市場調査レポート

ターボエキスパンダー市場の市場規模・シェア分析 – 成長トレンド・予測 (2025年~2030年)

ターボエキスパンダー市場レポートは、業界を負荷装置(コンプレッサー、ジェネレーター、油圧ブレーキ)、エンドユーザー産業(石油・ガス、発電、エネルギー回収、その他のエンドユーザー産業)、および地域(北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東・アフリカ)に分類しています。5年間の過去データと5年間の市場予測が含まれています。
世界市場分析レポートのイメージ
※本ページの内容は、英文レポートの概要および目次を日本語に自動翻訳したものです。最終レポートの内容と異なる場合があります。英文レポートの詳細および購入方法につきましては、お問い合わせください。

*** 本調査レポートに関するお問い合わせ ***

ターボエキスパンダー市場に関する本レポートは、2025年から2030年までの成長トレンドと予測を分析しています。市場は、ローディングデバイス(コンプレッサー、ジェネレーター、油圧ブレーキ)、エンドユーザー産業(石油・ガス、発電、エネルギー回収、その他のエンドユーザー産業)、および地域(北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東・アフリカ)に分類されています。本レポートでは、過去5年間のデータと今後5年間の市場予測を提供しています。

市場規模と予測
ターボエキスパンダー市場規模は、2025年に11.3億米ドルと推定されており、2030年までに14.1億米ドルに達すると予測されています。予測期間(2025-2030年)における年平均成長率(CAGR)は4.6%です。中東・アフリカ地域が最も急速に成長する市場であり、アジア太平洋地域が最大の市場です。

市場の主要トレンドと洞察
中期的には、発電および様々な産業における燃料としての天然ガスの採用への投資増加が、ターボエキスパンダー市場の需要を押し上げると予想されます。一方で、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源のシェア拡大が市場成長を阻害する可能性があります。しかし、効率的なエネルギー生産と炭素排出量削減を目的とした市場における技術投資の増加は、ターボエキスパンダー市場に大きな機会をもたらすと期待されています。

主要セグメントの分析

発電セグメントの重要性
ターボエキスパンダーは、蒸気タービンやガスタービンと同様に、ガスに含まれるエネルギーを機械的仕事に変換する回転機械です。その目的は、電気発電機を駆動するか、コンプレッサーや高出力ポンプなどの他の回転機械の原動機となることで、機械的仕事を有用な動力に変換することです。
2022年には、天然ガスが総発電量の約23%を占め、電力生産において重要な役割を果たしました。これは主に、米国と中国における天然ガスからの発電量の堅調な伸びによるものです。世界のガス火力発電所の設備容量は今後20年間で増加すると予想されており、2040年までに1,500 GWを超える新規容量が電力網に追加されると予測されています。
2022年の天然ガスによる発電量は6631.4 TWhを記録し、2021年と比較して1%増加しました。よりクリーンなエネルギー源への適応需要の増加と、世界的な石炭火力発電所の早期廃止により、予測期間中も同様の傾向が続くと予想されます。
さらに、日本では2011年以降、原子力発電容量の多くを液化天然ガス(LNG)を燃料とする発電所に置き換えてきました。
2022年12月には、メリーランド州の電力開発会社が、ウェストバージニア州で計画されている1.8 GWの複合サイクル天然ガス火力発電施設に炭素回収技術が導入されることを発表しました。Competitive Power Ventures(CPV)は、ウェストバージニア州ドッドリッジ郡に新しいCPV Shay Energy Centerを建設すると発表しています。
したがって、天然ガスベースの発電への移行が進むことにより、予測期間中、発電部門におけるターボエキスパンダー市場が牽引されると予想されます。

アジア太平洋地域の市場支配
2022年、ターボエキスパンダー市場は主にアジア太平洋地域が支配しており、今後もこの傾向が続くと予測されています。ターボエキスパンダーの需要が高まっている主な理由の一つは、発電における天然ガスの利用が増加していることです。ほとんどの国が天然ガスのようなよりクリーンな代替燃料への移行により炭素排出量を削減することを目指しているため、この資源の消費が増加すると予想されており、ターボエキスパンダーの需要の急増につながると考えられます。
中国は、2030年までに天然ガスの総発電量に占める割合を2021年の4.2%から15%に引き上げるためのガス・ツー・パワー戦略を策定しました。
さらに、予測期間中にアジア太平洋地域で多数の製油所およびLNGプロジェクトが出現すると予想されています。製油所でのエネルギー回収やLNGプラントでのLNG膨張に大量のターボエキスパンダーが利用されるため、これらの機器の需要が急増すると予想されます。
例えば、2022年1月、ペトロナスとマレーシアのサバ州は、年間200万メートルトン(mmty)の容量を持つ液化天然ガス(LNG)ターミナルを設立する意向を明らかにしました。シピタン石油・ガス工業団地に建設されるこの施設は、サバ州の産業および商業団体へのクリーンエネルギー供給拡大におけるペトロナスの州との協力の一環です。
さらに、インドのような多くの発展途上国が急速に成長しており、工業化の進展につながる可能性があります。その結果、冷凍やエネルギー抽出などの様々な産業用途での利用により、ターボエキスパンダー市場が刺激されると予想されます。
上記の点から、アジア太平洋地域は予測期間中、ターボエキスパンダー市場を支配すると予想されます。

競争環境
ターボエキスパンダー市場は半統合型であり、市場集中度は中程度です。市場の主要プレーヤーには、Atlas Copco AB、Baker Hughes Company、Cryostar SAS、Nikkiso ADC、およびPBS Groupなどが含まれます(順不同)。

最近の業界動向
* 2023年8月: Sapphire TechnologiesとTB Global Technologies Ltd.は、都市ガス輸送ルートにおける廃熱を利用するターボエキスパンダー発電機の開発を発表しました。東邦ガス四日市LNGターミナルでは、2基のFreeSpin In-line Turbo Expanders(FIT)が正常に稼働を開始しました。
* 2022年10月: 水素および天然ガス産業用途向けエネルギー回収システムの開発・製造企業であるSapphire Technologiesは、米国の主要エネルギーインフラ企業であるTallgrass Energyと提携契約を締結しました。この提携は、今後3年間で72基のターボエキスパンダーシステムを設置する全国的なクリーンエネルギープロジェクトを推進するものです。

ターボエキスパンダー市場は、天然ガス利用の拡大と技術革新に牽引され、特にアジア太平洋地域と発電セグメントで堅調な成長が見込まれます。再生可能エネルギーの台頭という課題があるものの、効率的なエネルギー生産と炭素排出量削減への取り組みが新たな機会を創出しています。

本レポートは、ターボエキスパンダー市場の包括的な分析を提供しています。ターボエキスパンダーは、膨張タービンとも呼ばれ、高圧ガスや流体のエネルギーをノズルとブレードを介して機械的エネルギーに変換する装置です。これらは、天然ガス処理、液化天然ガス(LNG)生産、空気分離プラントなどの産業プロセスで広く利用されています。

本調査は、市場の定義、研究方法論、主要な調査結果、市場規模と需要予測、最近のトレンドと動向、政府の政策と規制、市場ダイナミクス、サプライチェーン分析、ポーターのファイブフォース分析など、多岐にわたる側面をカバーしています。

市場規模に関して、ターボエキスパンダー市場は2024年に10.8億米ドルと推定され、2025年には11.3億米ドルに達すると予測されています。さらに、2025年から2030年にかけて年平均成長率(CAGR)4.60%で成長し、2030年には14.1億米ドルに達すると見込まれています。本レポートでは、2020年から2024年までの過去の市場規模と、2025年から2030年までの予測が提供されています。

市場の成長を牽引する主な要因としては、発電および様々な産業における燃料としての天然ガス利用への投資増加が挙げられます。一方で、再生可能エネルギー源のシェア拡大が市場の成長を抑制する要因となっています。

市場は、ローディングデバイス、エンドユーザー産業、および地域によって細分化されています。
ローディングデバイス別では、コンプレッサー、ジェネレーター、油圧ブレーキが含まれます。
エンドユーザー産業別では、石油・ガス、発電、エネルギー回収、その他の産業に分類されます。

地域別では、北米(米国、カナダなど)、欧州(ドイツ、フランス、英国、イタリアなど)、アジア太平洋(中国、インド、日本、オーストラリアなど)、南米(ブラジル、アルゼンチンなど)、中東・アフリカ(サウジアラビア、アラブ首長国連邦、南アフリカ、カタールなど)が対象とされています。特に、2025年にはアジア太平洋地域が最大の市場シェアを占めると予測されており、中東・アフリカ地域は予測期間(2025年~2030年)において最も高いCAGRで成長すると推定されています。

競争環境においては、Atlas Copco AB、Baker Hughes Company、Cryostar SAS、Nikkiso ACD、PBS Group、LA Turbine、Elliott Group、Blair Engineering、Air Products and Chemicals Inc.などが主要なプレーヤーとして挙げられています。これらの企業は、合併・買収、合弁事業、提携、契約といった戦略を採用し、市場での競争力を強化しています。

市場の機会と将来のトレンドとしては、エネルギー効率の向上と炭素排出量削減に向けた技術投資の増加が挙げられており、これが市場のさらなる発展を促進すると期待されています。

本レポートは、ターボエキスパンダー市場の全体像を把握し、戦略的な意思決定を行う上で不可欠な情報を提供しています。


Chart

Chart

1. はじめに

  • 1.1 調査範囲
  • 1.2 市場の定義
  • 1.3 調査の前提条件

2. 調査方法論

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場概要

  • 4.1 はじめに
  • 4.2 市場規模と2028年までの米ドルでの需要予測
  • 4.3 最近の傾向と発展
  • 4.4 政府の政策と規制
  • 4.5 市場のダイナミクス
    • 4.5.1 推進要因
    • 4.5.1.1 発電および様々な産業の燃料としての天然ガス導入への投資増加
    • 4.5.2 阻害要因
    • 4.5.2.1 再生可能エネルギー源のシェア増加
  • 4.6 サプライチェーン分析
  • 4.7 ポーターの5つの力分析
    • 4.7.1 供給者の交渉力
    • 4.7.2 消費者の交渉力
    • 4.7.3 新規参入の脅威
    • 4.7.4 代替製品およびサービスの脅威
    • 4.7.5 競争の激しさ

5. 市場セグメンテーション

  • 5.1 負荷装置
    • 5.1.1 コンプレッサー
    • 5.1.2 発電機
    • 5.1.3 油圧ブレーキ
  • 5.2 エンドユーザー産業
    • 5.2.1 石油・ガス
    • 5.2.2 発電
    • 5.2.3 エネルギー回収
    • 5.2.4 その他のエンドユーザー産業
  • 5.3 地域
    • 5.3.1 北米
    • 5.3.1.1 アメリカ合衆国
    • 5.3.1.2 カナダ
    • 5.3.1.3 その他の北米地域
    • 5.3.2 ヨーロッパ
    • 5.3.2.1 ドイツ
    • 5.3.2.2 フランス
    • 5.3.2.3 イギリス
    • 5.3.2.4 イタリア
    • 5.3.2.5 その他のヨーロッパ地域
    • 5.3.3 アジア太平洋
    • 5.3.3.1 中国
    • 5.3.3.2 インド
    • 5.3.3.3 日本
    • 5.3.3.4 オーストラリア
    • 5.3.3.5 その他のアジア太平洋地域
    • 5.3.4 南米
    • 5.3.4.1 ブラジル
    • 5.3.4.2 アルゼンチン
    • 5.3.4.3 チリ
    • 5.3.4.4 その他の南米地域
    • 5.3.5 中東・アフリカ
    • 5.3.5.1 サウジアラビア
    • 5.3.5.2 アラブ首長国連邦
    • 5.3.5.3 南アフリカ
    • 5.3.5.4 カタール
    • 5.3.5.5 その他の中東・アフリカ地域

6. 競争環境

  • 6.1 合併・買収、合弁事業、提携、および契約
  • 6.2 主要企業が採用する戦略
  • 6.3 企業プロファイル
    • 6.3.1 アトラスコプコAB
    • 6.3.2 ベイカー・ヒューズ・カンパニー
    • 6.3.3 クライオスターSAS
    • 6.3.4 日機装ACD
    • 6.3.5 PBSグループ
    • 6.3.6 LAタービン
    • 6.3.7 エリオット・グループ
    • 6.3.8 ブレア・エンジニアリング
    • 6.3.9 エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズInc.
  • *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

  • 7.1 エネルギー効率の高い生産と炭素排出量削減のための市場における技術投資の増加
利用可能性による


*** 本調査レポートに関するお問い合わせ ***


グローバル市場調査レポート販売と委託調査

[参考情報]
ターボエキスパンダーは、高圧ガスを断熱膨張させることで、その際に発生する温度降下と機械的エネルギーを同時に取り出す装置です。一般的には、タービンと、その回転エネルギーを回収・消費するためのコンプレッサー、発電機、またはブレーキが一体となった構造をしています。その主要な機能は、ガスの冷却・液化と、膨張エネルギーの効率的な回収にあります。動作原理としては、高圧ガスがノズルからタービン翼に高速で噴射され、膨張しながらタービンを回転させます。この膨張過程でガスは大きく冷却され、同時にタービンの回転エネルギーが発生します。この回転エネルギーは、別のガスを圧縮するコンプレッサーを駆動したり、電力を生成する発電機を回したり、あるいはオイルブレーキや水ブレーキで熱として消費されたりします。特に、極低温を必要とするプロセスにおいて、その高い冷却効率とエネルギー回収能力から、不可欠な機器として広く利用されています。高速回転する精密機械であり、その設計、製造、運転には高度な技術が要求されます。

ターボエキスパンダーには、その用途や構造、動力回収方式によっていくつかの種類が存在します。まず、軸受の種類に着目すると、潤滑油を使用するオイル軸受式と、プロセスガス自体を潤滑に利用するオイルフリーのガス軸受式があります。ガス軸受式は、オイル汚染のリスクがなく、極低温環境での信頼性が高いという特徴を持ちます。次に、動力回収方式では、膨張ガスで別のガスを圧縮する「エキスパンダー・コンプレッサー型」、膨張エネルギーで発電を行う「エキスパンダー・ジェネレーター型」、そして膨張エネルギーを熱として消費する「ブレーキ型(オイルブレーキ、水ブレーキなど)」に大別されます。ブレーキ型は、主に冷却が主目的で動力回収が不要な場合に用いられます。また、処理する流体の種類によっても設計が異なり、天然ガス、空気、窒素、水素、ヘリウム、エチレンなど、様々なガスに対応したモデルがあります。さらに、冷却効率や圧力比に応じて、単段式や多段式といった構造的な違いも見られます。これらの多様なタイプは、それぞれのプロセス要件に最適な形で選択・適用されています。

ターボエキスパンダーの用途は非常に多岐にわたりますが、特に極低温を必要とする産業分野でその真価を発揮します。最も代表的な用途の一つが、液化天然ガス(LNG)プラントです。天然ガスをマイナス162℃まで冷却・液化するプロセスにおいて、ターボエキスパンダーは中心的な役割を担い、効率的な冷却とエネルギー回収に貢献しています。また、空気分離装置(ASU)においても不可欠な機器であり、空気から液体酸素、液体窒素、液体アルゴンなどを製造する際の空気の冷却・液化プロセスで広く使用されています。石油化学プラントでは、エチレンやプロピレンなどの低温分離プロセスに利用され、高純度な製品の製造に寄与しています。さらに、水素液化プラントやヘリウム液化プラントといった、より極低温を必要とする分野でも、その高い冷却能力が活用されています。近年では、地熱発電における地熱蒸気の膨張による発電や、工場廃熱からのエネルギー回収(ORCサイクルなど)、さらには炭素回収・貯留(CCS)技術におけるCO2の液化プロセスなど、新たなエネルギー関連分野での応用も進んでいます。

ターボエキスパンダーの性能と信頼性を支えるためには、様々な関連技術が不可欠です。まず、ターボエキスパンダーの前段でガスを効率的に予冷するための「熱交換器」は、システム全体の冷却効率を決定する重要な要素です。また、ターボエキスパンダーと組み合わせて使用されることが多い「コンプレッサー」は、ガスの圧縮と膨張のサイクルを形成し、システム全体のエネルギーバランスを最適化します。ターボエキスパンダーは「極低温技術」の中核をなす装置であり、極低温環境下での材料選定、断熱技術、シール技術などが密接に関連しています。さらに、数万から数十万rpmという高速で回転する「高速回転機械」であるため、軸受技術、ローターダイナミクス、振動解析といった機械工学の高度な知識が求められます。運転の安定性や効率性を維持するためには、精密な温度、圧力、流量制御を行う「高度な制御システム」が不可欠です。極低温環境に耐えうる「特殊な材料技術」や、ガスの不純物を除去する「ガス処理技術」も、ターボエキスパンダーの長期的な安定稼働には欠かせない要素と言えます。

ターボエキスパンダーの市場は、世界のエネルギー需要と産業構造の変化に強く影響を受けています。主な成長要因としては、クリーンエネルギーへの移行に伴うLNG需要の増加が挙げられます。LNGプラントの新設や増強は、ターボエキスパンダー市場の主要な牽引役となっています。また、半導体、医療、食品産業などにおける産業ガス(液体酸素、窒素など)の需要拡大も、空気分離装置向けのターボエキスパンダー市場を押し上げています。近年では、水素エネルギーへの注目が高まり、水素液化プラントの建設が計画・推進されており、これも新たな市場機会を生み出しています。さらに、省エネルギー意識の高まりや、工場廃熱からのエネルギー回収、CO2排出量削減に向けたCCS技術の進展も、ターボエキスパンダーの応用範囲を広げています。一方で、ターボエキスパンダーは高精度なカスタムメイド製品であるため、初期投資が高額になる傾向があり、高度な運転・保守技術が求められるという課題も存在します。市場は世界的に少数の専門メーカーが技術的な優位性を持ち、寡占している傾向にあります。

ターボエキスパンダーの将来展望は、エネルギー転換と技術革新の進展とともに、さらなる発展が期待されています。最も重要な方向性の一つは、さらなる「高効率化、小型化、軽量化」です。これにより、設置スペースの制約がある場所や、輸送コストを抑えたい用途での適用が拡大するでしょう。用途の面では、大型プラントだけでなく、小型LNGや浮体式LNG(FLNG)といった分散型エネルギーシステムへの展開が進むと見られます。また、再生可能エネルギー由来の水素製造とその液化プロセス、さらには宇宙開発におけるロケット燃料の液化など、新たなフロンティアでの利用も期待されています。運転・保守においては、「デジタル化とAIの活用」が進み、予知保全、運転最適化、遠隔監視などがより高度化されることで、システムの信頼性と稼働率が向上するでしょう。極低温での性能向上や耐久性向上を目指した「新材料の開発」も継続的に行われます。環境規制への対応としては、低GWP(地球温暖化係数)冷媒への対応や、CO2排出量削減への貢献が求められます。建設コスト削減と工期短縮のため、「モジュール化や標準化」の動きも加速し、より多様なニーズに応える「小型・マイクロターボエキスパンダー」の開発も進むと考えられます。