市場調査レポート

世界のナノファイバー市場(2025年~2033年):製品タイプ別、用途別、分野別、その他

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世界のナノファイバー市場規模は、2024年には 26.6億米ドル と評価され、2025年には 28.8億米ドル から2033年には 54.9億米ドル に達すると予測されています。2025年には88億8,000万ドル から2033年には54億9,000万ドルに達し、予測期間中(2025-2033年)には 年平均成長率8.4% で成長すると予測されている。

ナノファイバーは、表面積対体積比と空隙率が極めて高く、アプリケーションにとって魅力的な材料である。 薬物送達システム、医療用インプラント、水、空気濾過、フェイスマスク、防護服などに使用されることが多くなっている。 ナノファイバーの製造については、遠心紡糸、メルトブロー、エレクトロスピニング、二成分紡糸などが精力的に研究されており、商業的な成功の程度はさまざまである。 また、いくつかの新しい合成法も生み出されている

需要の高まりにより、吸収性やグリップ性などの高機能性と、ソフトな肌触りや低刺激性などの快適性に優れた素材へのニーズが高まっている。 ここ数年では、医療用フェイスカバーや空気・精密濾過媒体、高効率燃料フィルター、高度濾過、ライフサイエンス・製薬媒体、音響、パフォーマンス衣料などの需要が増加している。 こうしたパターンは今後10年間続くと予想される。

世界のナノファイバー市場は、製品、用途、地域によって分けられる。

ナノファイバー市場の成長要因

医療・製薬業界からの採用拡大

製薬業界では、ナノファイバーは主に様々な疾患における薬物送達システム に使用されている。 ナノファイバーのサイズが小さいため、体内の適切な部位に薬物を送達するための理想的な薬物キャリアとなる。 医療業界では、ナノファイバーは人工血管、人工臓器、ドラッグ&アンプ、遺伝子導入、医療用フェイスマスクなど、多くの用途がある。 ナノファイバーはまた、関節の傷やけがの修復、血液凝固にも役立つ。

高度に調整可能なナノファイバー材料の設計、開発、製造を手がける米国のMatregenix社は、カリフォルニア州アーバインに新たな製造施設を建設し、事業拡大を発表した。 同社は新拠点にナノファイバー製造ラインを新設し、医療・製薬業界で急増するナノファイバー需要に対応するため、年内に少なくとももう1ラインを増設する計画である。

さらに、様々な病気の治療に対する政府支出や民間企業の支出の増加は、体内の標的部位に薬物システムを送達するためのツールとして使用されるナノファイバーの需要を促進する。

COVID-19によるフェイスマスクとPPEキットの需要増加

COVID-19に代表される感染症の急流行により、PPEキット、フェイスマスク、サージカルマスク、N95レスピレーターの需要が急増している。 マスクは、空気中を飛沫として感染するウイルスやバクテリアから呼吸器を保護するための必須アイテムである。 ナノファイバーマスクは、有害な大気汚染物質から呼吸器を保護する。 汚染された空気中に含まれる直径2.5ミクロン以下のPMRは、直接肺胞を通過して喘息を含む多くの疾患を引き起こす可能性がある。 PM2.5粒子に付着した重金属は、環境中に含まれる粒子に長期間さらされると、がんなどの深刻な慢性的健康障害を引き起こす可能性さえある。

発展途上国における劣悪な衛生環境による大気汚染物質やウイルス感染症の増加は、今後数年間でナノファイバーマスクやPPEキットの需要を増大させると推定される。

ナノファイバー市場の抑制要因

サイズが小さく複雑なため、カーボンナノファイバーのラボスケールからプラントスケールへの移行が困難

カーボンナノファイバーは、その小ささと複雑さゆえに、ラボスケールからプラントスケールへの移行は困難である。 研究室でのカーボンナノファイバーの生産は、工業規模の生産に比べると比較的容易であり、製薬産業向けのナノファイバーの生産には、収集、下流工程、その他いくつかの欠点があり、バルク生産性は常に重要な課題として残っている。

ナノファイバーの大量処理は手間のかかるプロセスであり、製薬業界の 能力に合わない。 スケールアップしたエレクトロスピニングに有機溶媒を使用することで、安全性や環境への懸念が生じる可能性がある。 プラントスケールの生産では、エレクトロスピニングプロセスパラメーターの一部は容易に変更可能であるが、これは依然としてメーカーが直面する重要な課題である。

