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Dynamique du marché 

Conducteurs :

Demande croissante de sources d'énergie renouvelables

Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), la production mondiale d'électricité renouvelable devrait croître de plus de 8 % en 2023 et de près de 6 % en 2024. Cette croissance s'explique par l'adoption croissante de sources d'énergie renouvelables telles que le solaire, l'éolien et l'hydroélectricité, qui deviennent de plus en plus compétitives par rapport aux sources d'énergie traditionnelles. L'AIE prévoit d'ailleurs que les énergies renouvelables représenteront 90 % des nouvelles capacités de production d'électricité mondiales en 2023 et 2024.

Par ailleurs, le recours aux produits pétroliers et au charbon comme principales sources d'énergie a engendré des problèmes environnementaux, tels que la pollution atmosphérique et les émissions de gaz à effet de serre, contribuant ainsi au changement climatique. De ce fait, les gouvernements du monde entier mettent en œuvre des politiques et des mesures incitatives visant à promouvoir l'adoption des énergies renouvelables et à réduire la dépendance aux combustibles fossiles sur le marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique.

Les nanotubes de carbone se sont imposés comme un matériau prometteur pour les applications liées aux énergies renouvelables grâce à leurs propriétés uniques, telles qu'une surface spécifique élevée, une excellente conductivité et une grande résistance mécanique. Par exemple, les nanotubes de carbone à paroi unique ont été utilisés pour améliorer les performances des batteries lithium-ion en augmentant leur densité énergétique et en réduisant les temps de charge. Ce résultat est obtenu en utilisant les nanotubes de carbone comme additifs conducteurs dans les électrodes, ce qui améliore le transport des électrons et des ions au sein de la batterie.

De plus, les nanotubes de carbone (NTC) ont été utilisés dans le développement de supercondensateurs, qui stockent et libèrent l'énergie rapidement et efficacement. Les supercondensateurs présentent des applications potentielles dans les véhicules électriques, les systèmes d'énergies renouvelables et l'électronique grand public. Dans les supercondensateurs, les NTC servent d'additif conducteur et de support structurel afin d'améliorer la résistance mécanique et la stabilité du dispositif.

Enfin, les nanotubes de carbone (NTC) ont été utilisés dans le développement de cellules solaires plus performantes que les cellules traditionnelles à base de silicium. Sur le marché des nanotubes de carbone à paroi unique, ils peuvent servir d'électrode conductrice transparente dans les cellules solaires, améliorant ainsi l'absorption de la lumière et le transport des électrons.

Demande croissante dans les industries utilisatrices finales

Les nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT) trouvent des applications dans de nombreux secteurs industriels, notamment l'électronique, l'aérospatiale et le biomédical. La demande croissante de SWCNT dans ces industries s'explique par leurs propriétés uniques, telles qu'une résistance à la traction élevée, une conductivité thermique importante et une grande surface spécifique, qui les rendent idéaux pour diverses applications. Par exemple, les SWCNT sont utilisés dans le développement de composites polymères conducteurs, largement employés dans les secteurs de la construction et de l'automobile.

Contraintes :

Défis liés à l'augmentation de la production

Malgré la demande croissante sur le marché des nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT), leur production commerciale demeure un défi majeur. La fabrication des SWCNT implique des procédés complexes et coûteux, ce qui limite leur production à grande échelle. Il en résulte des prix élevés qui freinent leur diffusion dans divers secteurs industriels.

Concurrence des autres nanomatériaux

Bien que les nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT) possèdent des propriétés uniques qui les rendent idéaux pour diverses applications, ils sont concurrencés par d'autres nanomatériaux tels que le graphène et les nanotubes de nitrure de bore. Ces nanomatériaux présentent des propriétés similaires, voire supérieures, à celles des SWCNT et sont comparativement plus faciles et moins coûteux à produire. Cette concurrence devrait freiner la croissance du marché des nanotubes de carbone à paroi unique dans les années à venir.

Analyse segmentaire

Par type :

Les nanotubes de carbone en forme de fauteuil possèdent une forme particulière et des propriétés électroniques uniques qui les rendent très recherchés pour les applications électroniques et optiques. Ils sont reconnus pour leur conductivité élevée et leur faible résistance, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans les circuits intégrés, les transistors et les capteurs. 

En revanche, les nanotubes de carbone chiraux ont une forme hélicoïdale et présentent des propriétés optiques et électroniques différentes selon leur chiralité. Ils offrent un fort potentiel d'utilisation dans des applications telles que la nanoélectronique, les biocapteurs et les systèmes d'administration de médicaments.

Par procédé de synthèse :

Le marché des nanotubes de carbone à paroi unique est segmenté selon le procédé de synthèse en plusieurs méthodes : décharge à l’arc, ablation laser, dépôt chimique en phase vapeur, monoxyde de carbone haute pression et autres. Parmi ces segments, le procédé de dépôt chimique devrait représenter plus de 45 % des revenus d’ici 2027. 

Cela s'explique par la demande croissante de procédés de dépôt chimique pour la production de nanotubes de carbone monocouches de haute qualité, présentant les propriétés recherchées pour diverses applications telles que le stockage d'énergie, l'électronique et les dispositifs biomédicaux. De plus, le procédé de dépôt chimique offre plusieurs avantages par rapport à d'autres procédés de synthèse, notamment en termes d'extensibilité, de reproductibilité et de contrôle de la taille, du diamètre et de la chiralité des nanotubes. 

