 | • レポートコード：MRCLC5DC05245 • 出版社/出版日：Lucintel / 2025年5月 • レポート形態：英文、PDF、約150ページ • 納品方法：Eメール（ご注文後2-3営業日） • 産業分類：化学 |
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レポート概要
| 主要データポイント：今後7年間の成長予測＝年率6％。詳細情報は下記をご覧ください。本市場レポートは、単原子合金市場におけるトレンド、機会、予測を2031年まで、タイプ別（貴金属系、遷移金属系、その他）、用途別（触媒、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、その他地域）に網羅しています。 |
単原子合金市場の動向と予測
世界の単原子合金市場の将来は、触媒およびその他の市場における機会により有望である。世界の単原子合金市場は、2025年から2031年にかけて年平均成長率（CAGR）6％で成長すると予測される。この市場の主な推進要因は、先進触媒の需要増加、持続可能な化学プロセスへの注目の高まり、燃料電池技術における応用拡大である。
• Lucintelの予測によると、タイプ別カテゴリーでは遷移金属ベースが予測期間中に高い成長率を示す見込み。
• 用途別カテゴリーでは、触媒が最大のセグメントを維持する見通し。
• 地域別では、APACが予測期間中に最も高い成長率を示すと予想される。
単原子合金市場における新興トレンド
単原子合金市場は急成長分野であり、合成手法の改善、従来型触媒を超えた応用領域の拡大、安定性とスケーラビリティに関連する課題への対応を中心に新興トレンドが展開されている。
• スケーラブルな合成手法の開発：重要な新興トレンドとして、実験室規模の合成から、高単原子負荷量と均一性を備えたSAAを生産するための費用対効果が高くスケーラブルな手法の開発への移行が挙げられる。 これには、工業生産に適した湿式化学含浸法、原子層堆積法（ALD）、電気化学的堆積技術などの探索が含まれる。
• 従来型触媒を超えた応用拡大：触媒が依然として主要な焦点である一方、単離された金属原子に起因する独自の電子的・光学的特性から、センシング、プラズモニクス、さらには先端材料の構成要素としての単原子合金の可能性を探る傾向が高まっている。
• 単一原子の安定性向上と凝集防止：反応条件下でのナノ粒子への凝集を防ぐため、担体材料上の単一金属原子の熱的・化学的安定性を高める戦略の開発が重要な新興トレンドである。これには、強い金属-担体相互作用の利用や、単一原子をホスト格子内に埋め込む手法が含まれる。
• 計算設計と予測モデリング：異なる金属-担体組み合わせにおけるSAAの触媒活性と安定性を予測するための計算手法と理論モデリングの活用が増加している。このインシリコ設計アプローチは、新規かつ効率的なSAA触媒の発見を加速することを目的としている。
• 地球に豊富に存在する金属単原子の活用：高価な貴金属への依存度を低減するため、鉄（Fe）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）などの地球に豊富に存在する遷移金属を基盤としたSAAの研究開発が様々な触媒用途で増加傾向にあり、大規模実装に向けた技術の経済的実現性を高めている。
これらの新興トレンドは、SAA技術をより実用的で汎用性が高く持続可能なものとする点に焦点を当て、単原子合金市場を再構築している。スケーラブルな合成、安定性向上、計算設計、および地球に豊富に存在する金属の利用における進歩は、多様な産業用途におけるSAAの潜在能力を完全に実現するための重要なステップである。
単原子合金市場の最近の動向
単原子合金市場では、初期の制限を克服し、これらの新規触媒材料の適用範囲を拡大することを目的とした急速な進展が見られている。
• SAA合成のための原子層堆積技術の進歩：ALD技術の最近の進歩により、支持体材料上への単一金属原子の堆積を精密に制御できるようになり、均一性が高く負荷量を調整可能なSAAが実現された。これは一貫した触媒性能にとって極めて重要である。
• 安定性向上のための封入戦略の開発：過酷な反応条件下での焼結や溶出を防止しSAAの寿命を延ばすため、多孔質担体材料への単原子埋め込みや保護オーバーレイ層の使用など、封入手法の研究が活発化している。
• 単原子触媒サイトのその場特性評価：作動中X線吸収分光法（XAS）や透過型電子顕微鏡（TEM）などの先進的なその場特性評価技術の開発・応用により、単原子レベルでの活性サイトと反応メカニズムに関する重要な知見が得られている。
• 新規反応における高活性・高選択性の実証：近年の研究では、十分に研究されたモデル反応を超え、有機変換や電気化学プロセスを含む幅広い化学反応において、SAAが卓越した触媒活性と選択性を示すことが実証されている。
