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全球石墨烯市场规模为6.94亿美元 2024年。市场预计将从2025年的9.411亿美元增长 到2032年为83.29亿美元,在预测期间的复合年增长率为36.5%。
石墨烯是一种碳的形式,由在二维蜂窝晶状体中排列的单层原子组成。它通过增强用于制造无人机,直升机,飞机和航天器的涂料和复合材料的性能来改变航空航天行业。改善的机械性能可以使用较薄的材料并减少重量。
石墨烯技术及其应用的开发在COVID-19大流行期间显着加速,由于其出色的特性,例如针对细菌和病毒的灵活性,电导率和有效性。在此期间,开发并采用了基于石墨烯的生物传感器,保护设备,药物输送系统和治疗溶液来对抗Covid-19。但是,与医疗保健和生物医学领域的进步相反,电子和能源部门在大流行期间面临负面影响。这主要是由于物流中断,需求减少以及对石墨烯生产所需的原材料的访问有限。
基于石墨烯的传感器的研发活动增加是市场的新兴趋势
石墨烯是电解质门控装置中的活跃化学传感器。基于石墨烯的顶门绝缘子可以在电解质中以1至5 nm的厚度制造,其浓度为几毫米,这是最佳的顶级山面田间效应晶体管(FET)无法匹配原子层沉积(ALD)。
基于石墨烯的光电探测器计算光子通量,通过将吸收的光子的能量转换为电流来测量。与基于III-V和IV组半导体的传统检测器相比,这些光电探测器具有更广泛的工作波长范围。
光电传感器基本类似于透明导体中使用的依赖二氧化物(ITO)替代方案。它的高电导率和透明度使其成为在光伏电池和光电传感器中创建透明电极的吸引人选择。
电子行业的产品需求不断增长,以帮助市场增长
由于其异常的电导率和轻巧的性质,这种碳的同类纤维特别适合电子应用。与传统的半导体(如硅)相比,这种以这种形式的碳的电子具有更大的迁移率,从而使其能够更快地加速电场,这些半导体(如硅)通常用于电子设备。结果,用这种材料制造的设备更有效地运行,比传统替代方案更快地运行,同时消耗较少的功率。
由于该材料的高机械弹性,它可以忍受更高的电压。随着行业采用更大的电气化,这可能会影响增长。最近,开发用于电池的基于泡沫的设计取得了进展,该设计可能会弥合电容器和电池之间的差距。该设计基于锂技术,并以新形式具有与当前锂离子电池相似的重量比率。此外,它可以像电容器一样快速放电和充电,并且可以在20秒内放电。
石墨烯膜是氧化二锡锡的强大替代方法之一。氧化锡氧化物是一种商业产品,可在智能手机的触摸屏和片剂计算机作为透明导体和OLED和太阳能电池中的电极中广泛使用。对触摸屏技术和产品的需求不断增长,可能会促进石墨烯市场的增长。
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负面的环境影响趋于限制市场的增长
石墨烯纳米材料(GFN)由于其多功能碳的结构,因此在纳米技术研究中获得了接受,从而允许在不同领域进行广泛的应用。但是,人们担心材料对可持续性的影响。
加利福尼亚大学河滨工程河畔布尔恩斯(Riverside Bourns)的研究人员发现,氧化石墨烯(GO)纳米颗粒在溪流和湖泊中高度流动,如果释放释放环境,对环境构成了潜在的威胁。 GO的使用日益被认为对人类健康有毒。随着这种材料的生产的增加,对于监管机构(例如环境保护署(EPA))来说,了解其潜在的环境影响至关重要。这些担忧可能会阻碍市场增长。
医疗行业的新机会增长了市场的增长
基于GO的纳米材料由于其无与伦比的理化特性而对研究产生了广泛的兴趣。他们的2D同素结构使它们在不同的生物应用领域中具有多功能性。产品,其衍生物及其复合材料的生物医学应用涉及该产品在小分子药物递送和基因治疗中的使用。它们还用于蛋白质的生物官能化,作为骨骼和牙齿植入的抗菌剂以及抗癌治疗。这些合成的纳米材料的生物相容性允许它们在医学和生物学研究中大量使用。
在多种生理条件下具有强大操作的独特基于产品的生物传感器的开发,但是由于某些特性的丧失,是一个新兴的应用领域。关于干细胞培养实施的GNP脚手架的研究也应成为市场的机会。为了根据石墨烯形成治疗剂,预计研究人员将调节其衍生物并检查其在生物区域中的功能化,以分析细胞对石墨烯及其衍生物的反应。
随后的生态因素为市场增长带来风险
GFN是2D碳纳米材料,如果释放到空气,水和土壤中,可能会起生态危害。此外,随后的环境成分可能会影响GFN,包括化学,物理和生物学转化,从而导致其结构,化学和物理特性的变化。这些变化可能引起环境的关注,因为它们可以进一步导致GFN毒性水平的变化。探索这些变化引起的随后毒性的任何可能性及其对环境的影响在可持续的未来中起着至关重要的作用。这些因素有望限制市场增长。但是,启动各种步骤来分析发生对环境的变化的影响。例如,一种称为生命周期评估(LCA)的半定量工具可用于检查因果作用。这可能始于经济活动,并对公共卫生产生不良的副作用,这可能会进一步损害生态系统和资源。
