世界の熱電発電機市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

世界の熱電発電機市場の規模と成長率はどれくらいですか?

• 世界の熱電発電機市場規模は2024年に9億3000万米ドルと評価され、予測期間中に8.40％のCAGRで成長し、2032年には1億7730万米ドル に達すると予想されています 。
• 市場拡大は、廃熱回収システムの需要増加と、産業および自動車部門におけるエネルギー効率への注目の高まりによって推進されている。
• さらに、クリーンエネルギー技術と熱電材料の進歩を促進する政府の取り組みにより、さまざまな分野で熱電発電機の採用が加速し、市場全体の成長を促進しています。

熱電発電機市場の主なポイントは何ですか?

• 熱電発電機は熱を電気に変換するもので、固体の信頼性、燃費の向上、メンテナンスの必要性の低さから、自動車、航空宇宙、産業分野で注目を集めています。
• 持続可能なエネルギーソリューションへの重点の高まり、遠隔地発電の利用拡大、多段モジュールの技術的進歩は、広範な導入を支える重要な推進力となっている。
• 北米は、2024年に世界の熱電発電機市場で最大の収益シェア41.87%を占め、その牽引役となった。その主な要因は、先進的な産業インフラと、自動車および航空宇宙部門における廃熱回収システムの導入増加である。
• アジア太平洋地域の熱電発電機市場は、急速な都市化、産業オートメーションの増加、スマートエネルギー技術への投資の増加により、2025年から2032年にかけて8.7％という最も高いCAGRで成長すると予想されています。
• 廃熱回収セグメントは、未使用の熱エネルギーを回収して電気に変換する産業採用の増加により、2024年に45.6％の最大の市場収益シェアで市場を支配しました。

レポートの範囲と熱電発電機市場のセグメンテーション  

熱電発電機市場の主なトレンドは何ですか?

「IoTと産業廃熱回収の統合」

• 世界の熱電発電機（TEG）市場における顕著なトレンドは、IoTプラットフォームとの統合の進展と、産業廃熱を利用可能なエネルギーに変換することにあります。この融合により、リアルタイムの性能監視が可能になり、遠隔地や過酷な環境におけるエネルギー効率が向上します。
• 自動車、航空宇宙、石油・ガスなどの主要産業では、IoT接続されたTEGを採用して排気ガス、パイプライン、エンジンからエネルギーを採取し、外部電源への依存を減らして持続可能性を高めています。
  • 例えば、フェロテックホールディングスとグローバルパワーテクノロジーズは、発電機とコンプレッサーの廃熱を利用して遠隔測定装置に電力を供給する、オフグリッド油田監視用の高度なTEGモジュールを開発している。
• この傾向には、少量の体温や周囲の温度勾配を電気に変換してセンサーやデバイスに電力を供給するスマートウェアラブルやマイクロエレクトロニクスにおけるTEGの採用の増加も含まれています。
• この傾向は、特にリモートセンシング、宇宙ミッション、深海アプリケーションなど、小型で静かで頑丈な電源を必要とする分野で、メンテナンスフリーの電源供給を可能にすることで、エネルギーハーベスティングの状況を一変させています。
• TEGテクノロジーとAIおよびIoTの融合によりイノベーションが加速しており、企業はエネルギーの無駄を削減し、グリーンエネルギーの義務化を世界的にサポートするモジュール式で効率的かつスケーラブルなソリューションに注力しています。

熱電発電機市場の主な推進要因は何ですか?

