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粉末冶金市場における新たなフロンティアの開拓

将来の市場成長は先端材料と大量生産能力にかかっている

• 量産における金属バインダージェッティングの台頭：金属バインダージェッティング技術が試作段階から実用的な量産方法へと成熟するにつれ、大きなビジネスチャンスが生まれています。2024年に導入されるGEアディティブのバインダージェットラインシリーズ3のようなシステムは、年間数万個の部品を生産するように設計されており、従来の量産方法と直接競合します。デスクトップメタルのプロダクションシステム™ P-50は、現在、1日あたり最大2,200kgのニッケル基超合金を処理できます。この生産規模の飛躍的な拡大により、数百万個の複雑な部品をコスト効率よく生産できるようになり、粉末冶金市場において、これまで経済的に採算が取れなかった家電製品や産業機械などの用途への進出が期待されます。
• 極限環境用途向け高エントロピー合金（HEA）： HEA粉末の商業化は、収益性の高い新たなフロンティアを開拓します。5種類以上の主要元素を含むこれらの新素材は、比類のない強度、延性、そして高温耐性を兼ね備えています。2024年には、6K Additiveなどの特殊粉末メーカーが、極超音速防衛や次世代ガスタービン用途向けにカスタマイズされたHEA粉末の供給を開始しました。2025年には、550万ドルの政府助成金を受けた研究イニシアチブが、1200℃を超える高温でも持続的に動作可能なHEA部品の開発を目指しており、性能が価格に見合う高価値市場セグメントを創出します。

粉末冶金市場を再形成する新たな需要ドライバー

宇宙探査が粉末冶金による付加製造を新たな高みへ

急成長する民間宇宙産業は、粉末冶金法に基づく積層造形による部品へのかつてない需要を生み出しています。企業は、軽量で精巧かつ高強度な部品を短納期で製造することを求めています。Velo3Dは、2025年第1四半期にSpaceX社に8台目と9台目のSapphire XCプリンターを納入する予定であり、この分野におけるこの技術への依存度の高さを物語っています。部品の規模も拡大しており、2024年に発売されるSapphire XC 1MZプリンターは、直径600mm、高さ1000mmという巨大な造形体積を特徴としており、より大型のモノリシックロケット部品の製造を可能にします。

粉末冶金市場の需要は、目に見える性能と効率性の向上によって牽引されています。3Dプリントされたロケットエンジンのインジェクターヘッドは、100を超える個別部品を単一の最適化された部品に統合できます。2024年のケーススタディでは、複雑な衛星ブラケットのリードタイムが6か月からわずか2週間に短縮されました。成果は明らかです。Ursa Majorは、2025年に3Dプリントされたハドレーロケットエンジン30基を納入する予定です。2024年に試験に成功したLauncherのE-2エンジンは、3Dプリントされた銅合金の燃焼室を備えています。NASAも投資しており、2024年には新しいAM技術に250万ドルの助成金を割り当てています。目標は性能とコストの削減であり、ESAのPrometheusプログラムは、2025年までにエンジン製造コストを100万ユーロに引き下げることを目指しています。

持続可能なエネルギーインフラは、高度な粉末冶金コンポーネントソリューションに依存しています

持続可能なエネルギーへの世界的な移行は、粉末冶金市場に新たな重要な需要源を生み出しています。特にグリーン水素の製造は、特殊な粉末冶金部品に大きく依存しています。GKNシンターメタルズは需要に応えるべく生産規模を拡大し、2025年までに電解槽用多孔質輸送層（PTL）を150万平方メートル生産することを目標としています。このエコシステムを支えるため、フラウンホーファーIFAMのパイロットプラントが2024年に開設され、燃料電池用バイポーラプレートを年間20万枚生産できる能力を備えています。これらの部品は、水素の製造と利用の効率向上とコスト削減に不可欠です。

