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アジア太平洋地域の化学センサー市場 - 成長、トレンド、COVID-19の影響、予測(2022年~2027年)


Asia Pacific Chemical Sensors Market - Growth, Trends, COVID-19 Impact, and Forecasts (2022 - 2027)

アジア太平洋地域の化学センサー市場は、予測期間2020-2025年にCAGR6.1%に達すると予測されています。化学センサデバイスは、様々な産業でパラメータのセンシングや検出に使用されており、電気化学センサは産業や... もっと見る

 

 

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Mordor Intelligence
モードーインテリジェンス
2022年1月17日 US$4,750
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サマリー

アジア太平洋地域の化学センサー市場は、予測期間2020-2025年にCAGR6.1%に達すると予測されています。化学センサデバイスは、様々な産業でパラメータのセンシングや検出に使用されており、電気化学センサは産業や日常生活で重要な役割を担っています。反応時間が短く、高感度、選択性、応答性、安定性、効率性の高いセンサーが強く求められています。グラフェンを用いた複合材料は、そのユニークな電気化学的、光学的、機械的特性により、新世代のセンサーの開発を促進する。

主なハイライト
小型化・携帯化された電気化学センサーの開発が市場を牽引しています。電気化学ベースのセンサを小型でコスト重視の条件で適用できるようにするため、中国の研究者は、電気化学センシングインターフェース、信号伝達、増幅、フィルタリング、処理、伝送などのコンポーネントを統合した親指サイズの電気化学機器システム (MiniEC) をわずか15米ドル程度で開発しました。このシステムは、実験室やさまざまな産業ユニットで応用できる可能性があります。
同様に、血液サンプルに加えて、汗には生体分子や電解質など、健康に関連するさまざまなバイオマーカーが含まれているため、汗中のバイオマーカーを検出することで個人の生理状態を非侵襲的に評価する方法として選ばれている。中国の先駆的な研究者たちは、電気化学センサーをはじめ、さまざまな非侵襲的かつ柔軟な汗分析用センサーを開発しています。
石油・ガスの新プラントへの投資の増加が市場を牽引している。近年の石油産業の急速な発展により、環境汚染物質の正確なモニタリングが主要な関心事となっています。ASEAN(東南アジア諸国連合)10カ国のうち、エネルギー需要は過去15年間で60%も増加しています。今後、同地域のエネルギー需要は2040年までに3分の2に増加すると予測されている(出典:IEA)。電気化学センサーは、特定の種類のガスを高い精度で検出でき、わずかなガス漏れも検知できるため、多くの石油・ガス会社が採用を奨励している。
しかし、電気化学センサーのためのナノ粒子(NP)は、芳香族炭化水素、ポリフェノール、石油産業で発生する有毒ガスなどの汚染物質のモニタリングに不可欠なツールとして浮上しています。また、インドネシア・イスラム大学の研究者は、電気化学センシングに使用される最新のナノ粒子について、分析対象物の感度、選択性、特異的メカニズム検出などのパラメータを研究しています。
さらに、ペリスタビーズ化学センサーの成長は、現在、テールパイプ経由での検査が必要な自動車台数の減少による自動車排ガス検査の減少によって妨げられています。また、ガソリンとディーゼルの両方で自動車の燃焼エンジンを効率的に制御するために、堅牢な化学センサが必要とされるため、電気自動車へのトレンドが市場成長の妨げとなっています。
コビド19の大流行により、工業設備が一時的に停止したため、市場の需要は減速していた。しかし、現在では、アジア地域で操業が開始され、生産能力の拡大が進んでいる。例えば、オーストラリアの石油・ガス会社ウッドサイド・ペトロリアム社は、西オーストラリア州沖にあるスカボロー・ガス田の生産能力を20%増強する計画を発表しました。この計画は、コバルト19の大流行により延期された。しかし、医療分野では、生化学センサーの利用がウイルスの迅速な検出のためのフロンティアになっている。


主な市場動向

防衛セキュリティは最も速い成長を記録する


防衛分野では、早期警戒や潜在的な化学・生物学的(C/B)攻撃からの軍事力の保護のためのセンサーの開発が急務となっています。アジアの軍事大国は、世界的に防衛費が増加傾向にある中、多額の軍事費を投じる傾向が続いている。
既存のセンサーシステムを使用した化学物質検出は、選択性という大きな課題に直面している。それらはしばしば時間がかかり、高価で扱いにくく、実験室ベースで、通常、十分な感度と選択性に欠ける。テロリストが生物学的製剤を使用するのは、検出が困難な場合が多く、病気の発症が数時間から数日遅れることがあるため、拡散性が高まるからである。これまで様々な検出方法が開発されてきたが、電気化学センサーは、高感度、特異性、操作の簡便さなど、他の追随を許さないメリットがある。
しかし、テロとの戦いの継続や安全保障上の懸念の高まりにより、軍事・民間防衛の両方の用途で、生物兵器に対するより新しい高速なバイオセンサーの必要性が高まっている。ナノテクノロジーは、バイオセンサーの開発においてますます重要な役割を果たすようになってきています。
研究開発活動に巨額の投資が行われ、先進的な新世代ナノセンサーの出現により、炭疽菌などの有毒ガスの検出に役立つ機器は、市場に好影響を与えると予想されます。軍事や国土安全保障では、ナノセンサは生物毒素や放射線の検出にも使用されます。このように、ナノテクノロジーによって、メーカーは自己修復テントや軽量化された車両など、高度な戦場装備を開発できるようになり、それが市場を牽引しています。
例えば、中国は世界最大のナノテクノロジー多機能研究プラットフォームを建設中です。江蘇省蘇州市にあるVacuum Interconnected Nano-X Research Facilityは、材料成長、デバイス製作、テストの最先端機能を1つの超高真空環境に統合しています。今後、防衛安全保障分野におけるナノ化学センサーの市場拡大が期待されています。


医療産業が大きなシェアを占める


ヘルスケア分野は、迅速、コンパクト、正確、ポータブルな診断センシングシステムに対する需要の増加により、化学センサーの主要な市場となっています。インプラント型やウェアラブル機器に使用される次世代の臨床診断、測定、モニタリング用センサーに対する需要の高まりは、市場に飛躍的な成長の可能性をもたらす巨大な機会を生み出しています。
最近、韓国科学技術院(KAIST)は、呼気の成分を迅速に分析し、特定の疾患と関連する微量分子を検出する化学ナノセンサーを開発しました。
さらに、糖尿病を患う患者の割合が増加していることから、各国の政府機関は効果的な診断技術の開発に投資しています。例えば、日本では厚生労働省がグルコースモニタリングシステム「FreeStyle Libre」の保険適用を認めました。この画期的なシステムは、6歳以上の糖尿病患者100万人以上に広く普及させることを目的としていた。これは、ヘルスケア分野での化学センサーの普及を促進するものでした。
インドには糖尿病患者に悩む膨大な人口がいるため、化学センサーと一体化したデバイスの要件が最も重要である。最近2019年12月、CSIR-Central Electrochemical Research Institute(CSIR-CECRI)のインド人科学者を含む研究者が、グルコースの検出と体液からの発電を同時に行える半導体ベースのセンサーを発明しました。このセンサーは、糖尿病やその他の代謝異常の早期診断に役立つと考えられます。また、このセンサーを用いて燃料電池を開発し、グルコースと酸素の化学エネルギーを電力に変換することに成功した。
この燃料電池は、有機電気化学トランジスタを作動させるのに十分な電力を発生させる。研究者らは、この技術革新により、グルコースを利用して他の電子機器に電力を供給する、低コストで安定したバイオ燃料電池の開発に道を開くことができるだろうと述べている。
さらに、天然生物材料のナノスケールでの構造的特性を利用して高性能センサーを開発することで、未開拓の可能性が大きく広がるという。シンガポールと中国の研究者は、構造的に階層化された蝶の羽の3次元(3D)生体模倣テンプレートに基づく超高感度化学センサーの開発を提供しました。
グラフェンシートコーティング戦略との組み合わせにより、多孔質3D構造は、高速応答時間(≤1秒)、低検出限界(20ppb)、優れた機械特性など、糖尿病関連揮発性有機化合物(VOC)の高い選択的な検出を可能にしました。今後、天然生体材料を高性能センサーに組み込む大きな機会を提供し、ウェアラブルでフレキシブルなセンサーとして優れた可能性を持っています。


競合他社の状況

アジア太平洋地域の化学センサー市場は、化学センサー企業の増加により細分化されています。化学センサーの製造コストは低く、新たな技術革新とともに、新規参入企業の市場に対する注目を促しています。主なプレイヤーは、AirTest Technologies Inc.、Smiths Detection Inc.などです。最近の市場の動向は


2019年4月 - アルツハイマー病(AD)の早期診断を容易にするための費用対効果の高い使いやすいセンサープラットフォームが、ベンガルールのJyothy Institute of TechnologyのCentre for Incubation, Innovation, Research and Consultancy(CIIRC)を中心とした研究グループにより開発されています。彼らは、早期診断のために、事前分析技術と高感度電気化学センサーを組み合わせて使用しています。


その他の特典

市場推定(ME)シート(Excel形式
アナリストによる3ヶ月間のサポート

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目次

1 INTRODUCTION
1.1 Study Assumptions and Market Definition​
1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET DYNAMICS
4.1 Market Overview
4.2 Industry Value Chain Analysis​
4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
4.3.1 Bargaining Power of Suppliers
4.3.2 Bargaining Power of Buyers/Consumers
4.3.3 Threat of New Entrants
4.3.4 Threat of Substitutes
4.3.5 Intensity of Competitive Rivalry
4.4 Impact of COVID-19 on the Market
4.5 Market Drivers
4.5.1 Growing Developments in Miniaturised and Portable Electrochemical Sensors
4.5.2 Increased Investments in New Plants in Oil and Gas
4.6 Market Challenges
4.6.1 Stringent Performance Requirements for Advanced Sensor Application challenge the Market Growth

5 MARKET SEGMENTATION
5.1 By Product Type
5.1.1 Electrochemical
5.1.2 Optical
5.1.3 Pellistor/Catalytic Bead
5.1.4 Other Product Types
5.2 By Application
5.2.1 Industrial
5.2.2 Medical
5.2.3 Environmental Monitoring
5.2.4 Defense and Homeland Security
5.2.5 Other Applications
5.3 By Country
5.3.1 China
5.3.2 India
5.3.3 Japan
5.3.4 South Korea
5.3.5 Other Countries

6 COMPETITIVE LANDSCAPE
6.1 Company Profiles
6.1.1 AirTest Technologies Inc.
6.1.2 Smiths Detection Inc.
6.1.3 General Electric Company
6.1.4 Honeywell International Inc.
6.1.5 Siemens AG
6.1.6 Sick AG
6.1.7 SenseAir AB
6.1.8 Ocean Insight (Halma PLC)
6.1.9 Pepperl+Fuchs Group
6.1.10 Compur Monitors GmbH & Co. KG

7 INVESTMENT ANALYSIS

8 MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE TRENDS

 

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Summary

The Asia Pacific Chemical Sensors Market is expected to reach a CAGR of 6.1% during the forecast period 2020-2025. The chemical sensor devices are used in sensing and detecting parameters across various industries, and electrochemical sensors play a significant role in the industry and in everyday life. There has been a strong demand for short reaction time and for highly sensitive, selective, responsive, stable, and efficient sensors. Due to their unique electrochemical, optical, and mechanical properties, graphene-based composites have enhanced the development of a new generation of sensors.

