グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場 サイズとシェア 2025 - 2034

グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場規模

Global Market Insights Inc.が発表した最新レポートによると、世界のグリーンケミストリー向け不均一系触媒市場は 2024年に 41億米ドルと評価され、2025年の 44億米ドルから 2034年には 87億米ドルへ拡大し、年平均成長率（CAGR）8%で成長すると予測されています。
 

• COVID-19によるロックダウン期間中も、不均一系触媒は成長力を示しました。グリーンケミストリーおよび不均一系触媒分野の研究開発活動は拡大し、2023年には査読済み論文が 4,230本以上発表され、2019年と比べて論文数が 8%増加したことからも、その成長が確認されました。産業分野では、国際エネルギー機関（IEA）が、影響力の大きい Ni–Mo 水素化処理触媒を背景に、再生可能ディーゼルが 22%増加して 6.8 Mtに達したと報告しています。厳しい経済状況下でも、精製業者は、欧州連合および中国の各地域で、精製工程における硫黄および CO2 排出に関する新たな要求に対応するため、触媒への投資を継続しました。2020年には、原油価格の変動ではなく、業界の触媒に影響を及ぼす規制が変化の主因となることが明確になりました。
   
• 2022年には、サプライチェーンの混乱が大きな要因となりました。LMEにおけるアルミナとパラジウムの価格はそれぞれ 33%と 11%上昇し、配合設計担当者は、地殻に豊富に存在するスピネル酸化物やゼオライトの検討を始めました。それにもかかわらず、需要は衰えませんでした。中国の第14次五カ年計画は、2025年までにバイオベース化学品を 2,000万トン生産することを目標とし、Zrベースの MOF 触媒には助成金が交付されました。Zrベースの MOF 触媒は学術分野で生産量が増加し、Web of Scienceにはグリーン触媒に関する論文が 5,110本登録され、化学分野全体の論文増加率をさらに 4%上回りました。米国およびカナダで実施された CO₂からエチレンへの変換に関する産業実証では、Ag/CeO₂触媒が使用され、8,000時間にわたりファラデー効率 65%を達成し、大規模用途に向けた拡張可能性と経済的な持続性が実証されました。
   
• 2023〜2024年は、気候変動および持続可能な開発に関する地政学的課題を背景に、グリーンケミストリー向け不均一系触媒の利用が中心となっています。気候関連予算 3,690億米ドルを盛り込んだ米国のインフレ削減法により、アンモニア、触媒を用いた SAF、プラスチックリサイクルの取り組みに 26億米ドルを超える投資が生み出されました（DOE Loan Office、2023年）。国際再生可能エネルギー機関（IRENA）は、アンモニアの化学合成を主因として、化学品合成向け電力が 30倍に増加すると予測しています。アルカリ性 Ni 触媒の利用により、コストは 50米ドル/kg、化学品合成向け電力は 2030年までに 15 GWに達すると見込まれています。2024年には、ノーベル化学賞の 12%が不均一系触媒分野に関連すると予測されており、これは同分野がニッチ市場から主流へ移行する社会的変化を示しています。
   

グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場の動向

• 地殻豊富金属への置換— 2022年には、LMEにおけるパラジウムとルテニウムの価格がそれぞれ 38%と 11%上昇し、配合設計担当者は、より経済性の高い Fe-Ni スピネル酸化物や、ゼオライトに封入した Cu および Mn ペロブスカイトなどの代替材料を検討するようになりました。Clariantの CATOFIN®に関する 2023年の更新では、プロパン脱水素化の収率を維持したまま、クロムの 60%がアルミン酸マグネシウムに置き換えられました。これは、価格ヘッジが同分野の研究開発における主要な目標であることをさらに示しています。 
   
• CO₂から各種化学品への変換実証が研究室から現場へ移行— 国家ネットゼロ計画に対応した産業実証が相次いでいます。Twelveの 2023年のサクラメント施設では、年間 150 t の CO₂を変換します。into電気化学的メタノール using Ag/CeO₂ガス拡散電極を用いて変換する一方、Runcornのポリオール工場では、Zn–Cr触媒を用いて石油由来プロピレンオキシドを除去し、回収したCO₂を添加している。このような可視性の高まりにより、e-ジェット燃料向け固体触媒に関するベンチャー投資案件は前年比45%増加している。
   