• 業界全体で信頼性が高く、メンテナンスフリーでオフグリッドの電力ソリューションに対する需要が高まっており、特に石油・ガス、航空宇宙、軍事、医療分野の遠隔アプリケーションでは需要が高まっています。
• 2024年4月、コマツはエネルギー効率のスタートアップ企業と提携し、TEG駆動の自律型鉱山機械用センサーを開発しました。これにより、バッテリーへの依存を最小限に抑え、オフグリッドの現場でも中断のない運用が可能になります。
• クリーンエネルギー政策、二酸化炭素排出量削減目標の急増、そしてエネルギーハーベスティング技術への世界的な重点化により、廃熱を利用可能な電力に変換する熱電発電機の需要が加速している。
• 産業界は、過酷な環境でも機能し、定期的なメンテナンスやバッテリー交換の必要性を排除することで運用コストを削減できる代替電源を積極的に求めています。
• また、テルル化ビスマスやスクッテルダイトベースの熱電材料などの小型化と材料革新により、TEGはマイクロ発電とマクロ発電の両方のニーズに対してより効率的で拡張可能になっています。
• ウェアラブル電子機器、IoTデバイス、スマートセンサーノードへの関心の高まりにより、TEGの商業的範囲が拡大しており、特に消費者や業界が持続可能なポータブル電源ソリューションを求めている。

熱電発電機市場の成長を阻害する要因は何ですか?

• 熱電発電機市場における主要な課題の1つは、エネルギー変換効率が比較的低く、通常は5～8％の範囲であるため、高電力需要のシナリオでは適用が制限されることです。
  • 例えば、いくつかの産業顧客は、高負荷のリモート監視システムに電力を供給するためにTEGを使用すると非効率性があると指摘し、ハイブリッドまたは代替電源ソリューションへの依存を継続させています。
• さらに、特にテルル化物やスクッテルダイトなどの希少で高価な熱電化合物の材料費が高いため、初期費用が増加し、価格に敏感な分野での採用が妨げられています。
• さらに、新興国では熱電技術に対する認識と理解が限られているため、特に太陽光発電や電池駆動のデバイスなどのより一般的なソリューションと比較すると、市場への浸透が遅れる可能性があります。
• KryothermやTeledyne Technologiesなどの企業は、TEGの効率を向上させ、材料コストを下げるための研究に投資しているが、市場での採用を大幅に促進するには、まだ大規模なブレークスルーが必要である。
• 継続的な研究開発、費用対効果の高い材料開発、教育イニシアチブを通じてこれらのハードルを克服することは、多様な用途で熱電発電機の潜在能力を最大限に引き出すために不可欠です。

熱電発電機市場はどのように区分されていますか?

市場は、アプリケーション、垂直、タイプ、温度、ワット数、材料、コンポーネントに基づいて分割されています。

• アプリケーション別

熱電発電機市場は、用途別に廃熱回収、エネルギーハーベスティング、直接発電、コジェネレーションに分類されます。廃熱回収セグメントは、未使用の熱エネルギーを回収して電力に変換する産業分野への導入増加に牽引され、2024年には45.6%という最大の市場収益シェアを獲得し、市場を席巻しました。製造業、石油・ガス、自動車産業などの業界では、エネルギー効率の向上と運用コストの削減を目的として、熱電発電機による廃熱回収を活用しています。

エネルギーハーベスティング分野は、IoT デバイスの急増とスマート インフラストラクチャおよび民生用電子機器における自己発電型センサーの需要増加により、2025 年から 2032 年にかけて最も速い CAGR を示すことが予測されています。

• 垂直方向

熱電発電機市場は、垂直市場に基づいて、自動車、航空宇宙・防衛、海洋、産業、コンシューマー、ヘルスケア、石油・ガス、鉱業、通信に分類されます。自動車分野は、特に電気自動車やハイブリッド車において、バッテリー充電や廃熱利用を目的とした車両への熱電発電機の搭載が増加していることから、2024年には28.3%という最大の市場収益シェアを獲得しました。

航空宇宙および防衛部門は、衛星、無人車両、遠隔監視システムにおける小型でメンテナンスフリーの電源の導入増加により、予測期間中に最も高い成長率を記録すると予想されます。

• タイプ別

タイプ別に見ると、市場はシングルステージ型とマルチステージ型の熱電発電機に分類されます。シングルステージ型は、汎用発電用途での幅広い利用と、低温から中温の用途への適合性により、2024年には61.7%の収益シェアで市場をリードしました。

マルチステージセグメントは、高温勾配下で動作し、航空宇宙、産業、科学アプリケーションでより高い効率を実現する能力に支えられ、最も急速な成長が見込まれています。

• 温度別

温度に基づいて、市場は低温（80℃未満）、中温（80～500℃）、高温（500℃超）に分類されます。中温セグメントは、自動車排ガス回収、産業用ボイラー、発電機への適用性に牽引され、2024年には49.2%という最高の収益シェアで市場をリードしました。

高温セグメントは、長期間のミッションに極端な熱勾配が利用される航空宇宙および宇宙探査業界からの需要の増加により、最も速い CAGR で成長すると予想されています。

• ワット数別

ワット数に基づいて、市場は低電力（<10W）、中電力（10～1kW）、高電力（>1kW）に分類されます。中電力セグメントは2024年に40.9%と最大の市場シェアを占め、石油・ガス監視システム、リモートセンサー、産業用アプリケーションで広く利用されています。

低電力セグメントは、特にウェアラブル電子機器、バイオメディカルデバイス、小型 IoT センサーへの導入の増加により、最も速い CAGR で成長すると予測されています。

• 素材別

材料別に見ると、市場はテルル化ビスマス、テルル化鉛、その他の材料に分類されます。テルル化ビスマスセグメントは、低温から中温における優れた熱電効率と、商用および民生用デバイスへの幅広い適用性により、2024年には56.8%の市場シェアを獲得し、市場をリードするでしょう。

テルル化鉛セグメントは、航空宇宙や深宇宙ミッションなどの高温用途における熱安定性と性能が評価され、最も高い CAGR で拡大すると予測されています。

• コンポーネント別

コンポーネント別に見ると、市場は熱源、熱電モジュール、冷却側、電気負荷に分類されます。熱電モジュールセグメントは、すべてのTEGシステムにおける中核的なエネルギー変換ユニットであるため、2024年には48.6%と最大の収益シェアを占めました。

熱源セグメントは、熱エネルギー捕捉の進歩と、産業および自動車用途向けの拡張可能でコスト効率の高い熱交換器技術の開発により、最も高い成長率を達成すると予想されています。

熱電発電機市場で最大のシェアを占める地域はどこですか?

• 北米は、2024年に世界の熱電発電機市場で最大の収益シェア41.87%を占め、その牽引役となった。その主な要因は、先進的な産業インフラと、自動車および航空宇宙部門における廃熱回収システムの導入増加である。
• この地域でのエネルギー効率への強い重点、持続可能な代替エネルギーへの意識の高まり、そしてクリーン電力イニシアチブに対する政府の支援が市場を前進させている。
• さらに、主要企業の存在と、この地域の防衛および宇宙探査アプリケーションへの多額の投資により、重要な垂直分野における熱電発電機の導入が促進されています。

米国熱電発電機市場の洞察

2024年には、熱電材料の研究開発の活発化と政府の省エネ支援策に支えられ、米国が北米市場シェアを独占しました。米国では、オフグリッド電力と熱回収が不可欠な自動車、航空宇宙、軍事用途において、熱電発電の採用が顕著になっています。さらに、米国の大手企業や学術機関は革新的な熱電技術に多額の投資を行っており、市場拡大を牽引しています。

欧州熱電発電機市場の洞察

ヨーロッパは、厳格な環境規制と産業エネルギー効率への注力により、着実な成長が見込まれています。ドイツ、フランス、英国では脱炭素化への動きが加速しており、廃熱回収用途における熱電発電機の導入が増加しています。さらに、再生可能エネルギーの統合とエネルギーハーベスティングソリューションを支援する政府プログラムも、地域全体での市場導入をさらに加速させています。

英国の熱電発電機市場の洞察

英国では、スマートグリッドインフラへの投資、クリーンエネルギー目標、そして遠隔地や危険な環境におけるメンテナンスの少ないエネルギーハーベスティングシステムへの需要の高まりにより、市場が勢いを増しています。ゼロエミッション目標への移行と、エネルギーハーベスティング機能を組み込んだ民生用電子機器の革新の高まりも、市場の成長を支えています。

ドイツの熱電発電機市場の洞察

ドイツの市場は、その強力な製造基盤と自動車および産業工学におけるリーダーシップによって牽引されています。同国は、産業プロセスにおける廃熱回収のために熱電発電機を積極的に導入しています。さらに、半導体熱電材料と再生可能エネルギーシステムの研究への重点化が進み、市場見通しにプラスの影響を与えています。

熱電発電機市場で最も急速に成長している地域はどこですか?

