 | • レポートコード：SRSE56443DR • 出版社/出版日：Straits Research / 2025年1月 • レポート形態：英文、PDF、約120ページ • 納品方法：Eメール（受注後2-3日） • 産業分類：半導体・電子 |
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レポート概要
世界の圧電デバイス市場規模は、2024年に346億1000万米ドルと推定されています。予測期間（2024年から2033年）のCAGRは6.62%で、2025年に366億8000万米ドル、2033年には612億6000万米ドルに達すると予測されています。
圧電デバイスは、石英やセラミックなどの特定の材料が機械的ストレスを受けると電気を発生する「圧電効果」を利用しています。
この効果により、機械的エネルギーを電気エネルギーに、またその逆にもシームレスに変換することができるため、これらの材料はさまざまな用途で非常に貴重な存在となっています。医療分野では、圧電デバイスは超音波画像診断、精密センサー、手術器具などに使用されています。産業および製造分野では、自動化、精密アクチュエータ、振動制御において重要な役割を果たしています。さらに、圧電材料は、自動車システム、家電製品、エネルギーハーベスティング技術の進歩に欠かせないものです。
レポート目次
この市場の成長を推進している要因はいくつかあります。特にオートメーションや医療などの産業における、エネルギー効率の高いソリューションの需要の高まりが大きな要因です。また、精密なセンサーやアクチュエータを必要とするスマート技術や IoT アプリケーションの台頭も、圧電デバイスの採用をさらに推進しています。さらに、電子機器の小型化および高性能化の推進により、信頼性と高感度を兼ね備えた革新的な圧電材料のニーズが高まっています。こうした傾向と材料科学の進歩が相まって、圧電アプリケーションの分野は世界的に拡大を続けています。
圧電デバイスの市場動向
家電製品での採用拡大
世界市場では、家電製品への採用が拡大しているため、大幅な成長が見られます。圧電センサーおよびアクチュエーターは、動き検出用の加速度センサー、フィットネストラッカーのタッチスクリーン用圧力センサー、距離測定や物体検出用の超音波センサーなど、さまざまな用途に組み込まれるケースが増えています。この傾向は、よりインタラクティブで没入感のある体験に対する需要の高まりと、現代の電子機器におけるエネルギー効率の高いソリューションのニーズによって推進されています。
- 例えば、Apple の iPhone は、タッチ入力を検出するだけでなく、正確な触覚フィードバックを提供し、触覚による反応でユーザーエクスペリエンスを向上させるために、圧電センサーを使用しています。同様に、Samsung は、スマートウォッチやフィットネストラッカーに圧電部品を統合し、圧力や動きを測定して、医療モニタリングや活動追跡のための正確なデータを提供しています。また、Sony は、ゲーミングコントローラに圧電アクチュエータを採用し、ゲームプレイ中のリアルタイムの触覚フィードバックを通じて、ユーザーにより没入感のある体験を提供しています。
高度で省エネな電子機器に対する消費者の需要が引き続き高まる中、この分野における圧電デバイスの使用は、特に次世代のウェアラブル、スマートフォン、ゲーミング周辺機器の開発において、さらに拡大すると予想されます。
圧電デバイスの市場成長要因
航空宇宙産業における圧電製品の採用率の高さ
航空宇宙産業は、効率、耐久性、性能を向上させる高度なソリューションの需要により、世界市場を大幅に牽引しています。アクチュエータやセンサーなどの圧電製品は、民間航空機、宇宙船、衛星、その他の高度機械を含むこの分野において、非常に重要な役割を果たしています。これらのデバイスは、アクティブな振動減衰に重要な役割を果たし、望ましくない振動を最小限に抑え、騒音レベルを低減し、燃料消費量を削減することで、航空機の安定性と運用効率を向上させます。
- 例えば、2024年3月11日、南京航空航天大学および国際共同研究チームが『The International Journal of Mechanical System Dynamics』誌に発表した研究では、画期的な双方向エネルギー制御圧電シャントダンピング技術が紹介されました。この革新的な技術は、航空宇宙分野における振動制御に革命をもたらし、性能と運用効率の向上を図るための最先端ソリューションの追求が同分野において継続していることを示すものです。
