相変化材料市場規模とシェア分析 – 成長トレンドと予測 (2025年 – 2030年)

相変化材料（PCM）市場：規模、トレンド、競争環境、2030年

# はじめに

相変化材料（Phase Change Materials、以下PCM）市場は、2025年には0.92億米ドルと推定され、2030年には2.08億米ドルに達すると予測されており、2025年から2030年までの年間平均成長率（CAGR）は17.69%と、顕著な成長が見込まれています。この成長は、熱波の長期化、ネットゼロ建築目標、輸送分野における急速な電化といった世界的なトレンドに強く牽引されており、潜熱蓄熱技術が商業的なエネルギー戦略の中心に位置付けられています。

特に、ヨーロッパおよび北米における義務的な建築物エネルギーコードは、PCMの導入を加速させています。また、コールドチェーン物流の拡大や電気自動車（EV）のバッテリーパックにおける熱管理の必要性から、PCM技術の適用範囲は輸送、医薬品、データセンター冷却といった多様な分野に広がっています。長らく相分離や過冷却の問題に制約されてきた塩水和物PCMは、最近の伝導率における画期的な進歩により、その利用が拡大しています。同時に、農業残渣由来のバイオベースPCMは、研究室での好奇の対象から、火災安全性や持続可能性の懸念を解消しつつ、熱容量を犠牲にしない拡張可能な商業製品へと移行しました。地域別に見ると、高純度塩水和物に関連するサプライチェーンのリスクをヘッジするため、メーカーが現地生産ラインを追加していることから、アジア太平洋地域は生産能力増強の要となりつつあります。

# 主要な市場動向と成長予測

本レポートの主要なポイントは以下の通りです。

* 製品タイプ別: 有機PCMが2024年に相変化材料市場シェアの44.19%を占め、主導的な地位を維持しています。しかし、バイオベース材料は2030年まで19.21%のCAGRで最も速い成長が予測されています。
* 化学組成別: パラフィンベースのソリューションが2024年に41.49%と最大の収益シェアを占めました。一方、塩水和物は2030年まで18.04%のCAGRで進展すると見込まれています。
* カプセル化技術別: マクロカプセル化セグメントが2024年に相変化材料市場規模の65.95%を占めました。マイクロカプセル化は2025年から2030年の間に18.74%のCAGRで成長すると予想されています。
* 最終用途産業別: 建築・建設セグメントが2024年に相変化材料市場規模の39.66%を占め、2030年まで18.17%のCAGRを維持すると予測されています。
* 地域別: ヨーロッパが2024年に世界の収益の32.86%を占めました。一方、アジア太平洋地域は2030年まで18.98%のCAGRで最も速い地域成長を記録すると予測されています。

# 市場の推進要因

相変化材料市場の成長を牽引する主な要因は以下の通りです。

1. ヨーロッパおよび北米における義務的な建築物エネルギーコードのPCM統合加速（CAGRへの影響：+3.2%）
性能ベースのコンプライアンス基準により、建築家は従来の断熱材を潜熱蓄熱層に置き換えることが可能になり、軽量壁におけるピーク冷却負荷を35-45%削減できます。ミネソタ州での実地調査では、ピーク室内温度が5.49℃低下し、負荷がオフピーク時間帯に77.8%シフトしたことが報告されており、HVACの省エネ効果が実証されています。2027年のEU改修目標に向けたコンプライアンス基準の引き上げは、PCMを注入した石膏ボードやコンクリートブロックへのさらなる重点を置き、市場全体の調達量を増加させると予想されます。

2. コールドチェーン物流インフラの急速な展開（CAGRへの影響：+2.8%）
ワクチン、高度な生物製剤、精密肉製品などは、3日未満で±0.5℃の偏差しか許容しない温度帯を必要とします。PCMは外部電源なしでその保持時間を72時間まで延長し、空港や税関での遅延時にディーゼル発電機への依存を削減します。グリセロール-水-NaClブレンドは、アクティブ冷却と比較して二酸化炭素排出量を30-40%削減し、医薬品の貯蔵寿命を15-25%延長するため、相変化材料市場全体で二桁の需要を促進しています。

3. 車両の電化が高度な熱バッテリーパック（塩水和物PCM使用）を必要とする（CAGRへの影響：+4.5%）
複合塩水和物マトリックスは、4C放電時に発生する熱スパイクを分散させ、セル温度を39℃以下に維持し、熱暴走のリスクを抑制します。強制空冷と比較して、PCMプレートはピーク温度を最大40%低下させ、バッテリー寿命を延ばします。これはEV保証が10年に伸びる中で決定的な要因となります。ティア1サプライヤーは、円筒形、パウチ型、角形セル形式に対応するグラファイト強化パッドを量産しており、相変化材料市場をさらに拡大しています。

