表面弾性波センサー市場規模と展望、2023年〜2031年

世界の表面弾性波センサー市場は、2022年に8億9,675万米ドルの規模に達しました。2023年から2031年の予測期間において、年平均成長率（CAGR）11.52%で成長し、2031年には23億9,237万米ドルに達すると予測されています。

**市場概要**
表面弾性波センサーは、圧電材料を利用して音響波を生成するシステムです。この材料の表面で生成される音響波の振幅と速度は、伝播チャネルの特性に応じて変化します。この特性変化を検知することで、様々な物理量や化学量を高感度かつ高精度に測定することが可能となります。

これらのセンサーは、自動車、産業、防衛、ヘルスケア、民生用電子機器など、多岐にわたる重要な産業で活用されています。例えば、自動車産業では、エンジンのトルク測定、タイヤ空気圧監視（TPMS）、排気ガス中の汚染物質制御といった用途に利用されています。産業分野では、職場環境の安全監視、燃焼排出ガスのモニタリング、水質管理に加え、近年ではポイントオブケア診断や医薬品の研究開発といったヘルスケア分野の先端アプリケーションにも表面弾性波センサーが導入されています。

表面弾性波センサーは、受動的に動作し、無線で機能するという点で、従来の有線センサーやバッテリー駆動型センサーに対して競争上の明確な優位性を持っています。受動型であるためバッテリーが不要で、メンテナンスコストの削減や長寿命化に貢献します。また、無線通信能力は、センサーの設置場所の柔軟性を高め、配線が困難な環境や可動部への設置を可能にします。これらの特性は、センサーの小型化と設置の容易さにもつながり、広範なアプリケーションでの採用を後押ししています。今後数年間で、特に医療および民生用電子機器分野における技術進歩が需要を押し上げると共に、自動車産業における計り知れない拡大の可能性も相まって、表面弾性波センサー市場はさらなる成長を経験すると見込まれています。

**成長要因**
表面弾性波センサー市場の成長を牽引する顕著な要因の一つは、SAWデバイスおよびコンポーネントの製造コストの低さです。表面弾性波コンポーネントは、電気部品単体では実現できない高性能レベルと独自の特性を提供しながらも、バルク音響波（BAW）デバイスがより高い周波数と電力レベルを扱えるのと比較して、一般的に低コストで提供されます。バッテリーが不要でバッチ生産が可能であるため、表面弾性波センサーは小型化され、使い捨て可能な製品としての利用も実現しています。これは、特に医療診断や環境モニタリングなど、一度限りの使用が求められるアプリケーションにおいて、経済的なソリューションを提供します。

さらに、新しい導電性印刷技術の登場により、カスタム仕様の表面弾性波デバイスをより迅速かつ手頃な価格で製造することが可能になり、これにより新たなエンドユーザーが市場に参入しています。企業はまた、圧電体オンインシュレーター（POI）基板を活用して低コスト製品を開発しています。例えば、Qualcomm社は、同社のUltra SAW RFフィルター技術が、競合フィルター技術を大幅に下回るコストで優れた性能を発揮すると主張しています。POI上の表面弾性波フィルターは、バルク材料上の表面弾性波フィルターと比較して損失が少なく、製造コストも低減されます。このように、低コスト生産の利点を活かし、ますます多くの企業が革新的なセンシングアプリケーション向けに表面弾性波デバイスを開発しています。表面弾性波（SAW）技術は、信号処理機能とセンサー機能を単一製品内に統合することを可能にし、システムの複雑さとコストを削減するとともに、全体的なシステム性能の向上に貢献します。

表面弾性波センサーの普及と人気を支える主要な要因は、その無線かつ受動的な特性にあります。これらの特性は、センサーの小型化と使いやすさにも貢献しています。近年、多くの産業で無線技術の採用が進むにつれて、無線アプリケーションの必要性が劇的に増加しており、表面弾性波センサーは、その低製造コスト、受動型センサーとしての利用可能性、および無線での動作能力により、市場シェアを拡大してきました。この傾向に大きく貢献しているのが、RF通信の発展です。表面弾性波デバイスは、直交周波数符号化や周波数変調連続波など、さまざまな高度なRF通信技術に応用され、RF通信の性能向上に寄与します。

