米国グラフェン市場規模、シェア及びCOVID-19影響分析：製品別（酸化グラフェン、グラフェンナノプレートレット（GNP）、その他）、最終用途産業別（エレクトロニクス、航空宇宙・防衛、エネルギー、自動車、その他）、地域別予測（2023-2030年）

米国のグラフェン市場規模は2022年に5,090万米ドルと評価され、2023年の6,520万米ドルから2030年までに4億140万米ドルへ成長し、予測期間中に29.7％のCAGRを示すと予測されています。

グラフェンは炭素原子が六角格子状に配列した原子1層厚の物質である。優れた電気・熱伝導性を有し、卓越した光吸収能力を備える。金属やガスなど多様な材料との複合化が可能な汎用素材であり、比類なき熱・電気伝導性を併せ持つ世界最薄かつ最強の材料である。

本製品はセンサー、電子機器、生体医療機器、エネルギー貯蔵など幅広い用途で使用されています。電子機器、医療、エネルギー、航空宇宙、自動車など様々な産業分野での応用可能性を有しています。

米国グラフェン市場シェアは、様々な用途における軽量かつ高性能な材料への需要増加を背景に、今後数年間で大幅な成長が見込まれています。

最新動向

 グラフェン強化複合材料の開発が市場の新興トレンド

グラフェンはプラスチック、金属、セラミックスなど様々な材料に添加することで、強度、耐久性、導電性などの特性を向上させることが可能です。これにより、航空宇宙、自動車、建設など幅広い用途向けの新たなグラフェン強化複合材料が開発されている。卓越した機械的・電気的・熱的・光学的特性により、本製品は複合材料の性能向上に理想的な候補となっている。

強化複合材料の開発は近年活発な研究分野であり、様々な産業における材料性能の向上を目的としています。米国には世界有数の研究機関が所在し、継続的な研究開発活動が米国グラフェン市場の成長を牽引すると予想されます。

成長要因

市場成長を促進する優れた製品特性

グラフェンは、その派生化合物の製造に使用され、様々な分野で多様な可能性を秘めた、独特かつ優れた特性を持つ新しい軽量材料です。この製品は、高い熱伝導性と電気伝導性、高い柔軟性、弾性、硬度、そして卓越した強度を有しています。

鋼鉄の200倍の強度と卓越した耐摩耗性を有し、破壊前にエネルギーを吸収する能力と巨大な負荷に耐える特性により、ダイヤモンドを含む他の強靭な材料に対抗し得る製品です。これらの特性は太陽光発電における本製品の利用を可能にし、その効果を高めます。例えば、グラフェンを太陽電池パネルに用いることで、その効率が飛躍的に向上し、より多くのエネルギーを収穫できるようになるため、エネルギー産業における利用がさらに促進されるでしょう。

グラフェンは優れた化学反応性も有し、新規・改良材料開発の基盤材料として機能します。さらに極めて高密度な物質であり、水分子を除きヘリウム原子を含む微小原子すら透過させません。これらの特性と数多くの利点により、医療・建設・建築をはじめとする多分野における未来の素材として期待されています。

最近の研究では、科学者ががん治療の改善に活用できると結論づけたことから、医療分野における本製品の多様な用途が明らかになっている。この治療法は、化学的に修飾されたグラフェン粒子を患者に注入する技術を含む。この材料が赤外線を吸収する特性により、放射線治療の照射は損傷細胞に直接作用し、身体の他の部分に負担をかけないため、患者の副作用が軽減される。

このように、多様な製品特性により、エレクトロニクスから医療応用に至るまで幅広い分野での使用が可能であり、これが市場成長を促進すると予想される。

抑制要因

環境への悪影響が市場成長を阻害する可能性

2次元カーボンナノ材料であるGFNは、粒子状物質が大気・水・土壌に放出された場合、生態系への危険要因となり得る。さらに、化学的・物理的・生物学的変化を含む環境影響がGFNに生じ、その構造・化学的・物理的特性が変化する可能性がある。

こうした変化はGFNの毒性レベル変動を招く恐れがあり、環境問題として懸念される。これらの変化によって引き起こされる可能性のある後続の毒性とその環境への影響を探求することは、持続可能な未来にとって非常に重要です。

主要業界プレイヤー

主要プレイヤーは市場での地位を維持するための戦略を採用している

米国グラフェン市場は分散化しており、NeoGraf Solutions、Graphenea、ACS Materialなどの主要企業が業界で活動している。その他の主要企業にはXG Sciences、U.S. Graphene Group、Grolltex Inc.が含まれる。メーカー各社は業界での競争力を強化し、新規参入企業の脅威を軽減するため、事業拡大を進めている。 

市場参加者は、広範な流通ネットワーク、規制に関するノウハウ、サプライヤーを有する国際的・地域的プレイヤーと激しく競合している。さらに、企業は既存の市場プレゼンスを拡大するため、他の市場リーダーとの契約締結、買収、戦略的提携を進めている。

主要企業プロファイル一覧：

• NeoGraf Solutions（米国）
• Graphenea（米国）
• ACS Material (米国)
• XG Sciences（米国）
• U.S. Graphene Group（米国）
• Grolltex Inc (米国)
• Graphite Central (米国)

主要な業界動向:

• 2021年7月- GrapheneaとGraphealが提携し、グラフェンベース製品GraphLABを用いたバイオセンサーの研究を加速。GraphLABは、タンパク質疾患およびスクリーニング検出のための次世代評価手法である。
• 2020年2月- XGグラフェン強化ポリウレタン製エンジンカバーの生産を開始。これらのカバーは現在、フォードおよびリンカーンの全軽トラック車種および乗用車に採用されている。本製品は圧縮強度を20%、熱変形温度を30%、NVH吸音性を17%向上させ、重量を10%削減しています。
• 2020年1月- ACSマテリアルズは、従来型透明導電フィルム（TCF）を上回る性能を持つグラフェン/銀ナノワイヤ複合透明導電フィルム（TCF）を発表しました。

レポート対象範囲

本調査レポートは市場の詳細な分析を提供し、主要企業、製品、最終用途産業などの重要な側面に焦点を当てています。また、市場動向に関する洞察を提供し、重要な業界動向を強調しています。上記の要因に加え、本レポートは近年における市場成長に寄与する様々な要因を網羅しています。

本レポートには米国における過去のデータと収益成長予測が含まれており、業界の最新市場動向と機会を分析しています。

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