4. ネットゼロビルディングに対する政府インセンティブがバイオベースPCMの採用を推進（CAGRへの影響：+3.9%）
植物油、動物性脂肪、農業残渣から得られるバイオ由来の潜熱ブレンドは、LEED v4およびBREEAM 2025の下で追加ポイントを獲得できます。ベーコン脂肪PCMは、標準的なパラフィンよりも低コストで2.36倍の熱貯蔵密度を提供します。ドイツのBEGプログラムのように、建物の外皮改修費用の20%をカバーする財政的オフセットは、特にバイオPCMが石油由来の代替品と比較して煙や毒性のプロファイルを低減することから、より高い注文量を引き起こしています。

5. 省エネルギーと持続可能な開発への世界的なトレンドの拡大（CAGRへの影響：+3.1%）
世界的にエネルギー消費の削減と持続可能なソリューションへの関心が高まっており、PCMはこれらの目標達成に不可欠な技術として認識されています。

# 市場の抑制要因

一方で、市場の成長を妨げる可能性のある要因も存在します。

1. 相変化材料の危険な性質（CAGRへの影響：-2.1%）
パラフィンワックスは約170℃で引火し、コストを増加させ、健康表示規制を引き起こす可能性のある臭素系難燃剤を必要とします。LiNO₃などの無機候補は毒性リスクを伴います。最近開発されたin-situ重合固体-固体PCMは漏れを排除し、ハロゲンなしでUL94 V-0の難燃性をクリアしています。より広範な採用は、これらのカプセル化技術の進歩を拡大し、グローバルな化学物質安全基準を調和させることにかかっています。

2. 高純度塩水和物のサプライチェーンの不安定性（CAGRへの影響：-3.4%）
医療グレードのCaCl₂·6H₂Oは、限られた採掘地域と多段階の精製に依存しており、その生産能力の増強が需要に追いついていません。2024年にはスポット不足が契約価格を押し上げ、一貫した結晶純度に合わせて調整されたマイクロカプセル化ラインに依存する生産者を圧迫しています。工業グレードの投入物にも対応しつつ、4 W/m·Kの伝導率を維持するグラファイト強化複合材は、中期的な安全策を提供します。しかし、原材料の供給逼迫は相変化材料市場のバリューチェーン全体に影響を及ぼします。

3. 認識と理解の限定性（CAGRへの影響：-1.8%）
特に南米やアジアの一部などの新興市場では、PCM技術に関する認識と理解がまだ限定的であり、これが普及の障壁となっています。

# セグメント分析

製品タイプ別：バイオベースソリューションが市場の多様化を加速

有機パラフィンワックスは、2024年の世界売上高の44.19%を占め、相変化材料市場の収益の柱であり続けています。その優位性は、成熟したサプライチェーン、広範な温度範囲、および建築パネルに使用されるマクロカプセル化スラブとの互換性を反映しています。しかし、市場は、ステークホルダーがより低いライフサイクル排出量を追求する中で、バイオ由来の油、獣脂、脂肪酸ブレンドへの急激な転換を目の当たりにしています。この新興サブセグメントは、LEEDクレジットやバイオジェニック材料を明確に推奨する地方自治体のグリーン調達義務に支えられ、2030年まで19.21%のCAGRで他のすべてのセグメントを上回ると予測されています。

化学組成別：塩水和物がパラフィンの優位性に挑戦

パラフィンベースの配合は、安定した結晶化と0-90℃の範囲で融点を調整しやすいことから、2024年に相変化材料市場収益の41.49%を占めました。しかし、塩水和物は2030年まで18.04%のCAGRで拡大し、そのヒエラルキーを覆す勢いです。高い体積熱容量（最大350 kJ/L）と炭素添加剤による熱伝導率の改善により、塩水和物は部品のサイズと重量を縮小できるようになっています。結果として得られる密度優位性は、利用可能な設置面積が限られている電気自動車のバッテリースリーブやコンパクトなデータセンターラックにとって特に魅力的です。