モノのインターネット（IoT）のようなトレンドも、受動型無線表面弾性波ベースアンテナセンサーシステムの電力伝送において市場の牽引力を得ています。多くのIoTセンサーが電源コンセントに容易にアクセスできない遠隔地に設置されることが多く、バッテリー駆動を余儀なくされているため、IoTはすでにホームオートメーションやエネルギー管理システムに影響を与えています。このような状況において、バッテリー不要で動作する表面弾性波センサーは、IoTデバイスの持続可能性と展開の柔軟性を大幅に向上させる潜在力を秘めています。これは、特にインフラ監視、環境モニタリング、スマート農業など、広範囲にわたるセンサーネットワークが必要とされるアプリケーションにおいて、その価値を最大限に発揮します。

**抑制要因**
表面弾性波センサーは多くの利点を持つ一方で、その普及を妨げる運用上の課題にも直面しています。主な制約の一つは、安定性と信頼性の問題です。これらの問題は、センサーの長期的な性能や測定の正確性に影響を与え、結果として広範な採用率を阻害しています。特に、過酷な環境条件下（高温、高圧、化学物質への曝露など）での使用において、センサー材料の劣化や特性変化が問題となることがあります。センサーが広範な読み取り範囲にわたって動作する必要があるすべての分野において、これらの受動デバイスの広範な採用を妨げる要因となっています。

最も重要な制約は、リーダー側での応答信号強度が正確な認識と識別には不十分となる場合に発生します。これは、表面弾性波センサーシステムが、信号の減衰や外部ノイズの影響を受けやすい無線通信に依存しているためです。無線信号は、距離の増加、障害物、電磁干渉などによって容易に弱まります。特に、遠隔地や障害物の多い環境での使用において、信号強度の不足はセンサーの有効性を著しく低下させる可能性があります。この制限は、センサーの設置場所やアプリケーションの選択に制約を課し、例えば、広大な工場施設や複雑な自動車環境などでの大規模な展開を困難にします。安定性と信頼性の向上、および読み取り範囲の拡大は、表面弾性波センサーの市場浸透を加速させる上で不可欠な技術的課題となっています。

**機会**
表面弾性波センサー市場は、いくつかの重要な機会によって将来の成長が期待されています。まず、技術進歩は、特に医療および民生用電子機器分野における需要を大きく押し上げるでしょう。より小型で高性能、かつ統合されたセンサーソリューションへのニーズが高まる中、表面弾性波センサーは、診断機器の小型化、ウェアラブルデバイスへの組み込み、スマートホームセンサーの精度向上などに貢献する可能性があります。例えば、非接触でバイタルサインをモニタリングするウェアラブルセンサーや、高感度なガス検知機能を持つスマートデバイスの開発が期待されています。

自動車産業における計り知れない拡大の可能性も、市場にとって大きな機会です。電気自動車（EV）や自動運転技術の進化は、より高度で信頼性の高いセンサーを必要とします。表面弾性波センサーは、バッテリー管理システムにおける温度・圧力監視、高度な運転支援システム（ADAS）における周辺環境センシング、車載インフォテインメントシステムなど、多岐にわたるアプリケーションでその無線・受動的特性を活かすことができます。例えば、タイヤ空気圧監視システム（TPMS）におけるバッテリーレスな圧力センサーとしての利用は、既に実用化されており、今後さらに多くの車載システムへの応用が期待されます。

新しい導電性印刷技術や圧電体オンインシュレーター（POI）基板のような低コスト製造技術の進展は、カスタム仕様の表面弾性波デバイスの迅速かつ手頃な価格での提供を可能にし、これにより、これまではコスト面で参入が難しかったニッチな市場や特殊なアプリケーションへの展開が促進されます。これは、特に中小企業やスタートアップにとって、革新的な製品を開発する機会を提供し、市場全体の多様性を高めます。

モノのインターネット（IoT）のトレンドは、表面弾性波センサーにとって大きな牽引力となります。多くのIoTセンサーが電源にアクセスしにくい遠隔地に設置されるため、バッテリー不要で動作する表面弾性波センサーは、スマートインフラ、環境モニタリング、産業用IoT（IIoT）など、広範なアプリケーションにおいて持続可能で低メンテナンスなソリューションを提供します。電力伝送における表面弾性波ベースアンテナセンサーシステムの市場牽引力は、IoTエコシステムにおけるその価値を明確に示しており、スマートシティやスマート農業などへの応用が加速するでしょう。

さらに、ラテンアメリカ、中東、アフリカ（LAMEA）地域における5Gネットワークの展開拡大は、市場成長に影響を与えると予測されます。5Gは、より高周波数帯域を使用するため、高性能なRFフィルターやコンポーネントが不可欠であり、表面弾性波デバイスはこれらの要件を満たす理想的な選択肢となります。モバイル通信インフラの高度化に伴い、表面弾性波フィルターの需要はさらに高まります。

欧州におけるバイオセンサーの開発も重要な機会です。近年、生物学的技術とセンシング機器の進歩により、欧州のベンダーは民生および防衛分野の多くのアプリケーションで強い採用を見せています。表面弾性波センサーは、高感度かつラベルフリーで生体分子を検出できるため、ポイントオブケア診断、環境中の病原体検出、食品安全検査など、新しいバイオセンサーアプリケーションでの利用が拡大しています。特に、迅速かつ正確な病原体検出は、公衆衛生や食品産業において極めて重要です。

再生可能エネルギー産業における圧力、トルク、温度測定の必要性も、市場ベンダーに新たな機会を提供します。風力タービンや太陽光発電設備の効率的な運用とメンテナンスには、信頼性の高いセンサーが不可欠です。例えば、タービンのブレードにかかる負荷や、太陽光パネルの温度変化を正確に監視することで、システムの効率と寿命を向上させることができます。また、産業用ロボットの利用拡大も、将来的な市場拡大の展望をもたらします。ロボットの精密な動作制御や環境認識には、小型で堅牢、かつ高度なセンサー技術が不可欠であり、表面弾性波センサーはその特性を活かして貢献できるでしょう。

**セグメント分析**

**地域分析**
世界の表面弾性波センサー市場は、北米、欧州、アジア太平洋、LAMEA（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）の4つの主要地域に分類されます。

**アジア太平洋地域**は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）12.06%で成長し、最も大きな収益貢献者となると予想されています。この地域の成長は、世界的な半導体製造ビジネスにおける圧倒的な優位性に起因しています。アジア太平洋地域は、革新的な電子ガジェット、電気自動車（EV）、および民生用電子機器の世界的な主要生産拠点であり、結果として表面弾性波センサーの世界的な大消費地となっています。急速な工業化の進展と、精密なセンシングソリューションを生成するためのセンサー技術の導入により、この地域は音響産業において拡大を続けています。地域的な表面弾性波市場を支配する中国のベンダーは、主にコスト効率の高い表面弾性波ソリューションを活用して競争優位性を獲得している一方、アメリカのサプライヤーは最先端製品や高性能ソリューションを好む傾向があります。例えば、中国に拠点を置くHaoda Electronics Co. Ltd.は、Hubbleからの資金提供を受けており、IF SAWフィルター、SAW共振器、デュプレクサ、その他のRFフィルターを製造しています。同社の製品は、携帯電話、通信基地局、車載電子機器、その他のRF通信産業で近年大幅に利用が拡大しており、特にモバイル通信分野における表面弾性波デバイスの需要を牽引しています。

**北米地域**は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）11.39%で成長すると予想されています。この地域は、音響波センサーに対する需要と製造が拡大しているため、世界の表面弾性波センサー産業における主要な発明者および投資家の一つです。エンドユーザー産業における最先端技術への投資増加と、手頃な価格のコンポーネントの採用により、この地域での表面弾性波センサーの使用が拡大しています。さらに、主要な世界的市場サプライヤーのほとんどが米国に拠点を置いているため、北米はこの市場において優位性を持っています。これらの地元ベンダーの多くは、製品革新と技術進歩において国際的な競合他社よりもはるかに先行しており、これが地域および世界の市場成長を助けています。米国は、表面弾性波センサーの重要なグローバル市場です。米国を拠点とするSandia National Laboratoriesは、Autonomous Medical Devices Incorporated（AMDI）のOptikusハンドヘルド診断デバイス向けに、統合核酸増幅システムを開発しました。この取り組みの一環として、SARS-CoV-2用のループ媒介等温増幅（LAMP）プライマーセットを作成し、表面弾性波センサー上での増幅を実証しました。これは、迅速かつ正確な医療診断分野における表面弾性波センサーの具体的な応用例として、その高い潜在性を示しています。

**欧州**では、現代自動車および電気自動車の生産におけるリーダーシップが、この地域における音響センサーの開発に影響を与える重要な側面です。デジタルカー調査によると、2030年までに自動運転車の販売が全世界の販売の25%を占めると予測されており、EV販売は2019年に40〜43%増加し、2016年以来最速のペースを記録しました。これらのトレンドは、車載センサー、特に高信頼性で小型の表面弾性波センサーの需要を押し上げています。欧州の同盟国およびパートナー国は、電子戦（EW）システムの改善のために防衛力を強化し、最先端の軍事ハードウェアへの投資を増やしています。主要国以外にも、ノルウェー、スウェーデン、フィンランドなどの国々も電子戦への投資を増やしており、高周波フィルタリングやセンシングに表面弾性波デバイスが利用されています。ロシアと欧州の二国間プロジェクトであるSAWHOTは、高温条件下で動作する無線表面弾性波センサーの開発に焦点を当てており、航空宇宙や産業用途における過酷な環境下でのセンシング技術の進展に貢献しています。また、欧州のベンダーによる生物学的技術とセンシング機器の最近の進歩は、この地域でのバイオセンサーの成長を助長し、欧州の民生および防衛分野の多くのアプリケーションで強く採用されています。

**LAMEA（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）地域**では、拡大する5G展開が市場の成長に影響を与えると予測されています。2020年8月、Claro BrasilはEricssonと提携し、Ericssonのダイナミックスペクトル共有技術を使用してラテンアメリカ初の5Gネットワークを展開すると発表しました。ブラジルのサンパウロとリオデジャネイロの12の地域が最初に5G接続を受信する予定です。GCC諸国（カタール、サウジアラビア、バーレーン、クウェート、アラブ首長国連邦）は、中東地域における5Gネットワーク展開をリードしてきました。今後2年間で、オマーン、レバノン、エジプト、トルコなどの国々が、この地域の5G開発の次なる波を牽引すると予想されています。これらの国の規制当局は既に5Gスペクトルを競売にかけるか、まもなくそうする予定であり、モバイルネットワークプロバイダーも5Gネットワークを積極的に設置しています。5Gの普及は、表面弾性波センサーが不可欠なRFフィルターやその他の通信コンポーネントの需要を大幅に増加させるでしょう。

