複合材料再生可能エネルギー市場規模・シェア
Mordor Intelligence による複合材料再生可能エネルギー市場分析
複合材料再生可能エネルギー市場は2025年に101億6千万米ドルと評価され、年平均成長率8.05%で拡大し、2030年までに149億6千万米ドルに達すると予測されています。風力、太陽光、水素プロジェクトの急速な能力追加により、コンポーネントの寿命を延長し、カーボンフットプリントを縮小する、より軽量で強力な構造が求められています。政府のクリーンエネルギー義務、リサイクル可能な熱可塑性プラットフォームのブレークスルー、および厳しい洋上・砂漠気候に耐える軽量材料の必要性が組み合わさって、調達サイクルを加速しています。自動繊維配置、3Dプリンティング、その他のインダストリー4.0プロセスが、製造スクラップを削減しながら生産タイムラインを短縮しています。同時に、垂直統合サプライヤーは、サプライチェーンの緊張の中で重要な投入材を確保するため、繊維紡績、樹脂合成、部品製造を統合しています。これらの交差する力により、複合材料再生可能エネルギー市場は10年間の安定した、イノベーション主導の成長に向けて位置付けられています。
主要レポートのポイント
- 繊維タイプ別では、ガラス繊維強化プラスチックが2024年に55.25%の売上シェアでリードしており、炭素繊維は2030年まで年平均成長率8.62%で最も速い成長が予測されています。
- 樹脂マトリックス別では、エポキシが2024年に45.86%の売上シェアを占めており、バイオ樹脂とリサイクル樹脂は2030年まで年平均成長率8.04%で最も速い成長が予測されています。
- 製造プロセス別では、バキュームインフュージョンが2024年に34.28%のシェアで優位を占めており、自動繊維配置と3Dプリンティングは2030年まで年平均成長率7.96%で拡大する見込みです。
- 用途別では、風力発電が2024年の複合材料再生可能エネルギー市場シェアの56.04%を占めており、グリーン水素貯蔵や浮体式太陽光発電設備などその他の用途は2030年まで年平均成長率7.78%で最も速く進歩すると予測されています。
- 地理的には、アジア太平洋が2024年の複合材料再生可能エネルギー市場規模の44.68%を占め、2030年まで年平均成長率8.12%で成長すると予測されています。
世界複合材料再生可能エネルギー市場の動向と洞察
ドライバー影響分析
| ドライバー | 年平均成長率予測への(〜)%影響 | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 金属構造に対する軽量化 | +1.8% | 世界的、洋上風力市場で最も強い影響 | 中期(2-4年) |
| 風力タービンブレードの長尺化需要の拡大 | +2.1% | アジア太平洋がコア、北米・欧州に波及 | 長期(≥4年) |
| 再生可能エネルギー採用への政府の傾向 | +1.5% | 世界的、米国(IRA)、中国、インドで早期利益 | 短期(≤2年) |
| 熱可塑性リサイクル可能ブレードプラットフォームの商業化 | +0.9% | 欧州・北米が先導、アジア太平洋が追随 | 中期(2-4年) |
| 浮体式太陽光・潮流デバイスでの3Dプリント複合材料部品採用の増加 | +0.7% | アジア太平洋沿岸地域、中東・アフリカ・豪州に拡大 | 長期(≥4年) |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
金属構造に対する軽量化
複合材料の代替により、洋上風力、水素タンク、潮流デバイスの構造質量が削減され、ペイロード効率が向上し、輸送ロジスティクスが軽減されます。潮流ブレードでの13.76%の重量削減により、鋼鉄代替品と比較して出力が46.1%向上しました。航空宇宙分野では、ライナーレス Type V 炭素複合材料タンクの開発が液体水素推進への移行を支援し、再生可能エネルギー用繊維の需要を間接的に増加させています。Mitsubishi Chemical の C/SiC セラミックマトリックス複合材料は1,500℃に耐え、ヘリオスタット受光器や核融合炉ハードウェアへの道を開いています。これらの進歩は、複合材料再生可能エネルギー市場が高温・腐食環境においてアルミニウムと鋼鉄の代替を続ける理由を明確に示しています。
