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Marktdynamik 

Treiber:

Wachsende Nachfrage nach erneuerbaren Energiequellen

Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird die weltweite Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2023 voraussichtlich um über 8 % und im Jahr 2024 um fast 6 % steigen. Dies ist auf die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solar-, Wind- und Wasserkraft zurückzuführen, die im Vergleich zu traditionellen Energiequellen immer wettbewerbsfähiger werden. Die IEA prognostiziert sogar, dass erneuerbare Energien 90 % des weltweiten Zubaus der Stromerzeugungskapazität in den Jahren 2023 und 2024 ausmachen werden.

Darüber hinaus hat die Nutzung von Erdölprodukten und Kohle als Hauptenergieträger zu Umweltproblemen wie Luftverschmutzung und Treibhausgasemissionen geführt, die den Klimawandel verstärken. Daher setzen Regierungen weltweit Maßnahmen und Anreize um, um die Nutzung erneuerbarer Energien zu fördern und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen auf dem globalen Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren zu verringern.

Kohlenstoffnanoröhren haben sich aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften wie großer Oberfläche, exzellenter Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit als vielversprechendes Material für Anwendungen im Bereich erneuerbarer Energien etabliert. So werden beispielsweise einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) auf dem globalen Markt für SWCNTs eingesetzt, um die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, indem deren Energiedichte erhöht und die Ladezeiten verkürzt werden. Dies wird durch den Einsatz von SWCNTs als leitfähige Additive in den Elektroden erreicht, wodurch der Elektronen- und Ionentransport innerhalb der Batterie optimiert wird.

Darüber hinaus werden Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) bei der Entwicklung von Superkondensatoren eingesetzt, die Energie schnell und effizient speichern und freisetzen. Superkondensatoren bieten Potenzial für Anwendungen in Elektrofahrzeugen, Systemen für erneuerbare Energien und Unterhaltungselektronik. CNTs dienen in Superkondensatoren als leitfähiges Additiv und als strukturelle Stütze zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit und Stabilität des Bauteils.

Schließlich wurden CNTs auch bei der Entwicklung von Solarzellen eingesetzt, die einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Siliziumzellen aufweisen. Auf dem Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) können diese als transparente, leitfähige Elektrode in Solarzellen verwendet werden, wodurch die Lichtabsorption und die Elektronentransporteigenschaften der Zelle verbessert werden.

Steigende Nachfrage in den Endverbraucherbranchen

Einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) finden in einer Vielzahl von Endverbraucherbranchen Anwendung, darunter Elektronik, Luft- und Raumfahrt sowie Biomedizin. Die steigende Nachfrage nach SWCNTs in diesen Branchen ist auf ihre einzigartigen Eigenschaften wie hohe Zugfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit und große Oberfläche zurückzuführen, die sie ideal für diverse Anwendungen machen. Beispielsweise werden SWCNTs bei der Entwicklung leitfähiger Polymerverbundwerkstoffe eingesetzt, die in der Bau- und Automobilindustrie weit verbreitet sind.

Einschränkungen:

Herausforderungen bei der Produktionsausweitung

Trotz der steigenden Nachfrage nach einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) stellt deren kommerzielle Produktion weiterhin eine große Herausforderung dar. Die Herstellung von SWCNTs ist mit komplexen und kostspieligen Prozessen verbunden, was eine großtechnische Produktion einschränkt. Dies hat zu hohen Preisen für SWCNTs geführt und deren Einsatz in verschiedenen Branchen bisher begrenzt.

Konkurrenz durch andere Nanomaterialien

Obwohl einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) einzigartige Eigenschaften besitzen, die sie für diverse Anwendungen ideal machen, stehen sie im Wettbewerb mit anderen Nanomaterialien wie Graphen und Bornitrid-Nanoröhren. Diese Nanomaterialien weisen ähnliche oder sogar bessere Eigenschaften als SWCNTs auf und sind vergleichsweise einfacher und kostengünstiger herzustellen. Dieser Wettbewerb dürfte das Wachstum des Marktes für einwandige Kohlenstoffnanoröhren in den kommenden Jahren bremsen.

Segmentanalyse

Nach Typ:

Kohlenstoffnanoröhren in Sesselform zeichnen sich durch ihre besondere Form und einzigartige elektronische Eigenschaften aus, die sie in elektronischen und optischen Anwendungen sehr begehrt machen. Sie sind bekannt für ihre hohe Leitfähigkeit und ihren geringen Widerstand, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in integrierten Schaltungen, Transistoren und Sensoren eignen. 

