ポジティブ材料識別市場規模・シェア分析 – 成長トレンド・予測 (2025年～2030年)

ポジティブマテリアル識別（PMI）市場は、2019年から2030年を調査期間とし、堅調な成長を遂げています。2025年には26.4億米ドルの市場規模に達し、2030年には36.6億米ドルに拡大すると予測されており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は6.75%です。この市場の拡大は、主に製油所のターンアラウンドやパイプライン交換プログラムにおける規制強化、高価な合金の誤認による数百万ドル規模のダウンタイムイベントの防止、ハンドヘルド型レーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）の迅速な採用、包括的なサービス契約への移行、そして精密な合金選別を必要とする循環経済イニシアチブからの需要増加によって支えられています。

地域別に見ると、北米が最大の市場であり、連邦政府が義務付けるパイプライン安全アップグレードが主な要因となっています。一方、アジア太平洋地域は、インドの鉄鋼生産能力増強と中国のスクラップ処理需要を背景に、最も急速な成長を遂げると見込まれています。市場の集中度は中程度であり、Thermo Fisher Scientific Inc.、Evident Corporation（Olympus Scientific Solutions）、Hitachi High-Tech Analytical Science Ltd.、Bruker Corporation、Rigaku Corporationなどが主要なプレイヤーとして挙げられます。

主要な市場トレンドと洞察

市場の推進要因:

1. 製油所のターンアラウンドにおける合金検証義務の強化: 米国石油協会（API）の推奨実施基準578により、製油所のシャットダウン時には100%のPMI検証が義務付けられています。これにより、過去の故障の3分の1で特定された硫化腐食を軽減するために、0.1%未満のシリコンを測定するハンドヘルドXRFが広く導入されています。PMIへの支出はリスク保険と見なされており、計画外の停止は5,000万ドルから1億ドルの収益損失につながる可能性があります。迅速なターンアラウンド期間は、1シフトで数千回の測定が可能なハンドヘルドデバイスの需要を強化しています。
2. 世界的なパイプライン交換プログラムの増加: 米国だけでも、PHMSA 192メガルールに準拠する30万マイル以上の天然ガス送電線があり、遡及的な材料トレーサビリティと現場でのPMIテストが求められています。カナダのCSA Z662:23は水素対応を含むように更新され、将来のエネルギーネットワークにおける合金検証の範囲をさらに広げています。州レベルでの鋳鉄パイプラインの交換により、新しい鋼管やプラスチック管が導入されるにつれて、継続的な検査の必要性が生まれています。
3. 湿式化学からポータブル分光分析への移行: かつて合金確認の主流であった実験室での湿式化学は、ターンアラウンドの圧力、オフショアの物流コスト、リアルタイムでの溶接品質確認の必要性から、現場での意思決定へと移行しています。現代のハンドヘルドXRFは、サンプル前処理なしで実験室レベルの結果を提供し、LIBSは炭素とリチウムの検出を追加することで、溶接技術者がその場で炭素当量を確認できるようにしています。これにより、シャットダウン時間の短縮と資産稼働率の向上につながっています。
4. ハンドヘルドLIBSデバイスのコスト低下: 量産とダイオードレーザーの小型化により、平均単価が下がり、LIBSとXRFの価格差は2:1から約1.3:1に縮小しました。LIBSは放射線許可が不要で、1～3秒の分析サイクルを提供するため、軽元素の作業や迅速な選別に魅力的です。これにより、新興経済国で新たな顧客層が開拓され、安全要件の簡素化により導入時間が短縮されています。
5. 循環型金属経済におけるスクラップ選別需要: 精密な合金選別は、より高い再販価値を引き出すために不可欠であり、循環経済イニシアチブからの需要が高まっています。
6. クラウドデータベースとAIによるリアルタイム元素マッチング: クラウド接続されたデータベースと人工知能（AI）は、現場でほぼ瞬時に合金マッチングを提供し、PMIの効率性を大幅に向上させています。

市場の阻害要因:

1. 石油・ガス部門の設備投資の変動: エネルギー転換の圧力により、製油所やパイプライン事業者は低マージンサイクル中にメンテナンスを延期することがあり、検査需要が狭い期間に集中し、PMIサービス能力に負担をかけています。地政学的リスクやESG主導の資本再編は、再生可能エネルギーへの投資を促し、従来の炭化水素インフラへの予算を制限しています。
2. XRFによる軽元素分析の技術的限界: XRFは重元素の分析に優れていますが、炭素、リチウム、ベリリウムなどの軽元素の分析には技術的な限界があります。
3. 新興市場における熟練PMI技術者の不足: 米国非破壊検査協会（ASNT）の認定には、冶金学、放射線安全、複数の技術に関する習熟が必要で、取得には12～18ヶ月かかります。インドや湾岸諸国では急速な工業化が訓練能力を上回っており、プロジェクトの遅延や外国人検査官の輸入につながっています。
4. 高出力レーザー源の輸出入規制: 高出力レーザー源に対する輸出入規制は、特にアジア太平洋地域や中東・アフリカ地域において、市場の成長を阻害する可能性があります。