导出控制:几个国家正在采取有关高级材料(例如石墨烯)的保护措施。他们关注的是无限制的出口,这些出口可以使竞争对手能够创造出削弱其国内优势的技术。在包括中国在内的国家中,这种担忧尤为突出,中国对高性能材料进行了严格的出口控制,以维持电子和能源等行业的技术优势。
关税和关税:几个国家已经对产品及其衍生产品的进口征收关税,以保护其当地行业。这种保护主义的方法可能会影响其全球价格和可用性。结果,依靠进口材料的公司可能面临更高的成本,可能会减慢市场的增长。
知识产权:与石墨烯相关的创新受到知识产权法的保护,许多公司和研究机构都拥有专利,用于独特的生产方法及其在各种应用中的使用。这些知识产权保护对于维持竞争优势至关重要。但是,他们还可以为寻求进入该领域的新市场参与者构成障碍。
由于需求占主导航空航天和汽车行业
根据产品,市场被分割为石墨烯纳米片(GNP),氧化石墨烯(GO)等。
GNP细分市场占2024年最大的石墨烯市场份额,预计将继续其优势直到2032年。这些高级纳米颗粒被广泛用于应用医疗设备,导电油墨,能量,复合材料和涂料。由于其表面硬度,强度和僵硬特性,对汽车和航空航天行业中对轻质复合材料的需求不断增长。进行了几项研发活动,以使GNP生产商业化。各种非政府和政府研究机构正在与各种商业制造商建立战略伙伴关系,以进行产品开发和创新。此外,GNP用于汽车和运输,建筑与建筑,能源与电力,电气和电子,橡胶,医疗,包装和化学物质。由于其出色的特性,包括出色的电气和热导率,渗透率,透明度和强度,在电气和电子设备中的使用越来越大,也将推动该细分市场的增长。
在预测期间,氧化石墨烯(GO)可能会经历大量增长。它在水和其他溶剂中可分散,并以溶液或粉末形式出现用于涂料底物。该产品具有较高的表面积,可用作太阳能电池,电容器和电池的电极材料。它更容易制造,价格相对较低。由于产品很容易与材料和聚合物混合,因此增强了复合材料的性能。由于电子和半导体行业对纳米技术的需求不断增长,GO在预测期内可能会显示出巨大的收益。此外,GO在广泛的最终用途领域的应用不断增长,包括纺织品,汽车,建筑,航空航天和国防,医疗保健和电子产品,是预计在研究期间推动市场增长的关键因素之一。
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由于广泛采用了材料,电子领域占最大份额
在最终用途行业方面,市场分为电子,航空航天和国防,汽车,能源等。
电子领域拥有石墨烯市场最大的份额。对较小,更强大的电子设备的持续需求将研发推向了新颖的材料,例如石墨烯,在某些应用中可以胜过基于硅的传统技术。此外,石墨烯的出色电导率和电子迁移率使其成为高频晶体管,集成电路中的互连以及电子设备中的热量耗散层的主要候选者。
航空航天部门占了很大的市场份额。石墨烯正在通过增强用于制造无人机,飞机,直升机和航天器的复合材料和涂料的功能来彻底改变航空航天行业。它改善了机械性能,可以进行更薄的设计并减少重量,从而提高燃油效率,并在飞机的寿命中降低排放。由于其高电导率,该材料还用于为直升机和飞机创建更轻,耐受耐受的结构,从而使去冰系统的整合到机翼中。
预计在预测期间,汽车段预计将适度增长。全球汽车行业目前正在应对能源效率,安全性以及减少碳排放的需求等挑战。解决这些问题可能会改善车辆的尺寸稳定性,从而为创新创新。该产品用于涂料和复合材料中,增强了车辆的强度,安全性和轻巧特性。它有可能替代传统材料,例如钢,铝和碳纤维,同时改善车辆的整体尺寸稳定性。
该市场已在五个主要地区进行地理研究:北美,欧洲,亚太地区,拉丁美洲以及中东和非洲。
Asia Pacific Graphene Market Size, 2024 (USD Million)
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亚太地区统治了全球市场,该市场在2024年为1.96亿美元,这是由于政府,学术研究和资金的有利政策,这很可能会促进该地区的市场。同样,大型制造商和消费者的存在以及各种行业(例如汽车,国防,海洋和航空航天)的生产增加将推动该地区的市场增长。中国等国家正在大力投资研究,促进该产品快速整合到商业应用中。
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预计航空航天和能源行业的需求不断增长,预计北美市场将经历显着增长。对高效,环保,强大和轻巧的产品的需求很大,这将进一步推动该地区的市场增长。此外,在电池和太阳能电池中的GO安装不断上升以提高性能,可能会增加市场收入。预计美国石墨烯市场将会显着增长。它是针对没有石墨烯生产能力的几个国家的基于石墨烯产品的主要出口商之一。此外,由于其出色的性质预计在预测期内,石墨烯的越来越普及将推动市场增长。