市場抑制要因
圧電材料の高コスト
世界市場における大きな抑制要因の一つは、圧電材料の高コストです。単結晶やテクスチャードセラミックスなどの高度な圧電材料の製造には、テンプレート粒成長 （TGG） 手段などの複雑なプロセスが伴います。このプロセスでは、テンプレート粒子の正確な位置合わせが必要であり、テンプレート粒子は異方性で単結晶である必要があります。
これらの粒子は結晶成長の核形成サイトとして機能し、材料の高性能を保証します。しかし、高温に耐えられる化学的に安定で高純度のテンプレート粒子の必要性が、全体的なコストをさらに増加させています。
- 例えば、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）のような圧電結晶は、1 個あたり 100 ドルもの高価なものです。この高価格は、特殊な製造技術と原材料の要件によるものです。その結果、圧電材料の高コストは市場成長の大きな障害となり、圧電デバイスの手頃な価格と入手可能性に影響を与えています。
市場機会
イノベーションと新製品の開発
世界市場は、継続的なイノベーションと新製品の開発の恩恵を受ける見通しです。材料科学、ナノテクノロジー、製造プロセスの大きな進歩がこの成長を推進しており、圧電デバイスの効率とコスト効率が向上しています。例えば、研究者たちは、デバイスの性能を向上させながらコストを削減するための新しい材料や製造技術を模索しています。
最近の革新技術としては、医療モニタリングの精度と利便性を高める、圧電技術を利用した高感度ウェアラブル血圧センサーがあります。さらに、鉛を使用しない圧電デバイスの商品化は、環境への配慮と人間の健康への安全性を高めるという点で、大きな前進と言えます。
その顕著な例としては、KAIST の Keon Jae Lee 教授が率いる研究チームと韓国カトリック大学医学部が共同で達成した画期的な成果が挙げられます。2023年4月、この研究チームは、高度な圧電技術を活用した高感度ウェアラブル血圧センサーを開発し、個人の健康モニタリング分野における革新的な用途の可能性を実証しました。
地域別動向
アジア太平洋地域：支配的な地域
アジア太平洋地域は、2023年に51.51%という大きな市場シェアを占め、世界市場を支配しています。この大幅な成長は、医療、自動車、エネルギーハーベスティングなど、さまざまな分野での圧電デバイスの採用拡大によって推進されています。この地域の拡大は、強力な政府主導の取り組みと継続的な産業開発によって支えられています。
アジア太平洋地域の圧電デバイス市場を形作る主な傾向は以下の通りです。
- 中国： 堅調な製造部門と拡大する技術産業により、大きな成長ドライバーとなっています。中国は電子および自動車技術の進歩に重点を置いているため、圧電センサーおよびアクチュエータの需要が高まっています。例えば、BYD などの中国企業は、性能と信頼性を高めるため、圧電部品を電気自動車に組み込んでいます。
- 台湾：半導体生産の新興拠点である台湾は、精密製造に圧電部品を多用しています。この需要は、高度な半導体製造工程に圧電材料を使用している TSMC などの企業に見られ、市場の成長を支えています。
- 韓国：電子機器およびロボット分野でのリーダーシップで知られる韓国では、自動化および医療機器の採用が圧電技術の需要を牽引しています。サムスンや LG などの企業は、家電製品やスマート家電に圧電センサーを統合しており、政府によるイノベーション支援の好例となっています。
- 日本：イノベーションと先端技術への取り組みが進む日本では、医療や航空宇宙などの最先端分野でも圧電デバイスが使用されています。例えば、日本のキヤノンは、高精度画像装置に圧電技術を採用しており、技術応用の限界に挑戦する日本の役割を実証しています。
こうした傾向と、技術やインフラへの戦略的な投資を背景に、アジア太平洋地域のダイナミックな成長は今後も続くと予想されます。
北米：成長地域
北米は、2023年に世界市場シェアの 35% を占め、2022年の 24% から大幅に増加すると予想されます。この成長は、医療、自動車、産業オートメーションなどの主要分野における同地域の好調な業績に支えられています。医療分野では、医療機器や診断機器に高度な圧電センサーがますます採用されています。例えば、メドトロニック社やアボット社などの企業は、精度と治療効果の向上のために、圧電技術をモニタリングシステムに組み込んでいます。
