市場調査レポート

メンブレンフィルター市場:市場規模・シェア分析、成長トレンドと予測(2025年~2030年)

メンブレンフィルター市場レポートは、業界をテクノロジー別(精密ろ過、限外ろ過、ナノろ過、逆浸透、膜クロマトグラフィー、その他)、材料別(ポリエーテルスルホン (PES)、ポリスルホン (PS)、セルロース系、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE)、ポリアクリロニトリル (PAN)、ポリ塩化ビニル (PVC)、その他)、用途別(食品・飲料産業、化学産業など)、および地域別に分類しています。
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メンブレンフィルター市場規模とシェア分析 – 成長トレンドと予測(2025年~2030年)

市場概要

世界のメンブレンフィルター市場は、2025年から2030年の予測期間中に年平均成長率(CAGR)8.8%を記録すると予測されています。本レポートでは、技術別(精密ろ過、限外ろ過、ナノろ過、逆浸透、膜クロマトグラフィーなど)、材料別(ポリエーテルスルホン(PES)、ポリスルホン(PS)、セルロース系、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリ塩化ビニル(PVC)など)、用途別(食品・飲料産業、化学産業など)、および地域別に市場をセグメント化しています。調査期間は2019年から2030年、基準年は2024年、予測期間は2025年から2030年、過去データ期間は2019年から2023年です。最も成長が速い市場はアジア太平洋地域であり、最大の市場は北米です。

COVID-19の影響

世界的なCOVID-19の発生は、市場に大きな影響を与えました。医薬品、ワクチン、化学品、食品などの製品を汚染し、健康被害をもたらす可能性のある微生物(細菌、真菌、ウイルス、原虫など)を除去するための滅菌またはろ過が不可欠であるためです。例えば、2020年12月の記事によると、COVID-19パンデミックの発生により、廃水ベースの疫学がSARS-CoV-2ウイルスのRNAを廃水サンプルで定量化し、感染の有病率を推定するために注目を集めました。限外ろ過を含む様々な技術が、水サンプルからウイルスを効率的にろ過し、迅速な接線方向のクロスフローによりファウリングを効果的に防ぐことが観察されています。このように、COVID-19は市場の成長に影響を与えました。

市場成長の推進要因

市場成長を牽引する要因としては、水質安全とろ過に対する意識と規制の向上、および革新的な新技術の導入が挙げられます。例えば、インドの科学技術省(DST)のイニシアチブは、現在および将来の水問題解決のための国家および協力的な開発研究を奨励しています。また、製薬業界における研究開発費の増加も市場を後押ししています。議会予算局のデータによると、2021年には、製薬業界は2020年に世界で約2,000億米ドルを研究開発に費やしており、2019年の8,300万米ドルと比較して大幅に増加しました。メンブレンフィルターは、高い汚染物質除去率、効率の向上、操作の容易さ、信頼性といった利点を提供するため、製薬業界での採用が増加しています。さらに、企業による膜ベース技術の採用と活用、および製品発売の増加も市場成長に貢献しています。例えば、2020年10月、Merck KGaAはMillipore Expressメンブレンの生産能力を増強し、成長するバイオ医薬品市場での需要増加に対応しました。また、2020年12月には、Xiaomiが0.1μmのろ過精度を持つ限外ろ過膜を使用したXiaolang限外ろ過浄水器を発売しました。

