相変化材料市場 - 世界の産業規模、シェア、傾向、機会、予測、製品別（パラフィン、塩水和物、共晶、非パラフィン、その他）、用途別（建築・建設、暖房換気空調（HVAC）システム、エネルギー貯蔵管理、商業用冷蔵、コールドチェーンおよび包装、繊維、その他）、地域および競合別、2019～2029年予測

市場概要

世界の相変化材料市場は2023年に14億7,000万米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に4.23%のCAGRで着実に成長すると予想されています。

建設部門は、世界の相変化材料市場の成長を大幅に推進しています。PCMは、住宅、商業、産業構造の熱的快適性とエネルギー効率を高めるために、断熱材、壁板、屋根材などの建築材料にますます統合されています。 PCM は、室内温度を調節し、壁や屋根を通じた熱伝導を抑えることで、エネルギー費用の削減、居住者の快適性の向上、持続可能な建築慣行の促進に貢献します。

また、電子機器および自動車業界は、熱管理アプリケーションにおける相変化材料の需要に大きく貢献しています。電子機器および部品の小型化と電力密度の向上が進む中、過熱を防ぎ、信頼性の高いパフォーマンスを確保するには、効率的な熱管理が不可欠です。PCM は、動作中に余分な熱を吸収して発散することで、スマートフォン、ラップトップ、電気自動車などの電子機器の熱管理にコンパクトで効率的なソリューションを提供します。

主要な市場推進要因

建設業界の成長

建設業界で PCM の需要を推進する主な要因は、エネルギー効率の高い建物の設計とグリーン ビルディング基準への重点が高まっていることです。建物の環境への影響に対する意識が高まる中、建築家、開発者、建設業者は、エネルギー性能を向上させ、運用コストを削減する革新的なソリューションを求めています。 PCM は、持続可能な建物設計の原則に沿って、熱管理を最適化し、暖房と冷房の負荷を最小限に抑え、一年中快適な室内温度を維持することで、実行可能なソリューションを提供します。

また、厳格なエネルギー効率規制と建築基準により、世界中の建設プロジェクトで PCM の採用が促進されています。多くの国と地域では、LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) や BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) などの厳格なエネルギー性能基準と持続可能性認証が実施されており、PCM などのエネルギー効率の高い建築材料や技術の使用が奨励されています。これらの規制と認証に準拠するには、建物の外壁、断熱システム、HVAC (暖房、換気、空調) システムに PCM を統合して、熱性能を向上させ、エネルギー消費を削減する必要があります。

グリーン ビルディングとスマート ビルディングの需要の高まりにより、PCM を建築材料とシステムに統合する動きが進んでいます。PCM は断熱材、壁板、屋根材、HVAC システムに組み込まれ、熱的快適性を高め、エネルギー コストを削減し、持続可能性の目標を達成します。さらに、スマート ビルディング テクノロジーとエネルギー管理システムの台頭により、PCM ベースの蓄熱システムをリアルタイムで監視および制御できるようになり、エネルギー使用を最適化し、建物の運用効率を最大化できます。

技術進歩の急増

技術進歩により、カスタマイズされた相転移温度、改善された熱特性、および強化された耐久性を備えた高度な PCM 配合が開発されました。これらの革新的な配合により、相変化材料の用途範囲が拡大し、特定の温度範囲と動作条件に最適化されたソリューションが提供されます。

ナノカプセル化およびマイクロカプセル化テクノロジーは、相変化材料の供給とパフォーマンスに革命をもたらしています。これらの高度なカプセル化技術により、布地、建築材料、電子機器など、さまざまな材料に PCM を組み込むことができ、それらの完全性を維持し、熱特性を向上させることができます。

センサー、アクチュエータ、制御システムなどのスマート テクノロジーの統合により、PCM システムは熱管理のためのインテリジェントなソリューションに変わりつつあります。スマート PCM システムは、相変化温度を動的に調整し、エネルギーの貯蔵と放出を最適化し、変化する環境条件に対応できるため、さまざまなアプリケーションで柔軟性と効率が向上します。

技術の進歩により、コンクリート、断熱材、屋根材などの建築材料への相変化材料の統合が進んでいます。PCM 強化建築材料は、優れた熱性能を提供し、暖房と冷房のエネルギー消費を削減し、エネルギー効率と居住者の快適性を優先する持続可能な建物の設計に貢献します。

主要な市場の課題

サプライ チェーンの混乱

COVID-19 パンデミックにより、PCM サプライ チェーンの混乱が悪化し、供給不足、生産の遅れ、物流上の課題が発生しています。パンデミックによるロックダウン、渡航制限、労働力不足により、製造業務、原材料調達、輸送ネットワークが混乱し、サプライチェーンのボトルネックや混乱が生じています。その結果、PCM の製造業者とエンドユーザーは、原材料の調達、注文の履行、プロジェクトの期限の遵守において課題に直面しています。

PCM は、パラフィン、脂肪酸、バイオベースの材料、無機塩など、さまざまな原材料を使用して製造されています。これらの原材料のサプライチェーンにおける不足、価格変動、供給制約などの混乱は、PCM の生産と入手可能性に影響を及ぼす可能性があります。原材料の価格と入手可能性の変動は、PCM メーカーの生産コスト、利益率、価格戦略に影響を与え、市場の動向と競争力に影響を与える可能性があります。