自動車セクターも、北米市場の成長に大きく貢献しています。ゼネラルモーターズやフォードなどの大手自動車メーカーは、エンジン管理および安全システムに圧電センサーを採用し、車両の性能と信頼性を向上させています。
北米圧電デバイス電力市場を形作る主なトレンドは以下の通りです。
- メドトロニックやボストン・サイエンティフィックなどの企業は、超音波画像診断およびウェアラブル健康追跡の改善に圧電センサーを使用しています。
- マグナ・インターナショナルやリナマーなどの大手自動車メーカーは、より厳しい環境規制に準拠して燃費効率と排出ガス制御を強化するために、圧電アクチュエータを採用しています。
- ハネウェルやロックウェル・オートメーションなどのオートメーションのリーディングカンパニーは、精密制御システムやロボットに圧電部品を採用しています。
- アメリカやカナダなどの国々は、圧電デバイスを使用した最先端の外科用機器や医療技術により成長しています。
セグメント分析
製品別
グローバル市場は、ピエゾ電気センサー、ピエゾ電気アクチュエーター、ピエゾ電気モーター、ピエゾ電気ジェネレーター、ピエゾ電気トランスデューサー、ピエゾ電気トランスフォーマー、ピエゾ電気レゾネーターに分類されます。圧電センサーは、さまざまな産業で広く使用されているため、世界市場をリードしています。エネルギーの微細な変化を検出し、それを電気信号に変換する能力により、精密測定用途に不可欠です。これらのセンサーは、自動運転車、製造、電子機器に不可欠であり、加速度センサー、圧力センサー、超音波センサーとして機能しています。その精度と信頼性により、市場で圧倒的な優位性を確立し、正確で応答性の高いデータを必要とする技術やアプリケーションの進歩を支えています。
材料別
圧電複合材料は、2023年に市場シェアの約32%を占め、材料分野を支配しています。その人気は、圧電セラミックとポリマーの両方の利点を組み合わせた優れた特性に由来しています。これらの複合材料は、高い結合係数、低い音響インピーダンス、および卓越した機械的耐久性を備えており、さまざまな用途に最適です。医療、航空宇宙、自動車産業で広く使用されており、過酷な環境における性能と適応性を高めています。
用途
医療分野は、世界市場における用途分野をリードしています。圧電複合材料は、Siemens Healthineers や GE Healthcare などの大手企業が採用している高度な超音波画像診断システムに不可欠です。高解像度の画像診断を可能にするこの材料は、診断および治療の手順を支援しています。この分野の成長は、医療技術の進歩と、高精度で非侵襲的な診断ツールに対する需要の高まりによって推進されています。
要素別
圧電ディスクは、小型、薄型、軽量で低消費電力という特徴から、要素セグメントで圧倒的なシェアを占めています。小型の電子回路から効率的に音を発し、高周波および過渡応答能力に優れているため、センサー、アクチュエーター、トランスデューサーに最適です。これらのディスクは、耐久性とコンパクトな形状により、過酷な環境でも高い評価を得ており、市場で大きなシェアを占めています。
動作別
直接圧電効果は、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するセンサー、トランスデューサー、エネルギーハーベスティングデバイスに広く採用されています。この効果は、圧力、加速度、ひずみ、力を検出し、これらの変化を電気信号に変換する圧電センサーの基本的な原理です。その用途は、正確な測定とデータ変換が重要な医療、自動車、産業分野に及びます。
圧電デバイス市場の主要企業一覧
-
- Morgan Advanced Materials
- APC International, Ltd
- Piezosystem Jena GmbH
- Piezomechanik Dr. Lutz Pickelmann GmbH
- L3Harris Technologies, Inc.
- Noliac A/S
- Kistler Group
- Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG
- Aerotech Inc.
- CTS Corporation
- CeramTec GmbH
- Nanomotion Ltd.
- Piezo Kinetics, Inc.
- Piezosystem Jena GmbH
- Mad City Labs Inc.
最近の動向
- 2024年1月 – A. M. Fitzgerald &Associates （AMFitzgerald） と住友精密工業 （SPP） は、マイクロエレクトロメカニカルシステム （MEMS） 開発者向けに、高品質の薄膜圧電 （PZT） 技術の入手可能性を向上させるための戦略的提携を締結しました。この提携は、MEMS アプリケーションにおける先進的な PZT 材料の統合を強化し、開発者がイノベーションのための最先端技術に容易にアクセスできるようにすることを目的としています。
- 2024年8月 – 最近の研究で、室温でのリラクサーPbTiO？圧電単結晶の堆積および再分極に関する画期的な処置が発表されました。この手段により、材料を損傷するおそれのある高温処理が不要となり、製造プロセスが簡略化され、圧電部品の信頼性が向上します。
アナリストの意見
当社のアナリストによると、圧電デバイス市場は、さまざまな分野での用途の拡大を背景に、成長軌道を維持すると予想されます。携帯電話、医療機器、家電製品、産業オートメーションにおける圧電デバイスの使用の増加は、その重要性の高まりを強調しています。エネルギーハーベスティングにおける新しい用途の出現と、複合材料や圧電ポリマーの進歩が、市場の展望をさらに後押ししています。
さらに、高精度マイクロポジショニングデバイスの需要と、医療技術における有望な用途も、市場の成長に寄与する重要な要因となっています。しかし、アナリストたちは、圧電技術と競合する可能性のある代替材料の採用が増加しているため、市場の成長が鈍化する可能性があると警告しています。
圧電デバイス市場セグメンテーション
製品別（2021-2033）
- 圧電センサー
- 圧電アクチュエーター
- スタックアクチュエーター
- ストリップアクチュエーター
- シアーアクチュエーター
- チューブアクチュエーター
- 圧電モーター
- 圧電ジェネレーター
- 圧電トランスデューサー
- 圧電トランスフォーマー
- 圧電レゾネーター
材料別（2021-2033）
- 圧電結晶
- 圧電セラミック
- 圧電ポリマー
- 圧電複合材料
用途別（2021-2033）
- 航空宇宙および防衛
- 産業および製造
- 自動車
- 医療
- 画像装置
- 診断機器
- 外科用器具
- 情報および通信
- 家電
- 発電
- 楽器
要素別（2021-2033）
- 圧電ディスク
- 圧電リング
- 圧電プレート
圧電デバイスの動作モード別（2021-2033）
- 直接圧電効果
- 逆圧電効果
目次
エグゼクティブサマリー
調査範囲とセグメント
市場機会の評価
市場動向
市場評価
規制の枠組み
ESG の動向
世界の圧電デバイス市場規模分析
- 世界の圧電デバイス市場紹介
- 製品別
- 紹介
- 製品別金額別
- 圧電センサー
- 金額別
- 圧電アクチュエータ
- 金額別
- スタックアクチュエータ
- スタックアクチュエータ金額別
- ストリップアクチュエータ
- ストリップアクチュエータ金額別
- シアアクチュエータ
- シアアクチュエータ金額別
- チューブアクチュエータ
- チューブアクチュエータ金額別
- 圧電モーター
- 金額別
- 圧電発電機
- 金額別
- 圧電トランスデューサー
- 金額別
- 圧電トランスフォーマー
- 金額別
- 圧電共振器
- 金額別
- 紹介
- 材料別
- 概要
- 材料別金額別
- 圧電結晶
- 金額別
- 圧電セラミックス
- 金額別
- 圧電ポリマー
- 金額別
- 圧電複合材料
- 金額別
- 概要
- 用途別
- 概要
- 用途別金額別
- 航空宇宙および防衛
- 金額別
- 産業および製造
- 金額別
- 自動車
- 金額別
- 医療
- 金額別
- 画像装置
- 画像装置金額別
- 診断装置
- 診断装置金額別
- 手術器具
- 手術用器具 金額別
- 情報通信
- 金額別
- 家電
- 金額別
- 発電
- 金額別
- 楽器
- 金額別
- 概要
- 要素別
- 概要
- 要素 金額別
- 圧電ディスク
- 金額別
- 圧電リング
- 金額別
- 圧電プレート
- 金額別
- 概要
- 圧電デバイスの動作モード別
- 概要
- 圧電デバイスの動作モード 金額別
- 直接圧電効果
- 金額別
- 逆圧電効果
- 金額別
- 概要
北米市場分析
ヨーロッパ市場分析
アジア太平洋市場分析
中東およびアフリカ市場分析
ラテンアメリカ市場分析
競争環境
市場プレーヤーの評価
調査方法
付録
免責
