炭素繊維市場は2023年に71億米ドルと推定され、2023年から2033年までの年平均成長率は12.6%で、2033年には232億米ドルに達すると予測されている。炭素繊維には、高い引張強度、軽量、高剛性、高温耐性、低熱膨張といったさまざまな利点がある。これらの特性により、炭素繊維は航空宇宙、土木、軍事、モータースポーツ、その他の競技スポーツで高い需要がある。しかし、ガラス繊維やプラスチック繊維などの他の繊維と比べると、比較的高価である。
炭素繊維は、ポリアクリロニトリル（PAN）を使用する方法とピッチを使用する方法の2つの主な方法で製造される。ピッチは、植物、原油、石炭などの炭素系物質の蒸留によって製造される。コスト面では、炭素繊維はプラスチック繊維やガラス繊維よりも比較的高価である。炭素繊維の高コストが市場成長を抑制する主な要因である。
市場概要
促進要因 圧力容器におけるレギュラー・トウ・カーボンの需要増が炭素繊維ベースの複合材料の成長を牽引
圧力容器用途での炭素繊維の使用は、2023年に大きな成長が見られる。SGLカーボンは、高強度圧力容器用に設計された新しい50k炭素繊維SIGRAFIL C T50-4.9/235で材料ポートフォリオを拡大した。炭素繊維は、燃料電池自動車に水素を貯蔵するために必要な圧力容器を巻くのに適しており、タンク設計における重量の利点と高圧に耐える能力を提供する。炭素繊維製の圧力容器は、CNG貯蔵タンク、SCBA/SCUBA、水素貯蔵タンクなどの用途で成長を遂げている。
抑制要因 製造技術の標準化不足
製造コストと非経常的な開発コストは、スポーツ用品、海洋、消費財などいくつかの用途における複合材料の浸透を制限し続けている。設計の一貫性、工程の標準化、メンテナンス技術が懸念される主な問題である。さまざまな炭素繊維製品や方法論が標準化されていないため、メーカーは保守的な設計を検討せざるを得ない。標準化の欠如はまた、メーカーがヤーン、ファブリック、コンポジットなどの炭素繊維製品の代わりに従来製品を選択することにもつながる。複合材料に必要な訓練と経験を積んだ人材が限られていることも、炭素繊維製品の使用を抑制している。
機会： 燃料電池電気自動車（FCEV）の需要増加
炭素繊維は、燃料タンクや移動式パイプライン・アプリケーションに使用される水素タンクの製造に使用される。燃料電池電気自動車（FCEV）市場は、クリーンな燃料の使用に焦点を当てた厳しい環境に優しい規則により、急成長が見込まれている。現在、FCEVの市場は非常に小さい。しかし、予測期間中に急成長が見込まれる。
課題 低コスト炭素繊維の生産
PAN およびピッチ炭素繊維の高コストは、その成長に関連する主要な懸念事項のひとつである。炭素繊維はコストが高いため、大型用途での使用はまだ少ない。低コスト技術の開発は、研究者や主要メーカーにとって大きな課題である。自動車業界では、炭素繊維複合材料はコストが高いため、高級車や高級品にしか導入されていない。低コストの炭素繊維の生産により、自動車産業での使用増加が期待される。
最終用途産業に基づくと、圧力容器セグメントは予測期間中に炭素繊維市場シェアで最も高いCAGRを占めると推定される。
ガス貯蔵用の圧力容器は、炭素繊維の最も急成長している産業である。液体プロパンガス（LPG）、圧縮天然ガス（CNG）、再生可能天然ガス（RNG）、水素ガス（H2）の貯蔵が主な最終市場である。LPGタンクは自動車に使用できるが、発展途上国では調理や暖房用としても市場が拡大している。CNG、RNG、H2燃料システムは、乗用車、バス、トラック、その他の車両、および給油所や工業用地に供給するバルク輸送／配給（移動式パイプラインとも呼ばれる）において一般的になりつつある。自動車に搭載されるこれらの燃料貯蔵タンクは、ガソリン、ディーゼル、ジェット燃料に代わるクリーンな代替燃料として、低排出ガスあるいはゼロ・エミッションのパワートレインの重要な構成要素となっている。これらのパワートレインはまた、化石燃料と同程度の燃料補給インフラと補給時間で、バッテリー駆動車に代わる自由な代替手段を提供する。
用途別では、複合材料用途が炭素繊維市場で最も高いCAGRを記録すると予想される。
炭素繊維複合材料は、炭素繊維をビニルエステルやエポキシなどの樹脂と組み合わせて、個々の材料よりも優れた性能特性を持つ複合材料を製造することによって作られる。多くの用途において、木材や金属に代わる、より強く、より軽く、より耐久性のある材料です。CFRP複合材料は、鋼鉄の最大10倍の強度と5倍の軽さを持ち、引張強度は400～500ksi、平均密度は1.55g/ccです。CFRP材料は、高い強度対重量比、耐食性、剛性、耐久性でよく知られている。