市場成長の阻害要因

一方で、ろ過プロセスの検証に関する政府の厳しい規制と、ろ過効率を低下させる膜ファウリングが市場成長を妨げると予想されます。

主要な市場トレンドと洞察

1. 限外ろ過(Ultrafiltration)セグメントの成長:
限外ろ過セグメントは、限外ろ過技術の採用増加、研究開発費の増加、水質安全とろ過に対する意識の高まりなどの要因により、予測期間中にメンブレンフィルター市場で著しい成長を遂げると予想されています。限外ろ過(UF)は、低い膜間圧力で溶解物質やコロイド物質を除去するために使用される膜技術です。その利点には、低い運転圧力、ナノろ過や逆浸透よりも低いエネルギー消費、必要な手動操作の少なさ、安価であること、良好な透過液収率、容易な消毒などがあります。乳製品産業、食品産業、金属産業、繊維産業、製薬産業、化学産業など幅広い分野で応用されています。企業活動も活発で、例えば2022年3月にはLG Electronics Indiaが限外ろ過+紫外線(UF+UV)浄水器を発売し、2020年6月にはSynder FiltrationがOptimaFlowシリーズエレメントを、Microdyn-NadirがMicrodyne PureULTRAモジュールを発売しています。

2. 北米市場の優位性:
北米は、研究開発費の増加とメンブレンフィルターにおける技術進歩の増加などの要因により、メンブレンフィルター市場で大きな市場シェアを占めると予想されています。製薬会社や政府機関による研究開発(R&D)支出は近年増加しており、例えば3M社は2021年に19億9,400万米ドルを研究開発に投資しました。また、環境保護庁(EPA)は、二党間インフラ法に基づき、飲料水中のPFAS(パーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質)およびその他の新興汚染物質に対処するための助成金として、2022会計年度に10億米ドル、および2022年から2026会計年度にかけて50億米ドルのうち最初の資金を利用可能にすると発表しました。さらに、この地域でのメンブレンフィルターおよび関連ろ過システムの新製品発売も市場成長を後押ししており、例えば2021年11月にはDuPont Water Solutions(DWS)が商業ビル向けの新しい逆浸透膜フィルター「TapTec LC HF-4040」を発売しました。

競争環境

メンブレンフィルター市場は、世界的企業と地域的企業の存在により、中程度の競争があります。メンブレンフィルターの使用が増加するにつれて、中小企業が市場に参入し、将来的にこの市場でかなりのシェアを獲得すると考えられています。主要なプレーヤーには、Cytiva、3M Company、Danaher Corporation(Pall Corporation)、Merck KGaA、Sartorius AG、Novasepなどが挙げられます。

最近の業界動向

* 2022年7月、ドバイ電力・水道局(DEWA)は、ハッタダムの水を精製・殺菌するハッタのマイクロろ過ユニットの建設を57%完了しました。2022年末までに完了する予定です。
* 2022年5月、イスラエルを拠点とするWatergen社は、SMV Jaipuria Groupと合弁事業を締結し、今後数年間で空気から水を生成する技術製品をインドに導入するために5,000万米ドルの投資を計画しました。

このレポートは、グローバルメンブレンフィルター市場に関する詳細な分析を提供しています。

1. 市場定義と調査範囲
メンブレンフィルターは、特定の最大直径の細孔を持ち、それより大きな微生物の通過を防ぐフィルターです。メンブレンろ過は、膜技術を用いて生体分子や粒子を分離し、プロセス流体を濃縮する技術であり、水中の微生物、バクテリア、有機物の除去に広く利用されています。この技術は、化学処理、食品、乳製品など、多岐にわたる産業で応用されています。
本レポートは、技術、材料、用途、地域別に市場をセグメント化し、世界の主要地域17カ国の市場規模とトレンドをUSD百万単位で提供しています。

2. 市場の動向
* 市場促進要因: 水の安全性とろ過に対する意識の高まりと規制強化、および革新的な新技術の導入が市場を牽引する主要な要因として挙げられます。
* 市場抑制要因: ろ過プロセスの検証に関する政府の厳格な規制、および膜の汚染(ファウリング)によるろ過効率の低下が市場の成長を妨げる要因となっています。
* ポーターのファイブフォース分析: 新規参入の脅威、買い手の交渉力、サプライヤーの交渉力、代替品の脅威、競争の激しさについて分析されています。