粉末冶金の応用は、グリーンエネルギー分野全体に広がっています。風力エネルギー分野では、5MWタービン用の大型PM製遊星歯車は1台あたり最大500キログラムにもなり、鍛造に代わる資源効率の高い代替手段となり、歯車1台あたり400キログラム以上の材料を節約できます。太陽光発電分野では、Höganäs ABが2024年にインバーターの高周波インダクター向けに新しい軟磁性複合材料Somaloy 5Pを発表しました。エネルギー貯蔵分野でも革新が起こっており、2025年のプロジェクトでは、4キログラムの水素を貯蔵できる金属水素化物粉末を使用した固体水素貯蔵タンクの開発が予定されています。EUのクリーン水素パートナーシップもこの傾向をさらに支援し、PMベースの電解スタックを開発するためのプロジェクトに2024年に500万ユーロの資金を提供します。

セグメント分析 

自動車の生産量とコスト効率によって強化された鉄鋼の揺るぎないグリップ

粉末冶金市場における鉄鋼の圧倒的なシェアは39%に上り、そのコスト効率の高さと自動車産業からの需要の多さがそれを支えています。北米の平均的な自動車には18～23キログラムの粉末冶金部品が搭載されており、その大部分はコネクティングロッドやベアリングキャップなどの鉄鋼ベースの部品です。北米における鉄鋼粉末の総出荷量は2023年だけで290,452トンに達し、その消費規模の大きさを物語っています。新たな投資がこの優位性をさらに強化しています。例えば、アルセロール・ミッタルがスペインに建設する産業規模のアトマイザーは、2025年の稼働開始を目指しており、当初の生産能力は年間40,000トンです。鉄粉を使用したプレス・焼結プロセスの効率性により、単一のプレスで1時間あたり1,000個以上の部品を生産することが可能となり、これは自動車生産目標を達成するために不可欠な速度であり、中国では2024年4月だけで504,000台の自動車が輸出されている。

財務面および性能面のメリットは明らかです。プラネタリーキャリアアセンブリに鋼粉末冶金法を用いることで、従来の機械加工に比べて1ユニットあたり最大30ドルのコスト削減が実現します。このプロセスにより、最終密度7.2 g/cm³の部品を製造でき、重要な用途における耐久性を確保できます。高度な焼結硬化鋼合金の開発により、焼結炉（約1120℃の温度で稼働）から直接、部品の見かけ硬度35 HRAを実現できます。このような機能は粉末冶金市場にとって極めて重要であり、二次熱処理プロセスの必要性を軽減することで、年間生産台数百万台（2025年にはブラジルで275万台が予測）の車両生産における生産時間とコストをさらに削減します。

• 最近のアプリケーションでは、重量 825 グラムの鋼製粉末冶金プラネタリー キャリアが、従来製造された部品に取って代わりました。
• 世界中の自動車業界では、毎年 5 億個を超える粉末冶金ショックアブソーバー部品が使用されています。
• SAP Partsが2024年2月に設置した新しい金属粉末プレスは、1,000トンの力を発揮することができます。

金属射出成形精密エンジニアリングが市場収益を牽引

金属射出成形（MIM）プロセスは、比類のない精度で何百万もの小型で複雑な部品を巧みに製造することで、粉末冶金市場の収益の52％以上を確保しています。この技術は、最小0.1ミリメートルの壁厚や50マイクロメートル以内の許容差など、他の大量生産方法では達成が難しいレベルの詳細を備えた部品の製造が可能です。このプロセスは大量生産に非常に効率的で、一部のMIM金型は16キャビティ生産用に設計されており、1日に50,000個を超える部品を製造できます。需要は、電子機器や医療など、小型化を必要とする分野によって大きく推進されていますが、自動車分野も重要な消費者です。2024年の最初の3四半期に中国で生産された2,147万台の自動車には、MIMに最適な小型で複雑なセンサーハウジングとアクチュエーター部品が大量に必要でした。

MIMによって達成される高い物理的特性は、その成功の重要な要因です。部品は1280～1370℃の高温で焼結され、その結果、98%の密度と優れた強度、そして疲労耐性を備えた部品が生まれます。これは、2025年末までに中国で2,500万台の電気自動車が走行すると予測されており、高性能な電子部品や電力伝送部品を搭載する電気自動車にとって極めて重要です。このプロセスの汎用性により、熱処理後に1100MPaを超える引張強度を持つ17-4PHなどのステンレス鋼を含む幅広い材料の使用が可能であり、粉末冶金市場は高応力用途に不可欠なものとなっています。