予測期間中、欧州が最大の市場シェアを占める。
乗用車とバン（「小型商用車」）は、それぞれEU全体の二酸化炭素（CO2）排出量の約12％と2.5％を占めている。2020年以降、より厳しいCO2排出量目標が施行されている。2019年から2020年にかけて、欧州で登録されたすべての新車乗用車の平均CO2排出量は12％減少し、2020年から2021年にかけては12.5％減少した。排出量削減の主な要因は、ゼロエミッション乗用車の登録台数の増加であり、2021年までにEUの保有台数の10％を占めることになる。欧州議会と理事会は2023年4月19日、欧州連合（EU）の気候変動に対する野心強化に伴い、新型乗用車と小型商用車のCO2排出性能基準を強化するため、規則（EU）2019/631を改正する規則（EU）2023/851を採択した。特にこの改正では、2030年から適用される排出量目標が強化され、2035年からは乗用車とバンの両方で100％削減目標が設定される。このため、同地域では軽量自動車や電気自動車に炭素繊維が多用されている。
主要企業
炭素繊維市場は、世界的に確立された少数のプレーヤーによって支配されている。東レ株式会社（日本）、帝人株式会社（日本）、三菱化学株式会社（日本）、Hexcel Corporation（米国）、Solvay（ベルギー）、SGL Carbon（ドイツ）、Hyosung Advanced Materials（韓国）、Zhongfu Shenying Carbon Co. (Ltd.（中国）、株式会社クレハ（日本）、ダウアクサ（トルコ）、吉林化学繊維集団有限公司（中国）、江蘇化学繊維有限公司（中国）、江蘇紡織股份有限公司（中国）、SGL Carbon Co. (Ltd.（中国）、Jiangsu Hengshen Co. (Ltd.（中国）、鞍山篠田炭素繊維有限公司（中国）、China National Blu. (Ltd.（中国）、江蘇恒新股份有限公司（中国）、鞍山中大炭素繊維有限公司（中国）、中国青星集団有限公司（中国）などがある。(中国）などが、最近重要な契約を獲得した主な生産者である。世界的な要求が変化しているため、契約と新製品開発に注目が集まっている。
これらの企業は、様々な無機的・有機的アプローチを採用することで、炭素繊維市場での地位を確立しようとしている。この調査には、これら主要な炭素繊維市場参入企業の徹底的な競合分析が、企業プロフィール、最新の進歩、重要な市場戦略に関する情報とともに含まれています。
この調査では、炭素繊維市場を原料タイプ、繊維タイプ、弾性率、製品タイプ、用途、最終用途産業、地域に基づいて分類しています。
原材料タイプ別
PAN系炭素繊維
ピッチ系炭素繊維
繊維タイプ別
バージン炭素繊維
リサイクル炭素繊維
弾性率別
標準弾性率
中間弾性率
高弾性率
製品タイプ別
連続炭素繊維
長炭素繊維
短炭素繊維
用途別
コンポジット
非コンポジット
産業別
航空宇宙・防衛
風力エネルギー
自動車
パイプ
スポーツ用品
医療・ヘルスケア
建設・インフラ
圧力容器
その他
地域別
北米
アジア太平洋
ヨーロッパ
ラテンアメリカ
中東・アフリカ
2023年6月、ソルベイとスピリット・エアロシステムズは、複合材航空構造の開発に関する研究・技術提携を締結した。両社は、先進的な製造コンセプトを開発し、複合材の製造、自動化、組立技術における一歩進んだ変化を確保することで、開発サイクルのリスク軽減と短縮を目指す。また、将来の技術革新に関するさらなる戦略的提携も模索する。
2023年4月、ソルベイとGKNエアロスペースは、2017年の提携契約の延長に調印した。この協定の下で、両社は共同で熱可塑性複合材料（TPC）ロードマップを開発し、航空宇宙構造用の新材料と製造プロセスを探求するとともに、将来の戦略的高レートプログラムを共同でターゲットとしている。また、ソルベイは引き続きGKNエアロスペース社のTPC材料の優先サプライヤーとなる。
2023 年 3 月、ソルベイとエアボーン社は、金属製バッテリー筐体に代わる複合材料の開発資金を獲得。自動化とデジタル化を利用した先進複合材製造の技術リーダーであるエアボーン社とのこのコラボレーションは、すでにジャガー・ランドローバー社とバーティカル・エアロスペース社から支持の書簡を受け取っている。両社は、将来の電気自動車や航空機に搭載される高エネルギー・バッテリー用の、よりコンパクトで軽量なエンクロージャーの設計に大きな可能性を見出しており、複合材廃棄物の再利用を目指すこのプロジェクトの持続可能性の側面に関心を寄せている。