在欧洲,由于对研发活动的投资增加,市场预计将以巨大的速度增长,并可能在整个预测期内保持其优势。 2019年6月,欧盟(EU)向石墨烯旗舰店投资了11.6亿美元,该旗舰将产品利用该产品进入商业市场。该项目将汇集工业和学术研究机构,以确保产品的商业化,使欧洲成为此类技术的经济强国。对环境可持续性的关注不断增加,这增加了该地区对混合动力和电动汽车的需求,从而推动了市场的增长。
预计拉丁美洲将在预测期内看到指数级的增长,这主要是由于在广泛的应用中使用GO,包括晶体管,电容器,半导体和传感器。
预计中东和非洲市场将在预测期内经历适度的增长。由于出色的材料特性,包括电导率,拉伸强度和导热率,汽车领域对抗崩溃系统,车辆,轮胎等产品等产品的需求正在增长。
主要参与者正在采取策略来维持其在市场上的地位
全球市场上的主要参与者在该行业中运作,例如Nanoxplore Inc.,Universal Misties GBR Ltd,Graphenea,全球石墨烯组和ACS材料。其他主要参与者包括XG Sciences,Xiamen Knano石墨烯技术有限公司和Grolltex Inc.制造商也在扩大其业务以获得行业的能力并减轻新进入者的威胁。
市场参与者与具有广泛的分销网络,法规知识和供应商的国际和地区参与者竞争。此外,公司与其他市场领导者签署合同,收购和战略合作伙伴关系,以扩大其现有市场业务。
该研究报告提供了对市场的详细分析,并着重于领先的公司,产品和最终用途行业等关键方面。此外,该报告还提供了对市场趋势的见解,并突出了重要的行业发展。除了上述因素外,该报告还包括近年来有助于市场增长的各种因素。该报告包括历史数据和预测在全球,区域和国家级别的收入增长,并分析了最新的市场动态和机会。
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属性 |
细节 |
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研究期 |
2019-2032 |
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基准年 |
2024 |
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估计一年 |
2025 |
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预测期 |
2025-2032 |
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历史时期 |
2019-2023 |
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单元 |
价值(百万美元) |
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增长率 |
在2025年至2032年期间的复合年增长率为36.5% |
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分割 |
通过产品
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通过最终用途行业
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按地区
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财富业务洞察力说,全球市场规模在2024年价值6.94亿美元,预计到2032年将达到83.299亿美元。
2024年,亚太市场规模的价值为1.96亿美元。
在预测期内,市场将获得36.5%的复合年增长率,将表现出稳定的增长。
在2024年,电子产品领域是该市场的主要领域。
电子行业的产品渗透不断增长将有助于市场增长。
Nanoxplore Inc.,Universal Misties GBR Ltd,Graphenea,全球石墨烯集团和ACS材料是全球市场的主要参与者。
亚太在2024年占据了市场份额。
优越的产品物业及其对能源行业的需求不断增长,将促进市场的增长。
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