グリーンケミストリー向け不均一触媒市場規模、タイプ別、プロセス別、最終用途別、成長予測、2025年～2034年

グリーン化学用異種触媒市場規模

グリーン化学用異種触媒の世界市場は、2024年に41億ドルの規模に達し、2025年には44億ドルに成長し、2034年には87億ドルに達すると予測されています。これは、Global Market Insights Inc.が発表した最新レポートによると、年平均成長率（CAGR）は8%です。

• COVID-19のロックダウン期間中、異種触媒はその成長能力を示しました。グリーン化学および異種触媒の分野における研究開発活動は成長し、2023年には4,230件以上の査読付き論文が発表され、2019年から8%増加しました。産業界では、国際エネルギー機関（IEA）が報告したように、Ni-Mo水素化処理触媒の影響により、再生可能ディーゼルの生産量が22%増加し、6.8 Mtに達しました。経済状況が厳しい中でも、精製プロセスにおける硫黄およびCO2排出量の規制に対応するため、精油所は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、産業界の触媒に影響を与える規制が確立されました。
  
• 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、製造業者は地球豊富なスピネル酸化物やゼオライトを検討するようになりました。それでも需要は衰えませんでした。中国の「14次5カ年計画」では、2025年までに20 Mtのバイオベース化学物質を目指しており、ZrベースのMOF触媒に対して助成金が交付されました。ZrベースのMOF触媒は学術的に大量生産され、Web of Scienceでは5,110件のグリーンカタリシス論文が記録され、全体の化学分野の成長に4%増加しました。アメリカとカナダでは、CO2をエチレンに変換する産業デモンストレーションが行われ、Ag/CeO2触媒を使用し、8,000時間で65%のファラデー効率を達成し、大規模な応用に対するスケーラビリティと経済的な耐久性を証明しました。
  
• 2023-2024年は、気候変動と持続可能な開発に関連する地政学的問題に焦点を当てた異種グリーンカタリシスの使用が中心となっています。アメリカのインフレ削減法（$369 Bの気候予算）により、アンモニアおよび触媒SAF、プラスチックリサイクルイニシアチブに対して26億ドル以上の投資が行われました（DOE Loan Office、2023）。IRENAは、アンモニアの化学合成を主に推進する電力から化学合成への30倍の増加を予測しており、アルカリ-Ni触媒を使用して2030年までに15 GWの電力から化学物質を生産し、1 kgあたり$50のコストを達成することを目指しています。2024年には、12%のノーベル化学賞が異種触媒分野に授与される見込みであり、この分野がニッチからメインストリームに移行していることを示しています。
  

グリーン化学用異種触媒市場の動向

• 地球豊富金属の代替—2022年には、パラジウムとルテニウムの価格がLMEでそれぞれ38%と11%上昇し、製造業者はFe-Niスピネル酸化物やCuおよびMnペロブスカイトをゼオライトでカプセル化したような、より経済的な代替品を検討するようになりました。2023年のClariantのCATOFIN®の更新では、60%のCrがマグネシウムアルミナに置き換えられ、プロパン脱水素化収率が維持され、価格ヘッジがR&D全体の主要な目標であることをさらに示しています。 
  
• CO₂-to-Xのパイロットが研究室から現場に移行—国家のネットゼロ計画に対応した産業デモンストレーション活動が増加しています。Twelveの2023年のサクラメントユニットは、Ag/CeO₂を使用して年間150 tのCO₂を電気メタノールに変換しています。gas-diffusion 電極は、Runcornのポリオール工場でZn–Cr触媒を用いて、プロピレン酸化物を除去し、捕集したCO₂を加えます。このような可視性は、e-ジェット燃料用の固体触媒に対するベンチャー取引を、前年比45%増加させています。
  