風力タービンブレードの長尺化需要の拡大
Siemens Energyのローター直径276mの21MWプロトタイプは、150m近いブレード長では、ガラス繊維単体では達成不可能な剛性対重量目標のために炭素繊維スパーキャップが必要であることを示しています。高靭性エポキシ接合により可能となる分割ブレードアーキテクチャは、空力弾性完全性を維持しながら輸送を容易にします。ZEBRAコンソーシアムは、Arkema の Elium 樹脂を使用した世界最大の完全リサイクル可能熱可塑性ブレードを完成させ、クローズドループプラットフォームの工業的準備が整ったことを示しています。天然繊維と合成繊維を混合したハイブリッドレイアップは、衝撃抵抗を改善し、内包炭素を低減し、2050年までに150GWのEU洋上風力目標に合致し、世界の炭素繊維需要を倍増させる可能性があります。
再生可能エネルギー採用への政府の傾向
政策の勢いが調達を加速しています。米国のインフレ削減法は国内調達部品に10%のボーナス税額控除を付与し、2025年にGE Vernovaの約6億米ドルの新工場建設と1,500人の雇用創出を促進しました。中国の2024年グリーン製造規則は、2030年までに全工業生産の40%を認定「グリーン工場」からとすることを求め、ブレードリサイクル能力への投資を促進しています[1]中華人民共和国政府、「グリーン製造政策フレームワーク2024」、gov.cn。インドの国家水素ミッションは、2030年までに年間500万トンのグリーン水素生産達成に24億米ドルを配分し、700バールの複合材料容器の需要を促進しています。産官協議会が主導する日本のペロブスカイト・ロードマップは、柔軟な複合材料基板により2040年までに38.3GWを目標としています。このような法規制が、複合材料再生可能エネルギー市場の現地化と急速な能力構築を推進しています。
熱可塑性リサイクル可能ブレードプラットフォームの商業化
Arkema の Elium 化学技術は、繊維特性の損失なしに解重合による100%リサイクル可能性を実現し、シドニー大学のパイロットラインで90%の回収率を達成しています[2]シドニー大学、「風力タービンブレードの熱可塑性クローズドループリサイクル」、sydney.edu.au。Westlake Corporation のローターコンセプトも同様にマトリックスと繊維を分離して再利用し、ライフサイクル排出を削減します。APA-6 および CBT 樹脂システムの進歩により、室温インフュージョンと高速硬化サイクルが可能となり、エネルギー需要を削減します。しかし、100m以上の構造物に熱可塑性を拡大するには、より厳密な温度均一性とより高いトン数のプレスシステムが必要であり、広範な採用を遅らせる設備投資のハードルを維持しています。
制約要因影響分析
| 制約要因 | 年平均成長率予測への(〜)%影響 | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 高い研究開発・ツーリング設備投資 | -1.2% | 世界的、新興市場で最も高い影響 | 中期(2-4年) |
| リサイクル・埋立禁止コンプライアンス費用 | -0.8% | 欧州・北米が先導、世界的に拡大 | 長期(≥4年) |
| 一部複合材料の耐久性・耐火性への懸念 | -0.6% | 世界的、洋上風力・海洋用途に特に焦点 | 短期(≤2年) |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
高い研究開発・ツーリング設備投資
自動繊維配置ラインは1台あたり500-1,000万米ドル、100m以上のブレード用金型は1セットあたり200万米ドルを超え、投資回収まで数年間資本を拘束します。認証プログラムは通常5-7年かかり、中堅イノベーターの運転資本ニーズを拡張します。Hexcelの2025年の3億米ドル債券発行は、プロセス技術リーダーシップを維持するために必要な財政力を例証しています。熱可塑性採用は、オーブン、プレス、溶接装置が熱硬化性ラインと異なるため、小規模メーカーの競争力を損なう並行資産フットプリントを作成し、コストを複合化します。
リサイクル・埋立禁止コンプライアンス費用
EUの指令と中国の2024年リサイクル義務により、生産者は使用済みブレードに責任を負い、廃棄が合法的な埋立費用と比較して運営コストを2-3倍引き上げます。熱分解と溶媒分解プラントには数百万ドルの投資が必要ですが、原料純度が変動し、予測可能な収益を損ないます。Carbon Rivers のガラス繊維再生ルートは工業的実行可能性を示していますが、規模に達するには安定したブレード供給契約が必要です。地域規則の相違により、グローバルOEMのコンプライアンス戦略が複雑化し、複合材料再生可能エネルギー市場全体の長期予算に不確実性が加わります。
セグメント分析
繊維タイプ別:炭素繊維がプレミアムニッチを拡大
2024年にGFRPが複合材料再生可能エネルギー市場シェアの55.25%を占めた際、このセグメントが最大の収益貢献を生み出しました。炭素繊維の年平均成長率8.62%は、120mを超えるローター直径を反映しており、剛性と疲労性能がその5-10倍のコストプレミアムを正当化します。SGL Carbon の80m以上ブレードでの供給契約は、航空宇宙からエネルギーへの垂直移動を示しています。玄武岩と天然繊維を混合した繊維ハイブリッドレイアップは、内包炭素を削減しながら必要な弾性率を維持し、中級風力タービンクラスの選択肢を拡大します。ドイツでのバイオベースリグニン繊維研究は将来のコスト削減レバーを提供しますが、商業的供給量は依然として限定的です。機械的リサイクルが元の引張強度の60-70%を保持するため、リサイクル炭素繊維は二次構造に着実に統合されており、原料をさらに多様化し、原材料価格変動を緩和しています。
注記: レポート購入時に利用可能な全個別セグメントのセグメントシェア
樹脂マトリックス別:バイオ樹脂が勢いを獲得
エポキシは成熟したサプライチェーンと高い疲労抵抗により2024年に45.86%の売上シェアを維持しました。しかし、OEMが循環経済義務を満たそうと競争する中、バイオ樹脂とリサイクル樹脂は年平均成長率8.04%で拡大しています。Dow と Vestas は、層間靭性を高めながら高速引抜成形を可能にするポリウレタン・スパーキャップ化学を承認しました。Sicomin の SGi 128 バイオエポキシゲルコートは、35%の再生可能含有量で防火安全ソリューションを実証しています。Elium などの熱可塑性マトリックスは、修理可能性と溶融リサイクルという付加的利益を提供し、複合材料再生可能エネルギー市場をクローズドループ経済へと転換しています。
製造プロセス別:自動化がコスト曲線を再定義
バキュームインフュージョンは2024年収益の34.28%を提供し、有利なガラス体積分率と低揮発性有機物排出により50m以上のブレードでの優位性を維持しました。自動繊維配置、ロボット・フィラメント・ワインディング、3Dプリンティングは年平均成長率7.96%で最も急速に成長するクラスターを表しています。National Renewable Energy Laboratory のプロトタイプは、積層造形ナセル・カバーが手作業レイアップと比較して廃棄物を20%、サイクル時間を35%削減することを示しています。Solvay のロボットワインディングセルは100m/分の成膜速度を達成し、手作業による欠陥を排除しています。AI駆動硬化サイクル制御はスクラップ率を低下させ、材料バッチ変動にも関わらず安定したスループットを支援します。これらの変化はコストベースを再較正し、複合材料再生可能エネルギー市場全体で十分な資本を持つプラントの競争優位を強化しています。
用途別:風力が優位、水素貯蔵が急成長