Key Highlights
Developments in Miniaturised and Portable Electrochemical Sensors are driving the market. To enable electrochemistry-based sensors to be applied undersize and cost-sensitive conditions, China researchers developed a thumb-size electrochemistry instrument system (MiniEC) with integrated components including an electrochemical sensing interface, signal transduction, amplification, filtering, processing, and transmission with a cost of around only USD 15. It provides a potential application in the laboratory and various industrial units.
Similarly, in addition to blood samples, sweat contains various health-related biomarkers, including biomolecules and electrolytes, and thus has been chosen for noninvasively assessing individual’s physiological state by detecting biomarkers in sweat. Pioneer researchers from China have developed various noninvasive and flexible sensors for sweat analysis, including electrochemical sensors.
Increased investments in new plants in oil and gas is driving the market. Accurate monitoring of environmental pollutants has become a primary concern due to rapid progress in the oil industry during recent years. Amongst the ten countries of ASEAN (Association of Southeast Asian Nations), energy demand has grown by 60% over the past 15 years. Looking ahead, the region’s energy demand is expected to grow by two-thirds by 2040 (source: IEA). Many oil and gas companies encourage the adoption of electrochemical sensors, as they can detect a specific kind of gas with high accuracy, even detecting the smallest leak.
However, Nanoparticles (NPs) for electrochemical sensing are emerging as crucial tools for pollutant monitoring such as aromatics hydrocarbon, polyphenols, and toxic gases produced by the oil industry. Also, researchers from The Islamic University of Indonesia have researched the latest nanoparticles used for electrochemical sensing, including parameters such as sensitivity, selectivity, specific mechanism detection of analyte targets.
Further, the growth of the pellistor bead chemical sensors is currently being hindered by a decrease in automobile emissions testing due to the falling number of vehicles that need to be tested via the tailpipe. Also, the trend towards the electric vehicle is hindering the market growth as robust chemical sensors are required to efficiently control automotive combustion engines for both gasoline and diesel applications.
Due to the covid-19 pandemic, with the temporary shutdown of industrial units, the demand for the market had slow down. However, in the current time, the operations have been started in the Asian region along with the expansion in increase capacity. Such as, Australian oil and gas company Woodside Petroleum announced plans to increase capacity at its Scarborough gas field located off of Western Australia by 20%. The project was put on hold due to the Covid-19 pandemic. However, in the medical sector, the usage of biochemical sensors has become a frontier for the rapid detection of the virus.


Key Market Trends

Defense Security to Register the Fastest Growth


The defense sector has an urgent need for the development of sensors for early warning and protection of military forces against potential chemical and biological (C/B) attacks. The continued trend in heavy military spending among Asia’s military powers comes amid a broader upward trend in global defense spending.
Chemical detection using existing sensor systems is facing a major challenge of selectivity. They are often slow, expensive, unwieldy, lab-based, and usually lack sufficient sensitivity and selectivity. Terrorists use biological agents because they are often difficult to detect, and illness onset may be delayed for hours to days, increasing dispersal. Among a variety of detection methods that have been developed, electrochemical sensors offer the unrivaled merits of high sensitivity, specificity, and operational simplicity.
However, the ongoing war on terrorism and the rising security concerns are driving the need for newer, faster biosensors against bio-warfare agents for both military and civil defense applications. Nanotechnology is playing an increasingly important role in the development of biosensors.
With a huge amount of investments being made in research and development activities and the advent of advanced new generation nanosensors, equipment that helps in the detection of toxic gases such as anthrax is expected to have a positive impact on the market. In military and homeland security, nanosensors are also used for the detection of biotoxins and radiations. Thus, nanotechnology has enabled the manufacturers to develop advanced Warfield gear such as self-repairing tents and lighter vehicles, which in turn is driving the market.
For instance, China is building the world's largest multifunctional research platform for nanotechnology. The Vacuum Interconnected Nano-X Research Facility in Suzhou, Jiangsu Province, integrates the state-of-art capabilities of material growth, device fabrication, and testing in one ultra-high vacuum environment. It is expected that in the coming future, the market for nano chemical sensors in defense security will cater the market growth.


Medical Industry Accounts for Significant Market Share


The healthcare sector is a major market for chemical sensors, owing to the increasing demand for rapid, compact, accurate, and portable diagnostic sensing systems. The rising demand for the next generation of clinical diagnostics, measuring, and monitoring sensors for applications in implantable and wearable devices have created huge opportunities with exponential growth potential for the market.
Recently, the Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) developed chemical nanosensors that rapidly analyze the components of exhaled breath to detect trace molecules associated with certain diseases.
Further, with the increasing rates of patients suffering from diabetes, government bodies in various countries are investing in developing effective diagnostic techniques. For instance, the Ministry of Health Labour and Welfare (MHLW) in Japan granted national reimbursement for the FreeStyle Libre glucose monitoring system. The revolutionary system was aimed to be widely available to more than a million Japanese nationals aged six and above with diabetes. This stimulated the chemical sensors adoption in the healthcare sector.
India has a huge population suffering from diabetics, so the requirement of a device integrated with a chemical sensor is most vital. Recently in December 2019, researchers, including Indian scientists from the CSIR-Central Electrochemical Research Institute (CSIR-CECRI) have invented a semiconductor-based sensor that can simultaneously detect glucose and generate power from bodily fluids. The sensor will be useful for the early diagnosis of diabetes and other related metabolic disorders. They developed a fuel cell using the sensor, which converts the chemical energy of glucose and oxygen into electrical power.
It generates enough power to operate an organic electrochemical transistor. The researchers say that the innovation could pave the way for the development of low-cost, stable biofuel cells that would utilize glucose to power other electronic devices.
Further, a wide scope of untapped potential lies in harnessing the nanoscale architectural properties of natural biological materials to develop high-performance sensors. The researchers from Singapore and China provided the development of an ultrasensitive chemical sensor that is based on the three-dimensional (3D) biomimetic templating of a structurally hierarchical butterfly wing.
In conjunction with graphene sheet coating strategies, the porous 3D architecture enables highly selective detection of diabetes-related volatile organic compounds (VOCs), including a rapid response time (≤1 s), a low limit of detection (20 ppb), and superior mechanical properties. It provides a significant opportunity in the future to integrate natural biological materials into high-performance sensors, with excellent potential for wearable and flexible sensors.


Competitive Landscape

The Asia Pacific Chemical Sensors Market is fragmented due to the rise in chemical sensor companies. The manufacturing cost of the sensor is low and is driving the attention of new players toward the market, along with new innovations. Key players are AirTest Technologies Inc., Smiths Detection Inc., etc. Recent developments in the market are -


April 2019 - A cost-effective, easy to use sensor platform to facilitate an earlier stage diagnosis of Alzheimer’s disease (AD) is being developed by a research group led at the Centre for Incubation, Innovation, Research and Consultancy (CIIRC), Jyothy Institute of Technology, in Bengaluru. They are using a combination of pre-analytical techniques and a sensitive electrochemical sensor for the early diagnosis.


Additional Benefits:

The market estimate (ME) sheet in Excel format
3 months of analyst support



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Table of Contents

1 INTRODUCTION
1.1 Study Assumptions and Market Definition​
1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET DYNAMICS
4.1 Market Overview
4.2 Industry Value Chain Analysis​
4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
4.3.1 Bargaining Power of Suppliers
4.3.2 Bargaining Power of Buyers/Consumers
4.3.3 Threat of New Entrants
4.3.4 Threat of Substitutes
4.3.5 Intensity of Competitive Rivalry
4.4 Impact of COVID-19 on the Market
4.5 Market Drivers
4.5.1 Growing Developments in Miniaturised and Portable Electrochemical Sensors
4.5.2 Increased Investments in New Plants in Oil and Gas
4.6 Market Challenges
4.6.1 Stringent Performance Requirements for Advanced Sensor Application challenge the Market Growth

5 MARKET SEGMENTATION
5.1 By Product Type
5.1.1 Electrochemical
5.1.2 Optical
5.1.3 Pellistor/Catalytic Bead
5.1.4 Other Product Types
5.2 By Application
5.2.1 Industrial
5.2.2 Medical
5.2.3 Environmental Monitoring
5.2.4 Defense and Homeland Security
5.2.5 Other Applications
5.3 By Country
5.3.1 China
5.3.2 India
5.3.3 Japan
5.3.4 South Korea
5.3.5 Other Countries

6 COMPETITIVE LANDSCAPE
6.1 Company Profiles
6.1.1 AirTest Technologies Inc.
6.1.2 Smiths Detection Inc.
6.1.3 General Electric Company
6.1.4 Honeywell International Inc.
6.1.5 Siemens AG
6.1.6 Sick AG
6.1.7 SenseAir AB
6.1.8 Ocean Insight (Halma PLC)
6.1.9 Pepperl+Fuchs Group
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8 MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE TRENDS

 

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