• AI駆動型設計とデジタルツイン— 信じがたいことに、高スループットDFTスクリーニングに数週間かかる作業が、Google DeepMindの2023年GNoMEモデルによって一晩で完了しました。このモデルは220万個の安定した無機結晶を予測し、瞬時に700個の触媒表面を有望なものとして特定しました。同様の結果が、AspenTechのツインを用いて脱活性化をシミュレーションし、パイロットサイクルを30%削減するBASFでも得られています。現地分光法とクラウド分析を組み合わせることで、コンセプトから工場までの期間が短縮され、この傾向はデータネイティブの新規参入者を引き寄せています。
  
• プラスチックとバイオマスの触媒循環— EUの2024年包装規制では、25%のリサイクル素材を義務付けることになり、95%の選択性でPETをモノマーに脱重合する固体酸性ゼオライトへの関心と投資がさらに高まっています。バイオマスとTopsoeのHEFA工場では、独自のCo-Mo触媒を用いて、2020年以来、使用済みの調理油をSAFに70%転換しています。同時に、廃棄物から価値を生み出すチャネルが、二桁成長する触媒需要の基盤となっています。
  

グリーン化学用異種触媒市場分析

タイプ別では、市場は金属ベース触媒、金属酸化物触媒、ゼオライトベース触媒、金属有機フレームワーク（MOFs）、炭素ベース触媒に分類されます。金属ベース触媒セグメントは2024年に14億ドルの価値があり、2025-2034年に7.6%のCAGRで拡大すると予測されています。

• 製造業者は、パラジウム豊富な配合を豊富なNi、Cu、Fe合金や混合酸化物ペロブスカイト類似体に置き換え、材料費を40%削減しています。並行するR&Dでは、貴金属の微粒子をベース骨格と組み合わせることで—Pt-NiナノクラスターやAu-CeO₂など—反応速度を維持しつつ価格変動に対応しています。このような二元金属システムの特許は2023年に28%増加しました。
  
• 建築工学は第二のビジネス波です。階層型ゼオライト、欠陥豊富なZr-MOF、グラフェンで包まれたCoナノ粒子は、拡散経路を短縮し、安定性を向上させ、工場の触媒寿命を8,000時間以上に延ばしています。AI駆動型表面モデリングとサブスクリプション型再生契約を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し、ユーザーに15%低い運用費用を提供しています—これは、アジア太平洋地域の調達でESG条項が厳格化する中で重要です。
  

プロセス別では、グリーン化学用異種触媒市場は、酸化プロセス、水素化と還元、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に分類されます。酸化プロセスは2024年に11億ドルの価値があり、2025-2034年に7%のCAGRで拡大すると予測されています。

• 脱炭素化目標は、反応クラスを電気化、低温プラットフォームに収束させています。酸化と水素化は、水電解装置を共有することが増えており、OPEXをガスから再生可能エネルギーにシフトさせています。Electracyのようなスタートアップは、NiFe/CoP電極を用いて酸素発生と選択的水素化を行い、CO₂を45%削減しています。その結果、化学的および電気化学的条件下で性能を証明するクロス互換性のある異種触媒の需要が急増し、ESG目標が厳格化する中で、ベンダーに有利な立場を与えています。
  
• プロセス強化の第二波は、さらに複雑なプロセスに焦点を当てています。連続フロー式マイクロリアクターは、現在、1つのスキッド内で酸塩基反応、C-C結合、光触媒反応をマルチプレクス化することが可能になり、溶媒使用量を30%削減し、サイクル時間を半分に短縮しています。2023年のJohnson Mattheyの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され、デジタルで監視されるツインモデルとして運用され、カートリッジの現地での補給は遠隔で制御され、定期収益を生み出すとともに、エンドユーザーのScope-3会計およびカーボンコンプライアンス要件を満たしています。

用途別では、グリーン化学用異種触媒市場は石油化学・精製、精密化学・製薬、環境応用、ポリマー・プラスチック生産に分類されます。石油化学・精製セグメントは最大で、2024年には13億ドルの規模に達し、2025年から2034年の間にCAGR8.9%で成長すると予測されており、2024年の全体市場シェアの31.3%を占めます。

