セラミックマトリックス複合材料市場規模・シェア
市場概要
| 調査期間 | 2019 - 2030 |
|---|---|
| 市場規模 (2025) | 6.81 十億米ドル |
| 市場規模 (2030) | 10.45 十億米ドル |
| 成長率 (2025 - 2030) | 8.95% CAGR |
| 最も急速に成長している市場 | アジア太平洋 |
| 最大市場 | 北米 |
| 市場集中度 | 低 |
主要プレーヤー
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Mordor Intelligenceによるセラミックマトリックス複合材料市場分析
世界のセラミックマトリックス複合材料市場は2025年に68億1,000万米ドルと評価され、2030年には104億5,000万米ドルに達すると予測されており、この期間を通じて8.95%のCAGRを記録している。拡大は、金属の靭性とセラミックの耐熱性を組み合わせる材料の能力に基づいており、この均衡により航空宇宙エンジン、超音速システム、産業用ガスタービンの性能向上が実現される。軽量推進への投資、より厳格な燃料燃焼基準、可変燃料タービンの採用、長寿命高温部品の探求が現在の需要見通しを形成している。自動化繊維配置と反応溶融浸透におけるコストダウンの進歩により、サイクル時間が短縮され、ニッケル超合金とのコスト差が縮小している一方、先端材料プラントへの政府助成金により設備投資のリスクが軽減されている。化学処理業者から核融合エネルギー開発者まで、より幅広いエンドユーザーがCMCを指定するようになっており、これは長期的な成長回復力を支える多様化した機会構成を反映している。
主要レポート要点
- 製品タイプ別では、SiC/SiC複合材料が2024年のセラミックマトリックス複合材料市場シェアの55.19%を占めてトップとなり、2030年まで最も速い11.05%のCAGRで成長すると予想されている。
- エンドユーザー産業別では、航空宇宙が2024年の収益の45.42%を占めており、防衛が最も成長の速いセグメントで、2030年まで9.08%のCAGRで進展している。
- 地域別では、北米が2024年のセラミックマトリックス複合材料市場規模の37.96%を獲得しており、アジア太平洋は10.84%のCAGRで拡大すると予測されている。
世界のセラミックマトリックス複合材料市場の動向と洞察
推進要因影響分析
| 推進要因 | CAGRへの影響（約%） | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 防衛グレード熱障壁アプリケーションの増加 | +2.1% | 世界、北米・欧州に集中 | 中期（2-4年） |
| 軽量車両プラットフォーム需要 | +1.8% | 世界、アジア太平洋が自動車採用をリード | 長期（≥4年） |
| 再生可能ガスタービン改修の拡大 | +1.4% | 欧州・北米、アジア太平洋に拡大 | 中期（2-4年） |
| 超音速車両R&D加速 | +1.2% | 北米、欧州、中国 | 短期（≤2年） |
| 防衛部門におけるセラミックマトリックス複合材料の適用増加 | +0.9% | 世界、主要防衛支出国がリード | 中期（2-4年） |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
防衛グレード熱障壁アプリケーションの増加
防衛機関は現在、熱能力を主要設計フィルターとして扱っている。米国における超音速兵器プログラムでは、2,000°C以上で構造的に安定した材料が必要であり、この閾値により大部分の超合金が除外される。ロッキード・マーチンのテストシリーズは、電子機器の耐環境性向上と航空シェル保護におけるCMCの必要性を浮き彫りにしている。防衛請負業者が生存性のために受け入れるプレミアム価格により、初期CMC認定が加速し、他のセクターに恩恵をもたらす学習曲線が生まれている。炭素繊維強化炭化ケイ素複合材料は、複数の高熱サイクル後の再使用可能な性能を実証しており、これはライフサイクルコスト方程式を変える利点である。
軽量車両プラットフォーム需要
電気・自動運転車プログラムは、積極的な重量削減目標を追求している。なぜなら、削減された1キログラムごとに航続距離と冷却効率が向上するからである。セラミックマトリックス複合材料は、ニッケル系合金と比べて最大65%軽量でありながら、排気温度で機能強度を保持している。日本の実証セラミックガスタービンは、部品重量を二桁パーセンテージで削減しながら、40%を上回る熱効率を達成した[3]M. Kohyama et al., "Advances in SiC Fiber Technology," sciencedirect.com Source: CompositesWorld Editorial, "SCANCUT Project Cuts CMC Machining Time by 70%," compositesworld.com 。自動車生産量により、サプライヤーは時間レベルの積層を分レベルのサイクルに変換する自動化繊維配置などのニアネットシェイププロセスに向かわせている。
再生可能ガスタービン改修の拡大
太陽光・風力発電の間欠性のバランスを取る可変燃料タービンには、急速な負荷変動とより高い燃焼温度に対応できる高温部品が必要である。CMCベーンは冷却空気流出を削減し、システム効率2-3パーセンテージポイントの向上につながる。酸化物-酸化物複合材料は1,100°Cで強度を保持し、コーティングにより1,300°Cの表面温度に達することができ、欧州のフレキシブルグリッド義務におけるコンバインドサイクル発電所に魅力的である。この傾向により、セラミックマトリックス複合材料市場が航空宇宙を超えて拡大し、収益源が多様化されている。
超音速車両R&D加速
マッハ5以上の飛行試験では、表面温度が1,500°C以上となり、急激な熱勾配が生じる。ストラトローンチのTalon-A2再使用実証機は、複数回の出撃に耐える航空シェルにCMCを使用し、性能と整備経済性を実証した。炭素繊維とジルコニウムオキシカーバイドを基盤とする超高温CMCは、現在3,500°C能力に近づいており、スクラムジェットインレットと制御面の材料セットを位置付けている。政府ロードマップは、CMC製造能力を両用インフラ優先事項として特定し、パイロットライン用の連邦資金を活用している。
阻害要因影響分析
| 阻害要因 | CAGRへの影響（約%） | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 超合金対比での高生産コスト | -1.9% | 世界、価格敏感市場で最も深刻 | 長期（≥4年） |
| 複雑な多段階製造ルート | -1.3% | 世界、拡張性と品質一貫性に影響 | 中期（2-4年） |
| より厳格な繊維粉塵排出基準 | -0.8% | 欧州・北米、世界的に拡大 | 短期（≤2年） |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
超合金対比での高生産コスト
CMC部品は、高温繊維延伸と長時間の浸透工程により、同等の金属部品より3-5倍のコストが掛かっている。SCANCUTプロジェクトは新しい切削経路により加工時間を70%短縮し、類似の自動化ブレークスルーがギャップを縮小している。CMCの寿命が延びることで総所有コストが改善されるが、初期取得価格は価格敏感な電力・自動車ユーザーにとって依然として障壁である。GEの2億米ドルのアラバマ施設は、航空宇宙規模でのコストパリティを目標としている。
複雑な多段階製造ルート
化学気相・ポリマー浸透には数日間の炉内時間が必要であり、スループットと歩留まりを制約している。自動化テープ敷設と統合された反応溶融浸透は、密度を維持しながらサイクル時間の短縮を実証している。フラッシュ支援焼結は、現在10分未満で99%高密度部品を達成しており、従来の鋳造に匹敵する生産パラダイムを示唆している。デジタルツインとAI駆動制御により、より厳格なプロセスウィンドウが約束されているが、工場規模での展開には資本と技能が必要である。
セグメント分析
製品タイプ別：SiC/SiC優位性がイノベーションを推進
SiC/SiC複合材料は2024年にセラミックマトリックス複合材料市場シェアの55.19%を占め、2030年まで11.05%のCAGRで成長すると予測されている。2GPaを超える強度を提供するより細いピッチ繊維の統合により、構造エンベロープが拡大した。新しいジェットエンジンコアがシュラウド、燃焼器ライナー、ノズル延長部を認定するにつれて、SiC/SiCアプリケーション向けのセラミックマトリックス複合材料市場規模は急激に上昇すると予測されている。炭素/炭素システムは酸化を制御できるロケットノズルのニッチを維持し、酸化物/酸化物グレードは最高温度よりも固有の酸化安定性を重視する産業用熱交換器で牽引力を得ている。
プロセス進歩には、熱サイクリング中の繊維損傷を軽減するナノエンジニアリングインターフェーズが含まれる。三菱ケミカルグループの炭素繊維ベースC/SiCは、1,500°C曝露向けに認定されており、ハイブリッド化学がいかに宇宙車両の温度上限を拡張するかを示している[1]Mitsubishi Chemical Group, "High Heat-Resistant Ceramic Matrix Composite Using Pitch-Based Carbon Fibers," mcgc.com。織プリフォームへのSiCスラリーの付加堆積により、レガシー積層では実現不可能な複雑な冷却通路が可能となる。このようなイノベーションにより、SiC/SiCファミリーの優位性が維持され、タービンプライムからの投資が誘致されている。