カプセル化技術別：マイクロカプセル化が性能の限界を再定義

マクロカプセル化（ドラム、パネル、チューブ）は、石膏ボード、天井タイル、冷水タンク内での製造と設置が容易であるため、現在、相変化材料市場規模の65.95%を保護しています。しかし、マイクロカプセル化は、漏れ防止の分散液が必要とされ、スプレー、印刷、または布地に織り込むことができるため、18.74%のCAGRで加速しています。グラフェン酸化物でコーティングされたカプセルは、純粋なパラフィンと比較して1008%を超える伝導率の向上を示しており、ピークシェービング用途に不可欠なより速い充放電サイクルを可能にしています。

最終用途産業別：建築・建設が依然として主要な役割を果たす

建設部門は、2024年に世界のPCM総量の39.66%を消費しました。これは、壁、屋根、コンクリートブロックに潜熱インサートを後付けすることで、HVACエネルギー需要を20-35%削減し、ヨーロッパのエネルギー性能指令を満たしているためです。スペイン、スウェーデン、ドイツの地域実証建築物では、PCM強化壁板がシミュレートされた太陽負荷の下で半時間にわたって5.49℃の温度差を維持できることが示されています。これらの再現可能な指標は、大規模な公共部門の改修予算における項目別配分を正当化し、相変化材料市場を支えています。

輸送分野は、電気自動車のバッテリーパック採用、ハイブリッド鉄道車両、冷蔵輸送コンテナにより急増しています。PCMライナーは、リチウムイオンセルの温度を自然対流と比較して40%低く保ち、サイクル寿命を延ばし、急速充電耐性を向上させます。医薬品流通業者が、温度逸脱を厳しく取り締まるより厳格なGDP（Good Distribution Practice）規則に備える中、包装分野もそれに続いています。かつては快適衣料に限られていた繊維製品は、現在、軍服や医療用ラップにPCMマイクロカプセルを使用し、局所的な冷却や制御された薬物放出を実現しており、相変化材料産業の範囲をさらに広げています。

# 地域分析

ヨーロッパ：最大の市場

ヨーロッパは、EUの建築物エネルギー性能指令に支えられ、2024年に世界売上高の32.86%を占めました。この指令は、新築および大規模改修プロジェクトの両方に準ネットゼロ目標の達成を義務付けています。ドイツや北欧諸国の早期導入者は、PCMを外壁断熱システムに組み込むことで、HVACエネルギーを20-35%節約できることを示しています。炭素取引やグリーンボンドの適格性に関する規制の明確化は、PCMを豊富に含む建築材料への資本流入を継続的に引き付け、相変化材料市場におけるヨーロッパのリーダーシップを確固たるものにしています。

アジア太平洋：最も急速な成長市場

アジア太平洋地域は、2030年まで年間18.98%で拡大すると予想される最も急速に成長している地域です。中国の積極的なヒートポンプ導入は、ピーク電力需要を削減するPCM熱貯蔵を補完しており、これは「ヒートポンプの未来」ロードマップの下で奨励されている相乗効果です。

北米：エネルギーコードとEV市場の貢献

北米は、厳格なエネルギーコードの更新と急成長する電気自動車セクターを組み合わせています。米国では、オンサイトエネルギー貯蔵に対する税額控除に惹かれたデータセンター運営者が、サーバーの熱スパイクを吸収し、チラーの起動を遅らせるためにPCMベースの熱バッファを試験的に導入しています。

# 競争環境

相変化材料市場は非常に細分化されており、地域スペシャリストと多角的な多国籍企業が多数競合しています。Phase Change Solutionsは、原料調達から社内カプセル化、下流システム設計までを垂直統合することで優位に立ち、OEM顧客のリードタイムを短縮するモデルを確立しています。イノベーションは主要な競争力であり続けています。高純度塩水和物の供給ももう一つの競争の焦点であり、いくつかのアジア太平洋地域のメーカーは、安定した結晶供給を確保するために鉱業会社とのオフテイク契約を交渉し、マージンを圧迫する可能性のある変動性を緩和しています。

主要なプレーヤーには、BASF、Croda International Plc、Henkel AG & Co. KGaA、Honeywell International Inc.、PureTemp LLCなどが挙げられます。

# 最近の業界動向

* 2024年8月: Pluss Advanced Technologyは、リヨンで開催されたLogiPharma 2024でForm-Stable PCMを発売しました。この有機2℃-8℃ブレンドは、WHOの安定性基準を満たしつつ、漏洩リスクを排除することで医薬品物流の選択肢を広げます。
* 2023年3月: Phase Change Solutionsは、形状安定性BioPCM Bricksをポートフォリオに追加しました。押し出し成形されたBioPCM Brickは、再利用可能で耐久性があり、+60℃まで形状を保持します。