輸送と物流部門は、PCM サプライチェーンで重要な役割を果たし、地域や国をまたいで原材料、中間製品、完成品の移動を促進します。しかし、輸送ネットワークの混乱、港の閉鎖、税関の遅延、貨物の容量制限により、PCM 製品を顧客にタイムリーに届けることができなくなる可能性があります。物流上の課題や輸送の遅延により、リードタイムが長くなり、在庫管理に影響し、サプライ チェーンの運用が中断され、PCM メーカーとエンド ユーザーにとって課題となります。

主要な市場動向

コールド チェーン ロジスティクスの拡大

生鮮食品、ワクチン、生物製剤、特殊化学品など、温度に敏感な製品の需要が高まっており、信頼性の高いコールド チェーン ロジスティクス ソリューションの必要性が高まっています。PCM ベースのテクノロジーは、サプライ チェーン全体で必要な温度範囲を維持する効果的な手段を提供し、製品の品質と規制基準への準拠を保証します。

食品および飲料業界では、食品の安全性、品質、賞味期限の延長への注目が高まっています。 PCM ソリューションは、保管および輸送中の温度変動を防ぐことで、生鮮食品の鮮度、栄養価、官能特性を維持する上で重要な役割を果たします。

製薬業界は、温度に敏感な医薬品やワクチンの有効性と安定性を維持するために、コールド チェーン ロジスティクスに大きく依存しています。PCM ベースの熱包装ソリューションは、特に環境条件が厳しい地域で、輸送中の医薬品の完全性を確保するためにますます採用されています。

PCM テクノロジーは、エネルギー効率や二酸化炭素排出量の削減など、環境上の利点から注目を集めています。PCM ベースのコールド チェーン ソリューションは、従来の冷蔵システムに代わる持続可能な代替手段を提供し、エネルギー消費と温室効果ガスの排出量を削減します。

PCM の配合、パッケージ デザイン、適用方法の継続的な進歩が、市場のイノベーションを推進しています。メーカーは、熱特性、耐久性、さまざまな包装材料との適合性を強化した新しい PCM 製品を開発しており、コールド チェーン ロジスティクスでの適用範囲が広がっています。

セグメント別インサイト

製品別インサイト

製品カテゴリ別では、パラフィン セグメントが 2023 年の相変化材料の世界市場で主要なプレーヤーとして浮上しました。パラフィンは広い温度範囲で優れた熱安定性を示すため、正確な温度制御を必要とするさまざまな用途に適しています。安定した相変化特性により、信頼性の高い熱エネルギーの貯蔵と放出が保証され、PCM 市場での優位性に貢献しています。

パラフィンベースの PCM は潜熱貯蔵容量が高く、相転移中に大量の熱エネルギーを吸収および放出できます。この高い蓄熱能力により、パラフィンは建物の断熱材、HVAC システム、太陽熱エネルギー貯蔵などの用途で熱エネルギーを貯蔵するための効率的で効果的な材料となっています。

パラフィンは他の PCM オプションと比較して比較的低コストの材料であるため、さまざまな用途で費用対効果の高い選択肢となります。手頃な価格であるため、商業および産業プロジェクトでの大規模な導入に魅力的な選択肢となり、PCM 市場での優位性を推進しています。

地域別洞察

2023 年、ヨーロッパは世界の相変化材料市場における支配的な地域として浮上し、価値の面で最大の市場シェアを占めました。ヨーロッパは、建設部門のエネルギー消費と炭素排出量を削減するために、厳格な建物のエネルギー効率規制と基準を実施する最前線に立ってきました。PCM は、建物の熱的快適性とエネルギー効率を向上させるために、断熱材、壁板、屋根システムなどの建築材料に広く使用されています。エネルギー効率の高い建物の設計と建設に重点が置かれているため、ヨーロッパでは PCM の需要が高まり、建設業界における PCM アプリケーションの主要市場となっています。

ヨーロッパ政府は、PCM を含む再生可能エネルギー技術とエネルギー効率の高いソリューションの採用を促進するために、支援政策、インセンティブ、資金提供プログラムを実施しています。欧州連合の Horizon 2020 イニシアチブ、エネルギー効率指令、国家建築基準などのプログラムは、住宅、商業、公共施設の建物で PCM 強化建築材料とエネルギー貯蔵システムの使用を奨励しています。これらの政策は、好ましい規制環境を作り出し、ヨーロッパでの PCM の市場成長を促進しています。

ヨーロッパは、PCM 技術に重点を置いた一流の学術機関、研究センター、業界コラボレーションによる強力な研究開発インフラストラクチャを誇っています。欧州再生可能熱供給および冷房技術プラットフォーム (RHC プラットフォーム) や欧州エネルギー研究同盟 (EERA) などのヨーロッパの研究イニシアチブは、PCM 分野における共同研究、イノベーション、知識交換をサポートしています。この地域の強力な研究開発能力は、さまざまなセクターにわたる PCM アプリケーションにおける技術の進歩、製品の革新、および市場リーダーシップを推進しています。

最近の開発

• 2023 年 6 月、DIC 株式会社は、熱管理ソリューションのプロバイダーである Phase Change Solutions Inc. (PCS) との戦略的提携を発表し、日本でのインフラ アプリケーション向け製品の発売を目指しました。このコラボレーションでは、オフィスビル、工業団地、物流施設の建設に携わる企業に、PCS の BioPCM 相変化材料を使用した製品を販売します。これらの効率的な熱管理ソリューションは、CO₂排出量の削減に役立ちます。

主要な市場プレーヤー

• Henkel AG & Co.KGaA        
• Honeywell International.Inc.
• Croda International Plc
• PureTemp LLC
• Laird Limited
• Rubitherm Technologies GmbH
• PCM Products Ltd
• Climator Sweden AB
• 信越化学工業株式会社
• 東莞国恒プラスチック技術有限公司