スマートマテリアル市場

スマートマテリアル市場規模

世界のスマートマテリアル市場規模は、2023年に6245億米ドルで記録されました。これは、2024年に693億2,000万米ドルと推定され、2031年までに1,60003億米ドルに達すると予測されており、2024年から2031年まで12.70％のCAGRで成長しています。

作業範囲では、レポートには、Kyocera Corporation、TDK Corporation、Smart Material Corp。、Ceramtec GmbH、APC International、Ltd.、Ametek.inc、Findel Education Limited、Omega Piezo Technologies、Metglas Inc.、Arkemaなどなどの企業が提供するソリューションが含まれています。スマートマテリアルを医療機器に統合することで、機能性と患者の快適性の両方が改善され、最小限の侵襲的手順と個別化医療のための新しい手段が作成され、それによって市場の成長が促進されます。

スマートマテリアル市場は、さまざまな業界で外部刺激に適応できる材料に対する需要の増加により促進されている大幅な成長を経験しています。レスポンシブまたはインテリジェント素材とも呼ばれるこれらの材料は、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、家電などのセクターのイノベーションを促進しています。

材料科学と工学の急速な進歩は、前例のない能力を備えたスマートマテリアルの開発につながり、モノのインターネット（IoT）テクノロジーとの統合により、インテリジェントシステムの作成が可能になります。この進歩は、進行中の研究開発の取り組みによってサポートされ、環境への懸念の高まりによって強調されており、今後数年間でスマートマテリアル市場の成長を推進することが期待されています。

• 2022年6月：スタンフォードのエンジニアは、ヘルスケアのゲームチェンジャーである正確なドラッグデリバリーのために小さなロボットを導入しました。このイノベーションは、医療用途におけるスマートマテリアルの役割の拡大を強調し、副作用を最小限に抑えた標的治療の可能性を提供します。この進歩は、ヘルスケアのアクセシビリティの顕著な改善を意味し、さらなる成長と革新の市場の可能性を強調しています。

Smart Mate6rialsは、外部刺激または環境条件の変化に動的に応答できる特性を備えた材料のクラスです。これらの材料は、温度、光、圧力、電界、または磁場などの特定のトリガーにさらされた場合、制御された方法で物理的または化学的特性、形状、または行動を変更する能力を備えています。

スマートマテリアルは、自己修復、形状記憶、圧電性、または導電率などのユニークな特性を示し、さまざまな状況下で最適に適応して実行できるようにします。

これらの材料は、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、家電、建設など、多様な産業全体でアプリケーションを見つけます。そこでは、その応答性のある性質がパフォーマンス、効率、機能性の点で大きな利点をもたらします。スマートマテリアルの開発と利用は、材料科学と工学のイノベーションと研究の重要な分野であり、それによってさまざまな技術分野での進歩を促進します。

アナリストのレビュー

Industry 4.0とAdditive Manufacturing（AM）テクノロジーの統合は、製造環境の変革的な変化を表しています。限られた大量生産能力や大規模製品の取り扱いなどの課題に直面しているにもかかわらず、継続的な研究努力は、これらの障壁を克服し、大量のカスタマイズとパーソナライズされた製造のためのAMの可能性を活用する態勢が整っています。

業界の主要なプレーヤーは、研究開発イニシアチブに投資し、戦略的パートナーシップを築き、商業製造におけるAMテクノロジーの採用を促進することにより、このイノベーションに優先順位を付けています。

IoT、データ分析、自動化などの最先端のテクノロジーを統合することにより、これらの企業はAMプロセスにおける効率、スケーラビリティ、および信頼性を促進しています。さらに、材料の革新に焦点を当てているのは、AMと互換性のある材料の範囲を拡大し、それによってさまざまな業界での適用性を高めることです。

スマートマテリアル市場の成長要因

高度な需要の増加医療機器インプラントは、スマートマテリアル市場の成長を大幅に推進しています。ヘルスケア部門が患者の転帰と医療治療の有効性を改善しようと継続的に目指しているため、革新的な医療ソリューションの重要な要素としてスマート材料が出現しています。

形状記憶合金や圧電材料などの材料は、この新たな傾向をリードしています。たとえば、形状記憶合金は、体温に応答して拡大する能力を持つステントで利用され、ブロックされた動脈を開くための侵襲的で効率的な方法を提供します。

さらに、圧電材料はセンサーとアクチュエーターで使用され、医療イメージングデバイスと診断装置で重要な役割を果たします。これらの材料により、リアルタイムの監視と医療処置の正確な制御が可能になり、それにより医療介入の全体的な有効性が向上します。人口が年齢と慢性疾患の有病率が高まるにつれて、このような高度な医療技術の需要は成長し、市場の拡大に貢献すると予想されます。

• 2024年5月現在、FDAは191の新しいAI/ML対応医療機器を認定リストに追加し、合計カウントを882に増やしました。これらの追加のうち、151のデバイスは2023年8月から2024年3月の間に最終決定を受けました。これは、ヘルスケアにおけるAIと機械学習の迅速な採用を強調し、進行中の規制の進歩とスマートマテリアル市場のイノベーションへのコミットメントを示しています。