**センシングタイプ分析**
表面弾性波センサー市場は、センシングタイプに基づいて、圧力センサー、トルクセンサー、温度センサー、湿度センサー、化学センサー、およびその他のセンサーに分類されます。

**圧力センサー**セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に年平均成長率（CAGR）9.26%で成長すると推定されています。圧力センサーは、様々な動作原理を用いてセンサーにかかる圧力を検出し、その情報を出力信号に変換する感応素子およびその他のコンポーネントで構成されるデバイスです。表面弾性波圧力センサーでは、通常、圧電基板上に配置されたダイアフラムが圧力によって変形し、それが表面弾性波の伝播特性を変化させることで圧力を検出します。これらのセンサーは、石油・ガス、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、消費財、産業分野など、多数の産業におけるアプリケーションの拡大により、長年にわたって目覚ましい成長を遂げてきました。市場は、石油・ガス産業における恒久的な音響監視システムへの表面弾性波圧力センサーの使用増加によって牽引されると予想されており、これらは主要なダウンホール圧力計材料であった水晶振動子や光ファイバーに代わる、より堅牢で信頼性の高いソリューションとして注目されています。

自動車用タイヤ空気圧監視システム（TPMS）には、これらの圧力センサーが利用できます。この種のセンサーは、バッテリーなしで無線で動作できる表面弾性波センサーの能力から恩恵を受けます。TPMSは、1ポート表面弾性波共振器とアンテナを使用して様々な周波数の信号によって刺激され、その後表面弾性波から応答を受信することができます。これにより、タイヤの内部という厳しい環境下でも、ワイヤレスかつメンテナンスフリーで正確な圧力監視が可能となり、安全性と利便性が向上します。

**湿度センサー**は、様々な形状と容量で提供され、モバイルデバイスでの使用が増加しています。その他の湿度センサーは、より大規模な組み込みシステム（空気品質監視システムなど）に統合されています。表面弾性波湿度センサーは、製造、HVAC（暖房、換気、空調）、自動車、農業、気象学、農産業でも使用されています。湿度センサーを選択する際の重要な考慮事項は、質量負荷、音響電気効果、および粘弾性効果です。表面弾性波湿度センサーでは、吸湿性のある感応層が水分を吸着することで質量が変化し、表面弾性波の速度や振幅に影響を与える原理を利用します。弾性吸湿性ポリマーで覆われた表面弾性波センサーは、湿度測定においてますます人気が高まっています。また、表面弾性波湿度センサーの感応層として急速に普及している別の材料は酸化グラフェンです。これらの湿度センサーは、約8.3秒という迅速な応答時間と約4.8秒という迅速な回復時間を持ち、優れた可逆性、短期的な再現性、および安定性を提供できます。そのアプリケーションには、表面弾性波センサーに基づいた小型フォームファクターの統合相対湿度（RH）検出デバイスが含まれ、家電製品や医療機器への組み込みが期待されています。

**その他のセンサー**としては、トルクセンサー、温度センサー、化学センサーなどがあります。これらも表面弾性波センサーの基本原理である表面の摂動に対する高い感度を利用して開発が進められています。例えば、温度センサーは、材料の弾性特性が温度によって変化する原理を利用し、化学センサーは、特定の化学物質が表面に吸着することで生じる質量変化や電気的特性の変化を検出します。これらのセンサーは、産業プロセス制御、環境モニタリング、医療診断など、特定のニッチなアプリケーションで重要な役割を果たしています。

**エンドユーザー産業分析**
世界の表面弾性波センサー市場は、エンドユーザー産業に基づいて、自動車、航空宇宙・防衛、民生用電子機器、ヘルスケア、産業、およびその他のエンドユーザー産業に分類されます。

**民生用電子機器**セグメントは、最高の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）10.37%で成長すると推定されています。民生用電子機器は、歴史的に表面弾性波センサーの重要な投資家およびユーザーであり、表面弾性波センサーおよびデバイスの進歩に大きく貢献してきました。多くの民生および通信アプリケーションにおいて、RFフィルターは表面弾性波センサーの使用から大きな恩恵を受けています。例えば、表面弾性波デバイスは比較的シンプルな設計であり、高性能を低コストで実現できます。スマートフォン分野での表面弾性波フィルターの広範な使用により、過去30年間でセンサー材料のコストが減少しました。音響波フィルター、一般的には表面弾性波デバイスは、年間10億ユニット以上生産されており、そのほとんどが携帯電話向けです。表面弾性波デバイスは、トランシーバー回路のRFおよび中間周波数部分でバンドパスフィルターとして機能し、特定の周波数帯域の信号のみを選択的に通過させることで、通信品質を向上させます。また、スマートフォンや携帯情報端末のほとんどのタッチスクリーン入力にこの技術が使用されています。この方式では、ガラス表面を伝わる表面弾性波が指で触れることで吸収され、その位置を検出します。

