航空機エンジン複合材料市場：規模・シェア分析、成長動向と予測 (2025-2030年)

航空機エンジン用複合材料市場は、2025年には35.7億米ドルと評価され、2030年までに61.4億米ドルに達すると予測されており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は11.46%で推移すると見込まれています。航空機の機体更新、脱炭素化の義務化、燃料価格の高騰といった要因が、航空会社やエンジンメーカーをより軽量な推進システムへと向かわせています。これにより、燃料消費量を最大20%削減し、より厳格な排出ガス規制に対応することが可能になります。

セラミックマトリックス複合材料（CMC）は現在1,300°Cの高温に耐えることができ、これによりエンジンのコア温度を上昇させ、熱効率を向上させています。また、自動繊維配置（AFP）やオートクレーブ不要硬化（OoA）といった製造技術の進歩により、複合材料のポンドあたりのコストが約30%削減され、ナローボディ機プログラムにおいても経済的に実現可能となっています。しかし、2024年にGE Aerospaceが納入目標を10%下回った事例が示すように、高圧タービンブレードの調達におけるボトルネックなど、サプライチェーンのレジリエンスは依然として重要な課題です。

主要なレポートのポイント

* 用途別: 商業航空が2024年の航空機エンジン用複合材料市場シェアの70.05%を占めました。一方、軍用航空セグメントは2030年までに12.74%のCAGRで最も速い成長を遂げると予測されています。
* コンポーネント別: ファンブレードが2024年の市場規模の37.98%を占めました。ファンケースは2030年までに13.48%のCAGRで拡大すると予測されています。
* 材料タイプ別: ポリマーマトリックス複合材料（PMC）が2024年に63.50%のシェアを維持しました。セラミックマトリックス複合材料（CMC）は2030年までに15.05%のCAGRを記録すると予測されています。
* エンドユーザー別: OEMが2024年に86.76%の収益シェアで市場を支配しました。アフターマーケットは2030年までに11.80%のCAGRで成長すると予測されています。
* 地域別: アジア太平洋地域が2024年に32.18%のシェアで市場をリードしました。中東およびアフリカ地域は2030年までに13.15%のCAGRで成長すると予測されています。

世界の航空機エンジン用複合材料市場のトレンドと洞察

推進要因

1. 軽量・高燃費推進システムへの移行: 航空会社は燃料価格の変動を相殺するため、15～20%の燃料節約を求めています。これにより、ナセル重量を削減し、バイパス比を高める複合材料への急速な転換が推進されています。GE AerospaceのRISEオープンファン実証機は、炭素繊維ファンブレードを使用し、CO2排出量を20%削減することを目指しています。Airbusも炭素繊維強化熱可塑性構造の飛行試験を行い、燃料消費量を20%削減する可能性を示しています。月間100機を超えるナローボディ機の生産は、スケーラブルで自動化された複合材料生産の緊急性を高めています。
2. LEAPおよび次世代航空機エンジンの生産量増加: 4,000機以上の航空機がLEAPエンジンを搭載しており、Safranは2028年までに年間1,200回のショップ訪問に対応するため、ブリュッセル、ハイデラバード、ケレタロ、カサブランカに新たなMRO施設に10億ユーロ（11.6億米ドル）を投資しています。GEもLEAPおよびGE9Xプログラムを支援するため、欧州の試験施設と工具に6,400万ユーロ（7,405万米ドル）を投じています。しかし、高圧タービンブレードなどの部品不足により、2024年のエンジン納入が10%減少したことは、多様な複合材料サプライチェーンの必要性を浮き彫りにしています。
3. 脱炭素化ロードマップと高温CMC需要: CMCは金属部品よりも500°F高いタービン入口温度を可能にし、熱効率を向上させます。GEのXA100適応サイクルエンジンは、回転CMC部品を使用することで25%の燃料節約と30%の航続距離延長を実現しています。10万個以上のGE製CMCシュラウドが1,000万飛行時間を記録し、その耐久性を示しています。三菱ケミカルの宇宙用途向け1,500°C炭素繊維ベースCMCは、ネットゼロ飛行の追求における性能範囲の拡大を示しています。
4. 複合材料交換部品へのアフターマーケット支出のシフト: 航空会社は、価格重視のスペア部品から、複合材料の長い機上寿命を活用する総所有コスト戦略へと移行しています。SafranがComponent Repair Technologiesを買収したことは、LEAPエンジンのショップ訪問が加速するにつれて、複合材料部品の改修需要を取り込むための戦略的な動きです。高い稼働時間を誇るアジア太平洋地域の航空会社は、燃料消費を削減し、メンテナンス間隔を延長する複合材料修理の早期導入者となっています。
5. 自動製造プロセスによるコスト削減: 自動繊維配置（AFP）やオートクレーブ不要硬化（OoA）などの自動製造プロセスは、複合材料の製造コストを大幅に削減し、経済的な実現可能性を高めています。これにより、ナローボディ機プログラムなど、より広範な航空機への複合材料の採用が促進されています。
6. 極超音速および第6世代戦闘機製造への資金増加: 軍事分野では、極超音速兵器や第6世代戦闘機の開発・製造への投資が増加しており、これにより高性能複合材料の需要が高まっています。これらの先進的な航空機は、極限環境下での性能を確保するために、軽量で耐熱性の高い複合材料を必要とします。

