相変化材料市場

市場の定義

相変化材料 (PCM) は、物理的状態 (通常は固体と液体の間) を変化させることによって、熱エネルギーを吸収および放出する物質です。 PCM は溶融時に熱を吸収し、凝固時に熱を放出するため、熱エネルギーの貯蔵と温度調節に非常に効果的です。

この市場には、建設、コールド チェーン包装、繊維、エレクトロニクス、自動車などの業界にわたる PCM の生産、革新、および応用が含まれています。

このレポートは、市場発展の主要な推進要因を調査し、詳細な地域分析と将来の機会を形成する競争環境の包括的な概要を提供します。

相変化材料市場概要

Kings Research によると、世界の相変化材料市場規模は 2024 年に 8 億 4,910 万米ドルと評価され、2025 年には 10 億 140 万米ドルとなり、2032 年までに 32 億 2,420 万米ドルに達すると推定されており、2025 年から 2032 年にかけて 18.11% の CAGR で成長します。

この成長は主に、建物の冷暖房のためのエネルギー消費量を削減する必要性が高まっていることによって促進されています。相変化材料 (PCM) は温度制御を強化し、光熱費の削減に役立つため、エネルギー効率の高い建物建設、HVAC システム、温度に敏感な保管用途における魅力的なソリューションとなります。

主要な市場ハイライト:

1. 相変化材料の産業規模は、2024 年に 8 億 4,910 万米ドルと記録されました。
2. 市場は、2025 年から 2032 年にかけて 18.11% の CAGR で成長すると予測されています。
3. 欧州は2024年に33.81%の市場シェアを保持し、評価額は2億8,710万米ドルとなった。
4. オーガニック部門は 2024 年に 3 億 2,650 万米ドルの収益を上げました。
5. マイクロセグメントは、2032 年までに 13 億 4,530 万米ドルに達すると予想されています。
6. コールドチェーンおよび包装セグメントは、予測期間中に 18.27% という最速の CAGR を達成すると予想されます
7. アジア太平洋地域は、予測期間中に 19.14% の CAGR で成長すると予想されます。

相変化材料市場で事業を展開している主要企業は、Honeywell International Inc.、Boyd、Polymer Science, Inc.、Sasol Limited、Croda International Plc、PCM Products Ltd、AXIOTHERM GmbH、CAVU Group、Outlast Technologies GmbH、Pluss Advanced Technologies、Phase Change Products Pty Ltd、PureTemp LLC、Rubitherm Technologies GmbH、Henkel Corporation、および Laird Technologies, Inc. です。

市場は、エネルギー効率が高く持続可能な熱管理ソリューションに対する需要の高まりにより、着実な成長を遂げています。 PCM は、温度調節が重要な建築、建設、エレクトロニクス、繊維、包装、自動車などのさまざまな分野で使用されています。

市場の拡大は、材料科学の進歩、再生可能エネルギー統合の重視の高まり、厳しい環境規制によって支えられています。ナノテクノロジーとカプセル化技術の革新により、PCM の性能がさらに向上し、商用および産業用途での実用性が高まっています。

• 2024年7月、カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、相変化材料を含むナノ材料における超高速キャリアダイナミクスを研究するための高度なナノスケールイメージング技術を導入した。研究チームは、近接場過渡ナノスコピーを適用することで、二次元材料における励起子の挙動を調べ、絶縁状態と金属状態の間を遷移する能力で知られる材料である二酸化バナジウム (VO₂) の相転移を分析しました。

エネルギー効率に対する需要の高まり

住宅および商業ビルの両方で冷暖房のためのエネルギー需要が増大しており、持続可能な熱管理ソリューションの必要性が高まっています。

相変化材料 (PCM) は、相転移中に潜熱を効率的に蓄え、放出することで、従来の HVAC システムへの依存を軽減する実行可能な戦略を提供します。これは、大幅なエネルギー節約と運用コストの削減に貢献するだけでなく、エネルギー効率の向上と脱炭素化に向けた世界的な取り組みとも一致します。

