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世界のSiC繊維市場は、2024年には7億米ドルと評価され、2024年から2031年にかけて25.0%のcagrで成長し、2031年には33.4億米ドルに達すると予測されています。航空宇宙やエネルギー・電力分野でのSiC繊維の用途拡大、技術の進歩、研究開発重視の高まりなどの要因が、予測期間中のSiC繊維市場を牽引するでしょう。
SiC繊維は、高い剛性、かなりの引張強度、卓越した耐薬品性、過酷な環境下での熱膨張の最小化など、優れた特性を持っており、このような環境下での用途に非常に適しています。このような繊維の製造に使用される原料は、シリカと炭素前駆体であり、化学気相成長法などの様々な技術を含む様々な製造経路を経ます。
NGS Advanced Fibers Co., Ltd.、日本カーボン株式会社、BJS Ceramics GmbHは、その革新的な技術により市場の主要プレーヤーとなっています。これらの企業は、新しいSiC 繊維技術の革新的な新しさを推進し、進歩させながら、強力に競争しています。
SiC繊維市場における魅力的な機会
アジア太平洋
北米のSiC繊維市場の成長は、航空宇宙・防衛分野におけるタービンエンジンや熱保護システムでのSiC繊維の大きな使用と、堅調な技術進歩に起因しています。
航空宇宙・防衛などの産業でSiC繊維の使用が増加していることが、世界のSiC繊維市場の成長に寄与しています。
技術の進歩、持続可能性への注目の高まり、様々な用途でSiC繊維を使用することに伴う環境上の利点が、市場の成長を後押ししています。
第三世代SiC繊維市場は、2031年までに13億7,210万米ドルの規模になり、予測期間中のCAGRは26.3%で成長する見込みです。
第三世代SiC繊維の需要の増加は、SiC繊維市場のプレーヤーに成長機会を提供しています。
世界のSiC繊維市場のダイナミクス
DRIVER：技術の進歩
多くの組織がこれらの先端材料の革新と製造に積極的に取り組んでいるため、SiC繊維の研究開発の著しい成長は、市場で急速な牽引力を獲得しています。連続SiC繊維の研究パイロット・プラットフォームの構築により、電子ビーム照射架橋技術のような新しい製造技術の探求が可能になり、第二世代繊維の製造に役立っています。これらの技術に加えて、化学量論比に近いファイバーの製造にはH2還元も適用されています。生産された第一世代のSiC連続繊維のトンは、航空宇宙、防衛、エネルギーなどの産業で急増する高性能材料への需要を満たすという高いコミットメントを強調しています。耐高温性、耐食性、波動吸収性など、先端材料とその特性は、最近の国防目的の材料技術の開発で再び注目を集めています。炭化ケイ素繊維は重要な材料と考えられています。政府はSiC繊維の製造への配備と投資を拡大し、重要な技術を習得するための舞台を整えました。研究開発に対する支援と機運の高まりは、SiC繊維の性能と入手可能性を向上させ、新たな用途と市場の発見につながり、SiC繊維市場全体の成長をさらに押し上げるでしょう。
制約：SiC繊維の高コスト
SiC繊維は、強度対重量比、高い熱安定性、耐酸化性など、非常に優れた機械的特性を持っており、航空宇宙、防衛、エネルギー・電力などの過酷な環境での用途に基本的に適しています。SiC繊維は製造コストが非常に高い。キログラム当たり1,400米ドルから9,000米ドルという高価格のため、ほとんどの用途でSiCの使用が大幅に制限されています。SiC繊維は炭素繊維に比べて1,000倍近く高価であるため、このような材料を業務に採用することに懸念を抱く可能性があります。その結果、生産量が少なくなり、規模の経済性が大幅に低下することで、ただでさえ高いコストをさらに悪化させています。新しい用途のため、主に第三世代のSiC繊維の大量生産が少ないため、価格の高騰と市場成長の鈍化という悪循環が続いています。現在のシナリオでは、SiC繊維がニッチ用途で使用されることはありませんが、予想される技術の進歩とその後の使用により、最終的には価格下落圧力がかかるでしょう。潜在的な価格低下により、SiC繊維の利用が増加し、革新的なアイデアでSiC繊維市場がさらに加速する可能性があります。
機会：中国プレーヤーの出現
中国国内プレーヤーの存在は、国内市場だけでなく世界市場においても成長の好機となります。寧波中興新材料有限公司（Ningbo Zhongxing New Materials Co., Ltd.）は、わずか15カ月余りで、第2世代のSiC繊維の生産量を10トンにまで拡大しました。この計画は、年間80～100トンのフル生産レベルを目指しており、操業能力を育成するのに十分なほど積極的なものです。
中国商用飛機総公司（COMAC）の存在は、このチャンスをさらに拡大します。COMACは、航空宇宙技術の開発に注力し、耐久性と効率をさらに強化するために、高性能SiC繊維も関心分野とする予定です。. 新興の国内メーカーとCOMACのような主要プレーヤーとの協力は、材料用途の革新につながり、その結果、コストが削減され、その結果、さまざまな分野でSiC繊維の利用可能性が高まります。
課題 低コストSiC繊維製造における技術的課題
SiC繊維の製造における技術的な問題は、浸透と繊維コーティングに関連しています。SiC製造中の技術的な複雑さを最小限に抑えるためには、浸潤を最適化する必要があります。コーティングは、このような繊維を加工する際の重要なステップの1つですが、繊維を均一にコーティングすることは非常に困難です。その他の大きな問題としては、SiC 繊維のコストが比較的高いことが挙げられます。最近、SiC繊維の新しい応用分野が発見されましたが、新たに発見された多くの応用分野では、コスト要因によって商業化が制限されています。さらに、低コスト技術と大量生産を達成することは、研究者にとって大きな課題の一つであり、製造業者にとっては、これらの繊維の生産が重要な課題となっています。複数の企業によるSiC繊維の大量生産は、将来的にこれらの繊維に関連するコストを削減する可能性があります。これらのSiC繊維の製造手順には、化学気相成長法やポリマー前駆体法など、非常にエネルギー集約的で複雑な工程が含まれており、製造に必要な特殊な装置や条件が特徴です。プロセス自体が非常に複雑で、高純度の原料を必要とするため、生産コストも高くなります。
世界のSiC 繊維市場のエコシステム分析
この市場のエコシステムは、Haihang Industry Co., Ltd.やSaifei GroupのようなSiCファイバー原料メーカー/サプライヤーで構成され、NGS Advanced Fibers Co., Ltd.、UBE Corporation、COI Ceramics、GE Aerospace、Specialty MaterialsのようなSiCファイバーの著名な製造会社に原料を供給し、Airbus、Boeing、Park Aerospace Corporationのようなエンドユーザーが使用するSiCファイバーを製造しています。
最終用途産業別では、航空宇宙・防衛分野が予測期間中に最も高いCAGRを記録すると予測されています。
SiC繊維市場は、航空宇宙・防衛分野で大きな成長が見込まれています。これは、SiC 繊維が航空宇宙用途において、従来の金属合金と比較して燃費の改善と排出ガスの削減を提供するために支持されているため、軽量材料に対する需要が増加していることに起因しています。もう一つの理由は、SiC繊維は熱安定性が極めて高く、酸化に強いため、ガスタービンエンジンやロケット推進システムのような高温環境に非常に適していることです。実際、北米とアジアの政府は、航空宇宙能力の向上と防衛技術の更新に巨額の投資を行ってきました。現在進行中の製造プロセスの研究により、SiC 繊維の性能特性を向上させながら製造コストを削減することが可能になり、その結果、さまざまな用途での使用が増加する見込みです。COVID-19ロックダウンからの世界的な回復が進行する中、航空宇宙および防衛分野は徐々に上昇しており、多くの企業が技術革新活動とともに生産規模を拡大し続けているため、これらの分野から新たな需要が生み出されています。このような要因から、航空宇宙・防衛産業は、技術進歩、政府投資、高性能材料に対する需要の高まりに起因して、SiC繊維市場の力強い成長を目撃することが期待されています。
種類別では、第三世代SiC繊維分野が予測期間中に最も高いCAGRを記録すると予測されています。
第三世代SiC繊維は、優れた特性と性能の優位性により、予測期間中にSiC繊維市場で最も高いCAGRを記録すると予想されます。この世代の先進的なファイバーは、第一世代や第二世代と比較して、耐熱性、耐酸化性、耐クリープ性において優れた向上を示します。このため、材料が極端な温度や過酷な環境にさらされる航空宇宙、防衛、エネルギー分野の過酷な用途に適しています。第三世代SiC繊維の製造プロセスにおける技術の進歩は、企業が優れたSiC繊維製品を製造する上でさらに役立ちます。こうした革新的な製造プロセスにより、機械的特性が向上し、SiC繊維の製造が容易かつ安価になります。
業界は絶えず進化しており、より軽量で性能重視の材料が求められています。その結果、第三世代のSiC繊維の需要が高まっています。これらの高度なSiC繊維は、耐熱性や耐酸化性などの優れた特性により、過酷な条件にも耐えられるように設計されています。第三世代SiCファイバーは、温度が絶えず変動し、温度上昇につながる航空機エンジンの高温部で性能を発揮する能力があるため、航空宇宙用途で非常に求められています。その軽さは、現在の航空機設計において重要なパラメーターである燃料使用量の効率化に自動的に貢献します。
予測期間中、北米がSiC 繊維市場で最も急成長する地域
北米は、製造プロセスにおける技術的進歩や、航空宇宙、防衛、エネルギー、電力部門を含む多様な用途におけるSiC繊維の使用など、多くの説得力のある要因によって、予測期間中にSiC繊維市場で最も高い成長を記録するでしょう。航空宇宙・防衛分野は、軽量で高性能であるため、航空機や軍事用途における燃費効率や全体的な運用効果につながり、SiC繊維の主要な消費者です。航空宇宙企業と防衛請負業者は、極端な温度での生存が重要であるガスタービンエンジンと熱保護システムの両方で重要な成分として、SiC繊維の使用をこれまで以上に受け入れています。米国政府による国防近代化と航空宇宙技術への多額の連邦支出は、先端材料への需要をさらに後押ししています。北米では、研究開発がSiC繊維の用途と製造プロセスの継続的な技術革新を推進しています。自動車分野の成長は、電気自動車やその他の燃費の良い自動車への関心の高まりが、効率向上のための軽量で耐熱性のある材料への需要を生み出していることに起因しています。北米は、持続可能性と高性能ソリューションに重点を置いているため、SiC繊維市場をリードする有力な候補です。
SiC繊維市場の最近の動向
2021年6月、COIセラミックス、ハネウェル、ロールス・ロイス、プラット＆ホイットニー、オークリッジ国立研究所は、「低コストのセラミックマトリックス複合材料（CMC）用炭化ケイ素（SiC）繊維の国内生産のための連続スケーラブルプロセス」と呼ばれる新しいプログラムで協力しました。このプロジェクトは、様々な用途で性能基準を満たす費用対効果の高い材料に対する「急増する」需要に対応するため、SiC繊維の国内サプライチェーンを確立することを目的としています。
2020年9月、BJSセラミックスは、2,732°F以上の温度に耐える第3世代SiC繊維の生産に成功しました。また、BJSセラミックスは欧州連合（EU）の研究開発プログラム「ホライズン2020」から資金援助を受けています。
2019年12月、グローバルマテリアルズ社はスペシャリティマテリアルズ社（SMI社）の買収を発表し、これによりSMI社の先端繊維・素材製品の提供を継続することになりました。この買収は、様々な最終用途産業に対応することを目的としています。
2017年1月、UBE株式会社はSiC繊維の生産能力を年間200トンに増強する計画。この拡張は2025年までに完了する予定。
主要市場プレーヤー
Sic繊維市場の主要プレーヤーは以下の通り
NGS Advanced Fibers Co., Ltd.
UBE Corporation
COI Ceramics Inc.
GE Aerospace
Specialty Materials
Haydale Graphene Industries plc
MATECH
Suzhou Saifei Group Co., Ltd.
BJS Ceramics
Nanoshel LLC
SkySpring Nanomaterials, Inc.
Suzhou Saifei Group Co., Ltd.
National Aeronautics and Space Administration
TISICS
Free Form Fibers
13.1 主要プレーヤー