セグメント別分析

* 技術別: 2024年にはXRFがPMI市場シェアの60.47%を占め、長年の導入実績と500種類以上の合金ライブラリによってその地位を確立しています。しかし、LIBSは2030年までに7.84%のCAGRで成長すると予測されており、炭素、リチウム、ベリリウムをその場で測定できる独自の能力が評価されています。プラズマ回折格子技術の最近の進歩により、信号強度が3倍、プラズマ寿命が2倍になり、微量成分の精度が向上しています。ハンドヘルドLIBSはクラス1レーザーに分類され、放射線被ばくに関する書類作業が不要です。AI駆動のスペクトルアルゴリズムは98.4%のリアルタイム識別精度を実現し、LIBSを溶接品質確認やバッテリーリサイクルなどのミッションクリティカルな用途に推進しています。将来的には、XRFの重元素分析能力とLIBSの軽元素分析能力を組み合わせたハイブリッドデバイスが市場の競争を左右すると考えられます。
* 形態別: 2024年にはハンドヘルド分析装置がPMI市場規模の71.86%を占め、2030年までに8.12%のCAGRで成長する見込みです。8時間のバッテリーパック、IP54のエンクロージャ、3kg未満の重量プロファイルにより、技術者は狭い場所で毎日数百回の測定を完了できます。ポータブル/ベンチトップユニットは高精度な実験室作業に対応し、インラインシステムは高スループットのスクラップヤードを支えています。GPSタグ付け、バーコード統合、クラウド同期などのイノベーションは、トレーサビリティ要件を満たし、ハンドヘルドデバイスの中心的役割を強化しています。
* 提供内容別: 2024年には機器が収益の76.32%を占めましたが、サービスは8.32%のCAGRで最も速い成長を遂げると予測されています。これは、ライフサイクル全体にわたる検査プログラムへの転換を反映しています。頻繁な校正、合金データベースの更新、オペレーターのトレーニングは、性能基準と規制トレーサビリティを保証する複数年契約にバンドルされています。校正クーポンや保護窓フィルムなどの消耗品は、継続的な収益源を提供します。新興経済国では、設備投資が制限されている場合でも、サービスレンタルフリートがPMI市場の導入を可能にし、全体的なユーザーベースを拡大しています。
* 最終用途産業別: 2024年には石油・ガスがPMI市場シェアの27.39%を占め、製油所、パイプライン、石油化学コンプレックス全体で合金検証を義務付ける厳格なAPI基準に支えられています。スクラップ・リサイクルは、より小さな基盤ながら、AI対応LIBS選別が95%のアルミニウム純度閾値に達し、より高い再販価値を引き出すことで、6.92%のCAGRで成長すると予測されています。航空宇宙産業ではppmレベルの微量不純物までチタンの適合性が求められ、発電産業では原子力グレードの配管にPMIが必要です。金属・重機械産業では偽造部品を防ぐためにバルク合金チェックが適用され、製薬会社はGMPプロトコル内でステンレス鋼の適合性を確認しています。

地域別分析

* 北米: 2024年にはPMI市場収益の35.32%を占めました。PHMSAメガルールや、Dominion Energyによるオハイオ州での40億ドル規模のパイプライン交換プロジェクト（数万回の合金チェックが必要）が牽引しています。確立されたサービスネットワークと包括的な技術者トレーニング能力も、地域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: 2030年までに7.21%のCAGRを記録すると予測されており、インドの8.5%の鉄鋼生産成長と、世界のスクラップ消費量の35%を占める中国が支えとなっています。現地のスキル不足は、機器ベンダーと学術機関とのパートナーシップを促し、政府のインフラ投資は建設現場や造船所でのポータブル分光計の導入を加速させています。
* 欧州: 高度な合金選別を奨励する循環経済の義務付けにより、勢いを維持しています。HySort LIBS施設は、ノルウェーやドイツにも同様のプラントが計画されており、使用済みアルミニウムの90%以上の純度を目標としています。厳格な環境指令は、リサイクルや自動車の軽量化における着実な採用を推進しています。
* 中東・アフリカ: 製油所の拡張による需要が徐々に増加しています。
* 南米: 鉱業ロイヤルティを活用して、冶金検証インフラを近代化しています。

競争環境

Thermo Fisher Scientific、Bruker、Hitachi High-Techなどのグローバルサプライヤーは、XRF、LIBS、OESのモダリティを網羅し、幅広いハードウェアと深いアプリケーションサポートを提供しています。新規参入企業は、機械学習ファームウェアを組み込み、サブスクリプションベースの合金ライブラリを提供するクラウド接続LIBSユニットを投入しています。既存企業とレーザー部品専門企業とのパートナーシップは、XRFとLIBSを単一のシャーシに統合したハイブリッドプラットフォームの市場投入を加速させています。

M&Aは、地理的拡大とソフトウェア機能に焦点を当てています。BrukerによるRidomの買収はゲノム診断へのリーチを拡大し、分光分析とバイオ分析の融合を示唆しています。Thermo FisherのVulcan Automated Labは半導体計測に対応し、業界横断的な機器シナジーを強調しています。競争圧力は、生のハードウェア性能よりも、総所有コスト（TCO）とデータ統合機能に集中しており、PMI市場における購買基準を再定義しています。

将来の機会としては、PMIデータセットをマイニングして腐食リスクを予測し、新しい建造物の合金選定を最適化する予測分析が挙げられます。ベンダーは、ブロックチェーンに固定された材料パスポートを試行しており、航空宇宙およびエネルギー分野の調達慣行を再構築する可能性のある、ライフサイクル全体にわたるトレーサビリティを提供することを目指しています。

最近の業界動向

* 2025年6月：Brukerは、製薬およびライフサイエンス研究向けにLUMOS II ILIM量子カスケードレーザー赤外顕微鏡を発表しました。
* 2025年5月：Thermo Fisher Scientificは、ロボット工学とAI強化型透過型電子顕微鏡を組み合わせた半導体分析用Vulcan Automated Labを導入しました。
* 2025年4月：Brukerは、病院衛生検査向けの次世代シーケンシングアプリケーションを拡大するため、Ridom GmbHに投資しました。
* 2025年3月：Brukerは、4Dメタボロミクス向けのTIMSモビリティレンジ拡張機能を備えたtimsMetabo質量分析計をリリースしました。

このレポートは、ポジティブマテリアル識別（PMI）市場に関する包括的な分析を提供しています。市場の定義、調査範囲、調査方法から、市場の現状、成長予測、競争環境、そして将来の展望まで、多角的に掘り下げています。

市場規模と成長予測
PMI市場は、2025年には26.4億米ドルの規模に達し、2030年までには年平均成長率（CAGR）6.75%で成長し、36.6億米ドルに達すると予測されています。

市場の推進要因
市場の成長を牽引する主な要因としては、製油所の定期修理における合金検証義務の強化、世界的なパイプライン交換プログラムの増加、湿式化学分析からポータブル分光法への移行、ハンドヘルドLIBS（レーザー誘起ブレークダウン分光法）デバイスのコスト低下、循環型金属経済におけるスクラップ選別の需要、およびAIを活用したクラウドデータベースでのリアルタイム元素マッチングが挙げられます。

市場の阻害要因
一方、市場の成長を抑制する要因としては、石油・ガス部門の設備投資の変動性、XRF（X線蛍光分析）による軽元素分析の技術的限界、新興市場における熟練したPMI技術者の不足、高出力レーザー源の輸出入規制が指摘されています。

主要セグメントの分析
レポートでは、PMI市場を以下の主要セグメントに分けて詳細に分析しています。

* 技術別: X線蛍光分析（XRF）、光放出分光法（OES）、レーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）、ラマン分光法が含まれます。特にLIBSは、放射線制約なしに炭素やリチウムなどの軽元素を迅速に検出できる利点があり、デバイスコストがXRFとほぼ同等になったことから、PMIアプリケーションにおいてXRFよりも優位に立っています。
* フォームファクター別: ハンドヘルド、ポータブル/ベンチトップ、定置型/インラインに分類されます。
* 提供形態別: 機器、サービス（試験および校正）、消耗品およびアクセサリーに分けられます。
* エンドユーザー産業別: 石油・ガス、航空宇宙・防衛、金属・重機械、発電、スクラップ・リサイクル、医薬品・ライフサイエンス、石油化学・精製、その他の産業が含まれます。この中で、スクラップ・リサイクル部門は、AI対応LIBS選別による合金純度向上と循環経済目標により、CAGR 6.92%で最も急速な成長が期待されています。
* 地域別: 北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東・アフリカに区分されます。アジア太平洋地域は、インドの鉄鋼産業の拡大と中国のスクラップ選別需要に支えられ、CAGR 7.21%で最も急速に成長している地域です。

規制環境と技術動向
API RP 578などの規制は、製油所の定期修理における100%合金検証を義務付けており、PMIは裁量的な品質管理ではなく、必須のコンプライアンス費用となっています。また、AIを活用したリアルタイム元素マッチングなど、技術的な進展も市場に大きな影響を与えています。

競争環境
競争環境のセクションでは、市場集中度、戦略的動向、市場シェア分析、およびThermo Fisher Scientific Inc.、Evident Corporation、Hitachi High-Tech Analytical Science Ltd.、Bruker Corporation、Rigaku Corporationなど、主要20社の企業プロファイルが詳細に記述されています。各企業のグローバルおよび市場レベルの概要、主要セグメント、財務情報、戦略的情報、市場ランク/シェア、製品とサービス、および最近の動向が網羅されています。

市場機会と将来展望
レポートは、市場の機会と将来の展望、特に未開拓分野や満たされていないニーズの評価についても言及しています。一方で、新興経済圏では、認定技術者の不足やレーザー部品の輸出管理が、産業活動の活発化にもかかわらずPMIの導入を遅らせる要因となっています。

このレポートは、PMI市場の現状と将来の動向を理解するための貴重な情報源となるでしょう。

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. 市場概況

• 4.1 市場概要
• 4.2 市場の推進要因
  • 4.2.1 製油所の定期修理における合金検証義務の強化
  • 4.2.2 世界的なパイプライン交換プログラムの増加
  • 4.2.3 湿式化学からポータブル分光分析への移行
  • 4.2.4 ハンドヘルドLIBSデバイスのコストデフレ
  • 4.2.5 循環型金属経済におけるスクラップ選別の需要
  • 4.2.6 クラウドデータベース上でのAIを活用したリアルタイム元素マッチング
• 4.3 市場の阻害要因
  • 4.3.1 石油・ガス部門の設備投資の変動
  • 4.3.2 XRFによる軽元素分析の技術的限界
  • 4.3.3 新興市場における熟練したPMI技術者の不足
  • 4.3.4 高出力レーザー光源に対する輸出入規制
• 4.4 産業バリューチェーン分析
• 4.5 規制環境
• 4.6 技術的展望
• 4.7 ポーターの5つの力分析
  • 4.7.1 新規参入の脅威
  • 4.7.2 供給者の交渉力
  • 4.7.3 買い手の交渉力
  • 4.7.4 代替品の脅威
  • 4.7.5 競争上の対抗関係

5. 市場規模と成長予測（金額）

• 5.1 技術別
  • 5.1.1 蛍光X線分析 (XRF)
  • 5.1.2 発光分光分析 (OES)
  • 5.1.3 レーザー誘起ブレークダウン分光分析 (LIBS)
  • 5.1.4 ラマン分光分析
• 5.2 フォームファクター別
  • 5.2.1 ハンドヘルド
  • 5.2.2 ポータブル / ベンチトップ
  • 5.2.3 定置型 / インライン
• 5.3 提供別
  • 5.3.1 機器
  • 5.3.2 サービス（試験および校正）
  • 5.3.3 消耗品およびアクセサリー
• 5.4 エンドユーザー産業別
  • 5.4.1 石油・ガス
  • 5.4.2 航空宇宙・防衛
  • 5.4.3 金属・重機械
  • 5.4.4 発電
  • 5.4.5 スクラップ・リサイクル
  • 5.4.6 医薬品・ライフサイエンス
  • 5.4.7 石油化学・精製
  • 5.4.8 その他のエンドユーザー産業
• 5.5 地域別
  • 5.5.1 北米
  • 5.5.2 欧州
  • 5.5.3 アジア太平洋
  • 5.5.4 南米
  • 5.5.5 中東・アフリカ

6. 競争環境

• 6.1 市場集中度
• 6.2 戦略的動向
• 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、入手可能な財務情報、戦略的情報、主要企業の市場ランキング/シェア、製品とサービス、および最近の動向を含む）
  • 6.4.1 Thermo Fisher Scientific Inc.
  • 6.4.2 Evident Corporation (Olympus Scientific Solutions)
  • 6.4.3 Hitachi High-Tech Analytical Science Ltd.
  • 6.4.4 Bruker Corporation
  • 6.4.5 Rigaku Corporation
  • 6.4.6 Oxford Instruments plc
  • 6.4.7 AMETEK GmbH – SPECTRO Analytical Instruments
  • 6.4.8 SciAps, Inc.
  • 6.4.9 Elvatech Ltd.
  • 6.4.10 LABX Holdings Ltd.
  • 6.4.11 Skyray Instrument Inc.
  • 6.4.12 Malvern Panalytical B.V.
  • 6.4.13 TSI Incorporated
  • 6.4.14 Zeltex, Inc.
  • 6.4.15 Hitachi High-Tech Science Corporation
  • 6.4.16 Xi’an Lanshen New Material & Technology Co., Ltd.
  • 6.4.17 Analytik Jena GmbH+Co. KG
  • 6.4.18 Portable Analytical Solutions Pty Ltd.
  • 6.4.19 Metal Analysis Group LLC
  • 6.4.20 PSL (Photon Systems Instruments) s.r.o.

7. 市場機会と将来展望