• MIM テクノロジーでは、わずか 0.01 グラムから最大 250 グラムまでの質量の部品を製造できます。
• 大手MIM部品メーカーのIndo-MIMは、月間3,000万個を超える生産能力を誇ります。
• MIM で使用される原料は、通常、直径 20 ミクロン未満の金属粉末粒子で構成されます。

航空宇宙・防衛 市場の需要を牽引する重要なセクター

航空宇宙・防衛分野は、極限環境下でも性能を発揮する軽量かつ高強度な材料への妥協のないニーズにより、粉末冶金市場の52%のシェアを占めています。粉末冶金、特に積層造形技術は、大幅な軽量化を可能にします。例えば、チタンアルミニウム製のタービンブレードを使用することで、3,000kgの航空機エンジンから30～50kgの軽量化を実現できます。新たな超合金の開発は不可欠です。例えば、NASAが商品化したGRX-810合金粉末は、従来のニッケル基合金と比較して、クリープ寿命が1,000倍向上し、1,093℃の温度における強度が2倍になります。このような性能は、毎分10,000回転以上で回転するタービンディスクなどの部品にとって、譲れない条件です。

新規施設への投資は、この分野がこれらの先進材料に依存していることを浮き彫りにしています。2025年に開設予定のサンドビックの新工場では、15～45ミクロンの粒子径を精密に制御したチタンおよびニッケル粉末を生産します。この精度は、米海軍がオンデマンド修理に用いるコールドスプレーなどの技術にとって極めて重要です。コールドスプレーは、最大20kg/時の堆積速度を誇り、70MPaを超える強度の接合を実現します。融点が1300℃を超えるコバルト基超合金の使用や、1kgあたり40ドル以上の価値があるインコネル718スクラップの「スクラップ・トゥ・パウダー」モデルなどのリサイクル活動は、この高付加価値分野における粉末冶金市場の重要性をさらに強固なものにしています。

• エアバス A350 航空機 1 機には、1,000 個を超える個別の 3D プリント粉末冶金部品が搭載されています。
• 研究者らは最近、自重の120万倍以上の力に耐えられる新しいチタン合金（Ti-6Al-4V）メタマテリアルを開発しました。
• 航空宇宙グレードのチタン粉末の世界的な需要は、2026 年までに 5,000 トンを超えると予測されています。

オリジナル機器メーカー 究極の消費者が販売量を押し上げる

OEM（相手先商標製造会社）は粉末冶金市場を牽引する存在であり、数十億点もの部品を大量生産品に直接組み込むことで、市場シェアの73%という圧倒的なシェアを占めています。自動車部門は粉末冶金部品全体の70%以上を消費する、その主力産業です。一般的な乗用車には400点以上の部品が搭載されており、世界の自動車生産台数は2024年3月だけで890万台に達すると、その規模は計り知れません。トヨタをはじめとする大手OEMは、年間1,000万台を超える自動車の部品製造において、この技術に大きく依存しています。経済的なメリットも重要な要素で、複雑なギアを粉末冶金で製造すると、棒鋼から機械加工するよりも50%もコストを削減できます。

粉末冶金市場における OEM と粉末生産者の緊密な連携は、イノベーションと効率性を促進します。この関係は、将来の市場ニーズに合わせて生産を調整するために最近行われた調査で、多数の OEM を含む 500 の主要業界関係者に明確に表れています。大手航空宇宙 OEM は現在、長いサプライ チェーンへの依存を減らすため、1 時間あたり 10～20 立方センチメートルの速度で部品を製造できる社内金属 3D プリント機能に多額の投資を行っています。この直接導入により、OEM は重要な部品のリード タイムを数か月からわずか 2～3 週間に短縮できます。たとえば、フォード モーター カンパニーは、25 年以上にわたってエンジンのコネクティング ロッドに粉末冶金を使用しているパイオニアであり、OEM がこの技術の信頼性とコスト メリットに長期にわたって信頼を置いていることを実証しています。