表面弾性波デバイスの表面摂動に対する並外れた感度を利用するアプリケーションには、エンジン冷却水温度制御、外気温度管理、シリンダー熱温度管理、危険化学蒸気センシングなどがあります。これらが空気中の分子を選択的に吸着する物質でコーティングされている場合、表面弾性波デバイスはガスや有機溶媒の監視/検出も可能です。これにより、例えばスマートホームにおける空気品質モニタリングや、産業施設における有害ガス漏洩検知など、新たな応用分野が開拓されます。

**産業用ロボット**の利用拡大も、市場ベンダーに将来の拡大機会をもたらすでしょう。ロボットの精密な動作制御、環境認識、安全システムには、小型で信頼性の高いセンサーが不可欠であり、表面弾性波センサーはこれらの要件を満たすことができます。

表面弾性波センサーの利点は、近年、再生可能エネルギー産業の注目を集めています。適切な再生可能エネルギーと産業アプリケーションを追求する上で、圧力、トルク、温度の測定は不可欠です。例えば、風力タービンのブレードにかかる負荷や、太陽光発電システムの温度変化を正確に監視することで、システムの効率と寿命を向上させることができます。

**自動車**産業では、タイヤ空気圧監視システム（TPMS）、エンジン制御、排出ガス監視だけでなく、自動運転車両における環境認識センサーやバッテリー管理システムへの応用が期待されます。**航空宇宙・防衛**分野では、極限環境下での構造健全性監視、エンジン性能監視、電子戦システムにおける高周波フィルターとしての利用が進んでいます。特に、過酷な環境での高信頼性センシングが求められます。**ヘルスケア**分野では、ポイントオブケア診断デバイス、ウェアラブル健康モニタリング、埋め込み型医療機器など、小型・無線・バッテリーレスという表面弾性波センサーの特性が特に重宝され、患者の負担軽減と診断の迅速化に貢献します。**産業**分野では、プロセスの自動化、予知保全、環境モニタリング、品質管理など、多岐にわたるアプリケーションでその堅牢性と精度が評価されており、スマートファクトリーの実現に不可欠な要素となっています。

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    • メキシコ
    • アルゼンチン
    • チリ
    • コロンビア
    • その他のラテンアメリカ
  • 競合環境
    • 表面弾性波センサー市場 プレーヤー別シェア
    • M&A契約と提携分析
  • 市場プレーヤー評価
    • API Technologies Corp.
      • 概要
      • 企業情報
      • 売上
      • 平均販売価格
      • SWOT分析
      • 最近の動向
    • Vectron International (Microchip Technology Inc.)
    • AVX Corporation
    • Boston Piezo-optics Inc.
    • Admetro
    • CTS Corporation
    • TDK Electronics AG
    • Honeywell International Inc.
    • Teledyne Microwave Solutions
    • 村田製作所
  • 調査方法
    • 調査データ
    • セカンダリーデータ
      • 主要なセカンダリーソース
      • セカンダリーソースからの主要データ
    • プライマリーデータ
      • プライマリーソースからの主要データ
      • プライマリーの内訳
    • セカンダリーおよびプライマリー調査
      • 主要な業界インサイト
    • 市場規模推定
      • ボトムアップアプローチ
      • トップダウンアプローチ
      • 市場予測
    • 調査前提
      • 前提
    • 制限事項
    • リスク評価
  • 付録
    • 議論ガイド
    • カスタマイズオプション
    • 関連レポート
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