注記: すべての個別セグメントのセグメントシェアはレポート購入時に利用可能
エンドユーザー産業別：航空宇宙リーダーシップが防衛加速と融合
航空宇宙セグメントは2024年に45.42%の収益を生み出し、CMCシュラウドとノズルを数千台の商用エンジンに配置した長期認定プログラムから恩恵を受けている。新しい単通路プラットフォームがCMCリッチコアでサービスを開始するにつれて、航空宇宙向けのセラミックマトリックス複合材料市場規模は着実に拡大すると予想されている。防衛は9.08%のCAGRで最も急速な成長を示しており、超高温ボディを必要とする超音速グライド車両とスクラムジェットプロトタイプに推進されている。防衛のセラミックマトリックス複合材料市場シェアは依然として小さいが、プログラムがプロトタイプから低率初期生産に移行するにつれて毎年上昇している。
産業用ガスタービンは、公益事業者が頻繁な始動のためにコンバインドサイクル発電所を改修するにつれて、中成長層を代表している。自動車の量は、実証排気とブレーキディスクに限定されているが、バッテリー電気自動車への転換により、シリコンカーバイドチップがレガシーシリコン部品よりも高温で動作する熱モジュール用の高温軽量エンクロージャーが望ましくなっている。電気・電子機器ユーザーは、パワーモジュール用の酸化物CMCの誘電・熱拡散品質を活用している。
注記: すべての個別セグメントのセグメントシェアはレポート購入時に利用可能
地理的分析
密集した航空宇宙・防衛エコシステムにより、北米は2024年のセラミックマトリックス複合材料市場収益の37.96%を占めた。この地域は、SiC繊維延伸、部品積層、加工、エンジン組立を包含する垂直統合サプライチェーンを持つ。先端複合材料製造イノベーション研究所などの政府イニシアチブは、パイロットラインに助成金を注入し、地域能力を支えている。ロールス・ロイスとGEは、需要サイクルを平滑化し、さらなるプラント拡張を正当化する複数年契約を締結している。
中国と日本が戦略的材料プログラムを拡大するにつれて、アジア太平洋は2030年まで最も速い10.84%のCAGRを実現している。国家計画では、2035年をマイルストーン目標として設定し、高性能繊維の供給独立を求めている[2]UK National Composites Centre, "Collaboration Developing Silicon Carbide Ceramic Matrix Composites for Fusion," theengineer.co.uk。自動車電動化も、軽量で熱回復力のある部品の地域需要を刺激している。より低い人件費と積極的な補助金により、競争力のある輸出価格設定が可能となり、この地域を重要な消費者および世界のセラミックマトリックス複合材料市場サプライヤーとして位置付けている。
欧州は、再生可能エネルギー重視グリッドを支えるタービン改修と、ロールス・ロイスUltraFanなどの新しい航空機エンジン実証機を通じて安定したシェアを維持している。EU研究ネットワークは、産業用炉に適した酸化物-酸化物グレードを成熟させるために公的・民間資金をプールし、アプリケーション範囲を拡大している。厳格な排出規制により、CMCなどの効率向上材料にとって肯定的な政策環境が生まれ、欧州の需要が強化されている。
競争環境
セラミックマトリックス複合材料市場は高度に細分化されており、独自の繊維化学と浸透プロセスを採用するゼネラル・エレクトリック・カンパニー、ロールス・ロイス、サフランなどの航空宇宙リーダーが支配している。彼らの前方統合により、部品の信頼性が確保され、認定サイクルが加速され、大きな参入障壁が生まれている。
より小さな材料専門企業は、独特な性能要件を持つ産業・核融合エネルギーセクターに焦点を当てている。付加製造特許のライセンシングにより、複雑な部品の費用対効果の高い生産が可能となる一方、核融合グレード炭化ケイ素/炭化ケイ素におけるUKAEAの活動などの協力により、拡張可能なソリューションが進歩している。
セラミックマトリックス複合材料業界リーダー
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ゼネラル・エレクトリック・カンパニー
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ロールス・ロイス
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サフラン
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SGLカーボン
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CoorsTek Inc.