2022年11月、セラニーズ・コーポレーションはデュポンのモビリティ＆マテリアルズ（M&M）事業の過半数の買収を完了した。セラニーズは、エンジニアリング熱可塑性プラスチックとエラストマーの幅広いポートフォリオ、業界で有名なブランドと知的財産、グローバルな生産資産、世界クラスの組織を獲得した。
2022年9月、三菱化学グループは日本ウインドサーフィン協会と、ウインドサーフィン用具に使用される炭素繊維のリサイクル活動を共同で推進することで合意した。
【目次】
1 はじめに （ページ – 37）
1.1 調査目的
1.2 市場の定義
1.3 対象と除外
1.4 市場範囲
1.4.1 炭素繊維市場のセグメンテーション
1.4.2 炭素繊維市場：地域範囲
1.4.3 考慮した年数
1.5 通貨
1.6 単位
1.7 制限事項
1.8 利害関係者
1.9 変化のまとめ
1.10 景気後退の影響
2 調査方法 （ページ – 42）
2.1 調査データ
図1 炭素繊維市場：調査デザイン
2.2 基本数値の算出
2.2.1 アプローチ1：供給側分析
2.2.2 アプローチ2：需要側からのアプローチ
2.3 景気後退の影響に対するアプローチ
2.4 予想数の算出
2.4.1 供給サイド
2.4.2 需要サイド
2.5 二次データ
2.5.1 二次資料からの主要データ
2.5.2 一次データ
2.5.2.1 一次資料からの主要データ
2.5.2.2 炭素繊維トップメーカーへの一次インタビュー
2.5.2.3 一次インタビューの内訳
2.5.2.4 主要業界インサイト
2.6 市場規模の推定
2.6.1 ボトムアップアプローチ
図2 市場規模推定方法：ボトムアップアプローチ
2.6.2 トップダウンアプローチ
図3 市場規模推定手法：トップダウンアプローチ
2.7 データ三角測量
図4 炭素繊維市場：データ三角測量
2.8 要因分析
2.9 リサーチの前提
2.10 市場成長率の仮定／成長予測
2.11 市場規模推定の限界
2.12 炭素繊維市場に関連するリスク
3 要約（ページ – 53）
図 5 2022 年の炭素繊維市場はパンベースセグメントが主導
図 6 2022 年には複合材料用途が炭素繊維市場を支配
図 7 航空宇宙・防衛最終用途産業が 2022 年の炭素繊維市場をリード
図 8 中国市場は予測期間中に最も高い成長率で成長する
図 9 2022 年には欧州が最大の市場シェアを占める
4 プレミアムインサイト（ページ数 – 58）
4.1 炭素繊維市場におけるプレーヤーにとっての魅力的な機会
図 10 圧力容器の製造需要の増加が炭素繊維市場を牽引
4.2 炭素繊維市場、原料別
図 11 2022 年の炭素繊維市場はパンベースセグメントが支配的
4.3 炭素繊維市場、用途別
図12 2022年の炭素繊維市場は複合材料用途が支配的
4.4 炭素繊維市場：最終用途産業別
図 13 2022 年には風力発電分野が最大シェアを占める
4.5 炭素繊維市場の成長、主要国別
図 14 中国の炭素繊維市場は予測期間中に最も高い CAGR で成長する
5 市場概観（ページ番号 – 61）
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス
5.2.1 推進要因
5.2.1.1 人工衛星部品の製造需要の伸び
5.2.1.2 航空宇宙・防衛産業からの高い需要
5.2.1.3 自動車用途での炭素繊維および関連複合材料の採用を促進する厳しいエコ規制
5.2.1.4 風力エネルギー産業での使用の増加
表1 新規風力発電設備（陸上）、地域別、2022年対2027年
5.2.1.5 圧力容器におけるレギュラートウカーボン需要の増加
5.2.2 制約
5.2.2.1 炭素繊維の高コスト
5.2.2.2 製造技術の標準化の欠如
5.2.3 機会
5.2.3.1 低価格石炭ベース炭素繊維開発のための投資の増加
5.2.3.2 新規用途における潜在的機会
5.2.3.3 燃料電池電気自動車（FCEV）の需要増加
表 2 2021 年主要国・地域別 FCEV 台数
5.2.3.4 3Dプリンティングにおける炭素繊維使用の増加
5.2.4 課題
5.2.4.1 低コストの炭素繊維の生産
5.2.4.2 資本集約的な生産と複雑な製造工程
5.3 ポーターの5つの力分析
5.3.1 買い手の交渉力
5.3.2 供給者の交渉力
5.3.3 新規参入の脅威
5.3.4 代替品の脅威
5.3.5 競争相手の激しさ