その結果、建物の断熱材および外皮システムへの PCM の統合は採用が増加しており、市場の成長と技術の進歩を推進しています。

• 2023 年 3 月、パデュー大学の研究者らは、相変化材料 (PCM) を建築材料に組み込むための、新しく拡張可能な方法を開発しました。このプロセスにより、エネルギーの使用量と排出量を削減しながら、熱慣性と強度が向上します。このイノベーションは、建物外壁の PCM パフォーマンスを最適化することで、建物のエネルギー効率、快適性、回復力を向上させることを目的としています。

材料の安定性と寿命

相変化材料市場における主な課題は材料の安定性です。一部の PCM は相転移を繰り返すと劣化したり有効性を失ったりして、長期的な性能が低下します。この劣化により製品の寿命と信頼性が制限され、広範な採用が妨げられる可能性があります。

これに対処するために、企業や研究者は、より安定した PCM 配合物と、材料を熱的および化学的破壊から保護する高度なカプセル化技術を開発しています。これらのイノベーションにより耐久性が向上し、一貫した熱性能が保証され、PCM ベース製品の耐用年数が延長されます。。

要素モデルに焦点を当てる

市場では、PCM の動作をより深く理解し、最適化するために要素モデルを使用する傾向が高まっています。元素モデルは単一タイプの原子で構成される単純化された材料であり、基本的な特性を研究するために使用されます。

これらのモデルにより、研究者は原子結合と相転移をより明確に分析できるようになり、材料設計の改善につながります。このアプローチは、データストレージ、熱電、エネルギー管理のアプリケーション向けの効率的で耐久性のある PCM の開発を加速します。

• 2025 年 1 月、ライプツィヒ大学、アーヘン工科大学、DESY ハンブルクの研究者は、独特の結合特性を持つ元素状半金属であるアンチモンを研究しました。彼らの発見は、古典的な共有結合から電子豊富な多中心結合への段階的な移行を示しました。この研究は、モデル系としてアンチモンを使用することにより、PCM の相転移挙動を最適化するための貴重な洞察を提供し、次世代技術のためのより高度で効率的な材料に貢献します。。

相変化材料市場レポートのスナップショット

セグメンテーション	詳細
タイプ別	有機、無機、共晶
カプセル化による	マイクロ、ナノ、マクロ
用途別	建築および建設、HVAC、コールドチェーンおよび包装、熱エネルギー貯蔵、繊維、エレクトロニクス、その他
地域別	北米：アメリカ、カナダ、メキシコ
	ヨーロッパ: フランス、イギリス、スペイン、ドイツ、イタリア、ロシア、その他のヨーロッパ
	アジア太平洋地域: 中国、日本、インド、オーストラリア、ASEAN、韓国、その他のアジア太平洋地域
	中東とアフリカ: トルコ、アラブ首長国連邦、サウジアラビア、南アフリカ、その他の中東およびアフリカ
	南アメリカ: ブラジル、アルゼンチン、その他の南米

市場セグメンテーション:

• タイプ別 (有機、無機、共晶): 有機セグメントは、その優れた熱安定性、非腐食性、環境への優しさが原動力となり、さまざまな温度制御用途に最適です。
• カプセル化（マイクロ、ナノ、マクロ）別：マイクロセグメントは、PCMの漏洩を防ぎ、熱性能を強化し、建築材料や繊維材料にシームレスに統合できるため、2024年には市場の42.17％を占めました。
• 用途別 (建築と建設、HVAC、コールド チェーンと包装、熱エネルギー貯蔵、繊維、エレクトロニクス、その他）：建築・建設セグメントは、エネルギー効率の高い建物に対する需要の高まりと断熱材および壁システムへのPCMの統合により、2032年までに7億8,320万米ドルに達すると予測されています。

相変化材料市場地域分析

地域に基づいて、世界市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、南米に分類されています。

欧州の相変化材料市場シェアは2024年に世界市場で33.81%となり、評価額は2億8,710万米ドルとなった。ヨーロッパは、持続可能性、エネルギー効率規制、グリーンテクノロジーへの多額の投資への取り組みにより、世界市場をリードしています。

建物の断熱、再生可能エネルギーの統合、環境に優しい製造慣行におけるこの地域の積極的な政策により、PCM に対する高い需要が高まっています。

さらに、ヨーロッパの確立された産業基盤とイノベーションへの注力により、高度な熱管理ソリューションの急速な導入と開発が促進され、地域全体の PCM 市場を推進しています。

