熱電発電機市場 規模とシェアの分析 - 成長傾向と予測 (2025 to 2032) 分析

熱電発電機市場 規模と傾向

熱電発電機の世界市場は、2025年に833.9百万米ドルと推定され、2032年には1,765.5百万米ドルに達すると予測され、2025年から2032年にかけて11.3%の複合年間成長率（CAGR）で成長すると予測されています。

熱電発電機市場レポートの主な要点：

• 廃熱回収は2025年に60.6%の最高市場シェアを占める。
• 低温セグメントは2025年に46.0%の最高市場シェアを占める
• 北米の熱電発電機市場シェアは2025年に42.6%を占める見込み

市場の概要

サーモエレクトリック発電機市場は、自動車、航空宇宙・防衛、海洋、ヘルスケアなど様々な最終用途産業からの需要が増加しており、ポジティブなトレンドが見られます。熱電材料における継続的な開発と革新が熱電発電機の効率を押し上げ、伝統的な発電方法に対する熱電発電機の採用を後押ししています。さらに、再生可能エネルギーを利用するための廃熱回収への注目の高まりが、熱電発電機の世界的な需要をさらに促進している。さらに、信頼性の高いバックアップ電源ソリューションへのニーズの高まりも、熱電発電機市場を後押ししています。

アプリケーションインサイト、予測期間で廃熱回収が主要セグメントに浮上

用途別では、廃熱回収が、無駄になっている熱エネルギーを利用する能力により、2024年に60.6%と最も高い市場シェアを占める。回収可能な廃熱は、自動車の排気ガスや機械だけでなく、多くの産業プロセスに分散している。熱電発電機は、この残留熱を回収し、追加の燃料消費や排出なしに使用可能な電力に変換する手段を提供します。重工業、石油・ガス、運輸などの主要部門は、通常の機能において毎日大量の廃熱を廃棄しています。

温度範囲の洞察、汎用性の最大化により低温発電機がリード

温度範囲別では、様々な用途と垂直分野での幅広い互換性により、低温分野が2025年に46%の最高市場シェアを占める。周囲温度からおよそ100°Cで動作するように設計された熱電発電機は、商業用、工業用、自動車用システムで広く利用可能な熱源を利用することができます。低温デバイスは、燃焼エンジンの排気、産業機械、データセンターなどのプロセスから廃熱を回収するのに適しています。中温または高熱レベルのみに適したオプションに比べ、設置上の課題は最小限に抑えられます。

ドライブトレインの電動化で自動車が最大市場シェアを獲得

分野別では、自動車推進力の電動化が牽引し、自動車分野が2025年に37.2%と最も高い市場シェアを獲得する。世界的な排出量抑制の義務化と消費者の効率性への期待の高まりが、自動車メーカーをより多くの電気およびハイブリッドドライブトレインオプションの導入に駆り立てている。サーモエレクトリック技術は、内燃機関や電気自動車（EV）のパワートレインから失われる熱を回収することで、道路交通のグリーン化を可能にします。内燃エンジンでは、燃料エネルギーの60％以上が排熱として浪費されますが、サーモエレクトリック発電機ではこれを回収することができます。

地域別の洞察

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北米の熱電発電機市場動向

北米では、熱電発電機市場の優位性は、製造業の強い存在感と再生可能エネルギー源への関心の高まりに起因している。市場シェアは2025年には42.6%を占めると予想されています。米国やカナダのような国の政府は、持続可能な技術に対してインセンティブを提供し、技術革新と熱電発電機の採用を促進している。

アジア太平洋地域の熱電発電機市場動向

アジア太平洋地域は、2025年に33.9%の市場シェアを示すと予想されています。急速に拡大する製造部門、エネルギー需要の増加、中国やインドなどの主要経済国でクリーン技術を推進する政府の支援政策により、急成長が予測されています。中国の「メイド・イン・チャイナ2025」構想は、熱電発電機への投資を促進している。

主要国の熱電発電機市場展望

米国の熱電発電機市場動向

環境保護に対する意識の高まりと再生可能エネルギー源への注目は、米国の熱電発電機市場に影響を与える主要な傾向です。熱電発電機は、可動部品や有害な排出物がなく、廃熱を電気に変換する実行可能なソリューションを提供します。産業界と消費者がカーボンフットプリントの削減を求める中、排熱からエネルギーを回収し、プロセスをより効率的にするために、熱電発電機の採用が増加しています。

中国熱電発電機市場動向

より環境に優しく持続可能なエネルギーソリューションへの新たな傾向は、中国サーモエレクトリック発電機市場に大きな影響を与えています。今後、より厳しい環境規制が採用されることで、サーモエレクトリック発電機の開発と普及がさらに促進されるでしょう。例えば、中国は最近、2030年までに炭素排出量をピークアウトさせ、2060年までにカーボンニュートラルを達成するという目標を設定した。これにより、自動車から製造業に至るまで、さまざまな産業にわたる排出削減製品やプロジェクトに対する政府の新たなインセンティブや補助金に拍車がかかっている。

日本の熱電発電機市場動向

環境問題と持続可能性に対する意識の高まりは、日本の熱電発電機市場動向に大きな影響を与えている。日本政府は、パリ協定の下での野心的な排出削減目標を達成するため、再生可能なクリーンエネルギー技術の採用を強力に推進している。産業や企業がより環境に優しい代替技術を使用するよう奨励するため、サーモエレクトリックシステムの設置に対していくつかの奨励制度や補助金が提供されている。

インドの熱電発電機市場動向

インドの熱電発電機市場は、マクロとミクロの複数のトレンドによって、これらのデバイスの普及が進んでいます。マクロ面では、インド政府が再生可能エネルギーの導入を促進し、化石燃料への依存を減らそうと強力に推進している。太陽熱温水ポンプのためのKusumスキーム、オフグリッドおよび分散型ソーラープログラムなど、ここ数年で導入されたさまざまなスキームにより、代替分散型エネルギーソリューションに対する意識が高まっている。

ドイツの熱電発電機市場動向

エネルギー効率向上の推進もドイツの熱電発電機市場を牽引する要因の一つである。ヨーロッパではエネルギー価格が高騰しており、企業はエネルギー回収と節約を最大化する経済的インセンティブが高まっています。熱電発電機は、その設計に基づき、廃熱の最大60.5%を回収することができる。失われた熱のほんの一部でも回収できれば、エネルギーコストを大幅に下げることができます。例えば、ドイツの大手自動車メーカーは、工場にサーモエレクトリック発電機を設置し、メーカーの持続可能性報告書によると、廃熱から年間200万kWh以上の電力を回収し、毎年数十万ユーロのエネルギーコストを節約しています。

市場集中と競争環境

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主な展開

• 2023年1月、Global Power Technologiesは、特に危険な場所でのミッションクリティカルな用途向けに、最大8WのDC連続電力を供給するように設計された天然ガス駆動の装置であるSentinel熱電発電機を発表した。
• 2024年7月、インド宇宙研究機関(ISRO)は、宇宙ミッション用の放射性同位元素熱電発電機(RTG)を開発するため、バーバ原子力研究センター(BARC)との協力を発表した。これらのRTGは、プルトニウム238やストロンチウム90のような放射性物質を利用し、放射性崩壊によって熱を発生させ、長期間の宇宙ミッションに信頼できる電源を提供する。

熱電発電機市場プレーヤーがとるべき上位戦略

• 既存プレーヤー：研究開発投資は、熱電発電機市場の既存プレーヤーにとって最優先事項である。DuPontやGenthermのような企業は、効率を改善した高性能熱電材料を開発するための研究に多額の投資を行ってきました。彼らは、発電を最適化するための新しい半導体合金や製造技術の発見に注力している。大手企業はまた、自動車大手や部品サプライヤーと戦略的パートナーシップを結んでいる。例えば、European Thermoelectricはフォルクスワーゲンと提携し、将来の電気自動車にTEGモジュールを統合する。これはフォルクスワーゲンが希土類金属と化石燃料への依存を減らすのに役立つだろう。
• 中堅企業：市場の中堅企業は、競争力を維持するためにコスト効率の高い戦略を採用している。Laird社やFerrotec社のような企業は、ウェアラブルや家電製品などのアプリケーション向けに、手頃な価格の熱電発電ソリューションを提供することに注力している。規模の経済を活用し、生産プロセスを最適化している。中堅企業の中には、新興企業や研究機関と提携し、革新的な技術にアクセスできるようにしているところもある。これにより、限られた予算内で技術ポートフォリオと製造能力を高めることができる。
• 小規模プレーヤー： 小規模プレーヤーは、特化したニッチをターゲットにすることで成功を収めている。例えばMicropelt社は、ワイヤレスセンサーノードなどの用途向けに数ミリサイズの小型化TEGに注力している。アドバンスト・サーモエレクトリックは、振動発電機で防衛・航空宇宙分野に対応している。大手の既存ブランドに対抗するため、中小企業はスクッテルダイトやハーフホイスラーのような最先端素材を急速に製品に採用している。また、市場参入の支援やブランドの認知度向上のために、現地でパートナーシップを結んでいる。

新興新興企業-熱電発電産業エコシステム

• いくつかの新興企業が、熱電発電機市場を破壊する革新的な技術を開発している。EtaCellという新興企業は、エッジコンピューティングとAI機能を統合したスマートTEGセンサーを発明した。このセンサーは、リアルタイムの環境条件に基づいてインテリジェントに発電を最適化することができる。アルファベット・エナジーは、相変化材料を使った新しいサーマル・ダイオードの開発に取り組んでいる。これにより、サーモエレクトリックデバイスは産業廃熱回収などの用途で1℃という小さな温度差を効率的に利用できるようになる。
• サステイナビリティは新興企業にとって注目の分野だ。Malibu EcoWorksは、再生可能なバイオベースプラスチックと認定された無毒性インクから作られたリサイクル可能なTEGを製造している。Intermolecular社は、大手家電ブランドと提携し、既存の製品設計をより環境に優しいTEGソリューションで改修している。同社のサーモエレクトリック・インクとフィルムは、電子廃棄物を削減します。研究機関や自治体と協力する新興企業もある。例えばMarlow社は、ローレンス・バークレー国立研究所と協力して、屋根やアスファルト道路からの周囲熱で作動する金属水素化物TEGを開発している。

市場レポートの範囲

市場の動向

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熱電発電機市場の原動力 - 環境に優しい発電への需要の高まり

気候変動と環境保護に対する懸念が世界的に高まるにつれ、よりクリーンで環境に優しい発電技術の採用が推進されるようになっている。従来の化石燃料ベースの発電所は、二酸化炭素排出量と大気汚染排出量が大きいため、より厳しい監視下に置かれるようになっている。同時に、世界はその膨大で増大する電力需要を満たすために、再生不可能なエネルギー源に依然として大きく依存している。熱電発電機は、周囲の熱や廃熱を利用して、排出物を出さずに電気を作ることができるため、この課題に対する実行可能な解決策を提供する。熱電発電機は、2つの異種導体間の温度差によって電流が発生するゼーベック効果を利用している。このため、低品位の熱源を継続的に有用な電力に変換するのに適している。

熱電発電機市場の課題 - 他のエネルギー生成源と比較した効率の低さ

熱電発電機市場が直面する主な課題の1つは、内燃エンジンなどの他の従来のエネルギー生成源に比べて熱電発電機の効率が低いことです。熱電発電機は、現在利用可能な熱電材料の特性による制限のため、熱の約6～7%しか使用可能な電気に変換できません。他の化石燃料ベースの発電所や内燃機関の効率は30～50％である。相対的に効率が低いため、大規模な発電用途における熱電発電機の魅力は低下する。より高い数値のメリットを持つ新しい熱電材料を開発するための多大な研究努力が続けられているが、他の代替手段に対してこの技術の商業的実現性を高めるためには、さらなる進歩が必要である。効率レベルが少なくとも15%に改善されない限り、熱電発電機の広範な採用は、ニッチなポータブルおよび遠隔電力アプリケーションに限定される可能性が高い。

熱電発電機の市場機会：民生用電子機器やHVACシステムなどの新しい応用分野の出現

効率低下の課題にもかかわらず、熱電発電機は民生用電子機器、HVACシステム、電気自動車のような有望な分野の出現によって新たな応用機会を見出しています。サーモエレクトリック発電機の小型化により、廃熱を回収するための小型携帯機器やセンサーへの統合が可能になりました。ラップトップ、タブレット、スマートフォンなどの民生用電子機器は現在、動作中に放出される熱を回収してバッテリー寿命を補うためにサーモエレクトリック発電機を組み込んでいます。HVAC分野でも、エアコン、ヒートポンプ、HVACダクトからの廃熱回収にサーモエレクトリック技術が関心を集めている。効率を向上させる努力が続く中、サーモエレクトリック発電機は、エンジンや排気から熱を回収することで、自動車の電気システムにますます採用されるようになると予想される。

市場セグメンテーション

• 用途別インサイト（売上高、USD Mn、2020年～2032年）
• • 廃熱回収
  • エネルギーハーベスティング
  • 直接発電とコージェネレーション
• 温度範囲別インサイト（売上高、USD Mn、2020年～2032年）
• • 低
  • 中
  • 高
• 業種別インサイト（売上高、USD Mn、2020年～2032年）
• • 自動車
  • 航空宇宙・防衛
  • 産業
  • コンシューマー・エレクトロニクス
  • その他
• 地域別インサイト（売上高、USD Mn、2020年～2032年）
• • 北米
    • 米国
    • カナダ
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • その他のラテンアメリカ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • スペイン
    • フランス
    • イタリア
    • ロシア
    • その他のヨーロッパ
  • アジア太平洋
    • 中国
    • インド
    • 日本
    • オーストラリア
    • 韓国
    • ASEAN
    • その他のアジア太平洋地域
  • 中東
    • GCC諸国
    • イスラエル
    • その他の中東諸国
  • アフリカ
    • 南アフリカ
    • 北アフリカ
    • 中央アフリカ
• 主要プレーヤーの洞察
• • フェローテック・ホールディングス
  • 株式会社ジェントサーム
  • 京セラ株式会社
  • CUIデバイス
  • ヤマハ株式会社
  • フォノニック
  • 小松製作所
  • 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
  • レアードサーマルシステムズ
  • TECマイクロシステムズGmbH
  • 株式会社東芝
  • マーレグループ
  • エヴィデント・サーモエレクトリック