市場シナリオ 

世界の単層カーボンナノチューブ市場は、2023年から2031年の予測期間で32.1%のCAGRで、2022年の2億5,080万米ドルから2031年までに30億7,220万米ドルへと収益が大幅に増加すると推定されています。 

単層カーボン ナノチューブ (SWNT) は、高い表面積とアスペクト比を備えた円筒状の炭素同素体であり、一次元 (1D) 材料です。直径が小さくアスペクト比が大きいため、優れた電気的および機械的特性が得られ、さまざまな産業で使用するのに魅力的な材料となっています。 SWNT の世界市場は、再生可能エネルギー源に対する需要の高まりと、世界の単層カーボン ナノチューブ市場における最終用途産業の成長によって牽引されています。 CNT とその誘導体は優れた電気的特性を備えているため、ポリマーや補強材などの基材への使用に最適です。これらは、燃料ライン破裂のリスクを軽減するために燃料ラインシステムに使用される自動車産業だけでなく、電気および電子用途でも使用できる大きな可能性を秘めています。

さらに、主要なエネルギー源としての石油製品や石炭の使用に対する環境への懸念の高まりにより、再生可能エネルギー源の導入が増加しており、これらの産業におけるSWNTの需要の増加につながっています。補助金や資金提供などの政府の取り組みも SWNT の需要を促進し、予測期間中にカーボン ナノチューブ市場をさらに押し上げます。

しかし、生産スケールアップの課題と高価格、さらには無機ナノチューブや窒化ホウ素ナノチューブの需要の増大が、世界の単層カーボンナノチューブ市場の大きな制約要因となっている。 SWNT は高コストであるため、産業への普及が制限されており、世界のカーボン ナノチューブ市場の成長に悪影響を与える可能性があります。

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市場動向 

ドライバー:

再生可能エネルギー源への需要の増大

国際エネルギー機関 (IEA) によると、世界の再生可能発電量は 2023 年に 8% 以上、2024 年にはほぼ 6% 増加すると予測されています。これは、太陽光、風力、エネルギーなどの再生可能エネルギー源の採用が増加しているためです。水力発電は、従来のエネルギー源とのコスト競争力が高まっています。実際、IEA は、2023 年と 2024 年に世界の電力追加容量の 90% が再生可能エネルギーで占められると予測しています。

さらに、主要なエネルギー源としての石油製品や石炭の使用は、気候変動の一因となる大気汚染や温室効果ガスの排出などの環境問題を引き起こしています。その結果、世界中の政府は、世界の単層カーボンナノチューブ市場において、再生可能エネルギー源の導入を促進し、化石燃料への依存を減らすための政策や奨励金を導入しています。

カーボンナノチューブは、高い表面積、優れた導電性、機械的強度などの独特の特性により、再生可能エネルギー用途での使用に有望な材料として浮上しています。例えば、単層カーボンナノチューブは、世界の単層カーボンナノチューブ市場において、エネルギー密度を高め、充電時間を短縮することにより、リチウムイオン電池の性能を向上させるために使用されている。これは、電極の導電性添加剤として CNT を使用することで実現され、電池内の電子とイオンの輸送が強化されます。

さらに、CNT は、エネルギーを迅速かつ効率的に貯蔵および放出するスーパーキャパシタの開発にも使用されています。スーパーキャパシタには、電気自動車、再生可能エネルギー システム、家庭用電化製品に応用できる可能性があります。 CNT は、スーパーキャパシタにおいて、導電性添加剤として、またデバイスの機械的強度と安定性を向上させるための構造支持体として使用されます。

最後に、CNT は、従来のシリコンベースの電池よりも効率が高い太陽電池の開発に使用されています。単層カーボンナノチューブ市場の CNT は、太陽電池の透明導電性電極として使用でき、デバイスの光吸収特性と電子輸送特性が向上します。

最終用途産業における需要の増加

単層カーボンナノチューブは、エレクトロニクス、航空宇宙、生物医学などの幅広い最終用途産業に応用されています。これらの業界で SWCNT の需要が高まっているのは、高い引張強さ、熱伝導率、表面積など、さまざまな用途に理想的な SWCNT の独特の特性によるものです。たとえば、SWCNT は導電性ポリマー複合材料の開発に使用され、建設業界や自動車業界で広く使用されています。