3. 市場セグメンテーション
市場は以下の主要なセグメントに分けられています。
* 技術別: マイクロろ過、限外ろ過、ナノろ過、逆浸透、膜クロマトグラフィー、その他が含まれます。
* 材料別: ポリエーテルスルホン(PES)、ポリスルホン(PS)、セルロース系、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリ塩化ビニル(PVC)、その他が挙げられます。
* 用途別: 食品・飲料産業、化学産業、医薬品・バイオテクノロジー産業、その他が主要な用途分野です。
* 地域別: 北米(米国、カナダ、メキシコ)、欧州(ドイツ、英国、フランス、イタリア、スペイン、その他欧州)、アジア太平洋(中国、日本、インド、オーストラリア、韓国、その他アジア太平洋)、中東・アフリカ(GCC、南アフリカ、その他中東・アフリカ)、南米(ブラジル、アルゼンチン、その他南米)に分類されています。

4. 主要な市場洞察
* 市場規模と成長率: グローバルメンブレンフィルター市場は、予測期間(2025-2030年)中に年平均成長率(CAGR)8.8%を記録すると予測されています。
* 主要企業: Thermo Fisher Scientific、Merck KGaA、3M Company、Danaher Corporation (Pall Corporation)、Cytivaなどが主要な市場プレイヤーです。
* 最も成長の速い地域: アジア太平洋地域が予測期間中に最も高いCAGRで成長すると見込まれています。
* 最大の市場シェアを持つ地域: 2025年には北米が最大の市場シェアを占めると予測されています。
* 対象期間: 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年までの市場規模を予測しています。

5. 競争環境
競争環境のセクションでは、Cytiva、3M Company、Danaher Corporation (Pall Corporation)、Sartorius AG、Merck KGaAなどの主要企業のプロファイルが提供されており、事業概要、財務状況、製品と戦略、最近の動向が網羅されています。

6. 市場機会と将来のトレンド
市場の機会と将来のトレンドについても分析されています。


Chart

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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. 市場の動向

  • 4.1 市場概要

  • 4.2 市場の推進要因

    • 4.2.1 水の安全性とろ過に関する意識と規制の高まり

    • 4.2.2 新しい変革的かつ革新的な技術の導入

  • 4.3 市場の阻害要因

    • 4.3.1 ろ過プロセスの検証に対する厳格な政府規制

    • 4.3.2 膜の汚染によるろ過効率の低下

  • 4.4 ポーターの5つの力分析

    • 4.4.1 新規参入の脅威

    • 4.4.2 買い手/消費者の交渉力

    • 4.4.3 供給者の交渉力

    • 4.4.4 代替品の脅威

    • 4.4.5 競争の激しさ

5. 市場セグメンテーション (金額別市場規模 – 100万米ドル)

  • 5.1 技術別

    • 5.1.1 精密ろ過

    • 5.1.2 限外ろ過

    • 5.1.3 ナノろ過

    • 5.1.4 逆浸透

    • 5.1.5 膜クロマトグラフィー

    • 5.1.6 その他

  • 5.2 材料別

    • 5.2.1 ポリエーテルスルホン (PES)

    • 5.2.2 ポリスルホン (PS)

    • 5.2.3 セルロース系

    • 5.2.4 ポリテトラフルオロエチレン (PTFE)

    • 5.2.5 ポリアクリロニトリル (PAN)

    • 5.2.6 ポリ塩化ビニル (PVC)