Chirale Kohlenstoffnanoröhren hingegen besitzen eine spiralförmige Gestalt und weisen je nach ihrer Chiralität unterschiedliche optische und elektronische Eigenschaften auf. Sie bergen ein hohes Anwendungspotenzial in Bereichen wie Nanoelektronik, Biosensoren und Wirkstofffreisetzungssystemen.

Durch Syntheseverfahren:

Der Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren wird nach Syntheseverfahren in Lichtbogenentladung, Laserablation, chemische Gasphasenabscheidung, Hochdruck-Kohlenmonoxid und Sonstige unterteilt. Es wird erwartet, dass die chemische Abscheidung bis 2027 einen Umsatzanteil von über 45 % erreichen wird. 

Dies ist auf die steigende Nachfrage nach chemischen Abscheidungsverfahren zur Herstellung hochwertiger einwandiger Kohlenstoffnanoröhren mit gewünschten Eigenschaften für verschiedene Anwendungen wie Energiespeicherung, Elektronik und biomedizinische Geräte zurückzuführen. Darüber hinaus bietet das chemische Abscheidungsverfahren gegenüber anderen Syntheseverfahren mehrere Vorteile, darunter Skalierbarkeit, Reproduzierbarkeit und die Kontrolle über Größe, Durchmesser und Chiralität der Nanoröhren. 

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Per Antrag:

Der globale Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNT) ist in verschiedene Anwendungsbereiche unterteilt, darunter leitfähige Klebstoffe, leitfähige Polymerverbundwerkstoffe, schwer entflammbare Kunststoffe, Lithium-Ionen-Batterieelektroden, Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, Strukturpolymerverbundwerkstoffe, Sensoranwendungen und weitere. Es wird erwartet, dass leitfähige Polymerverbundwerkstoffe bis 2027 über 43 % des Umsatzes im SWCNT-Markt generieren werden, bedingt durch die steigende Nachfrage in verschiedenen Anwendungsbereichen. Lithium-Ionen-Batterieelektroden dürften aufgrund der zunehmenden Nachfrage nach Hochleistungsbatterien in verschiedenen Endverbraucherbranchen ein signifikantes Wachstum verzeichnen. Schwer entflammbare Kunststoffe und Metallmatrix-Verbundwerkstoffe sind weitere wichtige Anwendungsgebiete für SWCNT.

Von Endbenutzern:

Nach Endverbrauchern ist der Markt in folgende Segmente unterteilt: Luft- und Raumfahrt & Verteidigung, Automobilindustrie, Elektronik & Halbleiter, Energie, Chemie, Sportartikel & Freizeitprodukte, Biomedizin und Sonstiges

Das Segment Elektronik und Halbleiter wird bis 2027 voraussichtlich einen Umsatzanteil von über 30 % erreichen. Es ist stark von Kohlenstoffnanoröhren abhängig, da diese einzigartige elektrische und optische Eigenschaften aufweisen. Darüber hinaus besitzen Kohlenstoffnanoröhren ein hohes Potenzial für die Energiespeicherung und werden aufgrund ihrer großen Oberfläche und elektrischen Leitfähigkeit in der Entwicklung von Hochleistungselektronikbauteilen wie Transistoren, Sensoren und Displays sowie in Geräten wie Batterien und Superkondensatoren eingesetzt. 

In der biomedizinischen Industrie werden Kohlenstoffnanoröhren aufgrund ihrer einzigartigen optischen und chemischen Eigenschaften für die Wirkstoffverabreichung und die Krebsbildgebung eingesetzt. Sie bergen ein hohes Potenzial für die Entwicklung neuer Therapien für verschiedene Erkrankungen wie Krebs und neurologische Störungen.

Regionale Analyse 

Die Region Asien-Pazifik wird im Prognosezeitraum voraussichtlich den größten Anteil am globalen Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren halten. Dies ist vor allem auf die sich rasant entwickelnden Volkswirtschaften von Ländern wie China, Indien und Japan zurückzuführen, die voraussichtlich maßgeblich zum Wachstum des Marktes in der Region beitragen werden.

Insbesondere China dürfte maßgeblich zum Marktwachstum in der Region beitragen. Das Land hat sich zu einem weltweit führenden Hersteller und Verbraucher von Kohlenstoffnanoröhren entwickelt, und seine schnell wachsende Wirtschaft treibt die Nachfrage nach fortschrittlichen Technologien und Materialien an. Die chinesische Regierung investiert zudem massiv in Forschung und Entwicklung, was zur Entstehung neuer Anwendungsgebiete für Kohlenstoffnanoröhren geführt hat, beispielsweise in der Wasserstoffspeicherung, bei Supraleitern, Filtern und Kondensatoren.