• 2023 年 12 月、ファースト シリーズは Phase Change Solutions と提携し、BioPCM ベースの Apollo パネルを英国で販売しました。このパネルは、冷凍エネルギーの使用と医薬品の廃棄物を削減し、持続可能な熱管理をサポートし、医療インフラのエネルギー効率を向上させる英国の取り組みと連携することを目的としています。

アジア太平洋地域は、予測期間中に 19.14% という堅調な CAGR で大幅な成長を遂げる態勢が整っています。この成長は、急速な工業化、進行中の都市開発、エネルギー効率の高い技術への注目の高まりによって推進されています。

中国、インド、日本などの国々は持続可能な建設に多額の投資を行っており、住宅、商業、産業用建物の断熱や温度調節に使用される相変化材料の需要が高まっています。

さらに、この地域で拡大するエレクトロニクスおよび自動車分野では、効果的な熱管理のために相変化材料 (PCM) の採用が増えており、エネルギー効率と部品保護の強化により市場の成長をさらに推進しています。

グリーンイニシアチブに対する政府の支援と省エネに対する意識の高まりにより、アジア太平洋地域全体の市場の成長がさらに加速しています。

規制の枠組み

• 米国では、EPA のグリーン ビルディング プログラムは持続可能な建築材料を促進し、環境に優しい建築慣行への需要を促進します。
• EUでは、改訂された建物エネルギー性能指令 (EU/2024/1275) およびエネルギー効率指令 (EU/2023/1791) は、建物のエネルギー効率の向上、脱炭素化の促進、安定した投資枠組みの確保に重点を置き、効率的な材料の採用を推進しています。
• インドでは、国家建築基準（NBC）は、建設における安全性、持続可能性、エネルギー効率を優先する包括的なガイドラインを確立し、先進技術の使用を促進します。

競争環境

相変化材料市場の企業は、エネルギー効率が高く持続可能なソリューションに対する需要の高まりに応えるために、戦略的パートナーシップを積極的に形成し、革新的な技術に投資し、製品ポートフォリオを拡大しています。

彼らは、建設、医療、物流などのさまざまな分野にわたる熱管理を強化する高度な PCM ベースの製品の開発に重点を置いています。

さらに、企業は二酸化炭素排出量、エネルギー消費量、運用コストを削減するために既存のインフラを改修し、材料の性能を向上させることに重点を置き、それによって世界的な持続可能性とカーボンニュートラルの目標をサポートしています。

• 2023年5月、DIC株式会社はPhase Change Solutions Inc.と提携し、日本のインフラ分野でBioPCM相変化材料を商品化しました。これらの材料は空調エネルギーの使用を 15 ～ 30% 削減し、オフィスビルや通信シェルターの二酸化炭素排出量を削減します。この提携は、高度な熱管理ソリューションを促進し、既存の施設を持続可能な技術で改修することにより、日本のカーボンニュートラル目標をサポートします。

相変化材料市場の主要企業：

• ハネウェルインターナショナル株式会社
• ボイド
• ポリマーサイエンス株式会社
• サソル株式会社
• クローダ インターナショナル Plc
• PCMプロダクツ株式会社
• AXIOTHERM GmbH
• CAVUグループ
• アウトラスト テクノロジーズ GmbH
• プラス先進技術
• フェーズ チェンジ プロダクツ Pty Ltd
• PureTemp LLC
• ルビサーム テクノロジーズ GmbH
• ヘンケル株式会社
• レアード・テクノロジーズ株式会社

最近の展開 (パートナーシップ/製品発売)

• 2023年12月, Tessol は Phase Change Solutions と提携して、BioPCM ベースの製品をインドで導入しました。コラボレーションの焦点は、コールドチェーン食品および医薬品分野での応用。これらの製品は、環境に優しい相変化材料の使用により、温度安定性の向上、炭素排出量の削減、腐敗の軽減を目指しています。
• 2023年5月, ヘンケルは、高出力デバイス向けに設計された相変化サーマルインターフェース材料であるBergquist Hi Flow THF 5000UTを発売しました。低い熱抵抗、超低圧での信頼性の高い性能を提供し、複雑な IC 設計での放熱を強化しながらアプリケーションを簡素化します。