拘束:

生産スケールアップの課題

単層カーボンナノチューブ市場の需要が高まっているにもかかわらず、SWCNT の商業生産は依然として大きな課題です。 SWCNT の製造には複雑で高価なプロセスが含まれるため、大規模な生産が制限されます。このため SWCNT の価格が高騰し、さまざまな産業での普及が制限されています。

他のナノマテリアルとの競合

SWCNT はさまざまな用途に最適な独自の特性を備えていますが、グラフェンや窒化ホウ素ナノチューブなどの他のナノマテリアルとの競争に直面しています。これらのナノ材料は SWCNT と同等かそれより優れた特性を持ち、製造が比較的容易で安価です。この競争は、今後数年間の単層カーボンナノチューブ市場の成長を抑制すると予想されます。

セグメント分析

タイプ別:

肘掛け椅子型カーボン ナノチューブは、独特の形状と独特の電子特性を備えているため、電子および光学用途で非常に人気があります。これらは高い導電率と低い抵抗で知られており、集積回路、トランジスタ、センサーでの使用に最適です。 

一方、キラルカーボンナノチューブはらせん状の形状をしており、そのキラリティーに応じて異なる光学的・電子的特性を示します。これらは、ナノエレクトロニクス、バイオセンサー、ドラッグデリバリーシステムなどの用途で使用できる高い可能性を秘めています。

合成プロセス別:

単層カーボンナノチューブ市場は、合成プロセスによってアーク放電、レーザーアブレーション、化学蒸着、高圧一酸化炭素などに分類されます。これらのセグメントの中で、化学蒸着プロセスは 2027 年までに収益シェアの 45% 以上を獲得すると予想されます。 

これは、エネルギー貯蔵、エレクトロニクス、生物医学装置などのさまざまな用途に望ましい特性を備えた高品質の単層カーボン ナノチューブの製造における化学蒸着プロセスの需要が高まっているためです。さらに、化学蒸着プロセスには、拡張性、再現性、ナノチューブのサイズ、直径、キラリティーの制御など、他の合成プロセスに比べていくつかの利点があります。 

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アプリケーション別:

世界の単層カーボンナノチューブ市場は、導電性接着剤、導電性ポリマー複合材、難燃性プラスチック、リチウムイオン電池電極、金属マトリックス複合材、構造ポリマー複合材、センサー用途などの用途に分かれています。導電性ポリマー複合材料は、さまざまな用途での需要の増加により、2027 年までに単層カーボンナノチューブ市場の収益の 43% 以上を生み出すと予想されています。リチウムイオン電池の電極は、さまざまな最終用途産業における高性能電池の需要の高まりにより、大幅な成長が見込まれています。難燃性プラスチックおよび金属マトリックス複合材料は、単層カーボン ナノチューブの他の重要な用途です。

エンドユーザーによる:

エンドユーザーごとに、市場は航空宇宙および防衛、自動車、エレクトロニクスおよび半導体、エネルギー、化学製品、スポーツ用品およびレジャー製品、生物医学などに分類されます。

エレクトロニクスおよび半導体部門は、2027 年までに 30% 以上の収益シェアを獲得すると予測されています。この部門は、独特の電気的および光学的特性のためにカーボン ナノチューブに大きく依存しています。さらに、カーボン ナノチューブはエネルギー貯蔵に使用できる可能性が高いです。カーボン ナノチューブは、トランジスタ、センサー、ディスプレイなどの高性能電子デバイスの開発に使用されています。表面積と導電率が高いため、バッテリーやスーパーキャパシタなどのデバイスに使用されます。 

生物医学産業では、カーボン ナノチューブは、その独特な光学的および化学的特性により、薬物送達やがんのイメージングに使用されています。がんや神経疾患などのさまざまな病気の新しい治療法の開発に使用できる高い可能性を秘めています。.