• 担体材料が触媒性能に及ぼす影響の解明：担体材料の電子的・構造的特性が担持単一金属原子の活性と安定性に与える影響に関する理解が深まり、特性調整されたSAAシステムの合理的な設計が可能となっている。
これらの最新進展は、より制御された合成手法の提供、単原子触媒の安定性向上、その挙動に関する深い知見の提供、そしてより広範な化学変換やエネルギー関連プロセスへの適用範囲の拡大を通じて、単原子合金市場に大きな影響を与えている。
単原子合金市場の戦略的成長機会
単原子合金市場は、SAAの独自の利点が変革的なソリューションを提供し市場需要を牽引できる特定用途をターゲットとすることで、大きな戦略的成長可能性を秘めている。
• 燃料電池・電解槽向け電気触媒：燃料電池や電解槽における酸素還元反応（ORR）、酸素発生反応（OER）、水素発生反応（HER）¹ 向けの効率的でコスト効率の高い触媒への需要は、非貴金属ベースのSAAにとって主要な成長機会である。
• 一酸化炭素酸化と汚染物質制御：SAAは低温での一酸化炭素酸化および窒素酸化物（NOx）還元において優れた活性を示し、自動車排ガス処理や産業汚染防止において戦略的優位性を提供する。
• 精密化学合成における選択的水素化反応：医薬品や精密化学品の製造における水素化反応において、副生成物を最小限に抑えつつ高い選択性を示す特定のSAAは、重要な成長領域である。
• 二酸化炭素還元（CO2RR）による燃料・化学品製造：SAAはCO2を価値ある燃料・化学品へ電気化学的に還元する有望な触媒として研究が進められており、世界的に高まる炭素回収・利用技術への関心と合致している。
• 高度なガス検知センサー：SAAの特異的な電子特性は、環境モニタリング、産業安全、医療診断向けの高感度・高選択性ガスセンサー開発において魅力的である。
これらの主要応用分野における戦略的成長機会は、エネルギー・環境保護・化学合成における重要課題解決において単原子合金の変革的潜在力を浮き彫りにしている。高付加価値領域に焦点を当てることで、SAA市場は大幅な成長と影響力を達成可能である。
単原子合金市場の推進要因と課題
単原子合金市場の発展は、従来型触媒の限界を克服する可能性によって推進されていますが、その軌跡は商業的実現可能性に影響を与える技術的障壁や経済的考慮によっても形作られています。
単原子合金市場を牽引する要因には以下が含まれます：
1. 触媒活性と選択性の向上：活性金属サイトの最大露出と独自の電子特性により、SAAは従来のナノ粒子触媒と比較して優れた触媒活性と選択性を示すことが多くあります。
2. 貴金属負荷量の低減：貴金属の負荷量を大幅に抑えながら高い触媒性能を達成できる特性は、SAAの研究開発における主要な経済的・持続可能性の推進要因である。
3. 新たな反応経路の可能性：単離された単一金属原子の独特な電子構造は、新規な触媒反応経路を可能にし、既存プロセスの効率向上に寄与する。
4. 持続可能な触媒への需要拡大：グリーンケミストリーと持続可能な工業プロセスへの世界的関心の高まりが、SAAのような高効率・資源効率型触媒の探索を推進している。
5. ナノ材料合成・特性評価技術の進歩：原子レベルでのナノ材料合成・特性評価技術の進展は、SAAの開発と理解に不可欠である。
単原子合金市場の課題は以下の通りである：
1. 反応条件下における単原子安定性の維持：特に過酷な反応条件（高温、高圧、反応性環境）下において、単離された単一金属原子がナノ粒子へ移行・凝集するのを防ぐことは依然として重大な課題である。
2. 拡張性とコスト効率に優れた合成法：産業生産向けに拡張性・再現性・コスト効率を備えたSAA合成法の開発は、商業化の主要な障壁である。
3. 構造活性相関の理解と制御：担体上の単一原子が触媒性能を決定する具体的な環境要因に関する包括的理解は発展途上であり、合理的な触媒設計を困難にしている。
単原子合金市場は、貴金属使用量の削減と優れた触媒性能の可能性、および持続可能な技術への需要拡大によって牽引されている。単原子の安定性、スケーラブルな合成、構造活性相関の深い理解に関する課題を克服することが、SAAの商業的潜在能力を最大限に実現するために不可欠である。
単原子合金企業一覧
市場参入企業は、提供する製品品質を基盤に競争している。 主要プレイヤーは製造設備の拡張、研究開発投資、インフラ整備に注力し、バリューチェーン全体での統合機会を活用している。これらの戦略により、単原子合金企業は需要増に対応し、競争優位性を確保、革新的な製品・技術を開発、生産コストを削減、顧客基盤を拡大している。本レポートで取り上げる単原子合金企業の一部は以下の通り：
• ジョンソン・マッセイ
• クリスティック・コーポレーション
• ウミコア
• 住友金属鉱山
セグメント別単原子合金市場
本調査では、タイプ別、用途別、地域別のグローバル単原子合金市場予測を包含する。
タイプ別単原子合金市場 [2019年～2031年の価値]：
• 貴金属系
• 遷移金属系
• その他
用途別単原子合金市場 [2019年～2031年の価値]：
• 触媒
• その他
地域別単原子合金市場 [2019年～2031年の価値]：
• 北米
• 欧州
• アジア太平洋
• その他の地域
国別単原子合金市場の見通し
単原子合金市場は、触媒科学および材料科学の分野で急速に台頭している分野であり、ホスト金属表面に分散した単一の金属原子を利用することで触媒効率と選択性に革命をもたらす可能性から大きな注目を集めている。主要地域における最近の開発は、合成技術の進歩、様々な反応における触媒性能の特性評価、産業応用に向けたスケーラビリティの探求に焦点を当てている。この新規材料クラスは、貴金属の負荷量を低減しながら触媒活性を向上させることを約束している。
• 米国：米国では、特に電気触媒（例：酸素還元反応）や一酸化炭素酸化への応用を視野に、高単原子負荷量と安定性を備えたSAAの新規合成経路の開発に重点が置かれている。また、これらの材料の構造活性相関を理解するための高度な特性評価技術にも注力している。
• 中国：中国はSAAの合成と応用研究を急速に拡大しており、地球上に豊富に存在する担体材料を用いたコスト効率の高い調製法に重点を置いている。最近の進展には、国家環境政策に後押しされた環境触媒（NOx還元や汚染物質分解など）へのSAAの応用探索が含まれる。
• ドイツ：ドイツのSAA研究は、先進的な表面科学技術を活用し、単原子レベルでの触媒メカニズムの基礎的理解を重視している。 開発事例として、精密化学合成やエネルギー変換プロセスにおける選択性向上のため、電子構造を設計したSAAの開発が挙げられる。
• インド：インドのSAA研究は拡大傾向にあり、現地で入手可能な低コスト担体を用いたSAA合成に焦点が当てられている。最近の動向としては、化学・製薬産業関連反応や水処理分野におけるSAAの触媒的潜在性の探求が進められている。
• 日本：日本のSAA研究は高精度を特徴とし、先端材料・エネルギー技術への応用に重点を置いている。最近の進展には、燃料電池触媒用高安定性SAAの合成や、新規センサー技術への応用調査が含まれる。
世界の単原子合金市場の特徴
市場規模推定：単原子合金市場の価値ベース（$B）における規模推定。
動向と予測分析：市場動向（2019年～2024年）および予測（2025年～2031年）をセグメント別・地域別に分析。
セグメント分析：単原子合金の市場規模をタイプ別、用途別、地域別（金額ベース：$B）で分析。
地域分析：単原子合金の市場を北米、欧州、アジア太平洋、その他地域に分類して分析。
成長機会：単原子合金市場における異なるタイプ、用途、地域別の成長機会の分析。
戦略的分析：単原子合金市場におけるM&A、新製品開発、競争環境を含む。
ポーターの5つの力モデルに基づく業界の競争激化度分析。
本レポートは以下の11の主要な質問に回答します：
Q.1. 単原子合金市場において、タイプ別（貴金属系、遷移金属系、その他）、用途別（触媒、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、その他地域）で最も有望な高成長機会は何か？
Q.2. どのセグメントがより速いペースで成長し、その理由は何か？
Q.3. どの地域がより速いペースで成長し、その理由は何か？
Q.4. 市場動向に影響を与える主な要因は何か？この市場における主要な課題とビジネスリスクは何か？
Q.5. この市場におけるビジネスリスクと競合脅威は何か？
Q.6. この市場における新たなトレンドとその背景にある理由は何か？
Q.7. 市場における顧客のニーズの変化にはどのようなものがあるか？
Q.8. 市場における新たな動向は何か？これらの動向を主導している企業はどれか？
Q.9. この市場の主要プレイヤーは誰ですか？主要プレイヤーは事業成長のためにどのような戦略的取り組みを推進していますか？
Q.10. この市場における競合製品にはどのようなものがあり、それらが材料や製品の代替による市場シェア喪失にどの程度の脅威をもたらしていますか？
Q.11. 過去5年間にどのようなM&A活動が発生し、業界にどのような影響を与えましたか？
目次
1. エグゼクティブサマリー
2. グローバル単原子合金市場：市場動向
2.1: 概要、背景、分類
2.2: サプライチェーン
2.3: 業界の推進要因と課題
3. 2019年から2031年までの市場動向と予測分析
3.1. マクロ経済動向（2019-2024年）と予測（2025-2031年）
3.2. グローバル単原子合金市場の動向（2019-2024年）と予測（2025-2031年）
3.3: タイプ別グローバル単原子合金市場
3.3.1: 貴金属ベース
3.3.2: 遷移金属ベース
3.3.3: その他
3.4: 用途別グローバル単原子合金市場
3.4.1: 触媒
3.4.2: その他
4. 2019年から2031年までの地域別市場動向と予測分析
4.1: 地域別グローバル単原子合金市場
4.2: 北米単原子合金市場
4.2.1: 北米市場（タイプ別）：貴金属系、遷移金属系、その他
4.2.2: 北米市場（用途別）：触媒、その他
4.3: 欧州単原子合金市場
4.3.1: 欧州市場（タイプ別）：貴金属系、遷移金属系、その他
4.3.2: 欧州市場（用途別）：触媒、その他
4.4: アジア太平洋（APAC）単原子合金市場
4.4.1: APAC市場（タイプ別）：貴金属系、遷移金属系、その他
4.4.2: アジア太平洋地域市場（用途別）：触媒およびその他
4.5: その他の地域（ROW）単原子合金市場
4.5.1: その他の地域（ROW）市場（種類別）：貴金属系、遷移金属系、その他
4.5.2: その他の地域（ROW）市場（用途別）：触媒およびその他
5. 競合分析
5.1: 製品ポートフォリオ分析
5.2: 事業統合
5.3: ポーターの5つの力分析
6. 成長機会と戦略分析
6.1: 成長機会分析
6.1.1: タイプ別グローバル単原子合金市場の成長機会
6.1.2: 用途別グローバル単原子合金市場の成長機会
6.1.3: 地域別グローバル単原子合金市場の成長機会
6.2: グローバル単原子合金市場における新興トレンド
6.3: 戦略分析
6.3.1: 新製品開発
6.3.2: グローバル単原子合金市場の生産能力拡大
6.3.3: グローバル単原子合金市場における合併・買収・合弁事業
6.3.4: 認証とライセンス
7. 主要企業の企業プロファイル
7.1: ジョンソン・マッセイ
7.2: クリスティック・コーポレーション
7.3: ウミコア
7.4: DOWAホールディングス
1. Executive Summary
2. Global Single Atom Alloy Market : Market Dynamics
2.1: Introduction, Background, and Classifications
2.2: Supply Chain
2.3: Industry Drivers and Challenges
3. Market Trends and Forecast Analysis from 2019 to 2031
3.1. Macroeconomic Trends (2019-2024) and Forecast (2025-2031)
3.2. Global Single Atom Alloy Market Trends (2019-2024) and Forecast (2025-2031)
3.3: Global Single Atom Alloy Market by Type
3.3.1: Noble Metal-Based
3.3.2: Transition Metal-Based
3.3.3: Others
3.4: Global Single Atom Alloy Market by Application
3.4.1: Catalyst
3.4.2: Others
4. Market Trends and Forecast Analysis by Region from 2019 to 2031
4.1: Global Single Atom Alloy Market by Region
4.2: North American Single Atom Alloy Market
4.2.1: North American Market by Type: Noble Metal-Based, Transition Metal-Based, and Others
4.2.2: North American Market by Application: Catalyst and Others
4.3: European Single Atom Alloy Market
4.3.1: European Market by Type: Noble Metal-Based, Transition Metal-Based, and Others
4.3.2: European Market by Application: Catalyst and Others
4.4: APAC Single Atom Alloy Market
4.4.1: APAC Market by Type: Noble Metal-Based, Transition Metal-Based, and Others
4.4.2: APAC Market by Application: Catalyst and Others
4.5: ROW Single Atom Alloy Market
4.5.1: ROW Market by Type: Noble Metal-Based, Transition Metal-Based, and Others
4.5.2: ROW Market by Application: Catalyst and Others
5. Competitor Analysis
5.1: Product Portfolio Analysis
5.2: Operational Integration
5.3: Porter’s Five Forces Analysis
6. Growth Opportunities and Strategic Analysis
6.1: Growth Opportunity Analysis
6.1.1: Growth Opportunities for the Global Single Atom Alloy Market by Type
6.1.2: Growth Opportunities for the Global Single Atom Alloy Market by Application
6.1.3: Growth Opportunities for the Global Single Atom Alloy Market by Region
6.2: Emerging Trends in the Global Single Atom Alloy Market
6.3: Strategic Analysis
6.3.1: New Product Development
6.3.2: Capacity Expansion of the Global Single Atom Alloy Market
6.3.3: Mergers, Acquisitions, and Joint Ventures in the Global Single Atom Alloy Market
6.3.4: Certification and Licensing
7. Company Profiles of Leading Players
7.1: Johnson Matthey
7.2: Xtalic Corporation
7.3: Umicore
7.4: Dowa Holdings
| ※単原子合金（Single Atom Alloy）は、合金の一種で、基本的には主成分の金属の格子中に、少数の他の金属原子が単独の原子として存在する材料を指します。この概念は、従来の合金とは異なり、合金成分が粒子状や塊状ではなく、個々の原子として均一に分散していることが特徴です。この特性により、単原子合金は様々な優れた物性を示し、特に触媒、電気材料、磁性材料など、幅広い用途で高い注目を集めています。 単原子合金の基本的な定義は、母材となる金属とは異なる金属原子が極めて少量、通常は1％未満の比率で添加され、その添加された原子が母材の金属格子内に単一の原子として存在する状態です。この状態は、合金の物理的および化学的性質に大きな影響を及ぼし、触媒反応や電気伝導性、熱伝導性の改善に寄与します。 種類については、単原子合金は具体的な製造方法や組成によって分類されます。例えば、金属間化合物を用いた方法や、鋳造法、化学気相成長法などにより合成されることが多いです。一般的な例としては、金（Au）を母金属とし、プラチナ（Pt）やパラジウム（Pd）を添加した単原子合金があります。これらの合金は通常の合金に比べて触媒能が飛躍的に向上し、化学反応の効率を高めることができます。 用途の面では、単原子合金は触媒としての利用が特に注目されています。例えば、燃料電池や水素生成反応において、高い触媒活性を示すことから、持続可能なエネルギー技術に貢献しています。また、リチウムイオン電池やナノエレクトロニクス分野でも、単原子合金はその特異な性質を活用した新しい材料として期待されています。さらに、生体適合性や耐腐食性を持つ単原子合金は、医療分野においても利用価値が高まっています。 関連技術については、単原子合金の製造には高度な合成技術が求められます。最近の技術革新により、ナノスケールでの精密な制御が可能になりました。例えば、原子層堆積法（ALD）や分子ビームエピタキシー（MBE）技術は、単原子合金を高精度かつ再現性高く作成するための手法として利用されています。これらの技術により、原子レベルでの構造制御が実現され、単原子合金の特性を最大限に引き出すことが可能になっています。 全体として、単原子合金は伝統的な合金とは異なるユニークな特性を持つ材料であり、その構造特性に基づいて様々な先進的な用途が開発されています。持続可能な社会の実現に向けて、エネルギー変換や貯蔵技術の向上に寄与する可能性が高く、今後の研究や応用が期待される分野です。合金の性能向上と新たな用途開発の鍵として、単原子合金の研究はますます重要になるでしょう。 |
• 日本語訳：世界の単原子合金市場レポート：2031年までの動向、予測、競争分析
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