    • 5.2.7 その他

  • 5.3 用途別

    • 5.3.1 食品・飲料産業

    • 5.3.2 化学産業

    • 5.3.3 医薬品・バイオテクノロジー産業

    • 5.3.4 その他

  • 5.4 地域別

    • 5.4.1 北米

    • 5.4.1.1 米国

    • 5.4.1.2 カナダ

    • 5.4.1.3 メキシコ

    • 5.4.2 欧州

    • 5.4.2.1 ドイツ

    • 5.4.2.2 英国

    • 5.4.2.3 フランス

    • 5.4.2.4 イタリア

    • 5.4.2.5 スペイン

    • 5.4.2.6 その他の欧州

    • 5.4.3 アジア太平洋

    • 5.4.3.1 中国

    • 5.4.3.2 日本

    • 5.4.3.3 インド

    • 5.4.3.4 オーストラリア

    • 5.4.3.5 韓国

    • 5.4.3.6 その他のアジア太平洋

    • 5.4.4 中東・アフリカ

    • 5.4.4.1 GCC

    • 5.4.4.2 南アフリカ

    • 5.4.4.3 その他の中東・アフリカ

    • 5.4.5 南米

    • 5.4.5.1 ブラジル

    • 5.4.5.2 アルゼンチン

    • 5.4.5.3 その他の南米

6. 競合情勢

  • 6.1 企業プロファイル

    • 6.1.1 Cytiva

    • 6.1.2 3Mカンパニー

    • 6.1.3 ダナハー・コーポレーション (ポール・コーポレーション)

    • 6.1.4 サルトリウスAG

    • 6.1.5 メルクKGaA

    • 6.1.6 アマゾンフィルターズ

    • 6.1.7 アドバンテックMFS Inc.

    • 6.1.8 ノバセップ

    • 6.1.9 MICRODYN-NADIR

    • 6.1.10 コッホ・メンブレン・システムズ Inc.

    • 6.1.11 SPXフロー Inc.

    • 6.1.12 プロミネントGmbH

  • *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

利用可能性による
競合情勢には、事業概要、財務、製品と戦略、最近の動向が含まれます


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[参考情報]
メンブレンフィルターは、特定のサイズの粒子や微生物、あるいは特定の分子を物理的に分離・除去するために設計された多孔質の薄膜を指します。その最大の特徴は、均一で精密に制御された細孔径を持つことであり、これにより非常に高い分離精度を実現します。液体や気体から不純物を取り除いたり、特定の成分を濃縮したり、あるいは異なる物質を分画したりするプロセスにおいて不可欠な役割を果たします。ろ過、分離、精製、濃縮といった幅広い用途に利用され、現代社会の様々な分野でその重要性が増しています。

メンブレンフィルターの種類は、その材質、構造、そして分離メカニズムによって多岐にわたります。材質としては、ポリマー系と無機系に大別されます。ポリマー系には、セルロースアセテート、ニトロセルロース、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ナイロンなどが挙げられます。これらはそれぞれ、親水性、疎水性、耐薬品性、耐熱性といった異なる特性を持ち、用途に応じて選択されます。例えば、PTFEは高い耐薬品性と疎水性から、有機溶剤のろ過や空気中の微粒子除去に用いられ、PESは親水性と低吸着性から、水溶液のろ過やタンパク質溶液の処理に適しています。無機系メンブレンフィルターには、アルミナやジルコニアなどのセラミックスや、ステンレスなどの金属が用いられ、高い強度、耐熱性、耐薬品性が求められる過酷な環境下での使用に適しています。構造面では、均一な細孔径を持つ等方性膜のほか、表面と内部で細孔径が異なる非対称膜、あるいは中空の繊維状で表面積を大きく稼ぐ中空糸膜などがあります。分離メカニズムに基づく分類では、細孔径の大きさによって精密ろ過(MF)、限外ろ過(UF)、ナノろ過(NF)、逆浸透(RO)の4つの主要なプロセスに分けられます。MFは主に微生物や微粒子を除去し、UFはタンパク質などの高分子を分画・濃縮し、NFは多価イオンや低分子有機物を除去し、ROは水分子以外のほとんどの溶質を除去して純水を得るために用いられます。