# 結論

相変化材料市場は、環境規制の強化、持続可能性への意識の高まり、そして技術革新によって、今後も力強い成長を続けると予測されます。特に、建築・建設、輸送、コールドチェーン物流といった主要な最終用途産業における需要の拡大が、市場の成長を牽引していくでしょう。課題としては、材料の安全性やサプライチェーンの安定性、そして市場の認知度向上が挙げられますが、技術的な進歩と政府の支援により、これらの課題は克服され、PCMは持続可能な社会の実現に不可欠な技術として、その存在感をさらに高めていくと考えられます。

相変化材料（PCM）市場に関する本レポートは、その定義、市場の動向、成長予測、主要な推進要因と阻害要因、そして競争環境について詳細に分析しています。PCMは、相転移時に十分なエネルギーを放出または吸収することで、冷暖房や熱貯蔵に利用される物質であり、建築物の地域冷房、熱緩衝、太陽熱エネルギー貯蔵などに活用されています。

市場規模と成長予測
世界のPCM市場は、2030年までに20.8億米ドルに達すると予測されており、急速な成長が見込まれています。この成長は、主に以下の要因によって推進されています。

市場の推進要因
* 建築物省エネ規制の強化: 欧州および北米における建築物省エネコードの義務化が、PCMの導入を加速させています。
* コールドチェーン物流インフラの急速な展開: 温度管理が不可欠なコールドチェーン物流の拡大が、PCMの需要を押し上げています。
* 電気自動車（EV）の普及: EVの電動化に伴い、塩水和物PCMを用いた高度な熱バッテリーパックが必要とされています。
* ネットゼロ建築への政府奨励: ネットゼロエネルギー建築物に対する政府のインセンティブが、バイオベースPCMの採用を促進しています。
* 省エネルギーと持続可能な開発への世界的な動向: エネルギー効率の向上と持続可能性への意識の高まりが、PCM市場全体の成長を後押ししています。

市場の阻害要因
一方で、市場にはいくつかの課題も存在します。
* PCMの危険性: 一部のPCMは取り扱いに注意が必要な危険性を有しています。
* 高純度塩水和物のサプライチェーンの不安定性: 高品質な塩水和物の供給網が不安定である点が課題です。
* 認知度と理解の不足: PCMの利点や用途に関する一般の認知度や理解がまだ十分ではない側面があります。

市場のセグメンテーション
レポートでは、PCM市場を多角的に分析しています。
* 製品タイプ別: 有機、無機、バイオベースに分類されます。
* 化学組成別: パラフィン、非パラフィン炭化水素、塩水和物、共晶に分けられます。
* カプセル化技術別: マクロカプセル化、マイクロカプセル化、分子カプセル化があります。
* 最終用途産業別: 建築・建設、包装、繊維、エレクトロニクス、輸送、その他産業（ヘルスケア、防衛など）が含まれます。
* 地域別: アジア太平洋（中国、インド、日本、韓国など）、北米（米国、カナダ、メキシコ）、欧州（ドイツ、英国、フランス、イタリアなど）、南米、中東・アフリカの主要地域および国々で市場規模と予測が提供されています。

主要な成長トレンド
* バイオベースPCMの急速な成長: 再生可能な油脂から作られるバイオベースPCMは、年平均成長率（CAGR）19.21%で最も急速に成長している製品セグメントです。
* 塩水和物PCMの進展: 塩水和物PCMは、パラフィンワックスと比較して高い体積熱容量と優れた熱伝導率を提供し、過冷却の課題が解決されるにつれて、CAGR 18.04%で市場シェアを拡大しています。
* マイクロカプセル化PCMの普及: マイクロカプセルは、漏れを防ぎ、機械的強度を向上させ、塗料や繊維への統合が容易であるため、カプセル化技術の中で最も速いCAGR 18.74%で成長しています。
* アジア太平洋地域の高い成長潜在力: 大規模な建設プロジェクト、物流への投資、積極的な電化プログラムにより、アジア太平洋地域はCAGR 18.98%で最も高い成長潜在力を秘めていると予測されています。

競争環境
市場には、BASF、DuPont、Honeywell International Inc.、Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.など、多数の主要企業が存在し、市場集中度、M&A、合弁事業、提携などの戦略的動きが活発に行われています。レポートでは、これら主要企業のプロファイルも提供されています。

