化学市場における生成AIの動向と2031年までの将来展望

化学分野における生成AIの市場規模は、2024年の9億8,637万米ドルから2031年には106億3,561万米ドルに達すると予想されています。市場は2025年から2031年の間に40.9%のCAGRを記録すると予想されています。

化学品市場分析における生成AI

化学市場における生成 AI の予測は、加速する研究開発ニーズ、化学製造のデジタル変革、持続可能性の要請に牽引されて、化学および材料セクター全体で力強い成長を示しています。

主な成長促進要因は次のとおりです。

• 生成 AI によって新しい分子構造や反応経路を提案できるようになり、より迅速な材料/分子の発見が推進されます。
• 化学品製造における AI 主導のプロセス最適化と生産効率の導入により、コスト削減とパフォーマンス向上を実現します。
• 化学バリューチェーン（研究室→工場→製剤）内でのデジタル化、クラウドコンピューティング、生成AIモデルの統合を支援するイニシアチブにより、市場拡大のプラットフォームを提供します。

その結果、化学会社や素材会社は、開発サイクルを短縮し、実験コストを削減し、より持続可能で高性能な製品を提供するために、生成 AI テクノロジーへの投資を増やしています。
 

化学市場における生成AIの概要

化学分野における生成AIとは、生成的敵対的ネットワーク（GAN）、変分オートエンコーダ（VAE）、強化学習、大規模言語／化学言語モデルなどの高度なアルゴリズム技術を化学および材料ワークフローに適用することを指します。これらのシステムは、分子や材料の新規生成、反応経路の予測、プロセスパラメータの最適化、触媒および製剤の設計、その他の化学イノベーションといったタスクをサポートします。

特殊化学品、ポリマー、コーティング、農薬からファインケミカルやファインマテリアルに至るまで、化学業界全体において、生成AIは発見の加速、必要な物理実験数の削減、製造と原材料利用の最適化、そして持続可能性と循環型経済の目標への適合に貢献しています。このように、生成AIは化学企業、研究機関、そして素材企業にとって、イノベーション、生産性、そして競争優位性の基盤として台頭しつつあります。

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化学市場における生成AI：戦略的洞察

化学市場における生成AI：推進要因と機会

市場の推進要因:

• 加速するイノベーションと研究開発のプレッシャー: 化学/材料分野では、イノベーションをより迅速に進めるプレッシャーが高まっており、生成 AI により、より少ない物理的実験でより広い分子/材料空間を探索できるようになります。
• 運用効率とプロセス最適化: 生成モデルは、化学プロセスの改良、収量の向上、廃棄物の削減、エネルギー使用量の削減 (化学製造にとって重要)、より機敏な生産の実現に貢献します。
• 持続可能性と規制上の要請: 環境規制の強化とグリーンケミストリーの推進により、生成 AI は危険性の少ない材料、リサイクルしやすい配合、最適化された原料、低炭素プロセスの設計をサポートします。

市場機会:

• 新興市場と化学業界のデジタル化: 化学/製造拠点を拡大している新興経済国 (インド、中国など) では、特に材料、特殊化学品、ポリマーの分野で生成 AI ソリューションを導入する成長機会が生まれています。
• 材料/プロセスインフォマティクスおよび分析との統合: 生成 AI をビッグデータ、分析、シミュレーション/物理ベースのモデリング、製造工場の IoT と組み合わせることで、分子設計だけでなくライフサイクル全体の最適化を含む、より幅広い価値創造のコンテキストが開かれます。
• 化学研究室および工場における AI 主導の自動化とワークフロー最適化の需要:「未来の研究室」と「デジタル工場」へのトレンドは、発見からスケールアップ、製造に至るまで、エンドツーエンドのワークフローに生成 AI がますます組み込まれることを意味し、幅広い市場の可能性を提供します。

化学市場セグメンテーション分析における生成AI

市場は複数のセグメンテーション次元を通じて分析されます。

テクノロジー別:

• 機械学習（ML）
• ディープラーニング（DL）
• 量子コンピューティング
• 強化学習（RL）
• 分子ドッキング / 生成化学エンジン

展開モード別:

• オンプレミス
• クラウドベース
• ハイブリッド

用途別:

• 新物質・分子の発見
• 生産最適化
• 原料最適化
• 価格最適化
• プロセス管理と制御
• 製品ポートフォリオの最適化
• 原材料の負荷予測

最終用途産業別:

• 特殊化学品・材料
• 医薬品/ファインケミカル
• ポリマーとプラスチック
• 農薬
• バルクケミカルおよび製造

地理別:

• 北米
• ヨーロッパ
• アジア太平洋
• 南米と中央アメリカ
• 中東・アフリカ

化学市場における生成AIの地域分析

予測期間全体を通して化学市場における生成AIに影響を与える地域的な傾向と要因については、The Insight Partnersのアナリストが詳細に説明しています。このセクションでは、化学市場における生成AIのセグメントと地域についても、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、中南米に分けて解説しています。

化学市場における生成AIレポートの範囲

化学品市場における生成AIのプレーヤー密度：ビジネスダイナミクスへの影響を理解する

化学市場における生成AIは、消費者の嗜好の変化、技術の進歩、製品メリットへの認知度の向上といった要因によるエンドユーザーの需要増加に牽引され、急速に成長しています。需要の増加に伴い、企業は提供内容を拡大し、消費者ニーズを満たすためのイノベーションを推進し、新たなトレンドを活用しており、これが市場の成長をさらに加速させています。

化学市場における生成AI - 地域別シェア分析

1. 北米

• 市場シェア: 強力な化学/製造インフラ、早期の AI 導入、十分な資金のある研究開発、大手化学企業によるデジタル化への投資により、最大のシェアを維持しています。
• 主な推進要因: 大手 AI および化学企業の存在、強力な学界と産業界のつながり、イノベーションを支援する規制環境。
• トレンド: クラウドベースの生成 AI プラットフォームの採用の増加、化学企業と AI ベンダーのパートナーシップ、分子の発見とプロセスの最適化の両方における生成 AI の使用の増加。

2. ヨーロッパ

• 市場シェア: 強力な化学産業 (特殊化学品、材料) と支援的な規制環境 (EU 化学戦略、持続可能性アジェンダなど) に支えられた大きなシェア。
• 主な推進要因: 持続可能な化学物質、材料の革新、デジタル化の義務化に対する需要。
• トレンド: 相互運用可能な AI プラットフォーム、国境を越えたコラボレーション、環境に優しく循環型経済の化学プロセスへの重点。

3. アジア太平洋

• 市場シェア: 急速な工業化、化学製造業の拡大、研究開発投資の増加、民間部門における AI 導入の増加により、最も急速に成長している地域です。
• 主な推進要因: AI とデジタル製造に対する政府の強力な取り組み、特殊化学品セクターの成長、実装コストの低さ、飛躍的な導入の実現。
• トレンド: 原料/生産の最適化のための生成 AI の採用、AI ワークフローのローカライズ (言語、データセット)、および西洋の AI 企業と APAC の化学企業とのパートナーシップの拡大。

4. 南米と中央アメリカ

• 市場シェア: 採用の可能性が拡大している新興市場。
• 主な推進要因: 化学製品および材料製造の拡大、プロセス効率の必要性、コスト管理のためのデジタルおよび AI ソリューションへの関心。
• トレンド: 中小企業や中規模化学企業を対象とした、地域の原料/生産条件に合わせてカスタマイズされたクラウドベースの生成 AI ソリューション。

5. 中東・アフリカ

• 市場シェア: 化学製品製造、石油化学製品、材料への投資の増加により、大きな成長の可能性を秘めた発展途上地域。
• 主な推進要因: デジタル製造に関する国家戦略、化学産業の多様化、持続可能な製造への関心。
• トレンド: 統合化学ハブ (石油化学製品、ポリマーなど) における生成 AI の実装、世界的な AI ベンダーとのパートナーシップ モデル。