風力タービンは2024年売上の56.04%を占めましたが、グリーン水素貯蔵、潮流デバイス、浮体式太陽光発電は年平均成長率7.78%で成長しています。複合材料タイプIVおよび新興タイプV タンクは、鋼鉄をほぼ65%上回る重量密度で700バールの貯蔵を可能にし、分散型水素燃料ステーションに不可欠です。AC Marine & Composites の Orbital Marine 2MW潮流ユニット向けブレード契約は海洋採用を強調しています。東南アジアと中東の浮体式太陽光発電設備は、バイオファウリングと紫外線暴露に耐える軽量で耐腐食性のポンツーンを必要とし、調達を熱可塑性複合材料に傾斜させています。
注記: レポート購入時に利用可能な全個別セグメントのセグメントシェア
地理的分析
アジア太平洋は2024年の複合材料再生可能エネルギー市場規模の44.68%を占め、2030年まで年平均成長率8.12%で推移する見込みです。中国はエンドツーエンドのサプライチェーンで地域を牽引していますが、2024年のリサイクル基準により、統合された地域チャンピオンを有利にするコンプライアンス費用が増加しています。インドの24億米ドルの水素ミッションと防衛セクターの炭素繊維推進は、国内生産インセンティブを強化しています。日本のペロブスカイト・ロードマップは、柔軟な複合材料基板により2040年までに38.3GWを目指しており、世界の太陽電池モジュール・アーキテクチャを再較正する可能性のある転換点です。韓国は造船のノウハウを活用して洋上風力複合材料に参入し、オーストラリアは内陸貯水池で浮体式太陽光をテストしており、最終用途ケースにおける地域多様性を示しています。
北米は3,690億米ドルのインフレ削減法資金の恩恵を受けており、国内コンテンツボーナスがテキサス州、ニューヨーク州、オンタリオ州でのプラント拡張を触媒しています[3]米国エネルギー省、「インフレ削減法クリーンエネルギーガイダンス」、energy.gov。GE Vernova の6億米ドルの製造拠点建設は、太平洋横断ロジスティクス・リスクを削減するリショアリング動向を例証しています。カナダの航空宇宙複合材料クラスターは、オートクレーブ外手法の潮流タービン・シェルへの移転を支援し、メキシコのコスト競争力のある労働力プールは太陽光ラック輸出のための引抜成形業者を惹きつけています。この地域の課題は、輸入への過度依存を防ぐための繊維生産の拡大であり、複数の合弁事業が2027年までにこのギャップを埋めることを目指しています。
欧州は規制力を振るい、リサイクル可能性と内包炭素に関する世界規範を導いています。ZEBRA プロジェクトの熱可塑性ブレードの成功により、大陸は技術先駆者として位置づけられています。ドイツのリグニン繊維パイロットラインは研究開発リーダーシップを象徴し、フランスは航空宇宙の伝統を活用して高弾性プリプレグを改良しています。UK National Composites Centre の SusWIND プログラムは複数のリサイクルルートを検証し、OEMに設計の柔軟性を与えています。北海とバルト海での洋上風力建設が持続的な繊維需要を促進していますが、高いエネルギーコストによりマージンを守るための自動化が必要とされています。
競争状況
複合材料再生可能エネルギー市場は中程度の断片化を示しています。持続可能性が主要なドライバーとして残り、バイオ樹脂とブレード・リサイクル可能性の研究開発を加速しています。Toray のオランダ・プリプレグライン買収や Owens Corning の熱可塑性リサイクルへの投資などの戦略的動きは、垂直統合と循環経済義務との整合性を強調しています。確立されたリーダーは、急速硬化熱可塑性やAI対応プロセス制御などの新技術による潜在的破壊にもかかわらず、原料繊維調達の規模と世界的承認データセットを通じて競争優位を維持しています。
複合材料再生可能エネルギー業界のリーダー
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TEIJIN LIMITED
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TORAY INDUSTRIES, INC.