難水溶性薬物の溶解に使用される揮発性溶媒は、ニードルレス技術では通常、高速蒸発を経験するため、濃度が変化し、製造方法の取り扱いが困難になる。 この課題は一般に、高濃度の溶液や揮発性の高い溶媒で生じ、すべての製造段階にわたって精度と再現性の低下を招く。 この問題を解決するために多くの試みが行われてきたが、それでもなお難題となっている。

ナノファイバーの市場機会

研究開発の進展とセルロース系ナノファイバー市場の成長

セルロース系ナノファイバーには、ナノファイバーの需要にプラスの影響を与える研究開発活動がいくつか進行中である。 日本製紙株式会社は、鉛電池やリチウムイオン電池に比べて性能効率が向上し、環境負荷が少ないエネルギーを貯蔵・放出できるスーパーキャパシタの製造を目指している。 これは、木材パルプを100分の1ミクロン以下に精製したセルロースナノファイバーを原料とすることで実現する。 現在、セルロースナノファイバーは紙おむつや食品添加物に使われている。

先進国や発展途上国における電気自動車の普及拡大 は、電界中に質量のない電子を保持できるスーパーキャパシタの未開発の可能性を実現する絶好の機会となり得る。 対照的に、従来のバッテリーは化学的な形でエネルギーを貯蔵する。 スーパーキャパシタは、短時間で強力な電力を供給することができる。 しかし、リチウムイオン電池の数分の一の蓄電容量しか保持できない。 Nature』誌の2021年3月号に掲載された論文によると、リチウムイオン電池の制約は充電に時間がかかることだという。 対照的に、セルロースナノファイバースーパーキャパシタは、大容量の電力を封じ込め、携帯電子機器、物流、再生可能エネルギー貯蔵に将来適する可能性がある。

莫大な手元資金と低い有利子負債比率を持つ企業は、研究開発費を増やすことができる。 日本製紙のようなセルロースナノファイバーのエンドユーザーの多くは、他社に対する競争優位性を築くために、すでにそのような取り組みを始めている。

地域別 洞察

北米: 市場シェア16%で圧倒的な地域

北米がナノファイバー市場全体の約37%を占め、最大のシェアを占めている。 北米のナノファイバー市場は2021年に2億9000万米ドルと評価され、2030年には年平均成長率16%で1億6000万米ドルに達すると予想されている。 米国は世界最高の医療・ヘルスケア施設を有している。 医療産業は米国の主要産業のひとつであり、最も研究開発集約的な産業のひとつである。 これがナノファイバーの需要を強化すると予測されている。 全体として、様々なエンドユーザー産業の成長が、予測期間中のナノファイバー市場を牽引すると予想される。

アジア太平洋: CAGR21%の急成長地域

アジア太平洋地域は予測期間中に最も高い成長を記録し、2030年には年平均成長率21%で1億5500万米ドルに達すると予想される。 アジア太平洋地域では、中国がGDPで最大の経済大国である。 2029年までに、中国のリチウムイオン電池の総容量は電気自動車(EV)3,900万台分に匹敵する。 こうした投資は、市場の需要拡大に大きく貢献すると思われる。

さらに、中国も世界的に最も太陽光需要が大きい国のひとつである。 中国の2019年の設置量は3,010万kWで、前年比では32%近く減少した。 2020年には年間設置量が約3,000万kWになると推定され、太陽電池の需要を牽引し、同国のナノファイバー市場をさらに牽引すると期待されている。 中国の医療産業は米国に次いで世界第2位で、2030年には世界の医療収入の25%を占めると予測されている。 このため、薬物送達、組織工学、幹細胞治療、がん治療、創傷治癒に使用されるナノファイバー複合材料の需要が高まると予測されている。

セグメント別分析

製品別

製品タイプ別に見ると、世界のナノファイバー市場は、カーボンナノファイバー、セラミックナノファイバー、複合ナノファイバー、高分子ナノファイバー、炭水化物系ナノファイバー、金属・金属酸化物ナノファイバーに分けられる。 高分子ナノファイバー分野は世界のナノファイバー市場を支配し、2021年には3億9500万米ドルと評価され、2030年には年平均成長率15%で1億33500万米ドルに達すると予測されている。 2021年の推定シェアは約50%である。 しかし、炭水化物ベースのナノファイバー分野は、2030年までに35%という最も速いCAGRを記録するだろう。

