ガス分離膜市場の市場規模・シェア分析：成長動向と予測 (2025年～2030年)

ガス分離膜市場は、エネルギー部門のダイナミクスと技術進歩に牽引され、大きな変革期を迎えています。本レポートは、2025年から2030年までの市場規模、成長トレンド、予測を詳細に分析しています。

市場概要

ガス分離膜市場は、2025年には20.6億米ドルと推定され、2030年には26.3億米ドルに達すると予測されており、予測期間（2025-2030年）中の年平均成長率（CAGR）は5%を超えると見込まれています。アジア太平洋地域が最も急速に成長し、最大の市場であり、市場集中度は高いとされています。主要なプレイヤーには、Air Liquide、Air Products、Linde、UBE Corporation、DIC CORPORATION、FUJIFILM Corporationなどが挙げられます。

市場分析

米国におけるドライ天然ガス生産量が2022年後半に1日あたり1,000億立方フィート（Bcf/d）を超え、ガス膜分離技術への需要が高まっています。これに伴い、ヘインズビルやパーミアン盆地などの地域ではパイプラインインフラへの大規模な投資が行われています。LNG輸出能力の拡大と、天然ガスが移行燃料として注目されていることも、ガス処理用途における分離膜技術の新たな機会を創出しています。

膜分離材料市場では、選択性と耐久性を高めた先進的な膜材料の開発に研究機関やメーカーが注力しており、技術革新が進んでいます。特に、高分子膜の加工上の利点と無機材料の優れた分離特性を組み合わせた混合マトリックス膜（MMM）の登場は、天然ガス精製や炭素回収といった分野で、エネルギー効率と運用柔軟性の面で従来の分離方法に比べて優位性をもたらしています。

化学・石油化学分野もガス分離膜の需要を大きく牽引しています。欧州のLNG輸入能力は2022年に大幅に拡大し、2024年末までにさらに3分の1増加すると予測されており、LNG処理および精製用途で膜ベースのガス分離技術に新たな機会が生まれています。水素回収や窒素生成など、様々な化学処理用途で膜技術の採用が増加しています。

市場は持続可能でエネルギー効率の高い分離技術への移行を経験しており、主要企業は膜性能の向上とエネルギー消費の削減を目指して研究開発に投資しています。2023年1月には、過酷な環境下で高い耐久性を示す全炭素二酸化炭素分離膜の開発において大きな進展があり、天然ガス生産における排出量削減に特に重要です。また、膜技術と他の分離プロセスを統合したハイブリッドシステムの導入も進んでおり、ガス分離膜市場のアプリケーションにおける効率と柔軟性が向上しています。

主要な市場トレンドと洞察

1. 二酸化炭素分離プロセスにおける膜の需要増加:
様々な産業用途における二酸化炭素分離の必要性が高まっており、ガス分離膜の需要を大きく牽引しています。ガス分離膜は、膜表面での選択的透過の原理に基づいて機能し、ポリアミドや酢酸セルロースなどの高分子およびセラミック材料の合成膜がガス混合物を効果的に分離します。これらの分離膜は、天然ガス処理において特に価値があり、パイプライン仕様やその他の用途固有の要件を満たすためにCO2を除去する必要があります。膜ガス分離プロセスは、吸着や吸収といった従来のシステムとは異なり、産業でサポートされる連続システムで稼働できるため、混合ガスの同時供給とクリーンガスの排出が可能であり、大きな注目を集めています。天然ガスインフラおよび処理施設の拡大も、ガス分離膜の需要をさらに促進しています。

2. 温室効果ガス排出に関する政府の厳格な規制:
世界中の政府は、地球温暖化と気候変動に関連する温室効果ガス排出量の増加に対処するため、ますます厳格な政策と規制措置を実施しています。米国環境保護庁（EPA）は、クリーンエア法に基づき温室効果ガス排出量を監視および規制する法的権限を確立しており、セクション111の下で発電所からの排出に対する特定の規制を設けています。欧州連合は、1990年比で2030年までに炭素排出量を少なくとも55%削減するという、法的に強制力のある野心的な気候変動目標を設定しており、欧州議会はさらに高い60%削減目標を推進しています。
新たな気候イニシアチブと国際協力の実施は、GHG排出量管理の規制枠組みをさらに強化しています。2022年11月の国連気候変動会議（COP27）では、米国が「ネットゼロ政府イニシアチブ」を立ち上げ、各国政府に対し2050年までに自らの事業からの排出量をネットゼロにすることを呼びかけました。このイニシアチブは、オーストラリア、オーストリア、ベルギー、カナダ、キプロス、フィンランド、フランス、ドイツ、アイルランド、イスラエル、日本、韓国、リトアニア、オランダ、ニュージーランド、シンガポール、スイス、英国を含む多数の国から支持を得ています。これらのコミットメントは、産業界が排出削減目標を達成し、規制要件を遵守するために、膜ベースのソリューションなどのより効率的なガス分離技術を採用するよう促しています。

セグメント分析

材料タイプ別
* ポリイミドおよびポリアラミド: 2024年には市場シェアの約36%を占め、ガス分離膜市場を支配しています。優れた熱安定性、耐薬品性、加工性といった物理化学的特性がその優位性の理由です。ポリイミド膜は、硫化水素と水を単一工程で除去できるため、CO2回収に特に効果的であり、従来の方式に比べて設備投資を抑えられます。天然ガスや製油所のオフガスからの水素回収（特に水素含有量が50%を超える廃ガスの場合）における需要増加が、このセグメントの成長を牽引しています。ポリアラミド膜も、高い熱的・機械的安定性と優れた成膜能力を兼ね備えているため、天然ガスからのCO2除去、温室効果ガス発生源からのCO2除去、空気からの酸素濃縮など、様々な要求の厳しい用途で注目を集めています。
* その他のセグメント: 酢酸セルロース膜は、優れた成膜特性、高い化学的・機械的安定性、環境に優しい性質が評価されています。ポリスルホン膜は、他の材料に比べて選択性は低いものの、製造コストが安価で広く入手可能であるため、商業的に実行可能です。その他の材料タイプには、ポリジメチルシロキサン（PDMS）、ポリウレタン、無機膜材料などの革新的な材料が含まれ、高温耐性やガス透過性の向上など、特定の性能特性を必要とする特殊な用途向けに開発が進められています。

用途別
* 窒素生成および酸素濃縮: 2024年には市場シェアの約52%を占め、ガス分離膜市場を支配しています。このセグメントの優位性は、複数の産業における広範な用途に起因しており、特に現代の塩基性酸素製鋼法では鋼1トンあたり約2トンの酸素を消費する鉄鋼製造が挙げられます。ヘルスケア分野では、患者ケアのための酸素濃縮器に多大な需要があり、このセグメントの優位性をさらに強化しています。この技術は、従来の極低温タンクや加圧シリンダーに比べて、費用対効果が高く、より安全で便利な酸素供給を提供できるため、医薬品製造、ガラス製造、水処理用途で特に魅力的です。さらに、航空宇宙用途でも採用が増加しており、燃料タンクの安全性確保のための窒素リッチガス供給や、高高度でのパイロット支援のための酸素濃縮空気供給に膜ガス分離が使用されています。
* 二酸化炭素除去: 2024年から2029年にかけて堅調な成長率で成長すると予測されており、ガス分離膜市場で最も急速に成長している用途として浮上しています。この並外れた成長は、主に環境規制の強化と、炭素回収・貯留（CCUS）技術への注目の高まりによって推進されています。膜材料と設計における大幅な技術進歩により、従来のCO2除去方法と比較してより効率的で費用対効果が高くなっていることが、このセグメントの成長を支えています。米国とカナダが年間回収能力の65%を占めるなど、世界中で炭素回収プロジェクトが実施されていることも、セグメントの成長をさらに加速させています。膜技術と既存の炭素回収システムを統合するハイブリッドプロセスにおける膜技術の拡大は、産業用途におけるこの技術の多様性と受容性の高まりを示しています。
* その他の用途: 水素回収、硫化水素除去、その他様々な特殊用途が含まれます。水素回収セグメントは、製油所での操業や石油化学プロセス、特に低硫黄燃料を生産するための水素化処理において重要な役割を果たしています。硫化水素除去セグメントは、天然ガス処理とパイプラインの安全性に不可欠であり、その他の用途にはVOC除去、ガス脱水、LPG回収などが含まれます。これらのセグメントは、市場の多様性に貢献し、様々な産業におけるガス分離の課題に対処するガス膜技術の多様性を示しています。

地域分析

* アジア太平洋: 堅調な産業発展と環境規制の強化に牽引され、世界のガス分離膜市場において支配的な勢力となっています。中国、インド、日本、韓国などの国々が、化学処理、発電、ヘルスケアインフラに多大な投資を行っています。クリーンエネルギーソリューション、特に天然ガス処理や炭素回収用途における需要の高まりが、この地域の成長を支えています。主要な製造施設の存在と継続的な技術進歩が、この地域の市場地位をさらに強化しています。アジア太平洋地域は、市場全体で最大かつ最も急速に成長している市場です。
* 中国: 2024年にはアジア太平洋ガス分離膜市場で約51%の市場シェアを占め、リードしています。広範な化学製造拠点と環境保護対策への注力の高まりが、同国の優位性の理由です。堅調な産業発展により、鉄鋼、セメント、石油化学などの分野でエネルギー需要が大幅に増加しています。炭素排出量削減への中国のコミットメントは、様々な用途での膜技術の採用増加につながっています。世界で2番目に大きいヘルスケア部門も、医療ガス分離および精製プロセスにおける用途を通じて需要を牽発しています。中国は2024-2029年に約7%の成長率で、アジア太平洋地域で最も急速に成長する市場としてその地位を維持すると予測されています。
* 北米: 先進的な技術採用と厳格な環境規制を特徴とし、ガス分離膜産業において重要な地位を維持しています。この地域の市場は主に米国、カナダ、メキシコによって牽引されており、天然ガス処理、炭素回収、ヘルスケア分野で多大な用途があります。主要な業界プレイヤーの存在と継続的な研究開発活動が、この地域の市場地位をさらに強化しています。温室効果ガス排出量削減とクリーンエネルギーソリューションの採用増加への地域の注力が、市場成長を継続的に推進しています。
* 米国: 2024年には北米市場で約73%の市場シェアを占め、支配的な地位を確立しています。確立された化学製造業とトップの化学製品メーカーの存在が、同国のリーダーシップを支えています。堅調なヘルスケアインフラと環境保護への注力の高まりが、ガス分離膜への多大な需要を牽引しています。広範な天然ガス処理事業と炭素回収技術への注目の高まりが、市場成長をさらに後押ししています。主要な研究機関の存在と継続的な技術革新が、米国の市場地位を強化しています。米国は2024-2029年に約6%の成長率で、北米で最も急速に成長する市場としてその地位を維持すると予測されています。
* 欧州: 環境持続可能性と技術革新に重点を置いた、ガス分離膜の成熟市場です。ドイツ、英国、イタリア、フランスなどの国々が市場発展に大きく貢献しています。この地域の厳格な環境規制と炭素排出量削減へのコミットメントが、市場成長に多大な機会を創出しています。主要な製造施設の存在と膜技術における継続的な研究活動が、市場地位をさらに強化しています。
* ドイツ: 強力な産業基盤と環境保護へのコミットメントに牽引され、欧州ガス分離膜市場をリードしています。化学製造における同国のリーダーシップと継続的な技術革新が、市場地位を強化しています。温室効果ガス排出量削減とクリーンエネルギーソリューションの採用増加へのドイツの注力が、ガス分離膜への多大な需要を牽引しています。主要な業界プレイヤーの存在と堅固な研究インフラが、市場成長をさらに支えています。ドイツは欧州で最も急速に成長する市場としてその地位を維持しています。
* 南米: ブラジルとアルゼンチンが市場発展に主要な貢献をしており、ガス分離膜市場は大きな成長の可能性を秘めています。ブラジルは、広範な石油・ガス事業と成長する化学産業に牽引され、この地域で最大かつ最も急速に成長する市場として浮上しています。
* 中東・アフリカ: サウジアラビアと南アフリカが市場発展に重要な役割を果たしており、ガス分離膜市場は大きな成長機会を提示しています。サウジアラビアは、広範な石油・ガス事業と成長する化学産業に支えられ、この地域で最大かつ最も急速に成長する市場として浮上しています。

競争環境

ガス分離膜市場は、膜性能と効率の向上に焦点を当てた継続的な製品革新が特徴です。企業は、特に二酸化炭素分離と水素回収の用途において、選択性と透過性を高めた先進的な膜材料を開発するために、研究開発に多大な投資を行っています。垂直統合戦略や、膜技術と補完的なガス分離システムを組み合わせた包括的なソリューションポートフォリオの開発を通じて、運用上の俊敏性が示されています。市場での地位を強化し、アプリケーション能力を拡大するために、ガス分離膜サプライヤーとエンジニアリング企業間の戦略的パートナーシップやコラボレーションがますます一般的になっています。地理的拡大の取り組みは、主にアジア太平洋地域の高成長地域に焦点を当てており、産業活動の増加と環境規制がガス分離ソリューションの需要を牽引しています。

ガス分離膜市場構造は、広範な技術能力とグローバルな流通ネットワークを持つ大手多国籍企業や産業ガス会社（Air Liquide、Air Products、Lindeなど）によって支配されています。市場は中程度の統合度を示しており、確立されたプレイヤーが独自の技術と特許ポートフォリオを通じてかなりの市場シェアを支配しています。合併・買収活動は、革新的な膜技術の獲得と地理的プレゼンスの拡大の必要性によって主に推進されています。

膜産業における将来の成功は、厳格な環境規制を満たしつつ、特定の産業課題に対処する費用対効果の高いソリューションを開発することにますます依存しています。企業は、特に高温・高圧用途向けに、耐久性と性能を向上させた膜の開発に注力する必要があります。膜技術と他の分離技術を組み合わせた統合ソリューションを提供できる能力が重要になっており、エンドユーザーは運用効率を最適化する包括的なガス分離ソリューションを求めています。

市場参加者は、競争優位性を維持するために、石油・ガス、化学処理、水素生産などの主要産業のエンドユーザーと強力な関係を築く必要があります。圧力スイング吸着（PSA）などの代替ガス分離技術からの代替の脅威は、特に非常に高い純度レベルを必要とする用途において、依然として考慮すべき点です。炭素回収や水素インフラに関連する規制の進展は、市場のダイナミクスに大きく影響し、膜技術プロバイダーに新たな機会を創出すると予想されます。環境上の利点と運用効率を実証し、コスト競争力を維持できる企業は、ガス分離膜市場における将来の成長に向けてより良い位置を占めるでしょう。

主要企業

* UBE Corporation
* Air Products and Chemicals, Inc.
* Air Liquide Advanced Separations
* DIC CORPORATION
* FUJIFILM Corporation

最近の業界動向

* 2023年1月: UBE Corporationは、CO2分離膜などガス分離チャンバーの需要急増に対応するため、宇部ケミカル工場でのポリイミド中空糸生産設備と堺工場でのガス分離膜モジュール生産設備を拡張すると発表しました。これにより生産能力は約1.8倍に増加し、2025年度上半期に稼働開始予定です。
* 2022年1月: 東レ株式会社は、水素を含むガス混合物から水素を選択的かつ効率的に除去する高分子分離膜モジュールを開発しました。この新しいモジュールにより、水素処理プロセスのCO2排出量と必要なモジュール数が半分以下に削減されます。

本レポートは、ガス分離膜市場に関する詳細な分析を提供しています。ガス分離膜は、分子のサイズ、形状、溶解度の違いに基づいてガス混合物を個々の成分に分離する技術であり、ポリマー、セラミックスなどの特定の特性を持つ材料で作られています。これにより、特定のガスを選択的に透過させ、他のガスを遮断することが可能となります。

市場規模に関して、ガス分離膜市場は2024年には19.6億米ドル、2025年には20.6億米ドルに達すると推定されています。その後、5%を超える年平均成長率（CAGR）で成長し、2030年には26.3億米ドルに達すると予測されています。

市場の成長を牽引する主な要因としては、二酸化炭素分離プロセスにおける膜の需要増加、および温室効果ガス（GHG）排出に対する政府の厳しい規制が挙げられます。一方で、高温用途における高分子膜の可塑化や、新しい膜のスケーリングと採用に関する課題が、市場の成長を抑制する要因となっています。

市場は、材料タイプ、アプリケーション、および地域別に詳細にセグメント化されています。材料タイプ別では、ポリイミドおよびポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロース、その他の材料タイプ（ナノ構造膜など）が含まれます。アプリケーション別では、窒素生成と酸素富化、水素回収、二酸化炭素除去、硫化水素除去、その他のアプリケーション（炭酸化など）が主要な分野として挙げられています。

地域別分析では、アジア太平洋地域が予測期間（2025-2030年）において最も高いCAGRで成長すると推定されており、2025年には最大の市場シェアを占めると見込まれています。この地域には、中国、インド、日本、韓国、マレーシア、タイ、インドネシア、ベトナムなどが含まれます。その他、北米（米国、カナダ、メキシコ）、ヨーロッパ（ドイツ、英国、イタリア、フランス、スペイン、トルコ、ロシア、NORDICなど）、南米（ブラジル、アルゼンチン、コロンビアなど）、中東およびアフリカ（サウジアラビア、南アフリカ、ナイジェリア、カタール、エジプト、UAEなど）の市場も詳細に分析されています。本レポートでは、これら各セグメントについて、27カ国における市場規模と予測が収益（米ドル）ベースで提供されています。

競争環境については、合併・買収、合弁事業、提携、契約などの動向が分析されており、主要企業の市場シェアや戦略が評価されています。主要な市場プレイヤーには、UBE Corporation、Air Products and Chemicals, Inc.、Air Liquide Advanced Separations、DIC CORPORATION、FUJIFILM Corporationなどが挙げられます。

将来の市場機会とトレンドとしては、混合マトリックス膜（MMM）の開発や、高分子膜のさらなる発展と応用分野の拡大が注目されています。本レポートは、2019年から2024年までの過去の市場規模と、2025年から2030年までの市場規模予測を網羅しており、市場の全体像を把握するための貴重な情報を提供しています。

1. はじめに

• 1.1 調査の前提と市場の定義
• 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場のダイナミクス

• 4.1 推進要因
  • 4.1.1 二酸化炭素分離プロセスにおける膜の需要増加
  • 4.1.2 温室効果ガス排出に対する政府の厳しい規制
• 4.2 阻害要因
  • 4.2.1 高温用途における高分子膜の可塑化
  • 4.2.2 新しい膜のスケールアップと採用
• 4.3 産業バリューチェーン分析
• 4.4 ポーターの5つの力分析
  • 4.4.1 供給者の交渉力
  • 4.4.2 買い手の交渉力
  • 4.4.3 新規参入の脅威
  • 4.4.4 代替製品およびサービスの脅威
  • 4.4.5 競争の程度

5. 市場セグメンテーション (金額ベースの市場規模)

• 5.1 材料の種類
  • 5.1.1 ポリイミドとポリアミド
  • 5.1.2 ポリスルホン
  • 5.1.3 酢酸セルロース
  • 5.1.4 その他の材料タイプ（ナノ構造膜）
• 5.2 用途
  • 5.2.1 窒素生成と酸素富化
  • 5.2.2 水素回収
  • 5.2.3 二酸化炭素除去
  • 5.2.4 硫化水素除去
  • 5.2.5 その他の用途（炭酸化）
• 5.3 地域
  • 5.3.1 アジア太平洋
    • 5.3.1.1 中国
    • 5.3.1.2 インド
    • 5.3.1.3 日本
    • 5.3.1.4 韓国
    • 5.3.1.5 マレーシア
    • 5.3.1.6 タイ
    • 5.3.1.7 インドネシア
    • 5.3.1.8 ベトナム
    • 5.3.1.9 その他のアジア太平洋地域
  • 5.3.2 北米
    • 5.3.2.1 アメリカ合衆国
    • 5.3.2.2 カナダ
    • 5.3.2.3 メキシコ
  • 5.3.3 ヨーロッパ
    • 5.3.3.1 ドイツ
    • 5.3.3.2 イギリス
    • 5.3.3.3 イタリア
    • 5.3.3.4 フランス
    • 5.3.3.5 スペイン
    • 5.3.3.6 トルコ
    • 5.3.3.7 ロシア
    • 5.3.3.8 北欧
    • 5.3.3.9 その他のヨーロッパ地域
  • 5.3.4 南米
    • 5.3.4.1 ブラジル
    • 5.3.4.2 アルゼンチン
    • 5.3.4.3 コロンビア
    • 5.3.4.4 その他の南米地域
  • 5.3.5 中東およびアフリカ
    • 5.3.5.1 サウジアラビア
    • 5.3.5.2 南アフリカ
    • 5.3.5.3 ナイジェリア
    • 5.3.5.4 カタール
    • 5.3.5.5 エジプト
    • 5.3.5.6 アラブ首長国連邦
    • 5.3.5.7 その他の中東およびアフリカ地域

6. 競合情勢

• 6.1 合併と買収、合弁事業、提携、および契約
• 6.2 市場シェア (%)/ランキング分析
• 6.3 主要企業が採用する戦略
• 6.4 企業プロファイル
  • 6.4.1 エア・リキード・アドバンスト・セパレーションズ
  • 6.4.2 エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ株式会社
  • 6.4.3 DIC株式会社
  • 6.4.4 エボニック・インダストリーズAG
  • 6.4.5 富士フイルム株式会社
  • 6.4.6 ジェネロン
  • 6.4.7 ハネウェル・インターナショナル株式会社
  • 6.4.8 リンデPLC
  • 6.4.9 メンブレン・テクノロジー・アンド・リサーチ株式会社
  • 6.4.10 パーカー・ハネフィン株式会社
  • 6.4.11 SLB (シュルンベルジェ)
  • 6.4.12 東レ株式会社
  • 6.4.13 宇部興産株式会社
• *リストは網羅的ではありません

7. 市場機会と将来のトレンド

• 7.1 混合マトリックス膜（MMM）の開発
• 7.2 高分子膜の開発と応用分野の拡大