市場機会と将来展望
PCM市場には、未開拓のニーズや新たな機会が存在し、相変化熱界面材料の開発なども進められています。これらの進展が、今後の市場成長をさらに加速させる可能性を秘めています。

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 欧州および北米における建築物省エネルギー規制の義務化がPCM統合を加速
  • 4.2.2 コールドチェーン物流インフラの急速な展開
  • 4.2.3 塩水和物PCMを用いた高度な熱電池パックを必要とする車両の電動化
  • 4.2.4 ネットゼロビルディングに対する政府のインセンティブがバイオベースPCMの採用を推進
  • 4.2.5 省エネルギーと持続可能な開発に向けた世界的な傾向の拡大
• 4.3 市場の阻害要因
  • 4.3.1 相変化材料の危険性
  • 4.3.2 高純度塩水和物のサプライチェーンの変動性
  • 4.3.3 認識と理解の不足
• 4.4 バリューチェーン分析
• 4.5 ポーターの5つの力
  • 4.5.1 供給者の交渉力
  • 4.5.2 買い手の交渉力
  • 4.5.3 新規参入の脅威
  • 4.5.4 代替品の脅威
  • 4.5.5 競争の程度
• 4.6 原材料分析
• 4.7 特許分析

5. 市場規模と成長予測（金額）

• 5.1 製品タイプ別
  • 5.1.1 有機
  • 5.1.2 無機
  • 5.1.3 バイオベース
• 5.2 化学組成別
  • 5.2.1 パラフィン
  • 5.2.2 非パラフィン系炭化水素
  • 5.2.3 塩水和物
  • 5.2.4 共晶
• 5.3 カプセル化技術別
  • 5.3.1 マクロカプセル化
  • 5.3.2 マイクロカプセル化
  • 5.3.3 分子カプセル化
• 5.4 エンドユーザー産業別
  • 5.4.1 建築・建設
  • 5.4.2 包装
  • 5.4.3 繊維
  • 5.4.4 エレクトロニクス
  • 5.4.5 輸送
  • 5.4.6 その他の産業（ヘルスケア、防衛）
• 5.5 地域別
  • 5.5.1 アジア太平洋
    • 5.5.1.1 中国
    • 5.5.1.2 インド
    • 5.5.1.3 日本
    • 5.5.1.4 韓国
    • 5.5.1.5 その他のアジア太平洋地域
  • 5.5.2 北米
    • 5.5.2.1 米国
    • 5.5.2.2 カナダ
    • 5.5.2.3 メキシコ
  • 5.5.3 ヨーロッパ
    • 5.5.3.1 ドイツ
    • 5.5.3.2 英国
    • 5.5.3.3 フランス
    • 5.5.3.4 イタリア
    • 5.5.3.5 その他のヨーロッパ地域
  • 5.5.4 南米
    • 5.5.4.1 ブラジル
    • 5.5.4.2 アルゼンチン
    • 5.5.4.3 その他の南米地域
  • 5.5.5 中東・アフリカ
    • 5.5.5.1 サウジアラビア
    • 5.5.5.2 南アフリカ
    • 5.5.5.3 その他の中東・アフリカ地域

6. 競合情勢

• 6.1 市場集中度
• 6.2 戦略的動向（合併・買収、JV、提携、資金調達）
• 6.3 市場シェア(%)／ランキング分析
• 6.4 企業プロファイル {(グローバル概要、市場概要、主要セグメント、利用可能な財務情報、戦略情報、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 BASF
  • 6.4.2 Appvion, LLC.
  • 6.4.3 Climator
  • 6.4.4 Croda International Plc
  • 6.4.5 Cryopak
  • 6.4.6 DuPont
  • 6.4.7 Henkel AG & Co. KGaA
  • 6.4.8 Honeywell International Inc.
  • 6.4.9 Laird Technologies, Inc.
  • 6.4.10 Microtek
  • 6.4.11 National Gypsum Services Company
  • 6.4.12 Outlast Technologies GmbH
  • 6.4.13 Parker Hannifin Corp
  • 6.4.14 Phase Change Solutions
  • 6.4.15 Pluss Advanced Technologies
  • 6.4.16 PureTemp LLC
  • 6.4.17 Rubitherm Technologies GmbH
  • 6.4.18 Shenzhen Aochuan Technology Co.,Ltd.
  • 6.4.19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • 6.4.20 Sonoco Products Company

7. 市場機会と将来展望