- *免責事項:主要選手の並び順不同
最近の業界動向
- 2024年2月：三菱ケミカルグループ株式会社は、独自のピッチ系炭素繊維を使用した高耐熱セラミックマトリックス複合材料（CMC）を開発し、1,500°Cまでの温度に耐えることができる。酸素透過バリア層を特徴とするCMCは、1,500°Cで1時間曝露後も強度を保持し、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の1,600°Cで800秒という目標を満たしている。MCGグループは、2030年代初頭までに予想される再使用可能宇宙輸送システムと宇宙回収プラットフォーム向けにこの技術を強化することを目指している。
- 2023年4月：国立複合材料センター（NCC）と英国原子力エネルギー庁（UKAEA）は、ロイス材料チャレンジアクセラレータープログラム（MCAP）の資金提供によるHASTE-Fプログラムの下で、核融合グレード炭化ケイ素セラミックマトリックス複合材料を開発した。このイニシアチブは、核融合アプリケーションで炭化ケイ素複合材料（SiC/SiC）を使用する際の工学的課題に対処している。
世界のセラミックマトリックス複合材料市場レポート範囲
セラミックマトリックス複合材料（CMC）は、セラミックマトリックス内に埋め込まれたセラミック繊維で構成される。本質的に脆いセラミックの靭性と耐久性を高めるよう設計されたCMCは、従来のセラミックの高温耐性と硬度を優れた機械的特性と融合させる。これらの向上には、高められた靭性と顕著な耐熱衝撃性が含まれ、CMCを極端な環境の理想的な候補として位置付けている。
セラミックマトリックス複合材料市場は、製品タイプ、エンドユーザー産業、地域別に区分されている。製品タイプ別では、市場はC/Cセラミックマトリックス複合材料、C/SiCセラミックマトリックス複合材料、酸化物/酸化物セラミックマトリックス複合材料、SiC/SiCセラミックマトリックス複合材料別に区分されている。エンドユーザー産業別では、市場は自動車、航空宇宙、防衛、エネルギー・電力、電気・電子機器、その他のエンドユーザー産業に区分されている。レポートは、主要地域27カ国におけるセラミックマトリックス複合材料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、市場規模と予測は価値（米ドル）ベースで作成された。
| C/C |
| C/SiC |
| 酸化物/酸化物 |
| SiC/SiC |
| 自動車 |
| 航空宇宙 |
| 防衛 |
| エネルギー・電力 |
| 電気・電子機器 |
| その他のエンドユーザー産業（医療等） |
| アジア太平洋 | 中国 |
| インド | |
| 日本 | |
| 韓国 | |
| マレーシア | |
| タイ | |
| インドネシア | |
| ベトナム | |
| その他のアジア太平洋 | |
| 北米 | 米国 |
| カナダ | |
| メキシコ | |
| 欧州 | ドイツ |
| 英国 | |
| フランス | |
| イタリア | |
| スペイン | |
| トルコ | |
| ロシア | |
| 北欧諸国 | |
| その他の欧州 | |
| 南米 | ブラジル |
| アルゼンチン | |
| コロンビア | |
| その他の南米 | |
| 中東・アフリカ | サウジアラビア |
| アラブ首長国連邦 | |
| カタール | |
| エジプト | |
| ナイジェリア | |
| 南アフリカ | |
| その他の中東・アフリカ |
| 製品タイプ別 | C/C | |
| C/SiC | ||
| 酸化物/酸化物 | ||
| SiC/SiC | ||
| エンドユーザー産業別 | 自動車 | |
| 航空宇宙 | ||
| 防衛 | ||
| エネルギー・電力 | ||
| 電気・電子機器 | ||
| その他のエンドユーザー産業（医療等） | ||
| 地域別 | アジア太平洋 | 中国 |
| インド | ||
| 日本 | ||
| 韓国 | ||
| マレーシア | ||
| タイ | ||
| インドネシア | ||
| ベトナム | ||
| その他のアジア太平洋 | ||
| 北米 | 米国 | |
| カナダ | ||
| メキシコ | ||
| 欧州 | ドイツ | |
| 英国 | ||
| フランス | ||
| イタリア | ||
| スペイン | ||
| トルコ | ||
| ロシア | ||
| 北欧諸国 | ||
| その他の欧州 | ||
| 南米 | ブラジル | |
| アルゼンチン | ||
| コロンビア | ||
| その他の南米 | ||
| 中東・アフリカ | サウジアラビア | |
| アラブ首長国連邦 | ||
| カタール | ||
| エジプト | ||
| ナイジェリア | ||
| 南アフリカ | ||
| その他の中東・アフリカ | ||
レポートで回答される主要質問
セラミックマトリックス複合材料市場の現在価値は何か？
市場は2025年に68億1,000万米ドルの価値があり、2030年までに104億5,000万米ドルに成長すると予測されている。
製品タイプ別で市場をリードするセグメントは？
SiC/SiC複合材料は2024年にセラミックマトリックス複合材料市場シェアの55.19%を占め、最も速い11.05%のCAGRで成長している。
最も急速に拡大している地域は？
アジア太平洋は、産業化と先進材料への政府支援により、2030年まで10.84%のCAGRを記録すると予測されている。
超音速車両にとってCMCが重要な理由は？
2,000°C以上で構造強度を維持し、酸化に耐性があり、超音速飛行プロファイルに必要な再使用可能設計を可能にする。
より広範な採用に対する最大の障壁は何か？
生産コストは依然として超合金より3-5倍高いが、新しい自動化ルートがギャップを縮小している。
最終更新日:
