탄소 나노튜브 시장 규모, 점유율 및 코로나19 영향 분석, 제품별(다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT) 및 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT)), 애플리케이션별(플라스틱 및 복합재, 전기 및 전자, 에너지 및 기타) 및 지역 예측(2021-2028)

2020년 전 세계 탄소 나노튜브 시장 규모는 49억 4천만 달러였으며, 2021~2028년 기간 동안 CAGR 10.2%로 성장하여 2021년 53억 2천만 달러에서 2028년 105억 2천만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. CAGR의 급격한 상승은 이 시장의 수요와 성장에 기인하며, 팬데믹이 끝나면 팬데믹 이전 수준으로 돌아갑니다. 코로나19의 영향은 전례가 없고 충격적이었습니다. CNT는 팬데믹으로 인해 모든 지역에서 부정적인 수요 충격을 목격했습니다. 분석에 따르면 2020년 글로벌 시장은 2017~2019년 평균 전년 대비 성장률 대비 2.2% 감소한 것으로 나타났습니다.

탄소나노튜브는 기존 소재에 비해 높은 강도, 전기전도도, 내구성, 경량성, 열전도도 등이 요구되는 용도에 사용된다. 집적 회로, 리튬 배터리, 연료 전지, 약물 전달, 태양광 PV 전지, 수소 저장 및 전계 방출 디스플레이에 대한 수요가 급증합니다. 전자기 장치 및 라디오의 안테나 역할을 합니다. 전도성 CNT는 플라스틱 브러시의 매트릭스. 전반적인 제품 품질을 개선하고 보다 발전된 제품을 개발하기 위한 기술 발전을 통한 상용화 증가와 설치 용량 증가는 탄소 나노튜브 시장 성장을 이끄는 주요 추세입니다.

COVID-19 발생으로 제조 공장 임시 폐쇄

코로나19 팬데믹은 모든 지역, 모든 비즈니스, 삶의 모든 측면에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 중국과 미국은 코로나19 발병 초기에 가장 큰 피해를 입은 국가 중 하나였습니다. 두 나라 모두 탄소나노튜브의 주요 제조국이자 수출국이다. 팬데믹 제한으로 인해 제조 공장은 제한된 생산 능력으로 작동하거나 일시적으로 폐쇄되어 공급망 중단을 초래했습니다. 또한 봉쇄 기간 동안 부과된 이동 제한으로 인해 물류 문제가 발생하여 원자재 조달 및 완제품 운송이 어려워졌습니다. 여러 국가에서 부과한 무역 제한, 제한된 인력, 화물 컨테이너 부족으로 인해 제조 및 최종 사용 산업에 어려움을 안겨주는 전례 없는 시나리오가 발생했습니다. 시장은 여전히 ​​​​개발 중이며 대부분 연구 중심입니다. 전염병 제한으로 인해 연구 활동이 영향을 받아 개발이 방해를 받았습니다.

대부분의 제조 회사는 직원을 보호하고 제조 시설 운영을 유지하기 위해 코로나19 규정을 엄격하게 준수한 것으로 보고되었습니다. 세계 경제가 팬데믹의 후퇴에서 회복되고 탄력을 받기 시작하면서, 전염성이 더 높은 새로운 델타 변종의 출현으로 무역 활동의 불확실성 수준이 크게 높아졌습니다. 미국은 현재 델타 변종으로 인해 코로나19 사례가 크게 급증하고 있습니다. 그러나 국내에서 실시되는 대규모 예방 접종 운동과 높은 대중 인식으로 인해 사례 증가가 무역 및 산업 운영에 미치는 영향은 첫 번째 물결보다 덜 심각할 가능성이 높습니다.

탄소나노튜브 시장 동향

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탄소 나노튜브로 현대적인 마이크로프로세서를 제작한 MIT 엔지니어

2019년 8월 MIT 연구원들은 기존 실리콘 프로세서에 비해 더 친환경적이고 빠른 대안인 트랜지스터를 사용해 고급 마이크로프로세서를 구축했습니다. 차세대 컴퓨터 구축을 위한 CNFET(탄소 나노튜브 전계 효과 트랜지스터)를 생산합니다. 또한 연구에 따르면 CNFET는 실리콘보다 에너지 효율이 약 10배 더 높고 속도도 더 빠릅니다. MIT의 연구원들은 기존의 실리콘 칩 파운드리 방법과 함께 결함을 제한하고 CNFET 제조에서 완전한 작동 제어를 가능하게 하는 새로운 방법을 발명했습니다.

탄소나노튜브 시장 성장 요인

항공우주 산업의 증가가 시장 성장에 도움이 될 것으로 예상됩니다

비행에는 다양한 위험이 수반됩니다. 대부분의 항공기 제조업체는 항공우주 부품을 더 만지고 오래 지속되며 더 강하게 만들기 위해 노력합니다. 항공우주산업은 연료 소비를 줄이고 항공기 운영 비용을 늘리기 위해 중량을 줄이는 데 주력하고 있습니다. 현대적이고 진보된 비행기의 동체는 다양한 복합 재료의 여러 시트로 만들어집니다. 나노재료는 전반적인 항공기 성능을 향상시키는 향상된 특성을 위해 항공우주 분야에서 사용됩니다. 제조업체와 엔지니어를 포함한 대부분의 전문가들은 항공우주 등급 복합재를 생산하는 방법을 개발하고 있습니다.

예를 들어 MIT 엔지니어들은 거대한 압력 용기 그리고 오븐. 이 방법은 비행기와 풍력 터빈용 블레이드의 제조 속도를 높이는 데 도움이 될 것입니다. 또한 NASA와 Nanocomp는 이러한 나노튜브로 만든 섬유를 생산하여 궁극적으로 질량을 줄이고 항공우주 시스템의 전반적인 성능을 향상시키는 CNT 복합재 오버랩 압력 용기(COPV)를 제작하기 위해 협력하고 있습니다. NASA의 컴퓨터 모델링 분석에서는 강화재를 사용한 복합재를 사용하면 발사체의 전체 질량을 30% 줄일 수 있다고 예측합니다.

전자제품 및 전기 수요 증가로 시장 성장 촉진

중국, 한국, 일본, 싱가포르의 전자제품 제조 성장이 산업 성장을 주도할 것입니다. 주로 인쇄 회로 기판과 반도체를 중심으로 전자 산업이 증가하면서 전 세계적으로 제품 사용량이 증가했습니다. 급속한 기술과 신제품 혁신은 전자 및 반도체 산업에 대한 수요를 촉진할 것입니다.

탄소나노튜브는 전자적, 기계적 특성이 뛰어나 전자 응용 분야에 적합합니다. CNT는 텔레비전, 휴대폰, 컴퓨터 및 기타 전자 장치와 같은 가전 제품에 사용되는 광범위한 전자 디스플레이 화면을 제조하는 데 적용됩니다. 2020년 전 세계 가전제품 시장 수요는 4,261억 달러에 달합니다. 기술 발전과 게임 산업의 급속한 발전이 가전제품 시장 수요를 주도할 것으로 보입니다.

제한 요인

환경 문제로 인해 시장 성장이 저해될 수 있음

CNT가 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 커지면서 주로 이러한 나노튜브 제조 회사에 대한 정부 규제 지침이 엄격해졌습니다. 응집체는 인간뿐만 아니라 환경에도 잠재적인 위험을 초래합니다. 제품은 본질적으로 섬유질이므로 흡입하면 인체에 심각한 건강 관련 문제를 일으킬 수 있습니다.

탄소 나노튜브 독성은 신장 손상 증가, 고혈압 위험 증가 등 인간 건강에 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 나노물질과 나노입자에 대한 인간의 노출이 증가하고 있습니다. 인간은 화장품, 페인트 및 바니시, 항공우주 및 자동차 부품, 연료 촉매, 고급 섬유 등 나노입자가 포함된 다양한 제품에 노출됩니다.

탄소나노튜브 시장 세분화 분석

제품별 분석

다중벽 탄소 나노튜브가 전체 시장 규모를 지배했습니다

제품에 따라 시장은 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT)와 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT)로 분류됩니다.

MWCNT가 시장을 장악했으며 예측 기간 동안 계속해서 우위를 점할 수도 있습니다. 그들은 원통형 모양이고 속이 빈 탄소 동소체는 높은 종횡비를 가지고 있습니다. 전도성 투명전극, 전기전도도, 전도성 발열필름, 디스플레이, 나노소자, 슈퍼커패시터, 태양광 산업, 배터리 등에 널리 사용됩니다. MWCNT는 복합 구조에 적절하게 통합되면 전도성이 높습니다.