• AI主導の設計とデジタルツイン— 驚くべきことに、かつては高スループットDFTスクリーニングに数週間を要していた作業が、Google DeepMindの2023年のGNoMEモデルによって一晩で完了した。同モデルは安定した無機結晶220万個を予測し、その中から有望な触媒表面700種を即座に特定した。同様の成果は現在、AspenTechのデジタルツインを用いて失活をシミュレーションし、パイロットサイクルを30%短縮することで、BASF向けにも実現されている。in-situ分光法とクラウド分析を組み合わせることで、構想からプラント建設までの期間が短縮され、この動向がデータを基盤とする新規参入企業を同分野に呼び込んでいる。
   
• プラスチックおよびバイオマス向け触媒循環利用— EUの2024年包装規則は再生材含有率25%を義務付ける予定であり、PETを選択率95%でモノマーに解重合する固体酸性ゼオライトへの関心と投資を一段と高めると見込まれる。BiomassおよびTopsoeのHEFAプラントでは、独自のCo-Mo触媒を用いて、使用済み食用油からSAFへの転換率を2020年以降70%高めている。これと並行して、廃棄物の価値化を実現するチャネルが、触媒需要の持続的な2桁成長を下支えしている。
   

グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場分析

主要な市場動向を把握するには

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タイプ別に見ると、グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場は、金属系触媒、金属酸化物触媒、ゼオライト系触媒、金属有機構造体（MOF）、炭素系触媒に分類される。金属系触媒セグメントの市場規模は2024年に14億米ドルに達し、2025〜2034年の年平均成長率（CAGR）7.6%で拡大すると予測される。
 

• メーカーは、パラジウムを多く含む組成から、豊富に存在するNi、Cu、Feの合金や混合酸化物ペロブスカイト類似体へ切り替え、材料費を40%削減している。同時に、貴金属微粒子と卑金属を基盤とする骨格を組み合わせる研究開発も進んでおり、例えばPt-NiナノクラスターやAu-CeO₂によって、触媒回転頻度を維持しながら価格変動を抑制している。このような二元金属系に関する特許は、2023年に28%増加した。
   
• 構造設計は、次の事業機会となっている。階層型ゼオライト、欠陥の多いZr-MOF、グラフェンで包んだCoナノ粒子は、拡散経路を短縮して安定性を高め、プラントが連続運転で触媒寿命を8,000時間超まで延ばすことを可能にする。AI主導の表面モデリングおよびサブスクリプション型の再生契約と組み合わせることで、サプライヤーは継続的な収益を確保するとともに、ユーザーに15%低い運用費を提供できる。これは、アジア太平洋地域の調達においてESG条項が厳格化するなかで重要となっている。
   

プロセス別に見ると、グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場は、酸化プロセス、水素化・還元、酸塩基触媒反応、C-C結合形成反応、光触媒・電極触媒プロセスに分類される。酸化プロセスの市場規模は2024年に11億米ドルに達し、2025〜2034年には年平均成長率（CAGR）7%で拡大すると予測される。
 

• 脱炭素化目標により、各種反応が電化された低温プラットフォームへと集約されている。酸化反応と水素化反応では、水電解インフラを共同利用するケースが増えており、運用費の構成がガスから再生可能電力へと移行している。Electracyなどのスタートアップは、酸素発生反応と選択的水素化反応を切り替えられる二官能性NiFe/CoP電極を展開し、CO₂排出量を45%削減している。その結果、化学反応および電気化学反応の両方の条件下で性能を認証するサプライヤーが有利となるなか、互換性の高い不均一系触媒への需要が急増している。ESG目標が厳格化する状況も、この傾向を後押ししている。
   
• プロセス強化の第2波では、さらに複雑なプロセスに焦点が当てられています。連続フロー型マイクロリアクターでは現在、1つのスキッド内で酸塩基反応、C-Cカップリング反応、光触媒反応の各工程を多重化できるようになり、溶媒使用量を30%削減するとともに、サイクル時間を半減させています。Johnson Mattheyの2023年製 Nitro Flow® ラインは、このモデルの代表例です。触媒カートリッジはリース方式で提供され、デジタルツインとして遠隔監視されます。また、現地でのカートリッジへの再充填はオフサイトで管理されるため、年金型収益を生み出すと同時に、エンドユーザーが求めるスコープ3排出量の算定および炭素コンプライアンスにも対応します。

最終用途別に見ると、グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場は、石油化学・精製、ファインケミカル・医薬品、環境用途、ポリマー・プラスチック生産に区分されます。石油化学・精製セグメントは最大規模で、2024年の市場規模は 13億米ドルに達しました。2025〜2034年には年平均成長率（CAGR）8.9%で拡大すると予測され、2024年には市場全体の31.3%を占めました。
 

• 精製部門では現在も不均一系触媒の使用量の大半が吸収されていますが、ビジネスモデルは変化しています。水素化処理装置では、Euro 6およびIMO 2020の硫黄規制に対応するため、NiMo触媒の下で獣脂や使用済み食用油を処理するようになっています。再生されたFCC（流動接触分解）では、目的生産によるプロピレン収率の向上が追求されています。芳香族化合物の生産量を最大化するため、精製用スキッドにはPt-Sn合金が後付けされ、従来は防御的だった操業が、機動的に利益を生み出す資産運用へと変化しています。 
   
• これに対し、精製部門の川下統合操業は、現在さらに高度化・複雑化しています。同時に、新たなMnOxおよびCuZnO触媒では、1.5 t d-¹のメタノール処理能力を持つ、揮発性有機化合物（VOC）除去触媒を介したCO₂からメタノールへの変換が実証されています。また、ゼオライト系プロピレン増産触媒はポリオレフィンの精製を高度化し、化学的にリサイクルされたポリオレフィンを支えています。

この市場を形成する主要なセグメントについて詳しく知る

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• 北米のグリーンケミストリー向け不均一系触媒市場は、インフレ抑制法（Inflation Reduction Act）によるインセンティブを背景に、2024年の市場規模 12億米ドルから2034年には 26億米ドルに拡大すると予測されています。市場規模は2024年に 9億8,690万米ドルに達し、2034年には 20億米ドルに達すると予測されています。
   
• 融資保証および45V水素税額控除は、CO₂からエチレンへの変換プラント、e-ジェット燃料プラント、再生可能ディーゼルプラントの規模拡大を支えています。これにより、Johnson Matthey、Albemarle、および急速に事業を拡大している新規参入企業のTwelveが製造する、耐久性に優れたAg、CuZn、NiFe触媒に対する安定した需要が確保されています。 
   
• 同時に、米国のシェール由来製品は、電化・熱ハイブリッドリアクター向けに低コストの原料を供給しています。事業者は、触媒、デジタルツイン、買い戻し型METALスキームを一体化した包括的なパッケージを複数年のサービス契約に組み込むケースを増やしています。これらの契約は、国内サプライチェーンの改善と完結、および価格変動の抑制を目的としています。   
   
• 欧州の市場規模は2024年に総額 10億米ドルで、2034年には 22億米ドルに達すると予測されています。ドイツの市場規模は2024年に 2億1,230万米ドルであり、循環経済に関する指令の強化を背景に、2025〜2034年の年平均成長率（CAGR）は7.6%と予測されています。 
   
• ドイツの精製業者が廃油を共同処理するために水素化分解装置を改修する一方、化学大手企業は、プラスチックの脱重合に向けて Mn 促進型ペロブスカイトの実証試験を進めています。
   
• アジア太平洋地域は、引き続き世界市場をリードすると予測されています。同地域の市場規模は、大規模な製油所改修と積極的なネットゼロ政策を主因として、2024年の 13億米ドルから2034年には 29億米ドルに拡大する見込みです。中国市場の規模は2024年に 6億1,200万米ドルとなり、2025年から2034年にかけて 8.3%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。 
   
• 中国の国有支援によるプロパン脱水素、バイオジェット燃料、CO2からメタノールへの転換コンプレックスは急速に拡大しており、ゼオライト触媒、Ni-Mo触媒、Ag-CeO2触媒への強い需要を生み出しています。一方、国内生産企業は希土類資産を確保し、投入コストを削減するとともに、BASF、Clariant、Topsoeと長期契約を締結しています。 
   
• 2024年、ラテンアメリカ地域におけるグリーンケミストリー向け不均一系触媒市場の規模は 3億1,200万米ドルに達し、同地域でバイオマスが豊富に利用可能であり、積極的なリサイクル政策が進められていることから、2034年には 6億400万米ドルに拡大すると予測されています。ブラジル市場の規模は2024年に 1億1,600万米ドルとなり、2025年から2034年にかけて 7.4%のCAGRで成長すると予測されています。
   
• ブラジルのバイオリファイナリーでは、バガスを合成ガス、エタノール、 大豆油に転換するために必要な Co-Mo触媒、CuZnO触媒、ゼオライト触媒の製造に触媒を活用しています。これにより、RenovaBioクレジットの活用と、輸出向け規格のSAFの生産が可能になります。
   
