超純水市場規模と展望、2025年～2033年
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## 超純水市場に関する詳細な市場調査レポート要約
### 1. 市場概要
世界の超純水市場は、2024年に24.2億米ドルの規模に達し、2025年には26.7億米ドル、そして2033年までには57.2億米ドルに成長すると予測されており、予測期間（2025年～2033年）における年平均成長率（CAGR）は10%に達すると見込まれています。
超純水とは、生物学的有機体（発熱物質、細菌、ウイルスなど）、有機炭素、溶解性および懸濁性固形物、溶解性ガスに関して、非常に厳格な基準や仕様を満たす水として定義されます。この高純度な水は、電子部品、光学部品、医薬品成分の製造プロセスにおいて、ほぼ不可欠なものとして利用されています。さらに、医療分野では透析や研究用途にも使用されており、その適用範囲は広範にわたります。超純水として認められるためには、水は極めて厳格な純度要件を満たす必要があります。
超純水は、産業用溶剤としても位置づけられています。有機化合物、無機化合物、溶解性および粒子状物質、溶解性ガスなど、あらゆる種類の汚染物質に対して、可能な限り最高の純度基準まで精製されます。この精製プロセス全体を通じて、最も厳格な基準が遵守されます。市場の成長は、主に半導体産業と製薬産業からの需要の増加によって牽引されています。半導体産業では、プリント基板やその他の高感度な電子部品の製造において超純水を必要とします。水溶性鉱物が残渣を残し、性能を妨げる可能性があるため、脱塩水が一般的に使用されます。近年では、ナノテクノロジー研究においても超純水への関心が高まっています。特に生物学的研究で使用される特定の部品は、正しく機能するために超純水を必要とし、高い浸透圧に耐え、複雑な分析機器を使用する際に表面を清浄に保つことができるポンプ装置が求められます。
超純水の製造における一般的な水処理段階には、水清澄化装置、フィルター（深層/活性炭）、膜分離（逆浸透）、一次脱塩（イオン交換器）、貯蔵タンク、研磨脱塩（ポリッシャー）、紫外線殺菌装置、サブミクロンフィルターなどが含まれます。これらのプロセスは、最先端の半導体製造や生命維持に関わる製薬産業が要求する品質レベルまで、原水の純度を高めるために、堅牢な一連の順序で組み立てられています。超純水製造において主なターゲットとなる汚染物質は、全溶解固形物（TDS）、金属、溶存酸素（DO）、粒子、および細菌性微生物です。
### 2. 市場成長要因 (Drivers)
超純水市場の成長を牽引する主要な要因は、半導体産業と製薬産業における需要の著しい増加です。
**半導体産業からの需要増大:**
半導体産業は、付加価値の観点から世界で最も大規模な産業の一つであり、その生産活動において最高純度の水を必要とします。例えば、約100個のチップの基盤となる8インチのシリコンウェハー1枚を製造するのに、最大7,500リットルの水が使用され、そのうち約3分の2が超純水であるとされています。半導体製造施設では、超純水を洗浄剤として利用します。そのため、水が回路に沈殿したり付着したりしてマイクロチップの故障を引き起こす可能性のある可溶性汚染物質や粒子を一切含まないことが絶対条件となります。半導体産業の急速な拡大は、超純水の市場需要を直接的に押し上げています。さらに、半導体メーカーが世界中で新しい製造施設の設置や開発に投資を増やすにつれて、予測期間中に半導体製造における超純水の必要性はさらに高まると予想されます。
**製薬産業からの需要増大:**
製薬産業もまた、人口増加や疾病患者数の増加といった明確な事実を背景に、年々拡大を続けています。企業の成長に伴い、原材料や製造能力に対する需要が増加します。製薬産業では、水の用途は多岐にわたり、薬剤合成や洗浄に使用されるほか、注射用水は各種薬局方に定められた厳格な品質基準を満たす必要があります。これらの要因が相まって、製薬産業における超純水、水処理システム、およびプロセス機器に対する需要が拡大しています。
**技術的進歩によるアクセス改善:**
膜分離、照射、ナノ粒子診断、バイオオーグメンテーション、ハイブリッド技術といった技術的進歩により、超純水へのアクセスが向上すると期待されています。これにより、特にインドや中国のような人口の多い国の都市部において、製薬産業における中小企業（SME）の役割が拡大する可能性を秘めています。
**ナノテクノロジー研究における関心の高まり:**
超純水は、ナノテクノロジー研究においても近年、関心を集めています。特に生物学的研究で使用される特定のコンポーネントは、正確に機能するために超純水を必要とします。これは、高い浸透圧に耐えるポンプ装置や、複雑な分析機器を使用する際の清浄な表面が不可欠であることを意味します。
### 3. 市場抑制要因 (Restraints)
超純水市場の成長には、いくつかの抑制要因も存在します。
**超純水製造における高い水消費量:**
常に超純水の品質向上を求める圧力と、現在の技術的な限界により、要求される超純水品質を生産するためには、一般的に大量の水を消費する傾向があります。この高い水消費量は、倫理的な懸念を引き起こすとともに、市場の成長を抑制する要因となると予想されます。
**継続的な水補充と水源に関する懸念:**
超純水を必要とするプロセスでは、消費された水を絶えず補充する必要があります。この補充用の水源は、通常、近くの河川や湖から取水されますが、使用前に前処理と精製を施す必要があります。このような大量の水消費は、水資源の持続可能性に関する倫理的な懸念を高めるため、超純水市場の抑制要因となっています。
### 4. 市場機会 (Opportunities)
超純水市場には、将来の成長を促進するいくつかの重要な機会が存在します。
**膜蒸留（MD）技術の台頭:**
膜蒸留（MD）は、懸濁物質を高濃度で含む水溶液を処理し、超純水に変換する可能性を秘めた、新興の膜分離技術です。この技術の駆動力は、多孔質疎水性ガス膜を介した蒸気圧の差であり、膜全体の温度差がプロセス全体を開始させます。膜蒸留は、逆浸透などの他の商業的水精製プロセスと比較して、より安価でエネルギー効率の高い代替手段となります。さらに、膜蒸留は膜の機械的特性への要求を軽減し、従来の蒸留プロセスと比較して蒸気空間を縮小します。膜蒸留のもう一つの利点は、分離プロセスにおける膜の役割が最小限であることです。したがって、膜蒸留は、従来の超純水製造方法にとって不可欠な補完技術となる可能性があります。このような技術の追加による精製プロセスの効率向上は、超純水市場の将来的な需要にとって大きな機会をもたらします。
**半導体および製薬産業の継続的拡大:**
特に新興経済圏における半導体および製薬産業の継続的な拡大は、超純水市場にとって大きな機会となります。これらの産業の成長は、超純水の需要を安定的に増加させ、市場の拡大を促進します。
**浄化技術のさらなる進歩:**
膜蒸留だけでなく、他の浄化技術の継続的な研究開発と進歩も、より効率的で費用対効果の高い超純水生産方法を生み出し、市場に新たな機会を提供します。
### 5. セグメント分析
#### 5.1. 地域別分析
**アジア太平洋地域 (Asia Pacific):**
予測期間を通じて、アジア太平洋地域が市場を牽引し、最大の市場シェアを占め、11%のCAGRで成長すると予想されています。
* **中国:** 世界で2番目に大きな製薬市場であり、中間層の増加、高齢化、所得の向上、都市化により、製薬市場は急速に拡大しています。中国は、ジェネリック医薬品、治療薬、原薬（API）、および漢方薬の製造において世界有数の製薬産業を有しています。国内で登録されている医薬品の90%以上がジェネリック医薬品であり、これが中国の製薬産業における超純水の需要を増加させる要因となっています。
* さらに、中国は2020年に1,517億米ドルの売上高を記録し、2019年から5%増加して、世界最大の半導体市場となりました。野心的な「Made in China 2025」計画の一環として、中国政府は半導体産業が2030年までに3,050億米ドルを生産し、国内需要の80%を満たすという目標を設定しており、これにより予測期間中の超純水需要が飛躍的に増加すると推定されています。
**北米地域 (North America):**
北米は8億4,400万米ドルの第2位の市場シェアを占め、9.5%のCAGRで成長すると予想されています。
* **米国:** 米国の電子機器市場は世界最大であり、超純水市場にとって最も有望な分野の一つです。先進技術の利用、研究開発センターの増加、消費者の需要の高まりにより、予測期間を通じて引き続き主要な市場の一つであると予想されています。
* 米国はまた、世界最大の半導体メーカーの一つです。半導体産業は、製薬およびバイオテクノロジー産業に次いで国内で2番目に大きな産業です。米国は世界の半導体販売市場の47%を占め、ロジック製品カテゴリーでは61%、アナログ製品タイプでは63%の市場シェアを保持しています。半導体需要の増加が国内の超純水市場を牽引し、それによって地域の市場シェアに貢献すると予想されます。
#### 5.2. 用途別分析
**洗浄 (Cleaning) セグメント:**
予測期間を通じて、洗浄セグメントは10.31%のCAGRで成長し、最大の市場シェアを占めると予想されています。超純水は、河川水や工業用水を可能な限り純粋なH2Oに近づけるために、水浄化技術を組み合わせて作られる高純度の水です。これは、半導体ウェハーや液晶パネルの表面を洗浄するために使用され、これらの表面は微細な異物さえも含まない状態である必要があります。半導体メーカーは通常、汚染物質（鉱物、微生物、微量な有機および無機化学物質、ナノスケール粒子）を除去するために超純水（UPW）を使用します。半導体向けのUPWシステムは、製造サイクル中の洗浄およびエッチングプロセス、ならびに半導体部品の洗浄とすすぎに使用する超純水を生成することを目的としています。
**エッチング (Etching) セグメント:**
エッチングセグメントは2番目に大きなシェアを占めます。半導体デバイス製造においてエッチングとは、基板上の薄い層から材料を選択的に除去し（表面に事前の構造があるかどうかにかかわらず）、この除去の結果として基板上にその材料のパターンを作成する技術を指します。不純物を除去するために、超純水は除去および洗浄に使用されます。主に半導体およびその他の産業分野におけるウェットエッチングプロセスで利用されます。
#### 5.3. 最終用途産業別分析
**半導体 (Semiconductor) セグメント:**
予測期間を通じて、半導体セグメントは10.28%のCAGRで成長し、最大のシェアを占めると予想されています。半導体産業は超純水を extensively に利用しており、この産業は高品質のUPWを必要とします。ウェハーに化学物質を塗布した後のすすぎ、物質自体の希釈、液浸リソグラフィ用光学システム、または一部の重要な用途における冷却液の希釈剤として使用されます。場合によっては、UPWはクリーンルーム環境の加湿源としても使用されます。UPWの主要かつ最も重要な用途は、集積回路の基礎（トランジスタ）を作成する際のフロントエンド洗浄ツールです。水が洗浄剤やエッチング剤として使用されるためには、製品の汚染を引き起こしたり、プロセス効率（エッチングレートなど）に影響を与えたりする可能性のある不純物を除去する必要があります。水は、化学機械研磨プロセス、試薬、および研磨粒子にも使用されます。半導体需要の増加は、世界の超純水市場シェアを押し上げると予測されています。
**製薬 (Pharmaceutical) セグメント:**
製薬セグメントは2番目に大きなシェアを占めます。超純水は、製薬産業において、注射用静菌水、注射用滅菌水、吸入用滅菌水、内部灌流療法製品用滅菌水、および非経口投与用医薬品の大量生産を含む様々な用途で利用されています。超純水は、洗浄用途において頻繁に必要とされ、不可欠な資源です。さらに、滅菌用のクリーン蒸気を生成するためにも使用されます。
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- M&A契約と提携分析
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- Veolia
- 3M
- 調査方法
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超純水（ちょうじゅんすい）とは、水中に含まれるイオン成分、微粒子、有機物、微生物、溶存ガスなど、あらゆる不純物が極限まで除去された、理論上の純水に限りなく近い水のことです。その並外れた清浄度は、現代の高度な科学技術産業において不可欠な基盤となっています。
超純水の純度を示す指標は、電気抵抗率、全有機炭素（TOC）、微粒子数、微生物数などです。特に電気抵抗率は水中のイオン成分の少なさを表す最も重要な指標であり、25℃で18.2MΩ・cmという理論最大値に近い値が求められます。これはごくわずかなイオンも許容せず、TOCや微粒子も極めて低いレベルで厳しく管理されます。
この超高純度を達成するには、単一技術では不可能であり、複数の異なる精製技術を組み合わせた多段階プロセスが必要です。まず、原水の前処理として凝集沈殿やろ過、活性炭吸着が行われ、次に逆浸透膜（RO膜）が導入されます。RO膜は水分子以外の不純物を効率的に除去し、超純水製造の基盤を築きます。
RO膜処理水は、さらにイオン交換樹脂塔（IX）や電気脱イオン装置（EDI）によって残存イオンが徹底的に除去されます。EDIは電気の力でイオンを除去し、薬品不要で連続運転が可能です。その後、紫外線（UV）酸化装置で微量有機物を分解し、限外ろ過膜（UF膜）や精密ろ過膜（MF膜）で微粒子や微生物を最終的に除去します。特定の用途では、脱気膜などによる溶存ガスの除去も行われます。
製造された超純水は、純度を維持したまま供給されるため、溶出物の少ないポリフッ化ビニリデン（PVDF）やフッ素樹脂（PFA）といった特殊な配管材料が用いられます。再汚染を防ぐため、超純水は常に循環させられ、使用直前には最終フィルターを通すことで最高の品質が保証されます。
超純水の最も重要な用途は、半導体製造プロセスです。ナノメートルオーダーの微細回路を形成するデバイス製造において、ウェハーの洗浄やエッチング後のリンスなど、あらゆる工程で超純水が使用されます。わずかな不純物でもデバイス性能低下や不良の原因となるため、その品質は製品の歩留まりに直結し、極めて厳格な管理が求められます。
半導体産業以外にも、医薬品製造における注射剤や医療機器の洗浄、火力・原子力発電所でのボイラー給水、液晶ディスプレイやハードディスクなどの電子部品製造、精密機械部品の洗浄、高純度試薬の調製、分析研究室での器具洗浄など、多岐にわたる分野でその清浄性が不可欠です。
超純水の製造と維持には、高度な技術力と設備投資、厳格な品質管理が常に伴います。原水水質の変動への対応、さらなる不純物除去技術の開発、システムの省エネルギー化など、その技術は絶えず進化を続けており、先端産業の発展を支える基盤技術として、超純水の重要性は今後も増していくことでしょう。