伸縮性導電材料の世界市場（～2030年）: 製品別、伸縮メカニズム別、用途別

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ストラテジックス・MRCの調査によると、2024年のグローバルな伸縮性導電性材料市場は$89.76億ドルと推計され、2030年までに$4,890.04億ドルに達すると予測されています。予測期間中は年平均成長率（CAGR）94.7%で成長すると見込まれています。伸縮性導電材料は、柔軟性と導電性を兼ね備えた先進型材料で、伸張、圧縮、変形しても導電性を維持することができます。これらの材料は、通常、銀ナノ粒子、カーボンナノチューブ、グラフェンなどの導電要素を、エラストマーやハイドロゲルなどの柔軟な基材に組み込んでいます。これらの材料の独自の構造により、伸ばしたり曲げたりしても電気を導くことが可能であり、ウェアラブルエレクトロニクス、柔軟なセンサー、スマートテキスタイルなど、柔軟性が求められるアプリケーションに非常に適しています。
国立学術会議出版局の報告書によると、欧州連合の「未来と新興技術（FET）フラッグシッププロジェクト」は、ビジョンを実現するための大規模な科学主導の研究プロジェクトです。

市場動向：

推進要因：

ウェアラブルデバイスの需要拡大

ウェアラブルデバイスの需要拡大により、次世代のフレキシブルエレクトロニクスに欠かせない伸縮性導電材料の開発が飛躍的に進んでいます。スマートウォッチや健康モニタリングデバイスなどのウェアラブル技術には、人体の動的で伸縮性のある表面に適応しながら導電性を維持できる材料が必要です。従来の導電性材料（金属など）は硬く、このような用途には適していません。そのため、研究者は伸縮可能な導電性材料の開発を進めており、導電性ポリマー、炭素系材料、金属ナノワイヤーなど、変形時にも電気的特性を維持できる材料が注目されています。

制約要因:

知的財産権の問題

知的財産権（IP）の問題は、伸縮性導電性材料の開発と商品化にとって大きな障害となっています。導電性と柔軟性を兼ね備えたこれらの先進型材料は、ウェアラブルエレクトロニクス、スマートテキスタイル、フレキシブルディスプレイの革新に欠かせないものです。しかし、その製造と組成は複雑であり、多くの場合、専有技術や企業秘密が関わっています。しかし、知的財産権をめぐる紛争は、重要な技術へのアクセスを制限し、訴訟やライセンス費用の増加につながり、イノベーションを阻害する要因となる可能性があります。

機会

スマートテキスタイルの需要の高まり

環境や着用者と相互作用するように設計されたスマートテキスタイルは、生地が伸びたり曲がったりしても機能を維持するために、これらの材料に依存しています。伸縮性導電性材料は、導電性ポリマー、炭素系材料、または金属ナノワイヤーから作られ、柔軟性と耐久性を備えつつ、一貫した電気伝導性を確保します。これにより、センサー、アクチュエーター、その他の電子部品を衣服やアクセサリーにシームレスに組み込むことが可能になり、健康モニタリングウェアラブル、反応型スポーツギア、インタラクティブファッションなどのイノベーションを実現します。

脅威:

製造の複雑さ

伸縮性導電性材料（SCMs）は、製造の複雑さにより重大な課題に直面しています。柔軟電子機器やウェアラブル技術に不可欠なこれらの材料は、伸縮性のあるマトリックス内に導電要素を精密に統合する必要があります。製造プロセスでは、導電性と弾性をバランスさせる必要があり、一貫して実現するのは困難です。導電性ポリマー、ナノ粒子、金属線などを柔軟な基材に組み込む技術は、高い精度と制御を要します。

COVID-19 の影響：

COVID-19 のパンデミックは、先進型エレクトロニクスやウェアラブル技術に欠かせない伸縮性導電性材料分野に大きな影響を与えました。パンデミックにより、個人用保護具（PPE）や遠隔監視装置の需要が急増し、研究者や製造業者は課題と機会の両方に直面しました。スマートテキスタイルや健康モニタリングソリューションの需要の急増により、伸縮性導電性材料の革新が進み、その柔軟性、耐久性、導電性が向上しました。これは、センサーをPPEに統合したり、遠隔健康モニタリングシステムを作成したりする際に特に重要でした。しかし、サプライチェーンの混乱とロックダウンによる実験室へのアクセス制限が、研究と生産を遅らせました。

予測期間中に最も大きなセグメントはカーボンナノチューブセグメントになると予想されています

カーボンナノチューブセグメントは、その優れた電気的、機械的、熱的特性により、予測期間中に最も大きなセグメントになると予想されています。この円筒形のナノ構造は、非常に強靭で軽量かつ柔軟性があるため、伸縮性と導電性を維持する必要がある用途に最適です。CNT をポリマーやエラストマーに組み込むと、導電性を失うことなく大きな変形に耐える複合材料を作ることができます。この特性は、従来の導電性材料では変形により機能しなくなる先進型のウェアラブル電子機器、フレキシブルディスプレイ、スマートテキスタイルの開発に不可欠です。

伸縮性幾何形状セグメントは、予測期間中に最も高い年平均成長率（CAGR）を記録すると予想されています

伸縮性幾何形状セグメントは、幾何学的な設計が性能を向上させる点に焦点を当て、予測期間中に最も高いCAGRを記録すると予想されています。このセグメントは、柔軟で伸縮可能な構造と導電性材料の統合により、変形時でも機能性を維持する新しい種類の電子部品の開発を探求しています。導電経路の幾何学的レイアウトを最適化することで、エンジニアは材料の伸縮、曲げ、ねじれ時における電気伝導性を向上させることができます。

最大のシェアを有する地域:

欧州地域は、推計期間中に市場最大のシェアを占めました。ウェアラブル技術やフレキシブルディスプレイなどの革新的なデバイスが普及する中、柔軟性と耐久性を維持しつつ電気伝導性を保つ材料の需要が高まっています。伸縮性導電材料は、電子機器を織物やその他の柔軟な基板に組み込むために不可欠であり、スマートテキスタイルや曲げられるガジェットなどの新製品の開発を可能にします。欧州では、この傾向が材料科学と製造プロセスの進歩を後押しし、これらの高性能材料に特化した活気ある分野を育成しています。

最も高いCAGRを有する地域:

欧州地域は、予測期間中に利益率の高い成長が見込まれています。政府規制は、この分野のイノベーションを促進する厳格な基準とインセンティブをしばしば包含しています。安全、環境影響、性能に関する明確なガイドラインを設定することで、規制当局は地域全体での研究開発を促進する構造化された環境を創出しています。例えば、欧州連合の電子廃棄物と持続可能性に関する指令は、企業が高性能かつ環境配慮型の材料を開発するよう促しています。さらに、資金援助プログラムや税制優遇措置により、この地域全体で先進型材料の開発に取り組む新興企業や老舗企業が支援されています。

市場の主要企業

伸縮性導電材料市場の主要企業には、3M Company, Advanced Nano Products Co Ltd, BASF SE, Chasm Technologies Inc, DuPont de Nemours Inc, Dycotec Materials Ltd, Indium Corporation, Osaka Organic Chemical Industry Ltd, Panasonic Corporation, Toyobo Co. Ltd ,Vorbeck Materials Corporation などがあります。

主な動向

2022年5月、Nova Centrix は、最新製品であるジェット印刷可能な金インクの発売を発表しました。Metalon® JG.line シリーズのジェット印刷可能な金インクは、生物医学やエレクトロニクスなどの用途に最適です。初期顧客には、先進的な研究開発グループ、大学、研究機関などが含まれます。このインク状の伸縮性導電材料は、ディスプレイなど幅広い用途に使用できます。

2022年3月、韓国科学技術研究院（KIST）のソフトハイブリッド材料研究センターの研究グループは、正極、負極、電解質、電流収集体、封止材を含むすべての材料が印刷可能で伸縮可能なリチウム電池を発表しました。この電池は、1,000回以上の繰り返し引き伸ばし後も性能を維持し、50%以上の高い伸縮性と、空気中での長期安定性を示しました。この画期的な製品は、伸縮性導電性材料市場の大部分を占める可能性があると予測されています。

対象製品:

• カーボンナノチューブ

• グラフェン

• その他の製品

対象の伸縮メカニズム:

• パーコレーションネットワーク

• 伸縮性幾何学

• 内在的伸縮性充填剤

対応アプリケーション:

• バイオメディカル

• 太陽光発電

• ウェアラブル

• その他のアプリケーション

対応地域:

• 北米

o 米国

o カナダ

o メキシコ

• ヨーロッパ

o ドイツ

o イギリス

o イタリア

o フランス

o スペイン

o その他のヨーロッパ

• アジア太平洋

o 日本

・中国

・インド

・オーストラリア

・ニュージーランド

・韓国

・アジア太平洋地域その他

• 南米

・アルゼンチン

・ブラジル

・チリ

・南米地域その他

• 中東・アフリカ

・サウジアラビア

・アラブ首長国連邦

・カタール

・南アフリカ

・中東・アフリカ地域その他

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