• 中東・アフリカ市場は、2024年の 2億1,200万米ドルから2034年には 4億400万米ドルに拡大すると予測されています。 サウジアラビア市場の規模は2024年に 1億米ドルとなり、2025年から2034年にかけて 8.1%のCAGRで成長すると予測されています。
   
• Vision 2030の下で、Saudi AramcoとSABICは、水素化処理装置を改修して獣脂と熱分解油を共同処理できるようにするとともに、固体酸化物型アンモニア電極触媒を新たに導入する予定です。また、TopsoeおよびBASFからのアンモニア調達について、NEOMとの上位層向け供給契約を締結し、戦略的な熱分解油プロジェクトに共同出資しています。
   
• ジュバイルとダンマームに新設された再生ハブにより、FCCおよび水素化分解触媒のターンアラウンドタイムが短縮されています。これらのハブは、現地化促進策と相まって、熟練人材の育成・誘致に重要な役割を果たしており、欧州のライセンサーとの合弁による技術移転契約につながっています。
   

グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場のシェア

• BASF SE、Clariant AG、Evonik Industries AG、Johnson Matthey plc、Albemarle Corporationの5社は、2024年の世界市場で 43.6%の市場シェアを占めました。
   
• BASFは確固たる地位を維持し、市場におけるグリーンケミストリー向け不均一系触媒の売上高の約 10.9%を占めています。これは、原料調達から使用後の再生までを網羅するサービスと、完全統合型の金属調達システムによるものです。さらに、ゼオライト知的財産（IP）の強化された蓄積において最大規模を有しています。同社は、元のBASFに次ぐ位置にあり、ほぼ同等の市場シェアを確保しています。同社は、主に CATOFIN® および EnviCat® ファミリーを中心とする製品ポートフォリオの効率性を活用し、アジアにおける石油・バイオ原料共同処理向けの改修案件を獲得するとともに、グリーン触媒システムとの整合を図っています。また、複数年の性能保証を提供することで、市場シェアと価格決定力を維持することが多くなっています。
   
• EvonikとJohnson Mattheyは、市場において機動性に優れた層に位置付けられます。両社はニッチ市場向け触媒に特化しており、その専門性が事業規模そのものを明確に上回っています。Johnson Mattheyは2024年に約 7.3%の市場シェアを占めており、現在は、L-Meth™および HyMET™ 電極触媒と結び付いた直接化学分野の評価の高まりを捉えています。また、革新的な持続可能な航空燃料プラントにおけるリスクを低減するため、米国企業と提携しています。
   
• 米国南部のリチウム資源が豊富な事業部門で、Albemarleは塩から金属を生み出す技術を活用し、再生可能ディーゼルおよび CO₂向けの強アルカリ性触媒を構築しています。-から化学品への循環。この取り組みは、世界売上高の一桁台半ばの割合に寄与している。Albemarleの多層的な防御構造では、電荷および独自のWethered-battery表面科学が、活性市場形態学と組み合わされ、バッテリーグレードの重要金属と連携している。
   

グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場の主要企業

グリーンケミストリー向け不均一系触媒業界で事業を展開する主要企業は、以下のとおりです。

• BASF SE
• Clariant AG
• Evonik Industries AG
• Johnson Matthey plc
• Albemarle Corporation
   
• BASF SE：推定市場シェア 10.9% を有する BASF は、垂直統合型の金属調達体制と、ハイドロプロセシングおよび CO₂・メタノール転換プラント向けに 300 種類のゼオライト特許ライブラリーを活用している。同社は、地球上に豊富に存在する元素を用いた SpinCat-Ni™ 触媒を発売し、JGC と AI を活用した配合開発で協業することで、原料調達から廃棄までを対象とするサービス契約を強化している。
   
• Clariant AG：市場シェア約 10% を占める Clariant は、クロムを使用しない CATOFIN® および EnviCat® VOC 製品ラインにより、プラスチックのアップサイクルおよびバイオプロパンプロジェクトを獲得している。Clariant は地域内の生産能力を確保するとともに、マンガン促進型プロパン脱水素技術を発展させている。2024年には、中国・嘉興市に 7,000万米ドル規模の触媒プラントを建設すると発表した。
   
• Evonik Industries AG：市場シェア約 8.6% を有する Evonik は、連続反応器内の拡散経路を短縮する特殊混合酸化物触媒およびメソポーラスシリカ触媒を開発している。同社は 2023年、Marl に「Catalyst Smart Hub」を開設し、高スループットのロボット技術と IBM Watson によるモデリングを統合することで、開発サイクルを 25% 短縮し、循環型プラスチックの顧客に注力している。
   
• Johnson Matthey plc：市場の 7.3% を占めると推定される JM は、低温水素化および CO₂ 電気化学的変換を専門としている。2023年に HyMET™ Ag–CeO₂ ガス拡散電極を発売し、米国エネルギー省（DOE）の助成金によるベンチマーク評価を受けたことで、JM は e-ジェット燃料プラント向けのライセンサーとしての地位を確立している。また、貴金属の回収フローを確保するリサイクルネットワークも有している。
   
• Albemarle Corporation：市場シェア 6.8% を有する Albemarle は、リチウム塩水の専門知識を活用し、再生可能ディーゼル向けの強アルカリ促進型ハイドロプロセシング触媒を製造している。2024年に Neste と締結した覚書（MoU）では、インフレ抑制法（Inflation Reduction Act）の優遇措置を活用し、ルイジアナ州で再生ユニットを併設する可能性を検討している。これにより、Albemarle は製油所向け FCC 添加剤にとどまらず、新興のバイオ燃料バリューチェーンへ事業基盤を拡大している。
   

グリーンケミストリー向け不均一系触媒業界のニュース

• 2024年5月、Johnson Matthey は電気燃料のスタートアップ企業 Twelve と長期的な協力関係を構築し、ワシントン州で初の商用 Power-to-SAF プラントに HyME Ag-CeO₂ ガス拡散電極を供給した。同プラントは CO₂ を年間 150 t y^-1 変換する。
   
• 2023年10月、Clariant は中国・嘉興市に 7,000万米ドルを投じる CATOFIN 触媒施設の建設を開始した。同施設により、アジアでの生産量は倍増する見込みである。同施設にはマンガン促進型 PDH ラインが設置され、プロセス分析に AI を導入することで、スケールアップサイクルを 25% 短縮する。 
   
• 2021年11月、Haldor Topsoe は、Ørsted のヘアニング拠点に新設された 8 MW の固体酸化物電解実証設備を取得した。同設備では、コバルトを使用しない新型ペロブスカイト電極が 8,000時間の稼働で承認され、サウジアラビアの NEOM ハブにおける 500 MW のグリーンアンモニアプロジェクトの基盤が築かれた。
   

グリーンケミストリー向け不均一系触媒市場調査レポートには、2021年から2034年までの収益（10億米ドル）および数量（キロトン）に関する推計と予測を含む、業界の詳細な分析が掲載されています。 以下のセグメントが対象となります：

市場、タイプ別

• 金属系触媒
  • 貴金属触媒（Pt、Pd、Rh、Au）
  • 卑金属触媒（Ni、Cu、Co、Fe）
  • 二金属系および合金系
• 金属酸化物触媒
  • 単一金属酸化物
  • 複合金属酸化物およびペロブスカイト
• ゼオライト系触媒
  • 合成ゼオライト
  • 階層型および改質ゼオライト
• 金属有機構造体（MOF）
  • Zr-MOFおよびUiOシリーズ
  • Cu-MOFおよびHKUST-1誘導体
• 炭素系触媒
  • 活性炭およびバイオ炭
  • カーボンナノチューブおよびグラフェン

市場、プロセス別

• 酸化プロセス
• 水素化および還元
• 酸・塩基触媒反応
• C–C結合形成反応
• 光触媒および電気触媒プロセス

市場、最終用途別

• 石油化学・精製
  • 水素化処理用途
  • 流動接触分解
  • 改質および異性化
• ファインケミカル・医薬品
  • API合成
  • 特殊化学品の製造
  • キラル合成およびエナンチオ選択的合成
• 環境用途
  • 大気汚染制御
  • 水処理技術
  • CO₂変換および利用
• ポリマー・プラスチック製造
  • ポリオレフィン触媒反応
  • 持続可能なポリマー合成
• その他

上記の情報は、以下の地域および国を対象としています：

• 北米
  • 米国
  • カナダ
• 欧州
  • 英国
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • 欧州その他
• アジア太平洋
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • オーストラリア
  • アジア太平洋その他 
• 中南米
  • ブラジル
  • メキシコ
  • アルゼンチン
  • 中南米その他 
• 中東・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
  • 中東・アフリカその他