다중벽 탄소 나노튜브에 있는 그래핀의 고분자 복합성은 인장 강도를 증가시켜 전자, 에너지 및 엔지니어링 폴리머 응용 분야에서 폭넓게 사용됩니다. 또한 정전기를 분산시키고 공기 중 오염에 대한 반발성을 높이기 위해 가공된 폴리머로 강화되었습니다. 또한 의생명공학 분야에서도 사용되며 건강 모니터링 및 질병 치료를 위한 바이오센싱 및 약물 전달 방법에 대해 고도로 연구되고 있습니다.

애플리케이션 분석별

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플라스틱 및 복합재가 시장에서 주요 점유율을 차지하고 있습니다

시장은 응용 분야에 따라 플라스틱 및 복합재, 전기 및 전자, 에너지 등으로 분류됩니다. 자동차 및 건설 산업에서 엔지니어링 폴리머의 적용이 증가함에 따라 예측 기간 동안 플라스틱 및 복합재가 시장을 지배할 수 있습니다. 경량 특성으로 인해 복합재 사용량이 늘어나면 폴리머 시장 수요가 늘어날 가능성이 높습니다.

CNT는 화학적, 물리적 특성을 갖는 물질로, 최근 많은 연구자들이 이러한 나노튜브를 제조하기 위해 플라스틱 고분자를 사용하고 있다. 이러한 나노튜브를 에폭시 수지에 통합하여 나노복합체를 형성하면 제품 중량이 감소하고 강도가 증가합니다.

전기 및 전자 응용 분야의 탄소 나노튜브 시장은 예측 기간 동안 상당한 성장률을 보일 수 있습니다. 다이오드 및 전계 효과 트랜지스터와 같은 전자 장치를 구축하기 위한 전기적 특성을 제공합니다. 탁월한 광전자공학 및 우수한 전도성 특성은 전기 및 전자 부문에 대한 수요를 촉진할 수 있습니다. 풍력 및 태양 에너지와 같은 대체 에너지원을 통한 에너지 생성의 중요성이 커지면서 풍력 터빈 및 태양 전지 시장 수요가 증가할 것입니다. 풍력 터빈과 태양광 전지에 대한 수요가 증가함에 따라 이 시장의 성장이 가속화될 것입니다.

지역별 탄소나노튜브 시장 분석

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중국, 인도, 한국, 일본이 주도하는 아시아 태평양 탄소 나노튜브 시장 규모는 예측 가능한 기간 동안 주요 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 원자재의 가용성과 낮은 생산 비용은 중국 시장의 탄소 나노재료 수요를 뒷받침하는 요소입니다. 중국, 인도, 말레이시아, 일본의 자동차, 항공우주, 전자, 건설 산업에 대한 수요 증가로 인해 폴리머 수요가 증가하여 산업 성장에 기여할 것으로 예상됩니다. 태양광 발전 생산량 증가에 따른 태양광 전지 생산에 대한 정부 지출 증가는 지역 산업 성장을 촉진할 것입니다.

북미 시장은 대부분의 제조업체가 이 지역에 기반을 두고 있기 때문에 예측 기간 동안 상당한 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 폴리머 및 복합재 연구를 위한 상당한 자금 지원과 주로 미국에 있는 PEI 및 PEEK와 같은 소수 폴리머의 제조 기반은 이 지역의 산업 성장을 촉진할 것입니다. 벌크 제품의 기계적, 열적, 전기적 특성을 개선하기 위한 폴리머 제조에 대한 수요가 증가하면 지역 성장이 촉진될 것입니다. 또한 녹색 에너지를 장려하기 위해 정부가 부과하는 규제는 시장의 전반적인 성장에 도움이 될 것입니다. 마찬가지로 CNT는 캐나다 정부의 환경 지침에 포함되지 않았습니다.

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유럽 시장은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 수 있습니다. 유럽 ​​대부분의 국가에서는 CNT가 환경과 인간 건강에 미치는 유해한 영향에 초점을 맞추고 있습니다. 그 결과, 유럽연합 집행위원회는 나노기술 연구, 핵심 시장 개발 및 혁신에 대한 광범위한 조사와 함께 CNT 사용 및 생산에 관해 엄격한 규정을 부과했습니다.