アジア太平洋地域の熱電発電機市場は、急速な都市化、産業オートメーションの進展、スマートエネルギー技術への投資増加を背景に、2025年から2032年にかけて8.7%という最も高い年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。中国、日本、インドなどの国々は、産業全体におけるエネルギー効率の向上に注力しており、発電や廃熱利用のための熱電発電機の導入が増加しています。さらに、クリーンエネルギーを推進する政府の取り組みや、自動車・電子機器製造セクターの拡大も、この地域の成長をさらに後押ししています。

日本における熱電発電機市場の洞察

日本市場の成長は、国内の強力な技術革新文化、自動車の電動化の進展、そして小型で効率的な電力ソリューションへの需要に支えられています。宇宙、防衛、スマートインフラにおける熱電発電機の採用は着実に増加しており、大学と産業界の継続的な連携により、これらのデバイスを支える材料科学の進歩が進んでいます。

中国熱電発電機市場の洞察

中国は、産業活動の急増、スマートシティにおけるエネルギーハーベスティングの需要、そして熱電部品の強力な国内サプライチェーンに牽引され、2024年にはアジア太平洋地域で最大のシェアを占めました。クリーンで効率的なエネルギー源の推進を目的とした政策の下、中国は自動車、航空宇宙、製造業などの分野において熱電システムを積極的に導入しており、地域および世界の市場動向に大きな影響を与えています。

熱電発電機市場のトップ企業はどれですか?

熱電発電機業界は、主に次のような老舗企業によって牽引されています。

• コヒレント社（米国）
• グローバルパワーテクノロジーズ（カナダ）
• フェローテックホールディングス（日本）
• コマツ（日本）
• 京セラ株式会社（日本）
• アナログテクノロジーズ社（米国）
• RIF（米国）
• クリオテルム（ロシア）
• TECマイクロシステムズ（ドイツ）
• アラインソーシングLLC（米国）
• テレダイン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド（米国）
• Micropelt GmbH（ドイツ）
• クリスタル株式会社（ロシア）
• カスタム・サーモエレクトリックLLC（米国）
• 北京恵茂冷却設備有限公司（中国）
• セイムスカイデバイス（米国）
• エコジェンテクノロジー（ロシア）
• グレース・テクノロジーズ（米国）のPerpetua Power

世界の熱電発電機市場の最近の動向は何ですか?

• 2025年1月、Same Sky Devicesは、産業廃熱回収用途向けに特別に設計された、出力5.4W～21.6Wの熱電発電モジュールの新製品ラインを発表しました。この発売により、同社のエネルギーハーベスティングおよび産業サステナビリティソリューションにおける地位が強化されると期待されます。
• 2023年5月、コヒレント社と三菱電機株式会社は、200mm技術プラットフォームを用いたSiCパワーエレクトロニクスの量産を共同で推進するための覚書を締結しました。この協業は、電力効率の高い熱電変換技術および半導体技術の革新を加速させることを目的としています。
• 2023年1月、グローバル・パワー・テクノロジーズは、天然ガスを動力源とする熱電発電機「Sentinel」を発表しました。この発電機は、ミッションクリティカルな環境や危険な環境において、最大8Wの連続直流電力を供給します。この革新は、GPTが耐久性の高いオフグリッド電力ソリューションを提供するというコミットメントを裏付けています。
• 2022年10月、グローバル・パワー・テクノロジーズは、高い信頼性、燃費効率、そして排出量の削減を実現する最先端の電力ソリューションであるMX PrimeGen発電機を発表しました。このモデルは、NASAのアポロ計画で使用されたTEG技術を含む、GPTの豊富な実績を基盤としています。
• フェローテックホールディングス株式会社は、2020年7月、マイクロ熱電モジュールで知られるロシア企業RMT Ltd.の株式78%を取得し、技術力の向上と熱電製品ポートフォリオの拡充を目指しました。

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