米国のエアロゲル市場は、タイプ別（シリカ、カーボン、ポリマー、その他）、形態別（ブランケット、粒子、パネル、モノリス）、処理別（バージン、複合材料、添加剤）、用途別（石油・ガス、建設、輸送、高性能コーティング、採光・LVHS、その他）、地域別、競争状況別に2018～2028年に区分されています。

市場概要

世界のエアロゲル市場は2022年に2億1,888万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に10.5％のCAGRで堅調な成長が見込まれています。エアロゲルは、ゲルの液体成分をガスに置き換えることで生成されるメソポーラス固体フォームです。これは、最小多孔度50％の相互接続されたナノ構造ネットワークで構成されています。固体材料であるにもかかわらず、エアロゲルは並外れた多孔性、軽量性、低熱伝導性を示し、断熱用途に最適です。さらに、エアロゲルスポンジはリサイクル可能で、環境に優しく費用対効果に優れています。これらの優れた特性により、エアロゲルは石油・ガス、航空宇宙、ヘルスケア、エレクトロニクス、建物断熱などの業界で多様な用途に使用されています。ただし、生産コストの高さや機械的強度の限界などの課題が、エアロゲル市場の成長を妨げる可能性があります。一方、材料の継続的な進歩により、アパレル、農業、発電などの分野でエアロゲルの採用が大幅に増加し、市場の拡大が促進されると予想されています。特に、航空宇宙工学は、エアロゲルの独自の特性から恩恵を受ける重要な分野の1つです。密度が低く、断熱性に優れているため、熱損失を効果的に最小限に抑え、燃料ラインの凍結を防ぎ、電子機器を極端な温度から保護するため、宇宙船の断熱材に最適な材料です。エアロゲルは、火星探査ローバーやスターダスト ミッションなどのミッションですでにその価値を実証しており、彗星のコマからサンプルを収集する際に重要な役割を果たしました。

主要な市場推進要因

石油・ガス産業におけるエアロゲルの需要増加

ヘルスケア産業におけるエアロゲルの需要増加

エアロゲルは、航空宇宙、建設、エネルギーなどの産業で大きな注目を集めています。しかし、ヘルスケア部門が米国のエアロゲル市場の重要な推進力として浮上しています。この需要の増加は、医療用途におけるエアロゲルの可能性を強調しており、患者のケアと治療方法に革命をもたらすことが期待されています。ヘルスケアと材料科学のリーダーシップで知られる米国は、この変革の最前線に立っています。ヘルスケア部門のエアロゲルの需要は、主に生体適合性、熱安定性、薬物送達の制御可能性など、エアロゲルの独自の特性によって推進されています。ヘルスケアにおけるエアロゲルの最も有望な用途の 1 つは、創傷治癒と組織工学です。エアロゲルの多孔質構造は細胞の成長に理想的な足場を提供し、再生医療において非常に貴重です。組織の修復と再生を促進する生体活性分子をエアロゲルに充填することで、創傷治癒を加速し、瘢痕を最小限に抑えます。生体適合性と細胞外マトリックスを模倣する能力が、組織工学用途でのエアロゲルの成功に貢献しています。エアロゲルは、薬物送達システムに革命を起こす大きな可能性も秘めています。エアロゲルのナノ多孔質構造により、薬物の充填と放出速度を正確に制御できます。エアロゲル内に治療薬を封入することで、研究者は薬物の安定性を高め、放出期間を延長し、治療効果を向上させる標的薬物送達システムを開発できます。この機能は、制御された薬物送達によって副作用を最小限に抑え、治療効果を最大化するがん治療で特に貴重です。医療診断の分野では、エアロゲルは高度なイメージングおよびセンシング材料として大きな進歩を遂げています。エアロゲルの断熱特性により、温度制御を必要とするイメージング デバイスでの使用に適しています。さらに、エアロゲルの高表面積と光との相互作用は、血糖値モニタリングや非侵襲性診断などの用途におけるセンサー感度の向上に貢献します。米国のエアロゲル市場が医療分野の需要を満たすために進化するにつれて、材料科学と医学の共同作業は、医療の未来を形作る画期的な進歩への道を切り開く準備ができています。

エレクトロニクス業界からのエアロゲルの需要の高まり

この進行中の変革の中で、エアロゲルはエレクトロニクス分野で重要なプレーヤーとして浮上しました。この超軽量素材は、優れた熱特性と断熱特性を備えています。米国のエアロゲル市場は、エレクトロニクス業界からのエアロゲルの需要の高まりにより、大幅な成長を遂げています。エアロゲルベースの熱伝導性界面材料 (TIM) は、電子部品とヒートシンク間の熱伝達を高めるために使用されています。界面での熱抵抗を減らすことで、これらの材料は全体的な効率とデバイスの寿命を向上させます。ウェアラブル技術とフレキシブル エレクトロニクスがますます重要になる中、エアロゲルは、デバイスの性能や柔軟性を損なわない軽量でフレキシブルな絶縁材料として応用されています。エアロゲルはスマートフォンやタブレットの設計にシームレスに統合でき、大量の熱を発生する高性能プロセッサにとって特に重要な熱管理を強化します。エアロゲルの優れた絶縁機能により、LED 照明システムには理想的な選択肢となり、熱の蓄積を防ぎ、LED の寿命と効率を確保します。米国における電気自動車 (EV) 市場の成長も、エアロゲルの需要の高まりに貢献しています。EV のバッテリー性能と安全性を維持するには、効果的な熱管理システムが不可欠です。エアロゲルベースのソリューションは、これらの課題に対処する軽量かつ効果的な手段を提供し、エアロゲルの需要をさらに高めています。

主要な市場の課題

高い生産コストと拡張性の課題

近年、米国では、その潜在的な経済的利益と持続可能なソリューションへの貢献により、エアロゲル技術への関心が高まっています。しかし、急成長している米国のエアロゲル市場は、特に高い生産コストと拡張性の問題という点で大きな課題に直面しており、成長と広範な採用を妨げる可能性があります。エアロゲルは、ゲルから液体を除去するという細心の注意を払ったプロセスを通じて合成され、その結果、90%を超える空気含有量を持つ非常に多孔質な構造になります。このユニークな材料は優れた特性を備えていますが、それを実現するにはコストがかかります。製造プロセスには、特殊な装置、正確な温度と圧力の制御、および特定の化学物質の使用が必要です。その結果、エアロゲルの製造コストは法外に高くなる可能性があり、エアロゲル技術を組み込んだ製品の全体的な価格を押し上げます。製造コストが高くなる主な要因の 1 つは、超臨界乾燥の必要性です。このステップでは、臨界温度と臨界圧力に近い、または臨界温度を超える条件で、ゲル構造内の液体をガス (通常は二酸化炭素) に置き換えます。これらの条件はエネルギーを大量に消費するだけでなく、特殊な装置も必要になるため、コストがさらに増加します。さらに、エアロゲル合成に使用される前駆体は高価で、複雑な化学反応を伴うことがあります。エアロゲルはさまざまな業界で大きな可能性を秘めていますが、拡張性を実現することは依然として大きな課題です。一貫した製品品質を維持しながら、商業的な需要を満たすために生産を拡大することは複雑な作業です。需要が増加するにつれて、製造業者は、エアロゲルを大規模に経済的に実現可能にするために、生産プロセスを合理化し、材料の使用を最適化し、エネルギー消費を削減する方法を見つけなければなりません。拡張性を実現する上での 1 つの顕著なハードルは、エアロゲル構造の繊細な性質です。エアロゲルに優れた特性を与える複雑な多孔質ネットワークは、小規模な実験室生産から大規模な産業プロセスに移行するときに、一貫して再現することが困難な場合があります。乾燥速度、温度勾配、その他のパラメータの変動により、製品品質にばらつきが生じ、信頼性の高いエアロゲル材料の大量生産が制限される可能性があります。

確立された代替品との競争

エアロゲルは、複雑な製造プロセスと関連する原材料のために、製造コストが高くなる可能性があります。対照的に、グラスファイバーやフォームなどの従来の断熱材は、よりコスト効率が高く、すぐに見つかる選択肢を提供します。このコスト差により、特に価格に敏感な業界では、潜在的な購入者がエアロゲルを採用するのを躊躇する可能性があります。さらに、業界では、パフォーマンスと耐久性の実績がある材料に頼ることがよくあります。グラスファイバー、ミネラルウール、フォーム断熱材などの確立された代替品は、長年にわたって成功を収めてきた実績があり、消費者の間でより高いレベルの信頼を育んでいます。エアロゲルは比較的新しい材料であるため、長期的なパフォーマンスと信頼性に関して懐疑的な見方に直面する可能性があります。

主要な市場動向

持続可能なソリューションと環境意識

環境意識は消費者の選択に影響を与えるだけでなく、企業の優先順位も変えます。炭素排出とエネルギー消費に対する懸念が高まる中、産業界はエコロジカル フットプリントを削減する方法を積極的に模索しています。優れた断熱特性で知られるエアロゲルは、エネルギー効率の高いソリューションを追求するイノベーションの焦点となっています。たとえば、建設分野では、研究者が建物のエネルギー効率を高めるためにエアロゲルを注入した断熱材を開発しています。これらの材料は熱伝達を効果的に最小限に抑えるため、過度の加熱や冷却の必要性が減り、結果としてエネルギー消費が削減されます。同様に、運輸業界では、車両部品を断熱することで燃費を向上させるエアロゲルの可能性を模索しています。環境に配慮した価値観に沿った製品や技術の需要が高まる中、エアロゲル市場のメーカーやサプライヤーは持続可能な代替品の開発に取り組んでいます。この傾向は、エネルギー効率の促進と温室効果ガスの排出削減を目的とした政府の規制やインセンティブによってさらに後押しされています。

セグメント別インサイト

タイプ

2022年、エアロゲル市場はカーボンが主流で、今後数年間にわたって拡大し続けると予測されています。

フォームインサイト

2022年、エアロゲル市場は粒子が主流となり、今後数年間にわたって拡大し続けると予測されています。

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地域別インサイト

中西部地域は、世界のエアロゲル市場のリーダーとしての地位を確立しています。

最近の動向

• 2019年4月、BASF SEとAspen Aerogelsは、新しい不燃性断熱ソリューションの製造に関する戦略的協力を拡大しました。
• 2022年1月、キャボットコーポレーションは、ドイツのダルムシュタットにある芸術家コロニーであるマチルデンヘーエの修復に、最近ユネスコ世界遺産に指定されたマチルデンヘーエの修復に、高断熱シリカエアロゲルを使用することを発表しました。サイト。
• 2022 年 4 月、Alkegen は最新の独自技術である AlkeGel を導入しました。AlkeGel は、EV やバッテリーの防火、その他の産業用温度制御アプリケーション向けに設計された先進的な材料です。競合する断熱材と比較すると、Alkegen の AlkeGel は優れた熱伝導性、改善された熱性能、断熱材の厚さの低減を実証しています。
• 2022 年 9 月、Armacell は ArmaGel HTL エアロゲル断熱ブランケットを発表しました。この不燃性エアロゲルブランケットは、熱性能、不燃性、断熱材下の腐食緩和を優先する産業用途向けに特別に設計されています。
• 2019 年 3 月、Aspen Aerogels は、独占供給契約の補足契約に署名することにより、戦略的パートナーシップの延長を発表しました。

主要市場プレーヤー

• Aspen Aerogels, Inc.
• Cabot Corporation
• Aerogel Technologies, LLC
• BASF SE
• JIOS Aerogel Corporation
• Dow Inc.
• Thermablok法人