カーボンフェルト・グラファイトフェルト市場の需要予測｜高温用途が市場を拡大 2025–2032
カーボンフェルト及びグラファイトフェルト市場概要分析
市場規模と成長予測
フォーチュン・ビジネス・インサイトズによれば：世界のカーボンフェルトおよびグラファイトフェルト市場規模は、2024年に5億9,250万米ドルと評価されている。市場は2025年の5億9,718万米ドルから2032年までに10億3,737万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に8.2%の年平均成長率（CAGR）を示す見込みである。
製品定義と特性
カーボンフェルトおよびグラファイトフェルトには、ポリアクリロニトリル（PAN）、レーヨン、またはピッチ系繊維を炭化または黒鉛化して製造される不織布材料が含まれる。これらのフェルトは、軽量構造、高い熱安定性、耐薬品性、優れた断熱性能で高く評価されている。
従来の織物とは異なり、均一な多孔性と低い熱伝導率を備えているため、高温環境で非常に効果的である。これらの材料は、高温炉の断熱材、バッテリーや燃料電池の電極、冶金、太陽光、半導体産業の部品などの用途に広く使用されている。
確立された産業用途を超えて、特にバナジウムレドックスフロー電池やリチウムイオン電池、水素エネルギーシステムなど、クリーンエネルギー技術における役割によって需要がますます形作られている。
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市場推進要因
半導体および太陽光発電製造の拡大： 新しい生産ラインごとに高純度の炉断熱材が必要となるため、半導体および太陽光発電の製造の拡大はグラファイトフェルトの需要を直接維持している。チョクラルスキー結晶成長では、フェルトライニングがウェーハの品質を決定する温度勾配を制御し、ソーラーインゴット鋳造では、汚染を最小限に抑えながら一貫した加熱サイクルを保証する。
IEAによると、世界のPV製造能力が2024年に約1,000GWに近づき、短期間で2倍以上に増加した。これには、鋳造・結晶成長ラインでグラファイト断熱材とフェルトを使用するインゴット・ウェーハの製造段階が含まれる。
短い需要サイクルで変動する消費者向け製品とは異なり、半導体工場や太陽光発電所は複数年の投資計画に基づいて運営されている。新しいファブまたはインゴット施設が稼働すると、複数の炉が設置され、それぞれが特殊なフェルトで裏打ちされており、定期的な交換が必要になる。これにより、安定した測定可能なグラファイトフェルトの引力が生まれ、エレクトロニクス市場の日々の変化ではなく、産業拡大のペースに直接結びついている。
市場機会
エネルギー貯蔵技術の成長： 再生可能エネルギーへの移行の加速により、信頼性の高い貯蔵ソリューションに対する需要が生まれており、この傾向はカーボンおよびグラファイトフェルトに明らかなチャンスをもたらしている。
バナジウムレドックスフロー電池では、フェルトは効率的なイオン交換を可能にする多孔質電極として使用される。高い表面積、導電性、化学的安定性により、この役割に最適である。再生可能エネルギーの導入に重点を置いた地域でグリッド規模の貯蔵プロジェクトが拡大するにつれ、耐久性と効率性の高い電極材料のニーズは高まるばかりである。
水素技術は別の道を提供する。フェルトは、導電性と化学的攻撃に対する耐性が重要である電解槽や燃料電池の電極裏材として機能する。表面改質および活性化処理により、性能がさらに向上することが証明されている。
市場トレンド
クリーンで高温の処理に対する需要： 超クリーンな高温処理に対するニーズの高まりにより、半導体製造に使用される真空および不活性雰囲気炉の断熱材としてカーボンおよびグラファイトのフェルトが選択されるようになった。同時に、表面加工されたフェルトがバッテリー、燃料電池、水素システムで注目を集めている。
従来のセラミックまたは繊維状の絶縁体は、高温になると粒子やガスを放出し、敏感なプロセスでは歩留まりが低下する可能性がある。グラファイトフェルトは、適切に精製および黒鉛化されていれば、真空または不活性雰囲気中で非常に高温での使用を維持することができ、制御された加熱条件下でガスの発生を最小限に抑え、非常に低い灰レベルで製造することができる。
このため、結晶成長や高度な冶金用途に不可欠なものとなっている。
市場の制約要因
酸化しやすさ： カーボンおよびグラファイトフェルトの主な制限は、酸化環境における安定性が限られていることである。これらは真空または不活性雰囲気中では非常に優れた性能を発揮するが、高温で酸素にさらされると劣化が始まる。
酸化は約400～500°Cで徐々に始まり、温度が600～700°Cを超えると大幅に加速する傾向がある。繊維が酸素と反応すると、構造の完全性が低下し、表面積が減少し、最終的にフェルトは脆くなる。純度が要求される用途では、わずかな酸化でも粒子やガスが放出され、プロセスを汚染する危険性がある。
この酸化の影響を受けやすいのは天然素材の制約であり、高性能プロセスにおける役割は確保されるが、屋外またはコスト重視の環境で稼働する業界での広範な採用は制限される。