地域分析 

アジア太平洋地域は、予測期間中に世界の単層カーボンナノチューブ市場で最大の支配力を持つと予測されています。これは主に、中国、インド、日本などの国々の経済が急速に発展しているためであり、この地域の市場の成長に大きく貢献すると予想されています。

特に中国がこの地域の市場成長に大きく貢献すると予想されています。この国はカーボンナノチューブの生産と消費において世界のリーダーとして台頭しており、急速に成長する経済により先進技術と材料の需要が高まっています。中国政府も研究開発に多額の投資を行っており、水素貯蔵、超電導体、フィルター、コンデンサーなどのカーボンナノチューブの新たな用途の出現につながっている。

さらに、アジア太平洋地域は、予測期間中に最も高い CAGR で成長すると推定されています。これは、エレクトロニクス、航空宇宙、エネルギー、ヘルスケアなどのさまざまな最終用途産業から単層カーボン ナノチューブの需要が増加していることが原因と考えられます。この地域の人口増加と可処分所得の増加もこれらの産業の成長に寄与しており、それによってカーボンナノチューブの需要が高まっています。

さらに、アジア太平洋地域は、成長するアプリケーション分野への投資に意欲のある業界関係者に多くの機会を提供します。この地域には大規模な消費者基盤と高度な熟練労働力があり、外国投資にとって魅力的な目的地となっています。さらに、この地域の多くの国の政府は、それぞれの経済の成長を促進するために有利な政策を実施し、企業の繁栄に適した環境を作り出しています。

競争環境

世界の単層カーボンナノチューブ市場における主要企業としては、OCSiAl、Thomas Swan & Co. Ltd、KH Chemicals、Cnano Technology Limited、Continental Carbon Nanotechnologies, Inc、Zeon、Chasm などが挙げられます。 

広範な調査を通じて、大手企業が新興市場を掌握するために合併・買収などのさまざまな競争戦略を採用していることがわかりました。さらに、大手企業は小規模ブランドや国内企業を買収することで地理的境界を拡大しています。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• アルケマSA
• アリー・インターナショナル・グループ・リミテッド
• カーボンソリューションズ株式会社
• キャズム アドバンスト マテリアルズ社
• 株式会社チープチューブス
• Cnano Technology Limited
• コンチネンタル カーボン ナノテクノロジーズ社
• クリーンインダストリーズ株式会社
• 株式会社ナノシー
• ナノシルSA
• ナノラボ株式会社
• ナノシェルLLC
• オクサイアル
• トーマス・スワン・アンド・カンパニー・リミテッド
• KHケミカルズ
• ゼオンナノテクノロジー株式会社
• レイモア
• その他の著名な選手

セグメンテーションの概要 

世界の単層カーボンナノチューブ市場は、種類、合成プロセス、アプリケーション、エンドユーザー、地域ごとに分割されています。 

世界の単層カーボンナノチューブ市場のタイプ別セグメントは次のようにサブセグメント化されています。

• アームチェアフォームカーボンナノチューブ
• ジグザグ状カーボンナノチューブ
• キラルフォームカーボンナノチューブ

世界の単層カーボンナノチューブ市場の合成プロセスセグメントは次のようにサブセグメント化されています。

• アーク放電
• レーザーアブレーション
• 化学蒸着
• 高圧一酸化炭素
• その他

 世界の単層カーボンナノチューブ市場のアプリケーションセグメント別は次のようにサブセグメント化されています。

• 導電性接着剤
• 導電性高分子複合材料
• 難燃性プラスチック
• リチウムイオン電池の電極
• 金属マトリックス複合材料
• 構造ポリマー複合材料
• センサーの用途
• その他

世界の単層カーボンナノチューブ市場のエンドユーザー別セグメントは次のようにサブセグメント化されています。

• 航空宇宙と防衛
• 自動車
• エレクトロニクスおよび半導体
• エネルギー
• 化学薬品
• スポーツ用品・レジャー用品
• 生物医学
• その他の産業用途

世界の単層カーボンナノチューブ市場の地域セグメントは次のようにサブセグメント化されています。

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 英国
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • ポーランド
  • ロシア
  • ヨーロッパの残りの部分
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • オーストラリアとニュージーランド
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • アラブ首長国連邦
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域