• 自動車エンジン用粉末冶金コネクティングロッドの世界年間生産量は1億本を超えています。
• 一般的な自動車部品の粉末冶金プロセスでは、材料の無駄を 3% 未満に削減できます。
• 大手 OEM は、部品 1 トンあたり約 1,400 kWh のエネルギー入力を必要とする焼結炉でのグリーン水素の使用を目標としています。

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地域分析 

北米の先進的な製造業が粉末冶金市場の優位性を推進

北米は世界の粉末冶金市場で主導的な地位を占めており、市場シェアの39%以上を占めています。[ 1 ]この地域の優位性は、特に米国における高度な製造エコシステムに支えられています。2024年、米国政府は先端材料に45件の新たな研究助成金を割り当て、粉末冶金の革新に直接的な利益をもたらしました。投資は堅調で、AMETEKはペンシルベニア州の微粉末施設を3,000万ドルかけて拡張する計画で、2025年に完了する予定です。この成長は、急成長する積層造形セクターによっても促進されています。例えば、米国では、バインダージェッティングシステムの新しい産業設備が、2025年末までに250台に達すると予測されています。

防衛・航空宇宙部門は重要な消費者です。2024年に米国国防総省と締結された新たな契約では、1,200個の非重要航空機部品に国産チタン粉末を使用することが義務付けられています。カナダの自動車部品業界も大きな貢献を果たしており、2024年にはEVドライブトレイン用の焼結部品を推定180万個出荷しました。さらに、北米の生産者はリサイクルの最前線に立っており、モリワークスのカリフォルニア工場は、2025年までに500トンの廃金属を高品質の球状粉末に加工する予定です。米国の医療機器市場もまた重要な牽引役であり、2025年には推定85,000個の整形外科用インプラントが粉末冶金法で製造される予定です。この地域では、年間15の主要な粉末冶金研究シンポジウムも開催されています。

アジア太平洋地域の産業エンジンが粉末冶金市場の急速な拡大を促進

アジア太平洋地域は、粉末冶金市場において、膨大な生産量と国家戦略的な取り組みを特徴とする強力な拠点です。この優位性の中心は中国で、2024年には6万7000トンのタングステンを生産すると見込まれ、これは世界生産量の大部分を占めます。同年の中国のタングステン粉末総生産量は約8万6000トンでした。日本の製造業の優位性は輸出活動にも表れており、2024年には約1万2500トンの高精度焼結自動車部品が輸出されると推定されています。生産能力への投資はこの地域の優先事項であり、住友電工は2025年に開設予定の日本における新たな焼結部品工場に50億円を投資しています。

インドの粉末冶金市場も、政府による現地製造業への支援を受け、急成長を遂げています。2024年2月、マハラシュトラ州のSAP Parts社は、生産能力の増強を目的として、新たな高容量金属粉末プレス機を導入しました。インドは2030年までに2,800万台以上の電気自動車の普及を目指しており、この目標達成により粉末冶金部品の需要が大幅に増加すると予想されます。韓国もまた、巨大なエレクトロニクス産業を背景に、重要な役割を担っています。同国の半導体輸出額は2023年に約1,000億ドルに達し、粉末冶金は様々な部品の製造において重要な役割を果たしています。これを後押しするため、韓国は2025年から2027年にかけて、半導体産業向けに33兆ウォン（約232億5,000万ドル）規模の支援策を発表しました。

欧州のグリーントランジションとハイテクセクターが粉末冶金の需要を刺激

欧州の粉末冶金市場は、持続可能性と高付加価値アプリケーションへの強い重点によって特徴づけられています。ドイツは自動車部品のリーダーであり、2024年にはハイブリッド車トランスミッション用の焼結部品を420万個生産すると推定されています。スウェーデンのHöganäs ABは、スポンジ鉄生産における化石燃料の代替として、2025年第2四半期に着工予定のバイオ炭生産施設への投資により、グリーンテクノロジーの先駆者となっています。この取り組みは、2030年までに同社の直接生産排出量をほぼゼロにすることを目指しています。英国もまた、航空宇宙産業の需要に対応するため、サンドビックのオスプレイ工場が2024年にガスアトマイズ粉末の生産能力を200トン増強するなど、重要な貢献を果たしています。