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Par candidature :

Le marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique se segmente en différentes applications, notamment les adhésifs conducteurs, les composites polymères conducteurs, les plastiques ignifuges, les électrodes de batteries lithium-ion, les composites à matrice métallique, les composites polymères structuraux, les capteurs et autres. Les composites polymères conducteurs devraient générer plus de 43 % du chiffre d'affaires de ce marché d'ici 2027, en raison de leur demande croissante dans diverses applications. Les électrodes de batteries lithium-ion devraient connaître une croissance significative, portée par la demande croissante de batteries haute performance dans différents secteurs industriels. Les plastiques ignifuges et les composites à matrice métallique constituent d'autres applications importantes des nanotubes de carbone à paroi unique.

Par utilisateurs finaux :

Par utilisateurs finaux, le marché est segmenté en aérospatiale et défense, automobile, électronique et semi-conducteurs, énergie, chimie, articles de sport et de loisirs, biomédical et autres

Le secteur de l'électronique et des semi-conducteurs devrait représenter plus de 30 % des revenus d'ici 2027. Ce secteur est fortement dépendant des nanotubes de carbone pour leurs propriétés électriques et optiques uniques. De plus, les nanotubes de carbone présentent un fort potentiel pour le stockage de l'énergie. Ils sont utilisés dans le développement de dispositifs électroniques haute performance tels que les transistors, les capteurs et les écrans, ainsi que dans des composants comme les batteries et les supercondensateurs, grâce à leur grande surface spécifique et leur conductivité électrique. 

Dans le secteur biomédical, les nanotubes de carbone sont utilisés pour l'administration de médicaments et l'imagerie du cancer grâce à leurs propriétés optiques et chimiques uniques. Ils présentent un fort potentiel pour le développement de nouvelles thérapies contre diverses maladies, telles que le cancer et les troubles neurologiques.

Analyse régionale 

La région Asie-Pacifique devrait détenir la plus grande part du marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique au cours de la période de prévision. Cette situation s'explique principalement par le développement rapide des économies de pays comme la Chine, l'Inde et le Japon, qui devraient contribuer de manière significative à la croissance du marché dans la région.

La Chine, en particulier, devrait être le principal moteur de la croissance du marché dans la région. Le pays s'est imposé comme un leader mondial de la production et de la consommation de nanotubes de carbone, et son économie en plein essor stimule la demande en technologies et matériaux de pointe. Le gouvernement chinois investit massivement dans la recherche et le développement, ce qui a permis l'émergence de nouvelles applications pour les nanotubes de carbone, notamment dans le stockage de l'hydrogène, les supraconducteurs, les filtres et les condensateurs.

Par ailleurs, la région Asie-Pacifique devrait connaître la plus forte croissance annuelle composée (TCAC) au cours de la période de prévision. Cette croissance s'explique par la demande croissante de nanotubes de carbone à paroi unique émanant de divers secteurs d'utilisation finale, notamment l'électronique, l'aérospatiale, l'énergie et la santé. La croissance démographique et l'augmentation du revenu disponible dans la région contribuent également à l'essor de ces industries, stimulant ainsi la demande de nanotubes de carbone.

Par ailleurs, la région Asie-Pacifique offre de nombreuses opportunités aux acteurs industriels désireux d'investir dans les secteurs d'application en pleine croissance. Forte d'une vaste clientèle et d'une main-d'œuvre hautement qualifiée, elle constitue une destination attractive pour les investissements étrangers. De plus, les gouvernements de nombreux pays de la région mettent en œuvre des politiques favorables à la croissance de leurs économies respectives, créant ainsi un environnement propice au développement des entreprises.

Paysage concurrentiel

Parmi les principaux acteurs du marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique, on peut citer OCSiAl, Thomas Swan & Co. Ltd, KH Chemicals, Cnano Technology Limited, Continental Carbon Nanotechnologies, Inc, Zeon et Chasm. 

Des recherches approfondies ont révélé que les grands acteurs ont adopté diverses stratégies concurrentielles, telles que les fusions-acquisitions, afin de s'imposer sur les marchés émergents. De plus, les entreprises leaders étendent leur présence géographique en acquérant des marques plus petites et des entreprises locales.

Liste des principales entreprises profilées :

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

Aperçu des segmentations 

Le marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique est segmenté par type, procédé de synthèse, application, utilisateur final et région. 

Le segment « Type » du marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique est subdivisé en :

• Nanotubes de carbone en forme de fauteuil
• Nanotube de carbone en forme de zigzag
• Nanotube de carbone chiral

Le segment « Procédé de synthèse » du marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique est subdivisé comme suit :

• Décharge d'arc
• Ablation laser
• Dépôt chimique en phase vapeur
• Monoxyde de carbone à haute pression
• Autres

 Le segment « Application » du marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique est subdivisé comme suit :

• Adhésifs conducteurs
• Composites polymères conducteurs
• Plastiques ignifuges
• Électrodes de batteries lithium-ion
• Composites à matrice métallique
• Composites polymères structuraux
• Applications des capteurs
• Autres

Le marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique est segmenté par utilisateur final comme suit :

• Aérospatiale et défense
• Automobile
• Électronique et semi-conducteurs
• Énergie
• Produits chimiques
• Articles de sport et de loisirs
• Biomédical
• Autres applications industrielles

Le marché mondial des nanotubes de carbone à paroi unique est segmenté par région comme suit :

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Le Royaume-Uni
  • Allemagne
  • France
  • Italie
  • Espagne
  • Pologne
  • Russie
  • Reste de l'Europe
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique (MEA)
  • Émirats arabes unis
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud