OEM垂直統合が激化している。エアバスはSteliaと熱可塑性リブを共同開発し、ボーイングのチャールストンオートクレーブ外センターはB787外板パネルを社内製造している。シェアを維持するため、材料会社はアライアンスを形成している-PEKK テープ向けArkema-Hexcel、樹脂トランスファー成形ファンブレード向けSolvay-Safran。
戦略的M&Aが加速している。KinecoのKineco Kaman Composites India完全買収は防衛フットプリントを拡大し、DaikinのAdvanced Composite Corporation出資は熱可塑性胴体向け樹脂化学を強化している。企業が航空宇宙複合材料業界内で差別化されたポジションを目標とする中、AFP、CMC容量、リサイクル工場への投資は優先事項であり続ける。
航空宇宙複合材料業界リーダー
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Hexcel Corporation
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Solvay
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SGL Carbon
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Mitsubishi Chemical Carbon Fiber and Composites, Inc.(三菱ケミカルグループ株式会社)
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東レ株式会社
- *免責事項:主要選手の並び順不同
最近の業界動向
- 2024年6月:エアバスがH145 PioneerLabでバイオファイバーノーズパネルの飛行試験を実施し、従来の炭素繊維との性能同等性を確認。
- 2024年4月:MIT研究者がカーボンナノチューブを使用した「ナノステッチング」により層間靭性を62%向上させることを発表。
- 2024年3月:Arkema-Hexcelが最初の完全熱可塑性航空機構造物をオートクレーブ外で固化して製造。
- 2024年2月:三菱ケミカルグループが宇宙打上げ顧客向けに1,500°C対応セラミックマトリックス複合材料を導入。
世界航空宇宙複合材料市場レポート範囲
航空宇宙複合材料は、軽量、高強度、耐食性、耐疲労性の組み合わせを提供する能力で選ばれている。これらの特性により、複合材料は重量や腐食への感受性により金属などの従来材料が効率的でない可能性がある用途に特に適している。
航空宇宙複合材料市場には、軍用機、民間航空機、一般航空機、宇宙船における複合材料のすべての用途が含まれる。繊維タイプ、用途、地域が航空宇宙複合材料市場をセグメント化している。繊維タイプ別では、市場はガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、その他の繊維タイプにセグメント化される。用途別では、市場は商用航空、軍用航空、一般航空、宇宙にセグメント化される。レポートは異なる地域の主要国における航空宇宙複合材料市場の市場規模と予測もカバーしている。各セグメントについて、市場規模は価値(米ドル)で提供される。
| ガラス繊維 |
| 炭素繊維 |
| セラミック繊維 |
| アラミド繊維 |
| その他の繊維タイプ |
| 熱硬化性複合材料 |
| 熱可塑性複合材料 |
| 積層(手動・自動) |
| 樹脂トランスファー成形(RTM) |
| フィラメントワインディング |
| 射出・圧縮成形 |
| 自動繊維配置・テープ敷設 |
| 複合材料積層造形 |
| 民間航空機 | ナローボディ |
| ワイドボディ | |
| リージョナルジェット | |
| 貨物機 | |
| ビジネスジェット | |
| 軍用機 | 戦闘機 |
| 輸送・給油機 | |
| ロータークラフト | |
| ヘリコプター | |
| 宇宙船・打上げロケット |
| 内装部品 |
| 外装・機体 |
| エンジン部品 |
| 補助構造物 |
| OEM |
| アフターマーケット・MRO |
| 北米 | 米国 | |
| カナダ | ||
| メキシコ | ||
| 欧州 | 英国 | |
| ドイツ | ||
| フランス | ||
| その他欧州 | ||
| アジア太平洋 | 中国 | |
| 日本 | ||
| インド | ||
| 韓国 | ||
| その他アジア太平洋 | ||
| 南米 | ブラジル | |
| その他南米 | ||
| 中東・アフリカ | 中東 | サウジアラビア |
| アラブ首長国連邦 | ||
| その他中東 | ||
| アフリカ | 南アフリカ | |
| その他アフリカ | ||
| 繊維タイプ別 | ガラス繊維 | ||
| 炭素繊維 | |||
| セラミック繊維 | |||
| アラミド繊維 | |||
| その他の繊維タイプ | |||
| 樹脂タイプ別 | 熱硬化性複合材料 | ||
| 熱可塑性複合材料 | |||
| 製造プロセス別 | 積層(手動・自動) | ||
| 樹脂トランスファー成形(RTM) | |||
| フィラメントワインディング | |||
| 射出・圧縮成形 | |||
| 自動繊維配置・テープ敷設 | |||
| 複合材料積層造形 | |||
| 航空機タイプ別 | 民間航空機 | ナローボディ | |
| ワイドボディ | |||
| リージョナルジェット | |||
| 貨物機 | |||
| ビジネスジェット | |||
| 軍用機 | 戦闘機 | ||
| 輸送・給油機 | |||
| ロータークラフト | |||
| ヘリコプター | |||
| 宇宙船・打上げロケット | |||
| 構造部品別 | 内装部品 | ||
| 外装・機体 | |||
| エンジン部品 | |||
| 補助構造物 | |||
| エンドユーザー別 | OEM | ||
| アフターマーケット・MRO | |||
| 地域別 | 北米 | 米国 | |
| カナダ | |||
| メキシコ | |||
| 欧州 | 英国 | ||
| ドイツ | |||
| フランス | |||
| その他欧州 | |||
| アジア太平洋 | 中国 | ||
| 日本 | |||
| インド | |||
| 韓国 | |||
| その他アジア太平洋 | |||
| 南米 | ブラジル | ||
| その他南米 | |||
| 中東・アフリカ | 中東 | サウジアラビア | |
| アラブ首長国連邦 | |||
| その他中東 | |||
| アフリカ | 南アフリカ | ||
| その他アフリカ | |||
レポートで回答されている主要な質問
航空宇宙複合材料市場の2030年予想規模は?
航空宇宙複合材料市場は10.43%のCAGRで成長し、2030年までに577.7億米ドルに達すると予測されている。
航空宇宙用途で最も急成長している複合材料は?
熱可塑性複合材料は80%のサイクル時間削減とほぼ100%のリサイクル性により13.51%のCAGRで拡大している。
セラミックマトリックス複合材料が将来のエンジンにとって重要な理由は?
CMCは1,200°C以上の温度に耐え、より高温で効率的なタービンを可能にし、燃料消費と排出を削減する。
複合材料に最高成長を提供する航空機セグメントは?
宇宙船・打上げロケットが14.90%のCAGRでリードしており、再使用可能ロケットと衛星コンステレーションが軽量構造需要を牽引している。
OEM持続可能性目標は材料選択にどのような影響を与えているか?
ライフサイクル排出削減目標は、バイオ由来繊維、リサイクル可能熱可塑性樹脂、クローズドループ炭素繊維リサイクルの採用を加速している。
AFP技術は生産バックログ対応でどのような役割を果たすか?
自動繊維配置はスループットを最大8倍向上させ労働力を削減し、OEMが単通路機受注バックログを効率的にクリアすることを可能にする。
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