Darüber hinaus wird für die Region Asien-Pazifik im Prognosezeitraum das höchste durchschnittliche jährliche Wachstum (CAGR) erwartet. Dies ist auf die steigende Nachfrage nach einwandigen Kohlenstoffnanoröhren aus verschiedenen Endverbraucherbranchen zurückzuführen, darunter Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Energie und Gesundheitswesen. Das Bevölkerungswachstum und das steigende verfügbare Einkommen in der Region tragen ebenfalls zum Wachstum dieser Branchen bei und treiben somit die Nachfrage nach Kohlenstoffnanoröhren an.

Darüber hinaus bietet die Asien-Pazifik-Region zahlreiche Chancen für Unternehmen, die in die wachsenden Anwendungsbereiche investieren möchten. Die Region verfügt über eine große Konsumentenbasis und hochqualifizierte Arbeitskräfte und ist daher ein attraktives Ziel für ausländische Investitionen. Zudem setzen die Regierungen vieler Länder der Region günstige Rahmenbedingungen zur Förderung des Wirtschaftswachstums um und schaffen so ein förderliches Umfeld für Unternehmen.

Wettbewerbslandschaft

Zu den wichtigsten Akteuren auf dem globalen Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren gehören unter anderem OCSiAl, Thomas Swan & Co. Ltd, KH Chemicals, Cnano Technology Limited, Continental Carbon Nanotechnologies, Inc, Zeon und Chasm. 

Umfangreiche Recherchen haben ergeben, dass große Unternehmen verschiedene Wettbewerbsstrategien wie Fusionen und Übernahmen einsetzen, um sich in aufstrebenden Märkten zu etablieren. Darüber hinaus erweitern führende Unternehmen ihre geografische Reichweite durch den Kauf kleinerer Marken und lokaler Firmen.

Liste der profilierten Schlüsselunternehmen:

• Arkema SA
• Arry International Group Limited
• Carbon Solutions, Inc
• Chasm Advanced Materials, Inc
• Cheap Tubes Inc.
• Cnano Technology Limited
• Continental Carbon Nanotechnologies, Inc.
• Klean Industries Inc.
• Nano-C Inc.
• Nanocyl SA
• NanoLab Inc
• Nanoshel LLC
• OCSiAl
• Thomas Swan & Co. Ltd
• KH Chemicals
• Zeon Nano Technology Co., Ltd
• Raymor
• Andere prominente Spieler

Segmentierungsübersicht 

Der globale Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren ist nach Typ, Syntheseverfahren, Anwendung, Endverbraucher und Region segmentiert. 

Der globale Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren ist nach Produkttyp in folgende Segmente unterteilt:

• Sesselförmiges Kohlenstoffnanoröhren
• Zickzackförmiges Kohlenstoffnanoröhren
• Chirale Form Kohlenstoffnanoröhre

Der Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren ist nach Syntheseverfahren wie folgt unterteilt:

• Lichtbogenentladung
• Laserablation
• Chemische Gasphasenabscheidung
• Kohlenmonoxid unter hohem Druck
• Andere

 Der globale Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren ist nach Anwendungsgebiet in folgende Untersegmente unterteilt:

• Leitfähige Klebstoffe
• Leitfähige Polymerverbundwerkstoffe
• Feuerhemmende Kunststoffe
• Li-Ionen-Batterieelektroden
• Metallmatrix-Verbundwerkstoffe
• Strukturpolymer-Verbundwerkstoffe
• Sensoranwendungen
• Andere

Der globale Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren ist nach Endverbrauchersegmenten wie folgt unterteilt:

• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
• Automobil
• Elektronik & Halbleiter
• Energie
• Chemikalien
• Sportartikel & Freizeitprodukte
• Biomedizinisch
• Weitere industrielle Anwendungen

Der globale Markt für einwandige Kohlenstoffnanoröhren ist nach Regionen wie folgt unterteilt:

• Nordamerika
  • Die USA
  • Kanada
  • Mexiko
• Europa
  • Großbritannien
  • Deutschland
  • Frankreich
  • Italien
  • Spanien
  • Polen
  • Russland
  • Restliches Europa
• Asien-Pazifik
  • China
  • Indien
  • Japan
  • Australien und Neuseeland
  • ASEAN
  • Rest des asiatisch-pazifischen Raums
• Naher Osten und Afrika (MEA)
  • Vereinigte Arabische Emirate
  • Saudi-Arabien
  • Südafrika
  • Rest von MEA
• Südamerika
  • Argentinien
  • Brasilien
  • Rest von Südamerika