表3 炭素繊維市場：ポーターの5つの力分析
5.4 サプライチェーン分析
図 17 炭素繊維市場：サプライチェーン分析
5.5 バリューチェーン分析
図18 炭素繊維市場：バリューチェーン分析
5.6 エコシステムマップ
表4 炭素繊維市場：エコシステムにおける企業とその役割
図 19 炭素繊維市場のエコシステムにおける主要企業
5.7 エコシステム：炭素繊維市場
5.8 価格分析
5.8.1 平均販売価格、最終用途産業別（主要プレーヤー）
5.8.2 平均販売価格、原料別
5.8.3 平均販売価格：繊維タイプ別
5.8.4 平均販売価格：弾性率別
5.8.5 平均販売価格：製品タイプ別
5.8.6 平均販売価格：用途別
5.8.7 平均販売価格：最終用途産業別
5.9 平均販売価格の動向
表5 炭素繊維の平均販売価格（地域別
5.10 主要ステークホルダーと購買基準
5.10.1 購入プロセスにおける主要ステークホルダー
表6 最終用途産業上位3社の購買プロセスにおける利害関係者の影響力
5.10.2 購入基準
表7 最終用途産業トップ3における主な購買基準
5.11 技術分析
5.12 ケーススタディ分析
5.13 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド
5.14 貿易分析
5.14.1 炭素繊維の輸出シナリオ
5.14.2 炭素繊維の輸入シナリオ
5.15 関税と規制
5.15.1 規制機関、政府機関、その他の団体
表8 北米：規制機関、政府機関、その他の組織のリスト
5.15.2 炭素繊維市場における規格
表9 自動車用複合材料の現行標準規格
表10 建設用複合材料に関する現行の標準規格
5.16 2023～2024年の主要会議・イベント
表11 炭素繊維市場：炭素繊維と関連市場に関連する会議・イベントの詳細リスト
5.17 特許分析
5.17.1 導入
5.17.2 方法論
5.17.3 文書タイプ
5.17.4 特許の法的地位
5.17.5 管轄区域分析
5.17.6 上位企業/出願人
表12 東レの特許一覧
表13 帝人の特許一覧
表14 三菱レイヨンの特許一覧 表14 三菱レイヨンの特許一覧
5.17.7 過去13年間の特許所有者トップ10（米国
6 原料別炭素繊維市場（ページ数 – 96）
6.1 はじめに
図 36 パンベースの炭素繊維市場はより高い成長率を記録する
表 15 炭素繊維市場、原料別、2018 年～2022 年（百万米ドル）
表16 炭素繊維市場、原料別、2018-2022年（キロトン）
表17 炭素繊維市場、原料別、2023-2033年（百万米ドル）
表18 炭素繊維市場、原料別、2023-2033年（キロトン）
6.2 パンベース炭素繊維
6.2.1 構造用複合材料への幅広い需要が市場を牽引
表 19 パンベース炭素繊維市場、地域別、2018-2022 年（百万米ドル）
表 20 パンベース炭素繊維市場、地域別、2018-2022 (キロトン)
表21 パンベース炭素繊維市場、地域別、2023-2033年（百万米ドル）
表22 パンベース炭素繊維市場、地域別、2023-2033年（キロトン）
6.3 ピッチベース炭素繊維
6.3.1 人工衛星、工業、土木、スポーツ用品分野での幅広い使用が市場を牽引
6.3.2 石油系ピッチ炭素繊維
6.3.3 石炭ベースのピッチ炭素繊維
表 23 ピッチベース炭素繊維市場、地域別、2018-2022 年（百万米ドル）
表 24 ピッチ系炭素繊維市場、地域別、2018～2022 年（キロトン）
表25 ピッチ系炭素繊維市場、地域別、2023-2033年（百万米ドル）
表26 ピッチベース炭素繊維市場、地域別、2023-2033年（キロトン）
7 炭素繊維市場、繊維タイプ別（ページ – 104）
7.1 導入
7.2 バージン炭素繊維
7.2.1 疲労と環境への影響という点で高い長期性能が市場を牽引
7.3 再生炭素繊維
7.3.1 低コストが市場を牽引
図 37 予測期間中、バージン・セグメントが炭素繊維市場を支配する
表 27 炭素繊維市場、繊維タイプ別、2018～2022 年（百万米ドル）
表 28 炭素繊維市場、繊維タイプ別、2018 年～2022 年（キロトン）
表29 炭素繊維市場規模、繊維タイプ別、2023-2033年（百万米ドル）
表30 炭素繊維市場、繊維タイプ別、2023-2033年（キロトン）
…
【本レポートのお問い合わせ先】
www.marketreport.jp/contact
レポートコード：AD 1611