研究、開発、生産に関連する重要な初期コストは、市場の成長を妨げると予想されます。特定の機能を備えたエンジニアリングスマートマテリアルに関与する複雑なプロセスは、多くの場合、専門の機器、専門知識、およびリソースに多大な投資を必要とします。さらに、需要の増加を満たすために生産を拡大すると、法外なコストが発生する可能性があり、それにより多様な産業全体で広範な採用が妨げられる可能性があります。

• 市場の主要なプレーヤーは、コラボレーションと戦略的パートナーシップの確立に積極的に注力しています。

研究機関、大学、政府機関と提携することにより、企業は資金、専門知識、施設を獲得し、研究開発の取り組みを加速し、リスクとコストの両方を共有します。コラボレーションにより、知識交換と補完的なテクノロジーへのアクセスがさらに促進され、企業が製品の提供を強化し、新しい市場をより効率的に浸透させることができます。

スマートマテリアル市場の動向

スマートマテリアルとIoTテクノロジーの統合により、複数の分野にわたってイノベーションが促進され、よりスマートで応答性の高い、より効率的なシステムの開発が可能になります。

航空宇宙産業におけるスマートマテリアルの統合は、パフォーマンス、安全性、効率性に革命をもたらしています。適応成分の形状メモリ合金、振動制御のための圧電材料、メンテナンス削減のための自己修復材料、モーフィング構造の電気活性ポリマーなどのアプリケーションは、イノベーションを刺激しています。

スマートコンポジットは、リアルタイムの構造的健康監視を可能にし、熱クロミックおよびフォトクロミック材料は熱管理を強化します。磁気球体液は着陸装置と振動の減衰を改善します。これらの進歩は、運用を最適化し、大幅なコスト削減を提供し、航空宇宙セクターに不可欠なスマートマテリアルを配置し、それによって市場の拡大を促進します。

持続可能で環境に優しいスマートマテリアルへの成長傾向は、環境管理への世界的な重点によって促進されています。研究者は、環境への影響を最小限に抑えながら、高度な機能を提供する材料の作成にますます焦点を当てています。これには、生分解性のスマートマテリアルと再生可能資源から作られた材料が含まれ、廃棄物を減らし、天然資源を保存します。

これらの材料は、高性能と耐久性を維持し、アプリケーションを見つけますパッケージング、特に建設。持続可能性に重点が置かれていることは、増大する消費者と環境に優しい製品に対する規制需要を満たし、環境に優しいスマートマテリアルを将来の技術の進歩と市場の成長に不可欠なものにしています。

セグメンテーション分析

グローバルスマートマテリアル市場は、製品タイプ、アプリケーション、エンド使用産業、地理に基づいてセグメント化されています。

製品タイプ別

製品タイプに基づいて、市場は圧電材料、形状記憶材料、電気抑制性材料、磁気式材料などに分類されます。圧電材料セグメントは、2023年に3552億米ドルの最大収益を獲得しました。この顕著な成長は、主に小型化センサーの需要の急増、エネルギー採取技術への焦点、ヘルスケアの診断とイメージングの進歩などのいくつかの要因によって推進されています。

圧電材料は、ジルコン酸チタン酸鉛（PZT）、ポリマー、複合材料などのセラミックを網羅しており、それぞれが圧電効果を示し、機械的応力は電荷または逆に生成されます。このユニークな特徴は、それらをセンシング、アクチュート、およびエネルギー変換アプリケーションに理想的に位置付けています。圧電材料は、さまざまな産業を広範囲にわたって発見します。

たとえば、エレクトロニクスでは、電力圧力センサー、加速度計、超音波トランスデューサで利用されますが、ヘルスケアでは、超音波プローブや骨移植などの医療画像装置を促進します。さらに、IoTデバイスの急増、スマートインフラストラクチャプロジェクト、および自動車電化イニシアチブは、セグメントの拡大に貢献しています。

アプリケーションによって

アプリケーションに基づいて、市場はトランスデューサー、アクチュエーターとモーター、センサー、構造材料などに分けられます。 Actuators＆Motorsセグメントは、2023年に49.89％の最大のスマートマテリアル市場シェアを獲得しました。

圧電、形状記憶合金（SMA）、電気活性ポリマー（EAP）などのアクチュエーターは、さまざまな業界で正確なモーション制御システムを有効にする上で基本的な役割を果たします。これらのスマートなアクチュエーターは、アジャイル操作のための航空宇宙や防衛、パフォーマンスの向上のための自動車、高度な補綴物および外科的ロボット工学のためのヘルスケアなど、さまざまなセクターで採用されています。

セグメントの拡大は、さまざまな業界にわたる精度、効率、および小型化に対する急増する需要によってさらに刺激されます。シェイプメモリ合金（SMA）、圧電材料、電気活性ポリマー（EAP）などの主要なスマート材料は、自動車適応システム、航空宇宙のモーフィングウィング、ヘルスケアデバイスで使用される高性能アクチュエーターおよびモーターに不可欠です。技術の進歩とIndustry 4.0の台頭は、セグメントの成長をさらに高めます。

