第34回複合材料セミナー
2021年2⽉19⽇

PAN系炭素繊維の現状と将来

帝⼈株式会社執⾏役員 複合成形材料事業本部⻑
内川 哲茂

1

本⽇お話しする内容

1. PAN系炭素繊維について
2. 需要動向、各社の⽣産能⼒
3. ⽤途別動向
4. 各社の動向
5. まとめ2

1. PAN系炭素繊維について
2. 需要動向、各社の⽣産能⼒
3. ⽤途別動向
4. 各社の動向
5. まとめ3

1. PAN系炭素繊維について(1) PAN系炭素繊維とは「有機繊維を焼成して得られる炭素含有率が90%以上の繊維」（ISO定義)



炭素繊維は⼤きく分けてPAN系とピッチ系の⼆種類
・PAN系炭素繊維の原料は、ポリアクリロニトリル（PAN）繊維
・ピッチ系炭素繊維の原料は、コールタールピッチや⽯油ピッチ



炭素繊維1本は、直径5〜15μmと⾮常に細く、数千〜数万本の束状で構成



単繊維の本数により、⾼い⼒学特性と品位が要求される⽤途に適した2つのタイプに分類- レギュラートウタイプ（⼀般に24,000本まで）- ラージトウタイプ（⼀般に40,000本以上）

出典 MarketsandMaekets CF & CFRP Market Global Forecast To 2025 2020

41. PAN系炭素繊維について(2) 特⻑ - 軽くて、強い

炭素繊維は「軽く」て「強い」特⻑と、数多くの優れた特性を組み合わせ、様々な⽤途に適⽤・軽い･･･⽐重は鉄の約1/4 (炭素繊維:1.8、 鉄:7.8、 アルミ:2.7、 ガラス繊維:2.5)
・強い･･･⽐強度（引張強度を⽐重で割った値）は鉄の約10倍･･･⽐弾性（引張弾性率を⽐重で割った値）は鉄の約7倍
・その他の優れた特性
耐疲労性、耐薬品性、⾼振動減衰性、低熱膨張率、耐⾷性、導電性、摩擦特性、X線透過性、など「軽く」て「強い」
×軽量化効果

耐疲労性

⾼振動減衰

耐⾷性

摩擦特性

耐薬品性

低熱膨張率

導電性

X線透過性

5

1. PAN系炭素繊維について(3) 製造⽅法
重合・紡⽷⼯程
アクリロ
⼆トリル
コモノマー

触媒

重合

紡⽷原液

紡⽷

⽔洗

後処理

プリカーサー

溶剤
炭素化（焼成）⼯程
プリカーサー
耐炎化

耐炎繊維

炭素化

表⾯処理

ｻｲｼﾞﾝｸﾞ処理

炭素繊維

⿊鉛化

表⾯処理

ｻｲｼﾞﾝｸﾞ処理

⿊鉛繊維6

1. PAN系炭素繊維について(4) 炭素繊維複合材料


PAN系炭素繊維はマトリックス樹脂と組み合わせた複合材料である強化プラスチック(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)として使われ、その特性を発現
炭素繊維複合材料（CFRP）
炭素繊維樹脂

＋炭素繊維
CFRP


断⾯樹脂

マトリックス樹脂はCFRPの強靭性、耐候性、耐⾷性、難燃性、など多くの重要な特性を決定

7

1. PAN系炭素繊維について(4) 炭素繊維複合材料
組み合わせる樹脂は⼤きく分けて熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の２種類



熱可塑性樹脂を⽤いた場合、熱硬化性樹脂と区別する意味でCFRTP（Carbon FiberReinforced Thermo-Plastics）と呼ぶことがある



現在はエポキシ樹脂を代表とする熱硬化性樹脂が主流



熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂と⽐べて成形時間が⼤幅に短縮でき、リサイクルも容易なため、今後の利⽤拡⼤が⾒込まれる

樹脂種類・特徴

成形時間

熱硬化性樹脂複合材料

熱硬化性樹脂 (加熱により硬化)

数分〜数時間熱可塑性樹脂複合材料

熱可塑性樹脂 (加熱すると軟化)

約１分

81. PAN系炭素繊維について(5) 最終製品になるまで － 中間基材と成形⽅法
炭素繊維

中間基材

成形⽅法

最終製品

オートクレーブ

フィラメント
プリプレグ

ﾌｨﾗﾒﾝﾄ・ﾜｲﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ
プルトルージョン
RTM**Resin Transfer Molding

織物

SMC*/プリプレグ*Sheet Molding
Compound

プレス成形
射出成形

チョップファイバー

ペレット

9

1. PAN系炭素繊維について(5) 最終製品になるまで – 成形⽅法の特徴と⽤途例
⽬的に応じて最適な⽅法を選定
成形⽅法

基材

⽣産性

物性

特徴

オートクレーブ

プリプレグ

△

◎

少量⽣産
⾼い物性
⼤型部材

航空機部材

ﾌｨﾗﾒﾝﾄ・ﾜｲﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ

フィラメント

○

○

円筒形状
中量⽣産
⾼い物性

圧⼒容器

プルトルージョンフィラメント

○

○

単⼀断⾯
⻑尺部材
⾼い物性

⾵⼒発電ブレード
桁材

RTM

織物

○

○

複雑形状
中量⽣産
⾼い物性

⾃動⾞部材

プリプレグ

△

○

板・箱状
中量⽣産

X線診断装置⽤天板

SMCシート

◎

△

複雑形状
⼤量⽣産

⾃動⾞部材

ペレット

◎

△

複雑形状
⼤量⽣産
⼩型部材

パソコン筐体

プレス成形

射出成形

代表⽤途例

10

1. PAN系炭素繊維について(5) 最終製品になるまで – 異⽅性と層構造のコントロール


炭素繊維複合材料は異⽅性・層構造を持ち、⾦属材料は等⽅性・均質構造
異⽅性 ︓繊維⽅向と繊維と直⾓⽅向で物性が全く異なる

層構造 ︓製品の要求特性により構造を変えることができる（⾦属材料の物性は⾦属の種類のみで決まる）


異⽅性・層構造を有する炭素繊維複合材料は無駄のない最適設計が可能⾦属材料

炭素繊維複合材料

材料

素材（繊維・樹脂）（鉄・アルミなど）
材料の物性は、⾦属の種類で決まる

中間基材

形状設計

形状設計

積層材

材料の物性設計• 炭素繊維・樹脂の種類、組み合わせ• 炭素繊維の含有量• 炭素繊維の並べかた• 炭素繊維の積層⽅法

部品・構造物11

1. PAN系炭素繊維について
2. 需要動向、各社の⽣産能⼒
3. ⽤途別動向
4. 各社の動向
5. まとめ122. 需要動向、各社の⽣産能⼒
 世界的なCOVID-19の感染拡⼤により、⼀時的に航空機向け需要が後退。
 環境問題への対応で、⾵⼒発電、圧⼒容器向け需要の増加などが成⻑を牽引。
 レギュラートウ(RT)、ラージトウ(LT)共に⽣産能⼒の拡⼤が続く⾒込み。中国メーカー

は⼀般産業⽤途向けを中⼼に、今後5年間で⽣産能⼒をほぼ倍増する⾒通し。
PAN系炭素繊維の需要動向[当社推定]

各社の⽣産能⼒[当社推定]

13

1. PAN系炭素繊維について
2. 需要動向、各社の⽣産能⼒
3. ⽤途別動向
4. 各社の動向
5. まとめ14

3. ⽤途別動向
代表的⽤途⾃動⾞

航空機©Airbus

エアバスA350

スポーツ・レジャー

LEXUS LFA

GMC Sierra Denali

テニスラケット

エネルギー・産業⽤途[出典Inter Max Co.,Ltd. HP]©Boeing

⾃転⾞フレームボーイングB787
⾵⼒発電

射出成形部品©Airbus

エアバスA320[出典 YONEX HP]

圧⼒容器

カメラ筐体

ゴルフクラブ/シャフト

15

3. ⽤途別動向(1) 航空機⽤途 – 機種別のCFRP使⽤⽐率
1981年に⼆次構造材としてB767に初採⽤、1985年に⼀次構造材としてA320の⽔平尾翼に初採⽤されて以来、機種別のCFRP使⽤⽐率は増加を続ける

特に、A380以降⼤幅に増加し、B787やA350 では機体構造重量の約50%に達した

CFRP使⽤⽐率（重量%）⼀次構造材(胴体・主翼)
B787、A350使⽤開始
CFRP使⽤⽐率50%

旅客機機種名A350
機種毎名称
A エアバス社
B ボーイング社A350

⼀次構造材(ｾﾝﾀｰｳｨﾝｸﾞﾎﾞｯｸｽ、圧⼒隔壁)
A380使⽤開始

B787

⼀次構造材(⽔平・垂直尾翼)
B777使⽤開始
⼀次構造材(⽔平尾翼）
A320使⽤開始
⼆次構造材
B777
B767使⽤開始
B767

1970

COVID-19の影響

A340
A320

B737

1980

1990

B777X

A380

⼀次構造材(主翼)B777X使⽤
A330

2000

運航開始年

2010

2020
[当社推定]

⺠間航空機需要は、COVID-19による移動制限により⼤幅減。

RPK*（旅客キロ）が2019年⽔準に戻るのは2024年頃の⾒込み。
* RPK: Revenue Passenger Kilometer（旅客キロ）163. ⽤途別動向(1) 航空機⽤途 – アフターコロナ 航空機業界のビジョン
１．LCA(Life Cycle Assessment)に対する戦略強化
次世代機には電動推進の他、⽔素搭載も⾒込まれる

出典) Airbus ホームページ

出典）youtube Grazia Vittadini CTO at Airbus LIVE

２．コロナの影響で、OEM各社の減産やプロジェクト中⽌・遅延が発表される中でもeVTOLをはじめとするUrban New Mobilityの実⽤化は加速傾向

出典）Bye Aerospace ホームページ

Bye Aerospace 2020年FAA認証取得

出典）SKYDRIVE ホームページ

2020年 SKYDRIVE 有⼈⾶⾏実施

173. ⽤途別動向(2) ⾵⼒発電 – 導⼊量の推移


世界的な再⽣可能エネルギーへのシフトは原⼦⼒政策の⾒直しや温暖化ガス排出削減といった社会のニーズを満たすため、全世界の⾵⼒発電導⼊量は増加傾向



コロナの影響は軽微であり、引き続き堅調な成⻑が予測



発電は今後も40GW*/年超で成⻑すると期待される(GW)*⾵⾞出⼒5MW/機 8,000機相当

⾵⼒発電累積導⼊量の推移

グラフ、写真 アップデート予定

Onshore（陸上） Offshore（洋上）[出典︓GWEC(Global Wind Energy Council)、IRENA(InternationalRenewable Energy Agency)他をもとに当社推定]183. ⽤途別動向(2) ⾵⼒発電 – ⼤型化とCFRP


⼤発電量化が可能、かつ、設置上の制約も少ない洋上⾵⼒発電が⼤きく成⻑、

発電量の増加に伴い、⾵⾞の⼤型化が進んでいる



発電量を2倍にする場合、⾵⾞の直径は1.4倍に対して重量は2.8倍となる



各部材の軽量化が無ければ、⼤型化は逆にマイナスとなる可能性を有し、軽量化の⼿段として、CFRPが適⽤されている
洋上⾵⼒発電直径（平均）の推移
ブレードの内部にCFRPを採⽤[出典︓IRENA (International Renewable Energy Agency) 資料]

19

3. ⽤途別動向(3) 圧⼒容器 – 圧⼒容器の種類


圧⼒容器は、ライナー・補強材の種類、補強部位によって、4種類に分類される



炭素繊維を⼤量に使⽤するのは、Type-3とType-4
種類

ライナー主補強材

Type-1

スチールなし形状

⾦属容器のみType-2Type-3Type-4

スチール
（アルミ）

側⾯補強
ガラス繊維

アルミ

全⾯補強炭素繊維プラスチック

強化繊維を周⽅向に巻きつける

強化繊維を周⽅向と軸⽅向に巻きつける

全⾯補強
炭素繊維
強化繊維を周⽅向と軸⽅向に巻きつける*SCBA(Self-Contained Breathing Apparatus)

主⽤途
⼯業ガス、天然ガス⾃動⾞
⼯業ガス、天然ガス⾃動⾞、⽔素ステーション
⼯業ガス、天然ガス⾃動⾞、SCBA*、
⽔素ステーション
⼯業ガス、天然ガス⾃動⾞、燃料電池⾃動⾞
⽔素ステーション[NEDO資料などを基に当社作成]

20

3. ⽤途別動向(3) 圧⼒容器 – 需要動向


⽶国で天然ガス関連市場の活発化にともない、パイプライン敷設が経済的に適さない⼩規模ガス⽥から、天然ガス⾃体を運搬するための⼤型コンポジットタンクの需要が増加



天然ガス⾞の普及にともない、低燃費化のためType-3/Type-4の使⽤⽐率が⾼まる予想

燃料電池⾃動⾞向けの⾞載⽤圧縮⽔素タンク、⽔素ステーション向けの蓄圧⼤型タンク分野でも今後、炭素繊維の需要拡⼤が期待
世界各国の燃料電池⾞導⼊⽬標(台数)[出典：IEA (International Energy Agency) データより作成][出典︓トヨタ株式会社]21

3. ⽤途別動向(4) ⾃動⾞⽤途 – 各国のCO2排出・燃費規制
地球温暖化の進⾏を⾷い⽌めるため、世界で⾃動⾞のCO2排出量に対する規制の強化が進んでおり、各⾃動⾞メーカーは対応が迫られている。

CO2排出量規制は、これまでのような⾞両単体から、使⽤する電⼒発電時や電池製造時に排出するCO2まで考慮したLCAで評価されるようになる。

CO2削減に向けて今後、電動⾞両が増加するほか、LCA評価の導⼊によって⾼効率エンジンの開発にも再び⽬を向ける必要がある。

経済産業省の資料を基に当社作成

22

3. ⽤途別動向(4) ⾃動⾞⽤途 – 軽量化によるCO2排出削減と低燃費化の効果
⾞両の軽量化はCO2排出量削減と低燃費化へ⼤きく貢献
 軽量化はICE, HEV, PHV, EV, FCV等、あらゆる⾞両に共通する課題
電動⾞＝電費向上と電池削減に直結
 衝突試験強化・快適装備や、電動化・⾃動運転等に伴い⾞両重量はこのままでは⼤きく増加してしまう

23

3. ⽤途別動向(4) ⾃動⾞⽤途 – トレンド
 顧客の需要や環境規制に対応するため、⾃動⾞は進化を続けている⼀⽅で、⾃動⾞重量は増加傾向にある。

Peugeot 208 1st gen
1070kg

欧州EV台数予測

電動化

居住性向上

出典) Transport & Environment© 2019 European Federationfor Transport and Environment AISBL

Peugeot 208 2nd gen
1170kgPeugeot e-208
1500kg

SUV⼈気

Peugeot e-2008
1600kg参考)プジョー公式サイト

24

3. ⽤途別動向(4) ⾃動⾞⽤途 – ⾃動⾞材料の⽐強度と⽐剛性


⾃動⾞に適⽤可能な材料は、各々物性・成形⽅法・コストが⼤きく異なる

⾃動⾞は今後、鉄・アルミ・複合材を適材適所で⽤いたマルチマテリアル⾞体の⽅向に進むと予想

25

3. ⽤途別動向(4) ⾃動⾞⽤途 – 現在〜今後のCFRP開発
現在の開発 キーワード︓

CFRP技術の成熟度

適材適所、軽量化の追求・深化、マルチマテリアル、接着・接合技術、 など
第３世代
 さらなるコストの追求（部品点数削減、素材検討）

第２世代
 製造⽅法・構造最適化
 端材の極⼩化
 コスト追求

第１世代
 単板シェル構造[当社作成]

2015

2020

2025

年
26

3. ⽤途別動向(4) ⾃動⾞⽤途 – 複合材料ビジネス例

CFRP 連続繊維を⽤いた⾼性能部品
HONDA NSXTOYOTA LFA

トヨタ⾃動⾞及び本⽥技研⼯業
HPより作成TOYOTA LFA

HONDA NSXTOYOTA LFA

HONDA LEGENDTOYOTA LFA

HONDA LEGEND
27

3. ⽤途別動向
帝⼈の複合成形材料事業
欧⽶中で⾃動⾞OEM向けTier-1として商品企画〜量産までの⾃動⾞ビジネス展開
複合材料関連売上⾼ 約$850M(2019年度)〜2016年
⾃動⾞部品メーカーに材料を供給

2017年1⽉ 北⽶最⼤の⾃動⾞向け複合材料メーカー コンチネンタル・
ストラクチュラル・プラスチックス社（CSP)を買収 その後も欧州を中⼼にM&A

素材サプライヤー
2017年 CSP(⽶)

帝⼈のソリューション提供領域

2018年 Inapal社(欧)2019年 BENET社(欧)複合成形材料を⽤い、優れた外観性と⾞体軽量化を両⽴

28

3. ⽤途別動向
帝⼈の複合成形材料事業

GF-SMC*技術による外観部品・準構造部品などを展開
⼤型で複雑形状の軽量部品

優れた外観の軽量部品

GM Chevrolet Corvette
ドア、フェンダー等のボディパネル類

TOYOTA Tacoma
ピックアップトラック荷台

Jeep Wrangler
ルーフ・フリーダムパネル（取り外し可能ルーフ）*GF-SMC: Glass Fiber-Sheet Molding Compound
ガラス繊維で強化された樹脂シートを部品に成形

GM Chevrolet Bolt（EV) バッテリーカバー

29

帝⼈の複合成形材料事業
世界初、熱可塑性CFRP「Sereebo🄬」が量産⾞に本格採⽤
GMC Sierra Denali（ピックアップトラック）
採⽤部位︓荷台内側の⼤型パネルと床材 軽量効果︓従来⾦属⽐28kg(約25%)
成形時間︓約1分30

3. ⽤途別動向
帝⼈の複合成形材料事業

電動化への取り組み
環境・ 安全 ・ コストにお いて⼤幅に 効率向上 マルチマテリアルによ るバッテリーボックス の 開発

・これまで帝⼈が培ってきたマルチマテリアル技術を駆使。
・複合材料（ＦＲＰ）と⾦属材料を最適条件で組み合わせて設計し、顧客の求める特性に応じて、ＦＲＰには炭素繊維またはガラス繊維を使⽤することが可能。
・FRPのプレス成形により、トレイやカバーなどの複雑な形状を⼀体成形可能（シール性の確保、製造コストの最適化）
コストや物性に応じて⾦属フレームを使⽤。
・アルミニウム製と同等の軽量化を実現。
・耐⽕性、⼨法安定性、耐腐⾷性にも優れ、電磁波シールド性を付与することも可能。
31

3. ⽤途別動向(5) スポーツ・レジャー – ⾝近なところで活躍

⽤途例
バトミントン/テニスラケット
釣竿、ゴルフシャフト
アイスホッケースティック
⾃転⾞フレーム
出典︓YONEXウェブサイト

競技⽤⾞いすビリヤードキュー
スキー板、ポール、

出典︓ Seldenウェブサイト

スノーボード、アーチェリー
ヘルメット、など

出典︓ ナイキジャパン公式ウェブサイト

出典︓ ⼋千代⼯業ウェブサイト

32

3. ⽤途別動向(5) スポーツ・レジャー – 需要動向


炭素繊維市場の成⻑を⻑年⽀え、また、その厳しい要求 “⾼強度化、⾼弾性化、⾼度な加⼯性” が炭素繊維の技術基盤を育成してきた『新しい⽣活様式』


ゴルフ、釣りは、密を避けられるレジャーとして⽤具販売好調Eバイク（電気アシスト⾃転⾞）は、ヨーロッパ、アジア地域を中⼼として成⻑の⾒込み

⾃転⾞での通勤・通学が増えており、販売好調

出典: DAIWA HP

出典: 産経新聞Web33

3. ⽤途別動向(6) その他の⽤途-1
⽤途

使⽤箇所（例）

⾃動⼆輪⾞

レース⽤カウル、マフラーカバー、フレーム

⾞両・コンテナ

鉄道⾞体、座席、台⾞

機械部品

ロボットアーム、板ばね、軸受、ギア、カム、ベアリングリテーナー

⾼速回転体

遠⼼分離器ローター、フライホイール、⼯業⽤ローラー、シャフト

電⼦電機部品 パラボラアンテナ、⾳響スピーカー、DVD/ＣＤ装置部品、ICキャリアー

出典: 株式会社UCHIDA HP
出典: ヨシムラジャパンHP

出典: CompositesWorld HP

出典: 炭素繊維協会 HP

34

3. ⽤途別動向(6) その他の⽤途-2
⽤途

使⽤箇所（例）

海底油⽥掘削 ライザー*、パイプ類* ライザー︓海底から海⾯上の設備まで流体が通れるパイプ

化学装置

攪拌翼、パイプ、タンク、グレーチング

医療機器

天板、カセッテ、Ｘ線グリッド、⼿術⽤部品、⾞椅⼦、⼈⼯⾻

⼟⽊建築

ケーブル、コンクリート・⽊材補強材

ＯＡ・事務機

プリンターの軸受、カム、ハウジング

その他

樹脂型、洋傘、ヘルメット、⾯状発熱体、眼鏡フレーム、カメラ部品、ポンプ部品

参考) ドイツ シュトゥットガルト鉄道橋ケーブル

参考) LIVELY WOOD
帝⼈ 東京研究センター（東京都⽇野市）

35

3. ⽤途別動向(7) リサイクル – 世界の動向--欧州委員会 (2015年12⽉サーキュラーエコノミーパッケージ)-・ 2030年までに、EUの⾃治体の廃棄物の65%をリサイクルする。
・ 2030年までに、EUの包装廃棄物の65%をリサイクルする。
・ 2030年までに、埋め⽴てられる⾃治体の廃棄物を最⼤10%削減する。
--ドイツ (2016年ロードマップ)-・ 2020年までに⼀般廃棄物のリサイクル率を65%にする。
・ 使⽤済み⾃動⾞から回収する電⼦機器の割合を拡⼤するなど。
・ 2030年までに建築⽤資材におけるリサイクル材の使⽤料と質を拡⼤する。
--オランダ (2016年ロードマップ)-・ 2050年にサーキュラーエコノミー(CE)を100%実現する。
--フランス (2018年4⽉ロードマップ)-・ 2025年までに埋め⽴て処分する廃棄物を50%削減する。
・ 2025年までにプラスチックリサイクル100%達成する。
--欧州委員会 (2020年3⽉サーキュラーエコノミーアクションプラン)-「持続可能な製品」に関する政策が導⼊される予定であり、下記７分野が重点対策分野と指定。

①電⼦機器と情報通信技術 ②バッテリーと⾞両 ③包装 ④プラスチック ⑤繊維 ⑥建物 ⑦⾷品・⽔36

3. ⽤途別動向(7) リサイクル – 業界動向
業界

企業
トヨタ

・ 廃棄物の発⽣を抑制し、再利⽤可能なものは繰り返し使⽤。
・ 廃棄物を再資源化する活動。 (環境チャレンジ2050)

⽶ゼネラル
モーターズ

・ 製造拠点で埋⽴処分となる廃棄物をゼロとする取り組みを、カナダ、メキシコ、南⽶にあるすべての製造拠点に拡⼤すると発表（2018）。

BMW・ 製造時の廃棄物を99%再利⽤。
・ 独⾃に定めた厳格なサステナビリティ要件を満たしているサプライヤーにのみ発注。
(約4,200の拠点を対象に評価 → 194拠点とは契約を終了。2018)⾃動⾞

ブリヂストン・ 「使⽤する原材料の100%サステナブルマテリアル化」を⻑期⽬標に。

ボーイング

・ 廃棄物を抑えるよう⽣産⽅法を改善し、素材が収集できるモデルを開発。
・ ELG社と共同で、⽣産⼯程から出る廃棄素材を⾞パーツなどにリサイクルする⽅針を発表

エアバス

・ サプライヤー選定の条件として、サステナビリティ要件を満たしているかが重視される傾向に

Apple
(スマホ)

・ ⾃社の電⼒を100%再⽣可能エネルギーで賄うことに成功 (2018)。
・ 2030年までにサプライチェーンの100%カーボンニュートラル達成を約束 (2020)。

DELL
(PC)

・ 使⽤済みPC機器の複数のリサイクルプログラムを⽤意している。
・ パソコン資源再利⽤率は約80%。

航空機

電⼦機器

内容

BMWやAppleのようにサプライヤーにもサステナビリティ素材を求める企業が増えてきている。

37

3. ⽤途別動向(7) リサイクル – 帝⼈の取り組み

クローズド・ループ・コンセプト
帝⼈株式会社は熱可塑複合材料分野で⻑年に渡り活動を⾏っており、テナックス®熱可塑複合材料（TPUD、TPCL）の開発・販売を⾏っている。
これらの製品により⾼い⽣産性、⾼い機械特性、化学的安定性、リサイクル性を提供しており、特にTPCLはエアバス社のA350XWBのクリップやブラケット部品に採⽤されている。
クローズド・ループ・コンセプトを掲げ、TPUDやTPCLをさらに有効活⽤する為、これら製品のリサイクルに注⼒して活動を⾏っている。
38

3. ⽤途別動向(8) 環境規制変化〜LCA導⼊リサイクル – 帝⼈の取り組み
欧州での環境規制は従来の⾛⾏時環境負荷から、LCAベースへ移⾏。
国家レベルで推進される電動化拡⼤は産業インパクトが甚⼤であり推進にはLCA視点の妥当性が不可避のため、電動化が加速される地域では早晩LCA視点導⼊が予測されると予想。

39

1. PAN系炭素繊維について
2. 需要動向、各社の⽣産能⼒
3. ⽤途別動向
4. 各社の動向
5. まとめ40

5. 各社の動向（2020年〜)(1) ⽣産能⼒の拡⼤＜プリカーサー＞
 アクリル繊維紡⽷ラインをPANプリカーサーラインに改造中。産業⽤途向けプリカーサーを開発、上市後、航空機向けプリカーサーの開発も計画。（Montefibre Carbon)＜炭素繊維＞
 ⾵⼒発電翼向けにラージトウの⽣産を増強。既存のメキシコ、ハンガリー⼯場の増強に加え、拠点新設も視野。投資額は100億円超の可能性。（東レ）＜ショートファイバー＞
 独での⽣産能⼒を40%増強。コンパウンド製品の需要の⾼まりに対応。（帝⼈）＜プリプレグ＞
 独 c-m-p (炭素繊維プリプレグメーカー, ⽣産能⼒は年産250万m2/2機台) 買収を発表
川中川下展開強化の⼀環として欧州で中間材料の⽣産体制強化、⾃動⾞や航空機分野の事業拡⼤を図る。（三菱ケミカル）＜熱可塑性樹脂材料＞
 福井県にCFRTPのパイロット設備建設、2021年中に稼働開始予定。福井県⼯業技術センターと共同で、成形時の空隙改善、量産時の品質安定性に⽬処をつけ、かつ⾼効率に製造できる技術を確⽴。将来的には⾃動⾞向け量産化も視野。（三菱ケミカル)＜新技術＞
 ORNLと共同開発のプラズマ耐炎化技術で耐炎化した炭素繊維の性能向上と⽣産性アップ(同⽐3倍) を発表。現在、技術ライセンスについて複数の炭素繊維メーカー及び新規参⼊メーカーと協議中。（4M Carbon Fiber)

41

5. 各社の動向（2020年〜)(２) ⽤途開発・リサイクルAosheng社と⾵⼒発電翼向けCFパネルの開発に関する提携で合意。⾵⼒発電の分野で需要拡⼤を図る意向。中復神鷹の⽣産能⼒は、2021年に10,000 ton/y、2022年には13,600ton/yに達する⾒込み。（中復神鷹）エネルギー分野 (⾵⼒発電ブレード、燃料電池⾞向けタンク・電極材等)、及びUrban Air
Mobility (UAM) 向け販売拡⼤を想定。（東レ）

Lilium（ドイツ）と共同開発中のUAM、リリウム・ジェット向けに炭素繊維プリプレグの5年間の供給契約締結。 胴体、主翼、動翼などにCFRPを使⽤し、2025年の商業運航開始に向けて開発を推進中。（東レ）



テイジン・オートモーティブ・センター・ヨーロッパをドイツに設⽴。今後予想されるさまざまな環境変化にいち早く対応し、次世代型⾃動⾞に必要な軽量化や多機能化を図る。（帝⼈）Astar（スペイン）と、英国での炭素繊維SMC材料の独占供給契約を締結。電気⾃動⾞向けに軽量かつ量産可能な材料の開発・供給を⽬指す。（東レ）

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⽶国ミシガン州に、アドバンスド・テクノロジー・センターを開設。⾃動⾞向け複合成形事業の⽇本・欧州にある研究開発拠点との共同開発をさらに強化し、マルチマテリアルでのTire1サプライヤーとして、使⽤材料の拡充から部品設計にまで踏み込んでのソリューション提案⼒の強化や、グローバルでの安定供給体制の確⽴を推進していく。（帝⼈）42

5. 各社の動向（2020年〜)(２) ⽤途開発・リサイクル

Toray Advanced Compositesは、Joby Aviation (アメリカ eVTOL開発) と、無⼈ヘリコプターの構造材、推進システム、内装材部品向けにプリプレグの⻑期供給契約を締結。
「空⾶ぶクルマ」分野で新規需要獲得に布⽯。（東レ）

CFV Valley Stade Recycling (ドイツ リサイクル炭素繊維製造)、carboNXT (同製品販売) の2社を買収。 ⽇本に続き欧州でも炭素繊維製造からリサイクルまでのチェーンを確⽴、トータルソリューション提案による顧客取り込みを図る。（三菱ケミカル）

ELG Carbon Fibre (ドイツ 炭素繊維リサイクルメーカー) と、Aerocircular (ベルギー 航空機材料リサイクルメーカー) は、使⽤済み航空機CFRP材料を⾃社製品の素材として再利⽤するスキームの確⽴に向けたMoUを締結。

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1. PAN系炭素繊維について
2. 需要動向、各社の⽣産能⼒
3. ⽤途別動向
4. 各社の動向
5. まとめ44

5. まとめ（１）市場環境 市場拡⼤COVID-19の影響を受けて、航空機⽤途向け需要は⼀時後退。
環境意識の⾼まりを受け、⾵⼒発電や圧⼒容器（例 ⾃動⾞⽤⽔素タンク）は引続き成⻑が期待される。
 更なる性能の⾼度化とコストダウン
炭素繊維材料の特性を⽣かして、今後も更なる性能の⾼度化（⾼強度、⾼弾性、易加⼯性）と、コストダウンが必要。
（２）メーカー各社の対応
 次世代⽤途、技術の開発
今後、需要が拡⼤が想定されるUAM(Urban Air Mobility)向けに、技術開発や⽣産設備増強を⾏っている。
 ⾃動⾞⽤途でのビジネス拡⼤
軽量化とコストのバランス
⽣産性向上やマルチマテリアル化による素材の最適化
 地球環境に優しく、サスティナブルな社会実現に向けてライフサイクルアセスメント(LCA)の概念導⼊と運⽤
炭素繊維のリサイクル技術とその仕組みの確⽴
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