市場の課題
高い製造コスト： 炭化と黒鉛化のプロセスでは2,800～3,000°Cの温度範囲で長時間の炉サイクルが必要となるため、グラファイトフェルトの製造は本質的にコストがかかる。単位コストは、炭素および環境コンプライアンスに関連するコストに加えて、電気およびガスの価格変動の影響を非常に受けやすい。
黒鉛化炉やCVI/CVDラインなどの資本集約型の設備と、厳格な品質保証対策、および高級レーヨンや特殊なPAN前駆体を含むスクラップリスクの増加により、変換費用がさらに増大する。活性化、コーティング、硬化、機械加工などの後処理ステップは、追加の労働力と消耗品コストの原因となる。
バッチ処理とサイクル期間の延長により、スループットと運転資本効率が制限される。エネルギー価格が不安定であったり、排出規制が厳しい地域では、コストの変動が大きくなり、世界的な価格設定の枠組みの確立が複雑になる。
セグメンテーション分析
原材料別分類： 市場は原材料に基づいて、レーヨン系、PAN系、ピッチ系に分類される。
レーヨンベースのセグメントは、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想される。レーヨン繊維フェルトは、灰分が非常に低く、気孔率を正確に制御し、真空または高温環境での耐用年数が長いため、高級製品とみなされている。これらは、半導体および化合物半導体の製造、炭化ケイ素（SiC）などの結晶成長プロセスのホットゾーンに適した材料である。バナジウムレドックスフロー電池（VRFB）電極では、電解質の質量輸送と清浄度が重要である。
PANベースのセグメントは、2024年にカーボンフェルトとグラファイトフェルトの市場シェアを独占した。炉の断熱、熱処理、および一般産業用途に最適なコスト効率を提供した。広範なグローバル供給ネットワーク、簡素化された認定プロセス、およびソフトフェルト、剛性ボード、機械加工キットなどのさまざまなフォームファクターにより、PANはほとんどの改修プロジェクトや新規設置で好ましいオプションとなっている。
用途別分類： 市場は用途に基づいて、光ファイバー、炉、熱シールド、自動車排気ライニング、バッテリーなどに分類される。
炉セグメントは、耐久性の向上とメンテナンスコストの削減のニーズによって市場を支配している。これらの材料は、ソフトフェルト、剛性パネル、機械加工ボード、多層ホットゾーンアセンブリとして使用され、均一な温度分布とエネルギー効率を促進する。メーカーがスループットの向上、歩留まりの向上、脱炭素化目標の達成を目指す中、炉建設業者やオペレーターは一貫した熱管理とメンテナンス間隔の延長のためにフェルトにますます依存するようになっている。
バッテリーセグメントは、予測期間中に最も急速な成長を遂げると予想される。電力会社や産業運営者が再生可能エネルギー源を組み込んで送電網の安定性を向上させるために長期貯蔵ソリューションを拡張するにつれ、高価値プロジェクトに牽引されて検証済みの電極フェルトの需要が高まっている。
ヒートシールド部門は、予測期間中に大幅な成長を遂げる態勢が整っている。フェルトは多層スタックや複合ラミネートに統合され、厳しい熱要件や重量要件を満たすために金属箔やセラミックバリアと組み合わせられることがよくある。
エンドユーザー別分類： エンドユーザーに基づいて、市場は電気および電子、自動車、発電などに分類される。
電気および電子機器部門が市場を支配しており、需要は主に半導体、化合物半導体製造施設、太陽光発電装置メーカー、精密エレクトロニクスメーカーによる超クリーンで耐久性のあるホットゾーン材料を求めることによって牽引されている。フェルトには、結晶成長、拡散、アニーリング、真空熱処理炉などのプロセスにおける低アウトガス、寸法安定性、一貫した熱場などの利点があり、それによって歩留まりが向上し、ダウンタイムが最小限に抑えられる。このセグメントは調査期間中に8.1%のCAGRで成長すると予測されている。
発電部門もまた、予測期間中に最も急速な成長を遂げている。グリッドスケールのエネルギー貯蔵導入により、フロー電池が多孔質電極として使用される黒鉛化フェルトの恩恵を受ける、長期使用用途が推進されている。バッテリー用途は2025年には23.3%のシェアを獲得すると予想されている。
地域別市場動向
アジア太平洋地域： アジア太平洋地域は2023年に3億1,633万米ドルで圧倒的なシェアを維持し、2024年も3億4,005万米ドルでトップシェアを維持した。この地域は、主に中国、日本、そしてますます重要性を増しているインドによって牽引され、物量のハブとして機能している。
この地域では、太陽光発電（PV）および電子炉技術、金属熱処理プロセス、産業機器が広く採用されている。PANベースのフェルトは、費用対効果が高く、広く入手できるため、標準的な断熱用途で主流である。2025年には、中国のカーボンフェルト・グラファイトフェルト市場は1億7,900万米ドルに達すると推定されている。
中国は、太陽光発電、半導体、特殊金属、工業炉産業における広範なエコシステムに支えられ、この地域内で炭素および黒鉛フェルトの最大の消費者および生産者となっている。PANベースのフェルトは日常的な断熱および改修用途の市場を支配しているが、高純度のレーヨンベースのグレードは結晶成長や高度なエレクトロニクスの適格なホットゾーンで使用されている。
欧州： 欧州は今後数年間で顕著な成長を遂げると予想されている。予測期間中、この地域は全地域の中で2番目に高い6.1%の成長率を記録し、2025年には評価額1億1,466万米ドルに達すると予測されている。
欧州地域は、半導体、太陽光発電（PV）、特殊金属、研究などの分野での高純度用途に傾いている。この傾向は、認定された高温ゾーンでのレーヨンベースのフェルトの採用拡大を裏付けている。より厳格な環境基準とエネルギー効率規制により、炉の改修と多層熱シールド設計の開発が促進されている。
2025年には英国が1,690万ドル、ドイツが3,259万ドル、フランスが1,841万ドルを記録すると予想されている。
北米： 北米市場は、2025年に9,883万米ドルに達すると推定され、市場で3番目に大きい地域の地位を確保する。需要は半導体、航空宇宙、先進的な産業用熱処理セクターによって牽引されており、グリッドストレージパイロットプロジェクトや商用車の熱要件も貢献している。
この地域の購入者は、真空炉や結晶成長装置に適した認定済みの低灰断熱材を優先している。自動車プログラムでは、内燃機関、ハイブリッド車、職業車両の排気および遮熱用途にフェルト素材を指定し続けている。2025年には、米国市場は8,803万米ドルに達すると推定されている。
その他の地域： 予測期間中、ラテンアメリカ、中東、アフリカ地域では、この市場が緩やかに成長すると予想される。2025年のラテンアメリカ市場の評価額は1,790万米ドルに達すると予想されている。市場の成長は、コスト効率の高いPANベースの断熱材とカットしてフィットする遮熱コンポーネントによって推進されている。
中東とアフリカでは、GCCは2025年に1,147万米ドルの価値に達する予定である。
日本市場の特性
日本の産業では、高温環境向け素材やエネルギー関連用途で高性能なカーボンフェルトの需要が拡大している。耐熱性・断熱性・化学的安定性が評価され、多様な先端産業で採用が進んでいる。
特に二次電池や燃料電池分野では品質の均一性と信頼性が重要視されている。技術革新が市場拡大を支えるポイントとなっている。
競争環境
市場には、Mersen、SGL Carbon SE、Kureha Corporation、日本カーボン株式会社、北京長城有限公司を筆頭に、複数の大手企業が参入している。革新的な製品の発売と強力な地理的プレゼンスの拡大を伴う幅広いポートフォリオが、世界市場におけるこれらの企業の優位性を支えている。
大企業は競争力を維持するために規模、研究開発、持続可能性への取り組みを活用するが、地方企業はコスト削減と地元のインフラプロジェクトへの近さに重点を置く傾向がある。これらのプレーヤーは、市場でシェアを獲得するために、買収、拡大、パートナーシップなどの戦略を採用している。
その他の著名なプレイヤーには、HPMS Graphite、CGT Carbon GmbH、Carbon Composites, Inc.、Saginaw Carbon、Allied Metallurgy Resources LLC、Olmec Advance Materials Ltd.、Coidan Graphite Products Ltd.、Bay Carbon, Inc.、AMK Metallurgical Machinery Group Co., Ltd.が含まれる。
主要な産業動向
**2024年7月：**メルセンは、グラファイト、カーボン、およびグラファイト複合材の精製および機械加工会社であるGMIグループ（Graphite Machining, Inc.）を買収した。この新たな買収は、米国におけるメルセンのアドバンストマテリアルズ事業の拠点を補完し、静水圧、押出黒鉛、および断熱材の体積と変換能力を追加し、工場間の相乗効果を可能にする。
**2022年8月：**SGLカーボンは、ドイツのマイティンゲン拠点と北米と中国の施設で、半導体、太陽光発電、エネルギー貯蔵などの産業向けにカーボンフェルトとグラファイトフェルトの生産能力を拡大した。同社は、今後2年間で中規模の2桁の100万ユーロの投資を通じて、フェルトを含む黒鉛製品の生産能力を大幅に拡大する計画を発表した。
詳細はこちら： https://www.fortunebusinessinsights.com/jp/業界-レポート/101300
今後の展望
市場は、クリーンエネルギー技術の成長、半導体製造の拡大、高温産業プロセスの需要増加によって、安定した成長を続けると予想される。エネルギー貯蔵システムにおける応用拡大と、高純度・高性能フェルトへの需要は、今後の市場成長を支える重要な要因となる。
技術革新、特に表面処理や活性化技術の進歩により、製品性能がさらに向上し、新たな用途開拓が期待される。環境規制の強化と持続可能な製造プロセスへの移行も、市場の発展に影響を与える重要な要素である。