化学市場における生成AI – プレイヤー密度：ビジネスダイナミクスへの影響を理解する

化学分野における生成AI市場は、大手AI/テクノロジーベンダー、専門化学/AI企業、そしてAIとのパートナーシップを通じてイノベーションを推進する従来の化学企業の存在により、競争が激化しています。
この競争環境は、ベンダーに以下の差別化を迫っています。

• 生成 AI と化学情報学、シミュレーション プラットフォーム、ラボ自動化、製造システムをシームレスに統合します。
• 化学/材料ワークフロー (分子設計、プロセス最適化、製造) 向けにカスタマイズされた、スケーラブルなクラウドベースの生成 AI ソリューション。
• AI を活用した自動化は、検出だけでなく、プラントのプロセス (触媒設計、原料の最適化、予測メンテナンス) にも適用されます。
• 化学データベース、処理システム (PLM、MES)、サードパーティの研究所または製造施設との相互運用性。

化学市場における生成AI：主要企業

以下に、化学市場における生成 AI に取り組んでいる主要企業の一部を挙げます。

• インシリコ・メディシン
• サイクリカ
• アトムワイズ
• 分子AI
• ケミファイ
• リカージョン・ファーマシューティカルズ
• 慈悲深いAI
• エクセンシア
• ディープキュア
• ベンチサイエンス

調査中に分析された他の企業は次のとおりです。

• シュレディンガー株式会社
• チメルゲン
• クラウド製薬
• IBMコーポレーション
• グーグルLLC
• マイクロソフト株式会社
• NVIDIAコーポレーション
• 三井化学株式会社
• オミヤAG
   

化学市場における生成AIのニュースと最近の動向

• 2023年5月、日本IBMと三井化学は、IBM Watson Discoveryと化学アプリケーションにおける生成AIモデル（GPT）を統合することで、発見のスピードと精度を向上させる協業を発表しました。
• 化学企業では、ワークフローの最適化のためにジェネレーティブAIの活用がますます広がっています。アクセンチュアの調査によると、ジェネレーティブAIは自動化や拡張によって化学業界の労働時間の約31%を削減できる可能性があります。
• 生成 AI 化学分野のベンダーは化学メーカーと提携し、分子発見と製造プロセスの最適化の両方に焦点を当てたソリューションを立ち上げており、R&D ツールからエンドツーエンドのバリュー チェーン サポートへの戦略的シフトを示しています。

化学市場における生成AIレポートの対象範囲と成果物

「化学における生成AI市場の規模と予測（2024～2034年）」レポートでは、以下の詳細な分析を提供しています。

• 対象範囲に含まれるすべての主要市場セグメントの世界および地域の市場規模と予測
• 市場動向、推進要因、制約、主要な機会などの市場動向
• 詳細なPEST分析とSWOT分析
• 主要な市場動向、世界および地域の枠組み、主要プレーヤー、規制、最近の市場動向を網羅した市場分析
• 市場集中、ヒートマップ分析、主要プレーヤー、最近の動向を網羅した業界の展望と競争分析
• 詳細な企業プロフィール

リサーチマネージャー

アンキタ・ミッタル

マネージャー,
市場調査とコンサルティング

アンキタは、テクノロジー、メディア、ICT、エレクトロニクス・半導体の各分野で8年以上の経験を持つ、ダイナミックな市場調査およびコンサルティングのプロフェッショナルです。Microsoft、Oracle、NEC、SAP、KPMG、Expeditors Internationalといったグローバルクライアントに対し、100件以上のコンサルティングおよび調査案件を主導・遂行してきました。彼女のコアコンピテンシーは、市場評価、データ分析、予測、戦略策定、競合情報、レポート作成です。

アンキタは、販売前の提案書作成やクライアントとの協議から、販売後の実用的なインサイトの提供まで、プロジェクトサイクル全体を巧みに管理することに長けています。彼女は、部門横断的なチームの管理、複雑な調査モジュールの構築、そしてクライアント固有のビジネス目標に合わせたソリューションの調整に長けています。優れたコミュニケーション能力、リーダーシップ、そしてプレゼンテーション能力により、急速に変化する市場環境において、常に価値主導の成果を生み出しています。

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