最終用途業界による

最終用途業界に基づいて、スマートマテリアル市場は、産業、防衛と航空宇宙、自動車、消費者電子、ヘルスケアなどに分類されています。防衛＆航空宇宙セグメントは、2023年に2027億米ドルの最高の収益を集めました。

航空機、宇宙船、ミサイル、防衛システムなど、さまざまなプラットフォームにわたるスマートマテリアルの継続的な採用は、セグメントの進捗をサポートしています。優れた安全性と信頼性の必要性と相まって、燃料効率とパフォーマンスを向上させるための軽量材料に重点が置かれています。

形状記憶合金、圧電材料、自己治癒ポリマーなどの主要なスマート材料は、構造成分、推進システム、アビオニクス、保護具などの重要なアプリケーションで広く使用されています。さらに、材料科学、添加剤の製造、および共同研究の取り組みにおける継続的な進歩は、革新とセグメント拡大の機会を提供します。

スマートマテリアル市場の地域分析

地域に基づいて、グローバル市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、MEA、ラテンアメリカに分類されています。

北米のスマートマテリアル市場シェアは、2023年に世界市場で約35.68％であり、2228億米ドルの評価がありました。この顕著な成長は、主に地域の高度な技術に起因していますyICALインフラストラクチャ、重要なR＆D投資、および高い産業需要。この地域は、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、および家電産業全体でのイノベーションと広範な採用のリーダーシップにより、堅調な成長を見ています。

• General Electric、3M、Dupont、Honeywellなどの主要なプレーヤーの存在は、新興企業の活気に満ちたエコシステムに支えられて、国内市場の成長にさらに貢献しています。

さらに、ウェアラブルテクノロジーや再生可能エネルギーなどの新興分野でアプリケーションを拡大することで、地域の市場開発に大きな機会が提供されます。

アジア太平洋地域は、予測期間にわたって14.35％の堅牢なCAGRを描いた最高の成長を目撃すると予想されています。ナノテクノロジーやロボット工学などのセクターにおける急速な都市化と技術の進歩と相まって、この地域の堅牢な産業成長は、スマートマテリアルの需要を促進します。

中国、日本、韓国などの主要な経済は、研究開発投資をリードしており、それにより市場で競争力を獲得しています。さらに、エレクトロニクスおよび自動車部門の小型化と効率の改善の傾向は、この地域でのスマートマテリアルの採用をさらに高めています。

競争力のある風景

スマートマテリアルマーケットレポートは、業界の断片化された性質に重点を置いて貴重な洞察を提供します。著名なプレーヤーは、パートナーシップ、合併と買収、製品の革新、合弁事業などのいくつかの主要なビジネス戦略に焦点を当てており、製品ポートフォリオを拡大し、さまざまな地域で市場シェアを拡大しています。

企業は、サービスの拡大、研究開発への投資（R＆D）、新しいサービス提供センターの確立、市場成長の新しい機会を生み出す可能性のあるサービス提供プロセスの最適化など、インパクトのある戦略的イニシアチブを実施しています。

スマートマテリアルマーケットの主要企業のリスト

• 京セラコーポレーション
• TDKコーポレーション
• Smart Material Corp。
• Ceramtec Gmbh
• APC International、Ltd。
• Inc
• Findel Education Limited
• オメガピエゾテクノロジー
• Metglas Inc.
• アルケマ

主要な業界の開発

• 2023年10月（コラボレーション）：Arkemaは、EOS、HP、Stratasysなどの業界リーダーと協力して、添加剤の製造材料の持続可能性とパフォーマンスを向上させました。具体的には、そのバイオソースのRilsanポリアミド11は、世界中のすべてのグレードにわたって二酸化炭素排出量が大幅に減少しました。これは、化石ベースの原料および従来のエネルギー源から作られた従来のポリアミド樹脂と比較して、約70％の改善を示しました。

グローバルなスマートマテリアル市場は、次のようにセグメント化されています。

最終用途業界による

• 産業
• 防衛と航空宇宙
• 自動車
• コンシューマーエレクトロニック
• 健康管理
• その他

製品タイプ別

• 圧電材料
• メモリ素材を形作ります
• 電気式材料
• 磁気式材料
• その他

アプリケーションによって

• トランスデューサー
• アクチュエーターとモーター
• センサー
• 構造材料
• その他

地域別

• 北米
  • 私たち。
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • フランス
  • 英国
  • スペイン
  • ドイツ
  • イタリア
  • ロシア
  • ヨーロッパの残り
• アジア太平洋
  • 中国
  • 日本
  • インド
  • 韓国
  • アジア太平洋地域の残り
• 中東とアフリカ
  • GCC
  • 北アフリカ
  • 南アフリカ
  • 中東とアフリカの残り
• ラテンアメリカ
  • ブラジル
  • アルゼンチン
  • ラテンアメリカの残り