주요 산업 플레이어

제조업체는 시장 점유율을 높이고 비즈니스에서의 입지를 유지하기 위해 협력의 형태로 대학과 협력하고 있습니다

전 세계 탄소 나노튜브 시장 점유율은 Arkema SA, Nanocyl, SHOWA DENKO K.K. 및 Nonoshell LLC를 포함한 주요 시장 참여자들과 집중적이고 경쟁적입니다. 대부분의 회사는 제품 포트폴리오를 강화하고 회사의 글로벌 진출을 확대하기 위해 파트너십, 협업, 합작 투자 및 신제품 개발의 형태로 전략을 수립하고 있습니다. 높은 제조원가로 인한 낮은 사업성도 업계 관계자들의 고민거리가 될 것으로 보인다. 그러나 나노기술을 장려하려는 규제 성향이 제조업체의 원동력이 될 것입니다.

• 2019년 1월 SABIC은 나노기술 기업인 Black Diamond Structures(“BDS”)의 대주주 지분을 인수했습니다. 이번 인수를 통해 리튬 이온 및 납축 배터리<를 사용하는 에너지 저장 응용 분야를 위한 나노튜브 사업의 type가 확장될 것입니다. /a>.


• 2017년 8월, 나노기술 복합재 제조 회사인 N12 Technologies, Inc.는 University of Dayton Research Institute(UDRI)와 제휴하여 UDRI의 생산 기술을 사용하여 NanoStitch 층간 강화 제품을 생산했습니다.

탄소 나노튜브 시장에 소개된 주요 회사 목록:

• Arkema SA(프랑스 콜롱브)


• Nanocyl SA(벨기에 상브르빌)


• Nanoshell LLC(미국 유타)


• Carbon Solutions, Inc.(미국 캘리포니아)


• Hyperion Catalytic International(미국 매사추세츠)


• SHOWA DENKO K.K. (일본 도쿄)


• Klean Commodities(캐나다 밴쿠버)


• Cabot Corporation(미국 매사추세츠)


• OCSiAl(룩셈부르크 로이델랑주)


• NoPo Nanotechnologies(인도 방갈로르)


• Jiangsu Cnano Technology Co., Ltd.(중국 전장)

주요 산업 발전:

• 2021년 3월 - Cabot Corporation은 새로운 ENERMAX 6 탄소 나노튜브 시리즈를 출시했습니다. 이 제품은 종횡비가 높은 고성능 CNT이며 Cabot 포트폴리오에서 전도성이 가장 높은 다중벽 CNT 제품임이 입증되었습니다.


• 2021년 4월 - LG화학이 한국에 탄소나노튜브 제조 공장을 가동했습니다. 회사는 성장하고 있는 전기차 배터리 양극재로 사용되는 CNT 시장을 적극 공략한다는 목표다.


• 2021년 6월 - 지속 가능한 기술 회사인 Johnson Matthey는 독립 기술 혁신 센터인 CPI 및 영국의 독립 화학 제조업체인 Thomas Swan과 협력하여 배터리 기술을 최적화하는 방법을 모색합니다. ICE-Batt 프로젝트는 Innovate UK가 관리하는 Faraday Battery Challenge로부터 자금 지원을 받습니다. 영국의 혁신 기관은 혁신적인 CNT와 그래핀 나노판(GNP)이 배터리 성능을 어떻게 향상시킬 수 있는지 조사할 가능성이 높습니다.


• 2020년 4월 - Cabot Corporation은 중국 나노튜브 제조업체인 Shenzhen Sanshun Nano New Materials를 1억 1500만 달러에 인수했습니다. 이번 인수로 회사의 나노 구조 제조 사업과 에너지 저장용 카본 블랙 사업이 결합될 것입니다. 이 사업은 Cabot의 기능성 화학 부문으로 통합됩니다.

보고서 범위

인포그래픽 표현 Carbon Nanotubes (CNT) Market

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이 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 선도 기업, 제품, 애플리케이션과 같은 중요한 측면에 중점을 둡니다. 또한 이 보고서는 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 중요한 산업 발전을 강조합니다. 이 보고서에는 과거 데이터가 포함되어 있으며 글로벌, 지역 및 국가 수준의 수익 성장을 예측하고 업계의 최신 시장 역학 및 기회를 분석합니다. 위에서 언급한 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 다양한 요소가 포함되어 있습니다.

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