ポリマーは、一連のビルディング・ブロックの結合(化学的結合)によって形成される大きな分子である。 したがって、ポリマーは2つ以上の同一のモノマーが鎖状に結合してポリマー材料を形成したものである。 ポリマーには天然ポリマー、合成ポリマー、ハイブリッドポリマーなどがある。 天然ポリマーは天然に存在する高分子材料であり、合成ポリマーは製造されたポリマーで、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、合成ゴム、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、ナイロン、ポリアクリロニトリル、PVB、シリコーンなどが含まれる。 ハイブリッドポリマーとは、天然に存在するポリマーをさらに化学修飾したもの、あるいは合成ポリマーを所望のポリマーを生成するように修飾したものである。 エレクトロスピニング技術により、このようなポリマー材料を用いてポリマーナノファイバーと呼ばれる超極細繊維を製造することができる。 このようなポリマーの超極細繊維構造は、細胞接着、物質移動、薬物担持特性を高めるのに非常に有用である。

また、ナノデバイス、水処理材料、航空機、薬物送達、組織工学、光センサー、繊維などの開発においても、絶え間ない進歩が起きている。 ポリマーはほぼすべての産業で幅広く使用されているが、継続的な技術進歩により、コンパクトなサイズと超微細構造により、ポリマーナノファイバーの消費が促進されると予想される。

用途別

水・空気ろ過分野は2021年に7億4,000万米ドルと評価され、2030年には年平均成長率13%で1億2,500万米ドルに達すると予想されている。 しかし、医療分野が最も速い成長を記録すると予想されている。 電気紡糸ナノファイバーベースのフィルター媒体は、高い表面/体積比、低圧力降下、良好な空隙相互接続性、調整可能な接続性と形態を持ち、優れたフィルターに最適である。 ナノファイバーは、こうした理由から高効率微粒子空気(HEPA)フィルターに採用されている。 その高いフィルター効率と性能から、エレクトロスパンフィルター膜はHEPAフィルターに適している可能性がある。 さらに、金属酸化物半導体から製造されたナノファイバーは、最近、大気質検出、危険ガスや可燃性ガスの検査、環境モニタリングなど、さまざまな化学的およびガス検知用途で幅広く研究されている。

また、熱駆動MD(膜分画)水処理技術にも利用されている。 世界中で清潔で使用可能な水の不足が増加しているため、水処理に対する需要は長年にわたって大幅に増加しており、これがナノファイバーの需要を押し上げている。 上記の要因は、予測期間中、水と空気のろ過におけるナノファイバー市場に影響を与えると思われる。

ナノファイバー市場のセグメンテーション

製品タイプ別(2021年~2033年)
カーボンナノファイバー
セラミックナノファイバー
複合ナノファイバー
ポリマーナノファイバー
炭水化物ナノファイバー
金属および金属酸化物ナノファイバー

用途別 (2021-2033)
水・空気ろ過
自動車・輸送機器
繊維
メディカル
エレクトロニクス
エネルギー貯蔵
その他の用途
カテゴリー別 (2021-2033)
カーボン
セラミック
コンポジット
ガラス
ポリマー
その他

技術別 (2021-2033)
マグネト・スピニング
フォーススピニング
ロータリージェットスピニング
その他
エンドユーザー別 (2021-2033)
機械
化学と環境
メディカル
ライフサイエンス
エレクトロニクス
その他


目次
1. エグゼクティブサマリー
2. 調査範囲とセグメンテーション
3. 市場機会の評価
4. 市場動向
5. 市場の評価
6. 規制の枠組み
7. ESGの動向
8. 世界のナノファイバー市場規模分析
9. 北米のナノファイバー市場分析
10. ヨーロッパのナノファイバー市場分析
11. APACのナノファイバー市場分析
12. 中東・アフリカのナノファイバー市場分析
13. ラタムのナノファイバー市場分析
14. 競合情勢
15. 市場プレイヤーの評価
16. 調査方法
17. 付録
18. 免責事項


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