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Owens Corning
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Gurit Services AG
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Hexcel Corporation
- *免責事項:主要選手の並び順不同
最近の業界動向
- 2024年9月:Kineco Exel Composites India は Vestas Wind Systems 向けの引抜成形炭素繊維プランク製造契約を獲得しました。インド・ゴア州の新設施設から2025年後半に納入開始予定です。
- 2023年6月:Solvay は、2022年3月に最初に報告された計画分離に続いて、独立した上場企業の将来の名称を発表しました。新しい名称「Solvay」と「Syensqo」は、通常の条件を前提として2023年12月までに予定されていた分離の完了時に有効になります。Syensqo は同社の複合材料事業を包含します。
世界複合材料再生可能エネルギー市場レポート範囲
複合材料は、化学的および物理的にその構成要素とは異なる材料を作るために組み合わされた2つ以上の構成材料の合成です。複合材料再生可能エネルギー市場は、繊維タイプ、用途、地理的地域別にセグメント化されています。繊維タイプ別では、市場は繊維強化ポリマー、炭素繊維強化ポリマー、ガラス強化プラスチック、その他の繊維タイプにセグメント化されています。用途別では、市場は太陽光発電、風力発電、水力発電、その他の用途にセグメント化されています。レポートは、主要地域の15カ国における複合材料再生可能エネルギー市場の市場規模と予測もカバーしています。各セグメントの市場規模と予測は価値(百万米ドル)に基づいて行われています。
| ガラス繊維強化プラスチック(GFRP) |
| 炭素繊維強化プラスチック(CFRP) |
| 繊維強化ポリマー(FRP) |
| その他繊維タイプ(ハイブリッドその他繊維など) |
| エポキシ |
| ポリエステル |
| ポリウレタン |
| 熱可塑性 |
| バイオ樹脂・リサイクル樹脂 |
| バキュームインフュージョン |
| プリプレグ/オートクレーブ |
| 引抜成形 |
| 自動繊維配置/3Dプリンティング |
| 圧縮成形(SMC、BMC) |
| 風力発電 |
| 太陽光発電 |
| 水力発電 |
| その他用途(グリーン水素・エネルギー貯蔵容器) |
| アジア太平洋 | 中国 |
| インド | |
| 日本 | |
| 韓国 | |
| 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 | |
| その他の欧州 | |
| 南米 | ブラジル |
| アルゼンチン | |
| その他の南米 | |
| 中東・アフリカ | サウジアラビア |
| 南アフリカ | |
| その他の中東・アフリカ |
| 繊維タイプ別 | ガラス繊維強化プラスチック(GFRP) | |
| 炭素繊維強化プラスチック(CFRP) | ||
| 繊維強化ポリマー(FRP) | ||
| その他繊維タイプ(ハイブリッドその他繊維など) | ||
| 樹脂マトリックス別 | エポキシ | |
| ポリエステル | ||
| ポリウレタン | ||
| 熱可塑性 | ||
| バイオ樹脂・リサイクル樹脂 | ||
| 製造プロセス別 | バキュームインフュージョン | |
| プリプレグ/オートクレーブ | ||
| 引抜成形 | ||
| 自動繊維配置/3Dプリンティング | ||
| 圧縮成形(SMC、BMC) | ||
| 用途別 | 風力発電 | |
| 太陽光発電 | ||
| 水力発電 | ||
| その他用途(グリーン水素・エネルギー貯蔵容器) | ||
| 地理的地域別 | アジア太平洋 | 中国 |
| インド | ||
| 日本 | ||
| 韓国 | ||
| 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 | ||
| その他の欧州 | ||
| 南米 | ブラジル | |
| アルゼンチン | ||
| その他の南米 | ||
| 中東・アフリカ | サウジアラビア | |
| 南アフリカ | ||
| その他の中東・アフリカ | ||
レポートで答えられる主要な質問
現在の複合材料再生可能エネルギー市場規模はどのくらいですか?
複合材料再生可能エネルギー市場規模は2025年に101億6千万米ドルで、年平均成長率8.05%で2030年までに149億6千万米ドルに達する見込みです。
複合材料再生可能エネルギー市場で最大シェアを持つ用途は何ですか?
風力発電が現在の売上の56.04%を占めており、世界の陸上・洋上設備の膨大な規模を反映しています。
複合材料再生可能エネルギー市場で最も速く成長している地域はどこですか?
アジア太平洋は予測期間(2025-2030年)で最も高い年平均成長率で成長すると予想されています。
政府はどのように市場の軌道に影響を与えていますか?
米国のインフレ削減法、中国のグリーン工場規則、インドの水素ミッションなどの政策は、地域の複合材料生産を促進する財政的インセンティブと国内コンテンツ要件を提供しています。
最終更新日: