◆英語タイトル：Cryocooler Market Report by Type (Pulse-Tube, Gifford-McMahon, Joule-Thomson, Brayton, Stirling), Heat Exchanger Type (Recuperative Heat Exchangers, Regenerative Heat Exchangers), Operating Cycle (Open-Loop Cycle, Closed-Loop Cycle), Temperature (1K-5K,5.1K-10K, 10.1K-50K, 50.1K-100K, 100.1K-300K), Application (Space, Healthcare, Military and Defense, and Others), and Region 2024-2032
	◆商品コード：IMA05FE-Z3504 ◆発行会社（リサーチ会社）：IMARC ◆発行日：2024年9月 ◆ページ数：138 ◆レポート形式：英語 / PDF ◆納品方法：Eメール ◆調査対象地域：世界、日本 ◆産業分野：テクノロジー＆メディア

世界のクライオクーラー市場規模は2023年に31億米ドルに達した。今後、IMARC Groupは、2024年から2032年にかけて5.5%の成長率（CAGR）を示し、2032年までに52億米ドルに達すると予測している。効率的な冷却システムの拡大、物理学、化学、材料科学など様々な研究分野でのクライオクーラーの幅広い利用、凍結療法と凍結保存の出現は、市場を推進する主な要因の一部である。
クライオクーラーは、しばしば絶対零度に近い極低温を達成・維持するために設計された高度な装置である。材料やシステムを周囲温度よりかなり低い温度まで冷却することが要求される、さまざまな科学、医療、産業用途で極めて重要な役割を果たしている。熱力学の原理と高度な工学技術を利用することで、クライオクーラーは対象領域から効率的に熱を除去し、温度を下げることができます。クライオクーラーは、研究者が超低温での物質のユニークな特性を探求することを目的とする物性物理学などの分野で幅広く使用されている。これらの冷却器は、ボーズ-アインシュタイン凝縮体のような新しい物質の状態を作り出し、研究することを可能にする。さらに、超伝導技術においても不可欠であり、超伝導磁石や量子デバイスの動作を可能にする。
超伝導体、磁石、電力システムの製造に必要な効率的な冷却システムの拡大が、世界市場を牽引している。さらに、凍結療法と凍結保存の出現が市場を拡大している。凍結療法は治療目的で身体を極低温にさらすものであり、凍結保存は将来の使用のために生物学的サンプルを凍結保存するものである。両分野とも関心が高まっており、クライオクーラーの需要に寄与している。さらに、クライオクーラーは、電子部品の性能と寿命を維持するために冷却が不可欠な半導体製造などの産業でも使用されている。産業が進歩し、より繊細で高性能な技術を採用し続けるにつれて、クライオクーラーの需要は伸びている。また、食品・飲料業界では、冷凍や保存などのプロセスに極低温冷却が使用されています。クライオクーラーは、このプロセスのための特定の温度条件を維持するためのアプリケーションを見つけるかもしれません。さらに、物理学、化学、材料科学のような様々な研究分野では、実験や研究のために極低温を必要とします。クライオクーラーは、実験室での低温の達成と維持に使用されます。

クライオクーラー市場の動向/促進要因：
ヘルスケア分野における極低温アプリケーションの需要拡大
クライオクーラーは、磁気共鳴画像装置（MRI）や凍結保存システムなどの医療機器に不可欠なコンポーネントである。MRI装置では、超伝導マグネットを超低温に維持するためにクライオクーラーが使用され、精密なイメージングと診断を可能にしている。再生医療や個別化治療などの医学研究や治療の進歩は、凍結保存技術に大きく依存している。クライオクーラーは、細胞や組織、さらには臓器の保存に必要な低温を維持し、移植や研究目的での生存性を確保する上で重要な役割を果たしている。医療業界が正確な診断と革新的な治療に焦点を当てながら進化を続ける中、信頼性が高く効率的なクライオクーリング・ソリューションへの需要がクライオクーラー市場の成長を促進すると予測されている。
宇宙・衛星技術の普及
人工衛星や宇宙機器は、極端な熱条件下で動作することが多く、極端な暑さと寒さの間で揺れ動きます。クライオクーラーは、赤外線センサー、検出器、および宇宙ベースの望遠鏡や観測プラットフォームの他の敏感なコンポーネントを冷却するために採用されています。これらの冷却器は、安定した温度を維持することで最適な性能を確保し、宇宙から収集されるデータの精度と鮮明度を高めます。地球観測、通信衛星、惑星間ミッションへの関心が高まる中、宇宙環境の厳しさに耐えるクライオクーラーの需要は急増する見込みです。さらに、キューブサットのような衛星の小型化により、これらの小型宇宙船の熱管理要件に対応できる小型、軽量、高効率のクライオクーラーが必要とされている。
超電導技術と量子コンピューティングの進歩
超伝導材料は、極低温に冷却されると電気抵抗がゼロになるため、強力な磁石や高感度センサーの開発が可能になる。クライオクーラーは、これらの材料の超伝導状態を維持するために不可欠であり、粒子加速器用の高磁場マグネットや核融合研究、さらにエネルギー効率の高い送電などの応用を可能にする。量子力学の原理を利用して計算速度を飛躍的に向上させる量子コンピューティングは、量子情報の基本単位である量子ビットを絶対零度に近い温度で維持し、量子ノイズや量子エラーを減らすことに依存している。クライオクーラーは量子コンピュータの基本的な構成要素であり、量子ビットの安定動作に適した環境を作り出す。量子至上主義の追求が続き、産業界が量子コンピューティングの実用化を模索する中、こうした最先端技術に合わせたクライオクーラーの需要は今後も堅調に推移するだろう。

クライオクーラー業界のセグメンテーション
IMARC Groupは、世界のクライオクーラー市場レポートの各セグメントにおける主要動向の分析と、2024年から2032年までの世界、地域、国レベルでの予測を提供しています。当レポートでは、タイプ、熱交換器タイプ、運転サイクル、温度、用途に基づいて市場を分類しています。
タイプ別の内訳
– パルス管
– ギフォード・マクマホン
– ジュールトムソン
– ブレイトン
– スターリング

ギフォード・マクマホンが市場を独占
本レポートでは、タイプ別に市場を詳細に分類・分析している。これには、パルスタイプ、ギフォード・マクマホン、ジュール・トムソン、ブレイトン、スターリングが含まれる。報告書によると、ギフォード・マクマホンが最大のセグメントを占めている。
ギフォード・マクマホンの極低温冷却技術は、低温を達成するための方法として広く採用され、確立されており、数多くのアプリケーションの要となっている。ギフォード・マクマホンの極低温冷却装置は、数ケルビンの低温に到達することが可能で、科学、工業、商業など幅広い用途に利用されている。これらの冷却器は、物質科学、凝縮系物理学、超伝導研究など、極低温での物質の探求が不可欠な分野で幅広く使用されている。さらに、ギフォード・マクマホンのクライオクーラーは、超伝導マグネット、クライオポンプ、量子デバイスなどの最先端技術の開発にも役立っています。さらに、ギフォード・マクマホン・クライオクーラーの効率性と有効性は、産業全体に広く採用される一因となっている。
熱交換器タイプ別内訳：
– 再生熱交換器
– 再生熱交換器

再生熱交換器が市場で最大シェアを占める
本レポートでは、熱交換器タイプ別に市場を詳細に分類・分析している。これには、再生熱交換器と回生熱交換器が含まれる。報告書によると、再生熱交換器が最大のセグメントを占めている。
再生熱交換器は、冷却システムの異なるコンポーネント間の熱の効率的な移動を促進することにより、極低温冷凍機の動作において極めて重要な役割を果たしている。このタイプの熱交換器は、熱再生の概念を利用しており、熱はサイクルのある段階で高温ガスから熱交換器内の固体マトリックスに伝達され、別の段階で再び低温ガスに伝達される。この循環プロセスにより、クライオクーラーの冷却効率が向上する。再生熱交換器が注目されるのは、コンパクトで軽量な設計を維持しながら、高い冷却能力を達成できることに根ざしている。さらに、操作が簡単で堅牢なため、さまざまな分野で広く採用されています。
運転サイクル別内訳
– オープンループサイクル
– クローズドループサイクル

本レポートでは、オペレーティング・サイクルに基づく市場の詳細な分類と分析を行っている。これには、オープンループサイクルとクローズドループサイクルが含まれる。
オープンループサイクルは、効率的かつ効果的な冷却を実現するための重要なアプローチである。このサイクルでは、気体がオリフィスを通して膨張し、ジュール・トムソン効果によって温度が低下する。オープンループ型クライオクーラーは、中程度の冷却能力を必要とする用途で広く利用されており、数ケルビンの温度範囲で動作することが多い。複雑な機械部品を使用せずに低温を実現できるため、科学実験における検出器、センサー、サンプルチャンバーの冷却などの用途に適しています。
一方、クローズドループ型クライオクーラーは、しばしば再生型クライオクーラーやスターリング冷凍機と呼ばれ、圧縮と膨張を繰り返すことで冷却を行います。医療用画像処理、航空宇宙、最先端の科学研究など、より高い冷却性能と精度が要求される用途に特に適している。極低温から室温まで幅広い温度を達成できる汎用性の高さでも知られ、多様なシナリオに適応できる。クローズドループ・サイクルの効率性と信頼性は、一貫した安定した冷却が不可欠な状況において有利である。
温度別内訳
– 1K-5K
– 5.1K-10K
– 10.1K-50K
– 50.1K-100K
– 100.1K-300K

本レポートでは、温度別に市場を詳細に分類・分析している。これには1K-5K、5.1K-10K、10.1K-50K、50.1K-100K、100.1K-300Kが含まれる。
5.1K-10Kの温度範囲は、多くの科学、工業、研究用途において非常に重要な意味を持っています。いくつかの材料や現象は、この温度領域で明確な特性を示し、研究者や技術者にとって同様に焦点となっている。例えば、超伝導はこの温度領域で一般的になり、粒子加速器や磁気共鳴画像装置（MRI）などの用途に使用される高磁場超伝導マグネットの作成を可能にする。さらに、多くの半導体デバイスやセンサーがこの温度帯で最適に機能し、効率と精度が向上する。この温度範囲は、量子ビットや量子ビットが安定した動作条件を必要とする、新たな量子技術のニーズにも対応している。
一方、10.1K～50Kの温度範囲は、制御された精密な冷却から恩恵を受ける多様なアプリケーションを網羅しています。科学研究から工業プロセスまで、この温度範囲は多くのニーズに対応します。材料科学では、10.1K～50Kの温度範囲により、物質の新しい状態を調べることができ、量子挙動や相転移に関する洞察が得られます。液化ガス製造や航空宇宙など、極低温冷却に大きく依存する産業では、効率的なオペレーションにこの温度領域が不可欠であることが多い。
アプリケーション別内訳
– 宇宙
– ヘルスケア
– 軍事・防衛
– その他

医療が市場で最大のシェアを占める
同レポートでは、用途別に市場を詳細に分類・分析している。これには宇宙、ヘルスケア、軍事・防衛、その他が含まれる。同レポートによると、ヘルスケアは最大のセグメントを占めている。
極低温アプリケーションは、医療診断、治療、研究に革命をもたらし、医療を極低温ソリューション需要の主要な原動力にしている。最も顕著なアプリケーションの1つは磁気共鳴イメージング（MRI）システムにあり、そこでは超伝導マグネットを超低温に維持するために極低温冷却が重要である。これにより、正確なイメージングと診断が保証され、患者ケアと医学的見識が大幅に向上する。さらに、ヘルスケア分野では、バイオバンキングと凍結保存に極低温技術が利用されており、生物学的サンプル、組織、さらには臓器を極低温で保存し、将来の医療進歩のためにその生存能力を維持することができる。さらに、極低温技術は医学研究において重要な役割を担っており、科学者は自然条件を模倣した温度で細胞構造、タンパク質相互作用、薬物相互作用を研究することができる。
地域別内訳
– 北米
o 米国
o カナダ
– アジア太平洋
o 中国
o 日本
o インド
o 韓国
o オーストラリア
o インドネシア
o その他
– ヨーロッパ
o ドイツ
o フランス
o イギリス
o イタリア
o スペイン
o ロシア
o その他
– ラテンアメリカ
o ブラジル
o メキシコ
o その他
– 中東・アフリカ

北米が明確な優位性を示し、最大のクライオクーラー市場シェアを占める
この市場調査レポートは、北米（米国、カナダ）、アジア太平洋（中国、日本、インド、韓国、オーストラリア、インドネシア、その他）、欧州（ドイツ、フランス、英国、イタリア、スペイン、ロシア、その他）、中南米（ブラジル、メキシコ、その他）、中東・アフリカを含むすべての主要地域市場についても包括的な分析を行っています。報告書によると、北米が最大の市場シェアを占めている。
北米には、極低温技術の進歩に積極的に貢献する有名な研究機関、大学、テクノロジー企業が集中している。このため、技術革新が促進され、各業界で最先端の極低温冷却ソリューションが生み出されやすくなっている。さらに、北米の盛んな航空宇宙・防衛分野は、極低温冷凍機の需要に大きく貢献している。この地域には数多くの宇宙機関、航空宇宙企業、防衛請負業者があり、宇宙ベースの機器、衛星システム、赤外線検出器や熱画像などの防衛用途に極低温技術を必要としている。さらに、北米の強力な産業基盤と技術進歩の重視は、製造プロセス、材料試験、半導体製造における極低温装置の採用を支えている。

競争環境：
クライオクーラーメーカーは、製品の効率、信頼性、性能を高めるため、研究開発に多額の投資を行っている。低温化、冷却能力の向上、エネルギー効率の改善を実現する革新的な極低温ソリューションを開発するため、新しい材料、設計、製造技術を模索している。さらに各社は、特定の顧客ニーズや新たな用途に対応するため、クライオクーラーの新モデルや新構成を継続的に革新・導入している。各社は、医療機器から宇宙機器まで、さまざまなシステムに統合できる小型・軽量で信頼性の高いクライオクーラーを設計している。大手企業は、ヘルスケア、航空宇宙、研究、工業プロセスなどの産業にわたる幅広い用途に対応するため、製品ポートフォリオを拡大している。これには、超伝導アプリケーション、量子コンピューティング、衛星技術など、特定のユースケースに最適化されたクライオクーラーの開発も含まれる。
本レポートでは、市場の競争環境について包括的な分析を行っている。主要企業の詳細なプロフィールも掲載している。市場の主要企業には以下のような企業がある：
– アドバンスト・リサーチ・システムズ社
– エア・リキード S.A.
– アメテック社
– ブルックスオートメーション
– チャート・インダストリーズ社
– クライオメック
– ハネウェルインターナショナル
– レイクショア・クライオトロニクス社
– ノースロップグラマン社
– リコー低温真空システムズ株式会社
– 住友重機械工業株式会社
– スーパーコンダクター・テクノロジーズ・インク
– タレス・グループ

最近の動向
– 2022年11月、住友重機械工業が最高容量の77Kクライオクーラーを発表、この新モデルは全体の効率と冷却性能を300％向上させる。
– 2022年3月、クライオメック社が新型Pt310パルス管クライオクーラーを発表。これは3ケルビン（K）で最適なヒートリフト性能を発揮し、ドライ希釈冷凍機がミリケルビン・レベルまで温度を下げることを可能にする。
– 2021年12月、タレス・グループはエアバス・ディフェンス・アンド・スペース社と、TRISHNA（高解像度天然資源評価用赤外線画像衛星）衛星専用のクライオクーラー2台の納入契約を締結した。TRISHNAは、解像度とリフレッシュレートに関して画期的な技術を使用する。

本レポートで扱う主な質問
1.2023年のクライオクーラーの世界市場規模は？
2.2024年～2032年のクライオクーラーの世界市場の予想成長率は？
3.クライオクーラーの世界市場を牽引する主要因は？
4.COVID-19がクライオクーラーの世界市場に与えた影響は?
5.クライオクーラーの世界市場のタイプ別内訳は？
6.クライオクーラーの世界市場における熱交換器タイプ別の内訳は？
7.クライオクーラーの世界市場の用途別内訳は？
8.クライオクーラーの世界市場における主要地域は?
9.クライオクーラーの世界市場における主要プレーヤー/企業は？