メンブレンフィルターの用途は非常に広範です。水処理分野では、上水処理、下水・産業排水の再利用、超純水製造、海水淡水化など、安全な水資源の確保と環境負荷低減に貢献しています。食品・飲料分野では、清澄化、滅菌、濃縮(乳製品、果汁、酒類など)に利用され、製品の品質向上と保存性向上に寄与しています。医薬品・バイオテクノロジー分野では、無菌ろ過、細胞分離、タンパク質精製、ウイルス除去、診断薬の製造など、生命科学研究から医療製品の製造まで不可欠な技術となっています。化学工業においては、溶剤回収、触媒分離、ガス分離、排ガス処理などに用いられ、プロセスの効率化と環境規制への対応を支援します。その他、半導体製造における超純水製造やクリーンルームの空気ろ過、環境分析における大気汚染物質の捕集や水質分析用サンプル前処理、さらには燃料電池や人工臓器、バッテリーセパレーターといった先端技術分野でもその応用が広がっています。

関連技術としては、メンブレンフィルターを核とする様々な膜分離プロセスが挙げられます。例えば、膜バイオリアクター(MBR)は、活性汚泥法と膜分離を組み合わせることで、高効率な排水処理を実現します。電気透析(ED)は、イオン交換膜を用いてイオンを選択的に分離する技術であり、海水からの塩分除去や産業廃液からの有価物回収に利用されます。膜蒸留(MD)は、疎水性膜を介した蒸気圧差を利用して水を分離する技術で、高濃度塩水の処理や廃熱利用に適しています。また、膜の製造技術も進化しており、相転換法、延伸法、トラックエッチング法、電界紡糸法など、多様な方法で高性能な膜が開発されています。膜の性能を最大限に引き出すためには、適切な膜モジュールの設計、運転条件の最適化、そして膜の洗浄・保守技術(逆洗、薬品洗浄、CIPなど)も重要な関連技術となります。

メンブレンフィルターの市場背景は、世界的な水不足の深刻化、環境規制の強化、産業の高度化、そして医療・バイオ分野の発展といった要因により、持続的な成長を続けています。特に、新興国における水インフラ整備の需要拡大や、先進国における老朽化したインフラの更新、さらには再生可能エネルギー分野での応用拡大が市場を牽引しています。主要なプレイヤーとしては、東レ、日東電工、旭化成、三菱ケミカルといった日本の企業が世界市場で高いシェアを誇るほか、ダウ、スエズ、ヴェオリア(旧GE Water)、クボタなどのグローバル企業が競争を繰り広げています。市場のトレンドとしては、省エネルギー化、高効率化、長寿命化、耐汚染性向上を目指した新素材や複合膜の開発が活発です。また、IoTやAIを活用した膜分離プロセスの運転最適化、モジュール化によるコンパクト化、そしてサステナビリティへの貢献(資源循環、CO2削減など)も重要なテーマとなっています。

将来展望として、メンブレンフィルターは今後も社会の様々な課題解決に不可欠な技術として進化を続けるでしょう。環境問題への貢献は引き続き大きな柱であり、水資源の確保、汚染物質の除去、さらにはCO2分離・回収といった地球温暖化対策への応用が期待されます。医療・ヘルスケア分野では、再生医療における細胞培養、人工臓器、ドラッグデリバリーシステム(DDS)など、より高度な生体適合性や機能を持つ膜の開発が進むでしょう。新エネルギー分野では、燃料電池の電解質膜、次世代バッテリーのセパレーター、水素製造における分離膜としての役割が拡大すると見込まれます。また、スマート化の進展も注目されており、センサーを内蔵した膜、自己修復機能を持つ膜、AIによるリアルタイム制御システムなど、よりインテリジェントな膜分離システムの実現が期待されます。さらに、ろ過以外の機能(触媒機能、吸着機能など)を付与した複合機能膜の開発や、製造コストおよび運転コストのさらなる低減も重要な研究開発テーマであり、これらの技術革新を通じて、メンブレンフィルターは持続可能な社会の実現に一層貢献していくことでしょう。