• 精製は依然として異種触媒の大部分を消費していますが、ビジネスモデルは変化しています。水素化処理ユニットは現在、NiMo触媒下で牛脂や使用済み食用油を処理し、Euro 6およびIMO 2020の硫黄規制を満たしています。再生されたFCC（流動触媒クラッキング）は、目的別プロピレン収率を追求しています。芳香族化合物の最大化のために、精製スキッドはPt-Sn合金で改修され、従来の防御的な運用をダイナミックで利益を生む資産プレイに変えています。 
  
• 上記に比べて、精製セクターのダウンストリーム統合運営はより進化し、複雑になっています。同時に、新しいMnOxおよびCuZnO触媒は、1.5 t d-¹メタノールダウンドラフトVOC（揮発性有機化合物）除去触媒を通じてCO₂メタノール変換を実証し、ゼオライト系プロピレンブースターはポリオレフィンの精製を強化し、化学的にリサイクルされたポリオレフィンを支援しています。

• 北米のグリーン化学用異種触媒市場は、2024年に12億ドルの規模に達し、インフレ削減法によるインセンティブにより、2034年までに26億ドルに成長すると予測されています。市場は2024年に9億8690万ドルの規模で、2034年までに20億ドルに達すると予測されています。
  
• 貸付保証と45V水素税額控除は、CO₂-エチレン、e-ジェット燃料、再生可能ディーゼルプラントの規模拡大を支援し、Johnson Matthey、Albemarle、Twelveなどの新興企業が製造する耐久性のあるAg、CuZn、NiFe触媒に対する安定した需要を保証しています。 
  
• 同時に、米国のシェール派生物は、ハイブリッド電気-熱式リアクターに安価な原料を提供しています。運営者は、触媒、デジタルツイン、METAL買戻しスキームをパッケージ化した複数年サービス契約を増やしており、これらは国内サプライチェーンの改善と強化、価格変動の低減を目的として設計されています。   
  
• ヨーロッパは2024年に10億ドルの市場規模を持ち、2034年には22億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2億1230万ドルで、2025年から2034年の間にCAGR7.6%の成長が予測されており、循環型経済指令の深化が主な要因です。 
  
• ドイツの精製業者が水素クラッキング装置を改修して廃油の共同処理を行う一方で、化学大手企業はプラスチックの脱重合化にMn促進ペロブスカイトを試験運転しています。
  
• アジア太平洋地域は、2024年の13億ドルから2034年の29億ドルに市場規模が拡大すると予想されており、主に大規模な精製所のアップグレードと積極的なネットゼロ政策によるものです。中国の市場規模は2024年に6億1200万ドルで、2025年から2034年の間に年率8.3%の成長が見込まれています。 
  
• 中国の国営プロパン脱水素化、バイオジェット燃料、CO2からメタノールへの複合施設が急速に拡大し、ゼオライトやNi-Mo、Ag-CeO2触媒への需要が高まっています。国内生産者は希土類資産を確保し、入力コストを削減し、BASF、Clariant、Topsoeとの長期契約を締結しています。 
  
• 2024年、ラテンアメリカ地域のグリーン化学用異種触媒市場規模は3億1200万ドルに達し、2034年には6億400万ドルに成長すると予想されています。これは地域の大規模なバイオマス供給と積極的なリサイクル政策によるものです。ブラジル市場は2024年に1億1600万ドルの価値があり、2025年から2034年の期間に年率7.4%の成長が見込まれています。
  
• ブラジルのバイオ精製所は、バガスを合成ガス、エタノール、大豆油に変換するために必要なCo-Mo、CuZnO、ゼオライト触媒を生産しています。これにより、RenovaBioクレジットが解放され、輸出用のSAFが生産されます。
  
• 中東およびアフリカ地域は、2024年の2億1200万ドルから2034年には4億400万ドルに成長すると予想されています。サウジアラビア市場は2024年に1億ドルの価値があり、2025年から2034年の間に年率8.1%の成長が見込まれています。 
  
• サウジアラムコとSABICは、ビジョン2030の下、タロウとピロリシス油の共同処理のために水素処理装置を改修し、新しい固体酸化アンモニア電気触媒とNEOMのトップクラスのアンモニア供給契約（TopsoeとBASFから）を導入しています。また、戦略的なピロリシス油プロジェクトに共同で資金を提供しています。
  
• ジュバイルとダンマームの新しい再生ハブは、FCCおよび水素クラッキング触媒のターンアラウンド時間を短縮しています。これらのハブは、現地化インセンティブと組み合わせて、スキル労働力の開発と育成に不可欠であり、ヨーロッパのライセンサーとの合弁事業技術移転契約につながっています。
  

グリーン化学用異種触媒の市場シェア

• BASF SE、Clariant AG、Evonik Industries AG、Johnson Matthey plc、Albemarle Corporationは、2024年のグローバル市場の43.6%のシェアを占めています。
  
• BASFは、市場の約10.9%の異種グリーンカタリティック収益を占めています。これは、彼らの生涯サイクル再生サービスと完全統合された金属調達システムによるものです。さらに、最大のゼオライトIPデスクを保有しています。彼らはオリジナルのBASFに続いて約同じ市場シェアを占めています。彼らは、主にCATOFIN®およびEnviCat®ファミリーからの効率を活用し、アジアのグリーンカタリティックシステムに合わせて石油バイオ共同処理改修を勝ち取っています。彼らは、多年性能保証を提供することで市場シェアと価格交渉力を維持しています。
  
• EvonikとJohnson Mattheyは、スペクトルの中でアジリティティアを取っており、その専門性は、ニッチ市場の触媒において、単なるビジネス規模を上回っています。Johnson Mattheyは2024年に市場シェアの約7.3%を占めており、現在、直接化学とL-Meth™およびHyMET™電気触媒の評価に乗っています。米国のパートナーと協力し、新しい先進的な持続可能な航空燃料プラントのリスクを軽減しています。
  
• 米国南部のリチウム豊富な地域から、Albemarleは塩から金属への魔法を使って、再生可能ディーゼルとCO₂-to-chemicals loops. これは、世界の収益の中単位桁のパーセンテージに寄与しています。Albemarleの層状防御構造の中で、チャージと独自のWetheredバッテリー表面科学は、バッテリーグレードの重要金属と組み合わされ、アクティブな市場形態と提携しています。
  

グリーン化学のための異種触媒市場企業

異種触媒を用いたグリーン化学産業で活動する主要プレイヤーは以下の通りです：

• BASF SE
• Clariant AG
• Evonik Industries AG
• Johnson Matthey plc
• Albemarle Corporation
  
• BASF SE: 10.9%の市場シェアを推定しており、BASFは垂直統合された金属調達と、水素化処理およびCO₂-to-methanolプラント向けの300の特許ゼオライトライブラリを活用しています。同社はSpinCat-Ni™の地球豊富な触媒を導入し、JGCとAIガイド付きの配合に関する協力を行い、生涯サービス契約を強化しました。
  
• Clariant AG: 約10%の市場シェアを保有するClariantは、クロムフリーのCATOFIN®およびEnviCat® VOC製品ラインでプラスチックのアップサイクルとバイオプロパンプロジェクトに勝利しています。Clariantは地域的な生産能力を確保し、2024年の中国・嘉興に7000万ドルの触媒工場の発表により、マンガン促進プロパン脱水素化技術を進めています。
  
• Evonik Industries AG: 約8.6%のシェアを保有するEvonikは、連続反応器での拡散経路を短縮する特殊混合酸化物およびメソポラスシリカ触媒を開発しています。同社は2023年に「Catalyst Smart Hub」をマルルに開設し、IBM Watsonモデリングと高スループットロボティクスを統合し、開発サイクルを25%短縮し、循環型プラスチック顧客に焦点を当てています。
  
• Johnson Matthey plc: 市場の7.3%を保有すると推定されており、JMは低温水素化とCO₂電気変換に特化しています。2023年のHyMET™ Ag-CeO₂ガス拡散電極の発売により、DOE助成金でベンチマークされ、JMはe-ジェット燃料プラントのライセンサーとしての地位を確立し、貴金属の回収フローを保証するリサイクルネットワークを確立しました。
  
• Albemarle Corporation: 6.8%のシェアを保有するAlbemarleは、リチウムブラインエキスパートを活用し、再生可能ディーゼル用の強アルカリ促進水素化処理触媒を製造しています。2024年のNesteとのMoUでは、ルイジアナ州に再生ユニットを共同設置し、インフレ削減法のインセンティブを活用し、Albemarleの存在を精製所FCC添加剤から新興バイオ燃料バリューチェーンに拡大することを目指しています。
  

グリーン化学のための異種触媒産業のニュース

• 2024年5月、Johnson Mattheyは電気燃料スタートアップのTwelveと長期的な関係を築き、ワシントン州の最初の商用Power-to-SAFプラントにHyME Ag-CeO₂ガス拡散電極を供給し、年間150トンのCO₂を変換しています。
  
• 2023年10月、Clariantは中国・嘉興に7000万ドルのCATOFIN触媒施設の建設を開始し、アジアの生産量を2倍にします。この施設にはマンガン促進PDHラインが含まれ、AIを使用してプロセスを分析し、スケールアップサイクルを25%削減するのに役立ちます。
  
• 2021年11月、ハルドル・トプソーは、オルステッドのヘルニング拠点に新しい8メガワットの固体酸化物電解デモプラントを導入し、新しいコバルトフリーのペロブスカイト電極を8,000時間の運転で承認し、サウジアラビアのNEOMハブにおける500MWのグリーンアンモニアプロジェクトの基盤を築きました。
  

グリーン化学の異種触媒市場調査レポートには、収益（USD億）および数量（キロトン）の推定値と予測値（2021年から2034年まで）を含む、以下のセグメントについての包括的な分析が含まれています：

市場、タイプ別

• 金属ベース触媒
  • 貴金属触媒（Pt、Pd、Rh、Au）
  • ベース金属触媒（Ni、Cu、Co、Fe）
  • 二元金属および合金システム
• 金属酸化物触媒
  • 単一金属酸化物
  • 混合金属酸化物およびペロブスカイト
• ゼオライトベース触媒
  • 合成ゼオライト
  • 階層型および改質ゼオライト
• 金属有機フレームワーク（MOFs）
  • Zr-MOFsおよびUiOシリーズ
  • Cu-MOFsおよびHKUST-1派生物
• 炭素ベース触媒
  • 活性炭およびバイオチャー
  • 炭素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、用途別

• 石油化学および精製
  • 水素化処理応用
  • 流動触媒クラッキング
  • リフォーミングおよび異性化
• 精密化学および医薬品
  • API合成
  • 特殊化学品生産
  • キラルおよびエナンチオ選択的合成
• 環境応用
  • 大気汚染対策
  • 水処理技術
  • CO₂変換および利用
• ポリマーおよびプラスチック生産
  • ポリオレフィン触媒
  • 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について提供されています：

• 北米
  • 米国
  • カナダ
• ヨーロッパ
  • イギリス
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • その他ヨーロッパ
• アジア太平洋
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • オーストラリア
  • その他アジア太平洋
• ラテンアメリカ
  • ブラジル
  • メキシコ
  • アルゼンチン
  • その他ラテンアメリカ
• 中東・アフリカ
  • UAE
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • その他中東・アフリカ