先進製造業への投資は、ヨーロッパ大陸全域で活発です。欧州連合（EU）のホライズン・ヨーロッパ・プログラムは、2024年に持続可能な粉末冶金プロセスに特化したプロジェクトに15件の新たな研究助成金を割り当てました。イタリアの精密製造業は引き続き活況を呈しており、2024年には高級品や医療機器向けの複雑なマイクロMIM部品を推定2,500万個生産すると見込まれています。さらに北方では、スウェーデンのブジュフに新たな耐火物工場が3～5年以内に生産を開始する予定で、地域の生産能力が近代化されます。さらに、インドのヘガネス社アフメドナガル工場では、2024年に2基の風力タービンが新たに稼働を開始し、現在、同工場の電力の大部分を賄っています。 

最近の企業動向は粉末冶金市場への強い信頼を示している

1. IperionX が 210 万ドルの米国空軍契約を獲得 (2024 年 8 月): IperionX は、米国空軍にチタン板、棒、粉末を供給する重要な契約を獲得しました。これは、防衛部門における高度な PM 材料への依存度の高まりを浮き彫りにしています。
2. 6K が 8,200 万ドルのシリーズ E 資金調達ラウンドを完了 (2024 年 9 月):持続可能な材料のリーダーである 6K は、バッテリー材料の生産規模を拡大し、金属粉末の積層造形能力を拡張するために 8,200 万ドルを確保し、投資家の強い信頼を示しています。
3. Desktop Metal が Anzu Partners に買収される (2024 年 8 月):連邦倒産法第 11 章の申請後、バインダー ジェッティングのパイオニアである Desktop Metal の主要資産が投資会社 Anzu Partners に買収され、同社の影響力のある技術の継続が確保されました。
4. Triastek が 2,700 万ドルの資金を確保 (2024 年 7 月):医薬品 3D プリント企業 Triastek は、薬剤送達に粉末ベースの製剤を使用する Melt Extrusion Deposition (MED®) テクノロジーを進化させるため、多額の資金を調達しました。
5. Kymera International が Metallisation を買収 (2023 年 12 月):特殊材料会社 Kymera International は、金属粉末を使用する熱噴射および表面コーティング技術の主要企業である英国に拠点を置く Metallisation を買収し、ポートフォリオを拡大しました。
6. Equispheres がシリーズ B の資金調達を完了 (2024 年 6 月):カナダのアルミニウム粉末生産者は、自動車および航空宇宙部門からの高い需要に応えて、生産能力を年間 1,000 トンに拡大するための新たな資金調達を確保しました。
7. Gränges が Getek と Aleastur を買収 (2024 年 4 月):アルミニウム技術企業の Gränges は、アルミニウムビレットの生産者である Getek と、アルミニウム結晶粒微細化剤およびマスター合金の製造者である Aleastur を買収し、アルミニウムバリューチェーンの上流能力を強化しました。

粉末冶金市場のトップ企業

• アドバンストテクノロジー＆マテリアルズ株式会社（AT&M）
• アルセロール・ミッタル・パウダー
• カーペンターテクノロジー株式会社
• ExOne（デスクトップメタル）
• GKN PLC
• アトラスプレスメタルズ
• ヘーガンサスAB
• オプトメック株式会社
• レニショー PLC
• サンドビックAB
• ボクセルジェットAG
• ポレマ
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要

素材別

• チタン
• ニッケル
• 鋼鉄
• アルミニウム
• コバルト
• その他の材料

プロセス別 

• 積層造形
• 金属射出成形
• 粉末金属熱間等方圧プレス（PM HIP）

最終用途別

• OEM
• AMオペレーター

用途別

• 航空宇宙と防衛
• 自動車
• 医療・歯科
• 石油とガス
• 産業用

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 西欧
    • 英国
    • ドイツ
    • フランス
    • イタリア
    • スペイン
    • 残りの西ヨーロッパ
  • 東欧
    • ポーランド
    • ロシア
    • 東ヨーロッパの残りの地域
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • オーストラリアとニュージーランド
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • アラブ首長国連邦
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域