世界のポリウレタン複合材料市場2025-2030：ガラス、カーボン、その他

2025年7月11日 mkresearch

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ポリウレタン複合材料の市場規模は、2025年に8億6,000万米ドルと推定され、予測期間（2025〜2030年）の年平均成長率は5.67%で、2030年には11億3,000万米ドルに達する見込みです。自動車、航空宇宙、風力エネルギー、近代的な建設システムにおける軽量構造への根強い需要が、この成長を支える主な力となっています。自動車の排出ガス削減に対する規制圧力と電動化目標が相まって、金属から燃料消費を抑え、電気自動車の走行距離を延ばす複合材料への材料代替が加速。陸上風力発電所と洋上風力発電所への投資の増加は、ブレードの長さの拡張を促し、そのプロセス速度と耐疲労性によりポリウレタン・マトリクスが有利になります。また、建設業者は、より厳しいエネルギー効率基準を満たすため、ガラス繊維の表皮とポリウレタンのコアを組み合わせたプレハブ構造断熱パネルに移行しています。バイオベースや非イソシアネート樹脂は、EUの毒性規制やESG報告要件に対応するため、商業的な勢いを増しています。

輸送分野における軽量化の推進

自動車、鉄道、航空宇宙の各メーカーは、厳しい効率規則や航続距離の期待に応えるため、ポリウレタン複合材を採用しています。フォードがブロンコ・ラプターに採用した複合材Cブレースは、軽量化と騒音・振動減衰の組み合わせによる乗り心地の向上を示しています。また、鉄道車両メーカーは、より厳しい車内騒音規制を満たすために、ポリウレタン・グレージングや遮音コンポーネントを採用しています。電気自動車の生産が増加するにつれ、材料の代替が拡大しています。これは、バッテリーパックが大きな質量ペナルティを課すためですが、複合ボディ構造によって相殺することができます。

風力タービンブレードの長さの迅速なスケーリング

ブレードが長くなるとメガワット出力が向上し、エネルギーの平準化コストが削減されるため、ポリウレタンや炭素繊維で作られたより丈夫で軽いスパーキャップへの需要が高まります。ヴェスタスはダウのポリウレタン・カーボンスパー技術を検証し、エポキシ硬化にありがちなプロセス減速なしに100mを超えるブレードへの道を開きました。アメリカ・エネルギー省のビッグ・アダプティブ・ローター・プログラムは、より速く硬化するポリウレタンの注入経路に有利な物流のボトルネックをさらに浮き彫りにしています。

モジュラーPU-SIPパネルへの建設シフト

建設業者は、すぐに設置できるモジュールとして現場に到着するガラス繊維被覆ポリウレタン構造断熱パネルの導入を加速しています。Composite Panel Building Systems社によると、同社のC-SIS被覆材は空気漏れを削減し、層間剥離のリスクを排除しながら連続断熱を実現します。Preflex社の研究によると、建物全体のエネルギー使用量は、棒フレーム壁と比較して45%削減されます。モジュラーアプローチは、現場での労働力を最大70％削減することができ、熟練労働者不足が続く中、非常に重要な利点です。

ESG主導のバイオベースPU樹脂の採用

企業の排出量目標と2023年に施行されるEUのジイソシアネート基準値0.1%により、バイオベース樹脂の開発が加速しています。BASFは、ISCC PLUS認証のもと、レンフェルデ工場でバイオマスバランスのとれた熱可塑性ポリウレタンを発売。カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者は、D-ガラクトースから芳香族ジイソシアネートを完全に合成し、機械的強度を維持しながら有毒なホスゲンへの依存を取り除きました。John Deere社の大豆とトウモロコシをベースにした配合は、ポリウレタン複合材料業界の製品ラインにおける農業由来のモノマーへのシフトをさらに強調しています。

自動車生産の変動

自動車生産台数の変動は、樹脂サプライヤーと成形メーカーのサプライチェーン計画を混乱させています。コベストロの2023年の売上高は、自動車需要の減少が受注量の減少につながったため、20％減の144億ユーロに減少。SGLカーボンは、長期にわたる複合材契約が代替プログラムに先立って失効し、収益が圧迫されたと報告。電気自動車への軸足は、従来の内燃機関プラットフォームと次世代EVアーキテクチャーが異なる材料セットを必要とするため、予測に不確実性をもたらす^{[1]OECD, 「Transforming the Automotive Value Chain,」 oecd.org}.

高い炭素/PU複合材製造コスト

エネルギー集約的な炭素繊維と多素材のプレスラインは資本コストと運転コストを上昇させ、コスト重視のセグメントにおけるガラス繊維の大規模な代替を阻害。オークリッジ国立研究所は、ナノファイバー強化により機械的強度を50%向上させましたが、複雑な加工要件が規模の経済を脅かします。直接サンドイッチ複合材成形はカーボンサンドイッチ構造を合理化することができますが、新しいプレス機と自動化が要求されるため、多くの大手サプライヤーにはそのような余裕はありません。また、高充填コンパウンドの欠陥緩和は、生産サイクルの長期化とスクラップ率の上昇を招き、価格競争力を低下させます。

セグメント分析

繊維種類別：ガラス繊維優位にもかかわらず炭素繊維が加速

ガラス繊維は、成熟した供給ラインと自動車、建設、海洋用途でのコスト効率を背景に、2024年の売上高の59.66%を占めます。炭素繊維はCAGR 6.56%で成長し、ポリウレタン複合材料市場全体を上回る見込み。ヴェスタスが次世代タービンにダウのスパーキャップ技術を採用するため、炭素繊維用途のポリウレタン複合材料市場規模は大幅に拡大すると予測されます。

炭素繊維ソリューションがプレミアムセグメントに浸透しても、ガラス繊維のスケールメリットにより、コスト重視の輸送部品や建築部品ではガラス繊維の地位が維持されるはずです。メーカー各社は、非イソシアネート樹脂との接着性を高める表面改質ロービングを模索しており、VOC規制の強化にもかかわらずガラス繊維の生産量を維持できる可能性があります。

樹脂の種類別：熱硬化性ポリウレタンの二大リーダーシップ

熱硬化性樹脂は2024年の世界販売量の60.45%を占め、急速な注入速度と高い損傷耐性により、年平均成長率は6.95%です。コベストロによると、風力ブレードメーカーは、エポキシ樹脂からポリウレタン樹脂に切り替えることで、ライン速度が速くなり、熱バジェットが低くなるため、総製造コストを10～15%削減することができます。メガワット・タービンの普及に伴い、風力発電における熱硬化性システムだけでも、ポリウレタン複合材料の市場規模は2030年まで大幅に拡大すると予測されています。

形状記憶ポリウレタン箔と自己修復性化学物質の進歩は、熱硬化性樹脂製品における機能的多様性の拡大を示唆しています^{[2]Phys.org, 「Shape-memory polyurethane foils,」 phys.org}. また、このセグメントのリーダー企業は、ハロゲンを使用せずにバッテリーの安全基準を満たす難燃性添加剤を統合し、電気自動車の筐体への採用を強化しています。熱硬化性ポリウレタンの二重の優位性は、その機械的強度の優位性を反映したものである一方、熱可塑性樹脂とバイオベースの新たな道筋は、循環型経済へのコミットメントを支えるものです。

エンドユーザー産業別風力エネルギーの加速による輸送のリーダーシップ

2024年の需要の34.66%を運輸が占め、ポリウレタン複合材料市場で最大の収益源としての役割を固めました。自動車メーカーは、構造補強材、アンダーボディシールド、バッテリーケースにこの材料を使用し、電気ドライブトレインの質量を相殺し、車両の排出上限規制に準拠しています。船舶メーカーは、水の浸入や疲労に耐えるポリウレタン・サンドイッチ・デッキを使用しています。建築・建設分野では、より厳格なエネルギー規制を満たす断熱パネルが恩恵をもたらしますが、モビリティ主導の数量に比べると伸びは緩やかです。

風力エネルギーは最も急成長しているエンドユーザーであり、各国が再生可能エネルギーへの投資を拡大する中、2030年までの年平均成長率は7.45%となっています。タービンOEMが生産サイクルを短縮するためにスパーキャップやナセルカバーにポリウレタンシステムを採用するにつれて、風力用途のポリウレタン複合材市場シェアは拡大しています。電気・電子機器メーカーは、この樹脂の誘電強度を利用して機密性の高い基板を封止し、スポーツ用品ブランドは衝撃減衰のためにポリウレタンコアを埋め込んでいます。

地域分析

アジア太平洋地域は、2024年の世界売上高の52.78%を占めてポリウレタン複合材料市場を支配し、2030年までの年平均成長率は7.67%で上昇する見込みです。中国とインドが自動車組立の拡張と風力発電所の建設を通じて生産量を牽引し、東南アジアは樹脂工場に供給するプロピレングリコールと特殊アミンの生産能力を増強しています。

北米は、航空宇宙、防衛、高価値の自動車プログラムにより、大きな足跡を残しています。クリーンエネルギー・プロジェクトに対する政策的優遇措置により、米国全土で風力ブレードとバッテリー部品の製造が増加します。ヨーロッパは、厳格な化学物質規制と積極的な再生可能エネルギー目標によって軌道が形成されています。ジイソシアネートに対するREACH規制は、配合メーカーを低モノマーやバイオ由来のルートに向かわせ、循環型用途でのポリウレタン複合材料の使用を拡大するグリーン転換を合理化します。

競合他社の状況

ポリウレタン複合材料市場は、依然として適度に断片化されています。世界的な化学大手であるBASF、コベストロ、ダウ、ハンツマンは、MDI/TDI、ポリオール、添加剤における後方統合と、サイクルタイムの最適化と排出コンプライアンスにおいて加工業者を支援する地域技術センターを組み合わせています。専門コンパウンダーは、高温バッテリー保護、イソシアネート・フリーシステム、スポーツ機器用ラミネートなどのアプリケーション・ニッチに重点を置いています。

本レポートで扱う主な質問

ポリウレタン複合材市場の現在の規模は？

2025年の市場規模は8.6億米ドルで、2030年には11.3億米ドルに達すると予測されています。

ポリウレタン複合材料の世界需要をリードする地域は？

アジア太平洋地域は、2024年の世界売上高の52.78%を占め、2030年までのCAGRは7.67%で最も急成長する地域と予測されています。

ポリウレタン複合材料が風力エネルギー用途で人気があるのはなぜですか？

ブレードの長さを急速に拡大するためには、高い剛性と迅速な加工が必要ですが、ポリウレタン樹脂システムは、従来のエポキシ樹脂の代替品よりもコスト効率に優れています。

EUの規制変更はポリウレタン複合材メーカーにどのような影響を与えますか？

ジイソシアネート含有量が0.1%を超えるREACH規制は、メーカーをバイオベースまたは非イソシアネート化学物質へと向かわせ、安全な取り扱いのための作業者トレーニングへの投資を増加させます。

ポリウレタン複合材料市場を支配している樹脂の種類は？

熱硬化性ポリウレタンは売上の60.45%を占め、自動車や風力ブレードの製造における機械的強度とサイクルタイムの短縮により、年平均成長率6.95%で成長しています。

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