抑制要因

1. CMCの脆性と検査の複雑さ: CMCファンブレードは、セラミック微細構造が衝撃荷重で亀裂を生じる可能性があるため、異物損傷のリスクがあります。従来の超音波やX線検査では微細な亀裂の検出が困難であり、OEMはCTスキャンや専門的な訓練への投資を余儀なくされています。多結晶ダイヤモンド工具を用いた新しい加工方法は、処理時間を70%短縮しますが、初期投資が高く、中小サプライヤーの導入を困難にしています。
2. 高温樹脂の供給基盤の限定性: 航空宇宙認定されたフェノール樹脂を生産するサプライヤーはごく少数であり、高温樹脂の供給基盤が限定的であることが市場の制約となっています。これは、特に高温環境で使用される複合材料の生産において、サプライチェーンのリスクを高めます。
3. 不安定な生産率による設備投資の延期: 航空機の生産率の変動は、新しい生産ラインへの設備投資を遅らせる要因となります。特に、需要の予測が困難な時期には、企業は大規模な投資を躊躇する傾向があります。
4. FAA/EASA Part 21規則に基づく長期にわたる認定サイクル: 新しい材料の認定には5～7年かかることがあります。樹脂のわずかな変更でも、疲労、熱サイクル、環境耐久性に関する再試験が必要となり、有望なCMCグレードの市場投入を遅らせています。デジタルツイン認証が検討されていますが、規制当局はシミュレーションのみの証拠をまだ受け入れていないため、エンジンメーカーは遅延を避けるために実績のある複合材料を使用し続けています。

セグメント分析

* 用途別: 商業航空が量産を牽引: 商業エンジンは2024年の航空機エンジン用複合材料市場シェアの70.05%を占めました。これは、数千台のLEAPおよびGEnxユニットが複合材料製のファンブレードとケースを統合し、最大20%の燃料節約を実現しているためです。軍事プログラムに関連する航空機エンジン用複合材料市場規模は、XA100クラスの推進システムや極超音速実証機がCMCシュラウドを採用することで、2030年までに12.74%のCAGRで最も速く拡大すると予測されています。ビジネスジェットや地域航空機の運航会社も、技術が下流に移行するにつれて、複合材料を多用したエンジンのレトロフィットを開始しています。GE AerospaceとKratos Defenseのようなパートナーシップは、CMCタービンと手頃な生産方法を組み合わせた小型エンジンを計画しており、顧客基盤を拡大しています。
* コンポーネント別: ファンブレードがリードし、ファンケースが加速: ファンブレードは、炭素繊維構造が高い剛性対重量比と慣性低減による優れた推力応答を実現するため、2024年の収益の37.98%を維持しました。ファンケースは13.48%のCAGRで成長すると予測されており、規制上の封じ込め試験が複合材料製シェルを支持するにつれて、封じ込めハードウェアの航空機エンジン用複合材料市場規模を押し上げています。シュラウド、ガイドベーン、Oリングシールをモノリシックな複合構造に統合することで、部品点数と組み立て時間を削減し、利益率を維持します。AFP能力を持つサプライヤーは、複雑な翼型を一度のパスで加工でき、性能の一貫性を向上させます。
* 材料タイプ別: PMCが優勢、CMCが加速: ポリマーマトリックス複合材料（PMC）は、確立されたサプライチェーンと実績のあるプロセス再現性により、2024年に63.50%のシェアを維持しました。セラミックマトリックス複合材料（CMC）は15.05%のCAGRでPMCを上回り、シュラウド、ライナー、排気プラグなどの高温セクションがCMCに移行するにつれて、航空機エンジン用複合材料市場規模を押し上げています。PMCファンブレードをCMCリーディングエッジに接着するハイブリッド積層が、コストと耐熱性のバランスを取るために評価されています。航空宇宙認定されたフェノール樹脂を生産するサプライヤーがごく少数であるため、世界的な樹脂不足は短期的なリスクとして残っています。
* エンドユーザー別: OEMが支配、アフターマーケットが勢いを増す: OEMは、複合材料が設計段階で組み込まれ、新しいエンジンとともに購入されるため、2024年の収益の86.76%を支配しました。アフターマーケットは11.80%のCAGRで成長すると予測されており、航空会社は現在、燃料コストを削減し、機上時間を延長する複合材料スペア部品にプレミアムを支払っています。Safranの10億ユーロ（11.6億米ドル）のMRO拡張は、アジア太平洋地域の運航会社向けに出荷時間を短縮する地域修理ハブを通じて、複合材料製ファンブレードとケースを処理することで、この支出シフトを取り込むことを目指しています。予知保全ツールは、リアルタイムの燃料節約を定量化することで、アフターマーケットでの採用をさらに促進します。

地域分析

* アジア太平洋: 2024年に32.18%のシェアを占めました。中国がC919向けのCJ-1000や35トン推力のCJ-2000といった国産プログラムを加速させており、これらは複合材料製の高温セクション部品を豊富に採用しています。中国のタービンブレードは、単結晶鋳造や3Dプリントされた冷却チャネルを通じて1,700°Cに耐えることができます。日本と韓国は高強度繊維とプリプレグを供給し、インドのワイドボディ機の発注が地域の需要を押し上げています。
* 北米: 技術リーダーであり続けています。GE Aerospaceの2024年の商業エンジン収益269億米ドルは、複合材料を多用したLEAPおよびGEnxプログラムによるものですが、材料不足により納入が10%減少しました。NASAのHyTECイニシアチブは、単通路機の効率を向上させるためにCMC翼型をコーティングしており、研究開発パイプラインを維持しています。
* 中東およびアフリカ: 13.15%のCAGRで最速の成長を遂げると予測されています。湾岸地域の航空会社が複合材料を多用したエンジンを追加し、地域の軍隊が次世代戦闘機に投資しているためです。Safran-MTUのEURAエンジンは欧州のヘリコプターアップグレードの要となり、EU Clean Aviationのオープンファン実証機は、大径複合材料ファンを通じて20%のCO2削減を支援しています。

競争環境

市場集中度は中程度です。GE Aerospace、CFM International、Pratt & Whitney、Rolls-Royce plcがエンジンアーキテクチャを決定していますが、複合材料部品の供給はHexcel、Solvay、Toray、および成長中の専門加工業者に分散しています。GEとKratos Defenseの提携は、無人システム向け小型エンジン専門知識を活用することを目指しており、収益源の多様化への意図を示しています。

SafranがComponent Repair Technologiesを買収したことは、MRO分野における統合を強調しており、複合材料修理のノウハウを管理することで継続的な収益を確保しています。特許出願は、極限の耐熱性のためにCMCを組み込んだ磁気式先進ジェットタービンなど、プロセス革新を重視しています。iCOMATのようなディスラプターは、高速テープせん断を通じて二桁の軽量化を目指しており、より速いサイクルタイムを求める機体メーカーを魅了しています。

サプライチェーンのレジリエンスは、現在、主要な差別化要因となっています。繊維、樹脂、部品生産を垂直統合している企業は、スポット市場に依存するトレーダーよりも原材料のショックをよりよく吸収できます。機体メーカーやティア1サプライヤーとの長期契約は、新しいAFPラインへの投資の前提条件となりつつあります。

航空機エンジン用複合材料業界のリーダー

* CFM International
* Rolls-Royce plc
* Pratt & Whitney (RTX Corporation)
* Safran SA
* GE Aerospace (General Electric Company)

最近の業界動向

* 2025年3月: 中国航空発動機集団は、35トン推力能力を持つCJ-2000エンジンを発表しました。このエンジンはGEnxモデルよりも15%高い燃料効率を示し、1,700°Cで動作する単結晶ブレードを組み込んでいます。エンジンの3Dプリントされた燃焼器は重量を12%削減しています。
* 2024年3月: GE Aerospaceは、先進技術と材料を通じて商業用および軍用エンジンの生産を強化するため、欧州の製造施設に6,400万ユーロ（7,398万米ドル）を投資する計画を発表しました。同社は、効率を向上させ、排出ガスを削減する軽量部品を目指しています。
* 2023年10月: GKN AerospaceはGE Aerospaceとのパートナーシップを拡大し、GEnx、CF6、GE90エンジンのファンケースの唯一のサプライヤーとなり、プログラム期間全体でGE9Xファンケース組み立ての50%を確保しました。

このレポートは、航空機エンジン用複合材市場に関する詳細な分析を提供しています。

1. はじめに：市場の定義と範囲
本調査は、固定翼航空機のガスタービンエンジンに搭載されるポリマーマトリックス複合材（PMC）およびセラミックマトリックス複合材（CMC）部品の年間価値を対象としています。具体的には、ファンブレード、ファンケース、ガイドベーン、シュラウド、燃焼器ライナー、ナセル高温部構造などが含まれます。ヘリコプターのターボシャフトや、翼や内装パネルなど推進システム以外の複合材構造は対象外です。

2. エグゼクティブサマリー：主要な調査結果
航空機エンジンにおける複合材の採用は、軽量化、高温耐性の向上、15～20%の燃費削減、航空会社のコスト・排出目標達成に貢献するため、増加傾向にあります。
市場規模は2025年に35.7億米ドルに達し、2030年には年平均成長率（CAGR）11.46%で61.4億米ドルに成長すると予測されています。
最も急速に成長しているセグメントは軍事用途であり、適応サイクルエンジンや極超音速プログラムの規模拡大により、2030年まで年平均成長率（CAGR）12.74%で成長が見込まれます。
CMCの普及を妨げる主な課題としては、脆性、非破壊検査の複雑さ、高温樹脂の供給基盤の限定性、およびFAA/EASA Part 21規則に基づく5～7年にも及ぶ長期の材料/プロセス認定サイクルが挙げられます。
地域別では、中国の国産エンジンプログラムと商用ジェット機の納入増加に牽引され、アジア太平洋地域が32.18%の市場シェアで需要をリードしています。
複合材製造におけるコスト削減は、自動繊維配置、高速テープせん断、スナップキュアプリプレグなどの技術により実現され、リードタイムを最大3分の1短縮し、ポンドあたりのコストを約30%削減しています。

3. 市場の状況：推進要因と阻害要因
市場の推進要因:
* 軽量で燃費効率の高い推進システムへの移行。
* LEAPおよびGEnxエンジンの生産量増加。
* 脱炭素化ロードマップによる高温CMCの需要促進。
* 複合材交換部品へのアフターマーケット支出のシフト。
* 自動製造プロセスによるコスト削減。
* 極超音速および第6世代戦闘機製造への資金増加。

市場の阻害要因:
* CMCの脆性および検査の複雑さ。
* 高温樹脂の供給基盤の限定性。
* 変動する生産率による新規ラインへの設備投資の延期。
* FAA/EASA Part 21規則に基づく長期にわたる材料/プロセス認定サイクル。

4. 市場規模と成長予測（価値）
市場は以下の主要なセグメントにわたって分析されています。
* 用途別: 商用航空機（ナローボディ、ワイドボディ、リージョナルジェット）、軍用航空機、一般航空機（ビジネスジェット、その他）。
* コンポーネント別: ファンブレード、ファンケース、ガイドベーン、シュラウド、その他のコンポーネント。
* 材料タイプ別: ポリマーマトリックス複合材（PMC）、セラミックマトリックス複合材（CMC）。
* エンドユーザー別: OEM、アフターマーケット。
* 地域別: 北米（米国、カナダ、メキシコ）、欧州（英国、フランス、ドイツ、イタリア、その他欧州）、アジア太平洋（中国、インド、日本、韓国、その他アジア太平洋）、南米（ブラジル、その他南米）、中東およびアフリカ（中東、アフリカ）。

5. 調査方法論
本調査は、トップダウンとボトムアップを組み合わせたフレームワークで構築されています。
一次調査では、北米、欧州、アジア太平洋地域のエンジンOEMエンジニア、Tier-1複合材サプライヤー、航空会社MROマネージャー、地域複合材業界団体へのインタビューを通じて、材料認定期間、アフターマーケット交換サイクル、平均販売価格などの情報が収集されました。
二次調査では、連邦航空局（FAA）、欧州航空安全機関（EASA）、国際貿易局などの公的機関のデータ、エアバスおよびボーイングの受注残高からの航空機生産率統計、米国国防総省の調達情報、ScienceDirectに索引付けされた査読済み論文などがレビューされました。
市場規模の算出と予測は、単通路機およびワイドボディ機のエンジン納入数から始まり、複合材の浸透率、平均単位重量、主要材料コスト指数で調整され、サプライヤー開示情報からのASP×数量の集計と相互検証が行われました。LEAPおよびGEnxの月間生産量、CMCの生産能力増強、航空燃料価格の動向、アフターマーケット需要を左右する航空交通回復指標などが主要変数として用いられています。
データ検証は、過去の複合材対推力比、ピアベンチマーク、以前の版との差異チェックを通じて行われ、モデルは毎年更新され、エンジンプログラムのレート変更や主要な複合材認定マイルストーンなどの重要なイベントによって中間更新がトリガーされます。

6. 競争環境と今後の展望
市場の集中度、戦略的動向、市場シェア分析が行われています。主要企業には、GE Aerospace、CFM International、Rolls-Royce plc、Pratt & Whitney、Safran SA、GKN Aerospace、FACC AG、Spirit AeroSystems Inc.、Hexcel Corporation、Toray Industries, Inc.、Solvayなどが含まれます。
レポートでは、市場機会と将来の展望についても言及されており、未開拓の領域や満たされていないニーズの評価が行われています。

1. はじめに

• 1.1 調査の前提条件と市場の定義

• 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場概況

• 4.1 市場概要

• 4.2 市場の推進要因
  • 4.2.1 軽量で燃費効率の高い推進システムへの移行

  • 4.2.2 LEAPおよびGEnxエンジンの生産量増加

  • 4.2.3 脱炭素化ロードマップによる高温CMC需要の促進

  • 4.2.4 アフターマーケット支出の複合材交換部品への移行

  • 4.2.5 自動化された製造プロセスによるコスト削減

  • 4.2.6 極超音速および第6世代戦闘機の製造への資金増加

• 4.3 市場の阻害要因
  • 4.3.1 CMCの脆性と検査の複雑さ

  • 4.3.2 限られた高温樹脂供給基盤

  • 4.3.3 変動する生産率による新規ラインへの設備投資の延期

  • 4.3.4 FAA/EASA Part 21規則に基づく5～7年にわたる長期的な材料/プロセス認定サイクル

• 4.4 バリューチェーン分析

• 4.5 規制および技術的展望

• 4.6 ポーターの5つの力分析
  • 4.6.1 買い手の交渉力

  • 4.6.2 供給者の交渉力

  • 4.6.3 新規参入の脅威

  • 4.6.4 代替品の脅威

  • 4.6.5 競争上の対抗関係

5. 市場規模と成長予測（金額）

• 5.1 用途別
  • 5.1.1 商用航空機

  • 5.1.1.1 狭胴機

  • 5.1.1.2 広胴機

  • 5.1.1.3 リージョナルジェット

  • 5.1.2 軍用航空機

  • 5.1.3 一般航空機

  • 5.1.3.1 ビジネスジェット

  • 5.1.3.2 その他

• 5.2 コンポーネント別
  • 5.2.1 ファンブレード

  • 5.2.2 ファンケース

  • 5.2.3 ガイドベーン

  • 5.2.4 シュラウド

  • 5.2.5 その他のコンポーネント

• 5.3 材料タイプ別
  • 5.3.1 ポリマーマトリックス複合材料 (PMC)

  • 5.3.2 セラミックマトリックス複合材料 (CMC)

• 5.4 エンドユーザー別
  • 5.4.1 OEM

  • 5.4.2 アフターマーケット

• 5.5 地域別
  • 5.5.1 北米

  • 5.5.1.1 米国

  • 5.5.1.2 カナダ

  • 5.5.1.3 メキシコ

  • 5.5.2 ヨーロッパ

  • 5.5.2.1 イギリス

  • 5.5.2.2 フランス

  • 5.5.2.3 ドイツ

  • 5.5.2.4 イタリア

  • 5.5.2.5 その他のヨーロッパ

  • 5.5.3 アジア太平洋

  • 5.5.3.1 中国

  • 5.5.3.2 インド

  • 5.5.3.3 日本

  • 5.5.3.4 韓国

  • 5.5.3.5 その他のアジア太平洋

  • 5.5.4 南米

  • 5.5.4.1 ブラジル

  • 5.5.4.2 その他の南米

  • 5.5.5 中東およびアフリカ

  • 5.5.5.1 中東

  • 5.5.5.1.1 サウジアラビア

  • 5.5.5.1.2 アラブ首長国連邦

  • 5.5.5.1.3 その他の中東

  • 5.5.5.2 アフリカ

  • 5.5.5.2.1 南アフリカ

  • 5.5.5.2.2 その他のアフリカ

6. 競争環境

• 6.1 市場集中度

• 6.2 戦略的動き

• 6.3 市場シェア分析

• 6.4 企業プロファイル（グローバルレベルの概要、市場レベルの概要、主要セグメント、利用可能な財務情報、戦略情報、主要企業の市場ランク/シェア、製品とサービス、および最近の動向を含む）
  • 6.4.1 GEエアロスペース（ゼネラル・エレクトリック・カンパニー）

  • 6.4.2 CFMインターナショナル

  • 6.4.3 ロールス・ロイス plc

  • 6.4.4 プラット・アンド・ホイットニー（RTXコーポレーション）

  • 6.4.5 サフランSA

  • 6.4.6 GKNエアロスペース

  • 6.4.7 FACC AG

  • 6.4.8 スピリット・エアロシステムズ Inc.

  • 6.4.9 ヘクセル・コーポレーション

  • 6.4.10 東レ株式会社

  • 6.4.11 ソルベイ

  • 6.4.12 アルバニー・インターナショナル・コープ

  • 6.4.13 メギットPLC

  • 6.4.14 ジェネラル・ダイナミクス・コーポレーション

  • 6.4.15 SGLカーボン

  • 6.4.16 レネゲード・マテリアルズ・コーポレーション

  • 6.4.17 マテリオン・コーポレーション

  • 6.4.18 株式会社IHI

  • 6.4.19 MTUエアロ・エンジンズAG

7. 市場機会と将来の見通し