![]() | • レポートコード:SRAM1154DR • 出版社/出版日:Straits Research / 2025年1月 • レポート形態:英文、PDF、約120ページ • 納品方法:Eメール(受注後2-3日) • 産業分類:材料 |
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レポート概要
世界のカーボンナノチューブの市場規模は2024年に32億4000万米ドルと評価され、2025年の36億8000万米ドルから2033年には103億6000万米ドルに達し、予測期間(2025年~2033年)のCAGRは13.72%と成長すると予測されています。
カーボンナノチューブ(CNT)は、グラフェンと同様に、炭素原子が六角形の格子状に配列した円筒形のナノ構造体です。機械的、電気的、熱的特性に優れており、さまざまな産業で高い価値があります。CNT は、直径がナノメートルからマイクロメートルまでの単層 (SWCNT) または多層 (MWCNT) があります。その卓越した強度、軽量性、および高い導電性により、電子、航空宇宙、医薬品、エネルギー貯蔵などの用途に有用です。
レポート目次この市場は、その優れた導電性と小型化の可能性から CNT が使用されている電子および半導体産業の進歩によって牽引されています。標的薬物送達やバイオセンサーなどのナノ医療および生物医学分野での用途の増加も、その需要をさらに拡大しています。さらに、自動車および航空宇宙産業では、高性能部品における熱管理と耐久性の向上のために CNT が活用されています。コーティング剤、導電性フィルム、構造補強材への CNT の採用拡大も、市場拡大を後押ししています。
最近の市場動向
持続可能な生産に注力
世界のカーボンナノチューブ(CNT)市場は、環境への影響を低減し、材料効率を高めるため、持続可能な生産方法へと移行しています。企業は、廃棄物と排出を最小限に抑えるため、プラズマによる成長や再生可能な炭素原料などの、よりクリーンな合成技術を模索しています。
- 2023年9月、ハンツマン社は、MIRALON® カーボンナノチューブ材料の生産専用パイロットプラント(30トン規模)の建設を開始すると発表しました。テキサス州ウッドランズに建設されるこの施設は、メタンガスをカーボンナノチューブとクリーンな水素に変換する設計となっており、持続可能な材料技術の大きな進歩となります。
このような取り組みは、より環境に優しい代替品への産業の取り組みを強調するものであり、より厳しい環境規制を満たしながら、航空宇宙、エネルギー貯蔵、建設分野における CNT の用途が引き続き拡大することを保証するものです。
カーボンナノチューブ市場の成長要因
軽量で強度の高い材料に対する需要の高まり
軽量で強度の高い材料に対する需要の高まりが、特に航空宇宙、自動車、宇宙用途において、世界のカーボンナノチューブ(CNT)市場の成長を推進しています。CNT は、優れた強度対重量比を誇り、余分な重量を追加することなく耐久性を必要とする先進の複合材料に最適です。
- 例えば、2024 年 4 月、MIT のエンジニアは、垂直に整列した CNT を複合層の微細な補強材として使用する画期的な「ナノステッチ」技術を発表しました。この革新により、炭素繊維積層板の耐亀裂性が 60% 向上し、宇宙船や航空機の構造材への適用性がさらに高まりました。
このような進歩により、構造的完全性が向上すると同時に軽量化も実現し、燃料の節約と効率の向上につながります。産業が軽量かつ堅牢な材料を優先する傾向が強まる中、CNT の採用は加速すると予想されます。
抑制要因
健康および環境に関する懸念
健康および環境に関する懸念は、世界のカーボンナノチューブ (CNT) 市場を大幅に抑制しています。研究によると、CNT 粒子を吸入すると、アスベスト曝露と同様の呼吸器系の問題を引き起こす可能性があり、労働者の安全に関する懸念が高まっています。さらに、有毒化学物質を使用することが多い CNT の廃棄および製造プロセスが環境に与える影響も、依然として課題となっています。
EPA や EU REACH などの規制機関は、CNT の製造および使用に関するより厳しいガイドラインを課しています。その結果、企業はリスクを軽減するために、より安全な製造手段や広範な毒性研究に投資しなければなりません。こうした懸念は、特に消費者向けおよび医療用途において、市場の拡大を遅らせる要因となる可能性があります。
市場機会
再生可能エネルギー用途の成長
再生可能エネルギー技術におけるカーボンナノチューブ(CNT)の用途の拡大は、市場拡大の大きなチャンスとなっています。CNT は、その優れた導電性、機械的強度、軽量性により、太陽電池、バッテリー、燃料電池の性能向上にますます利用されています。太陽光発電の効率を高め、エネルギー貯蔵能力を向上させるその能力は、持続可能なエネルギーシステムへの移行に欠かせないものとなっています。
- その顕著な例としては、2023年3月、ウォリック大学、オックスフォードマテリアルズ、および SuperSTEM の研究者たちが、太陽電池技術において大きなブレークスルーを達成したことが挙げられます。彼らは、直径わずか 1.2 ナノメートルのハロゲン化ペロブスカイト様ナノワイヤを単層カーボンナノチューブ (SWCNT) に封入することに成功し、これまでで最小の孤立したハロゲン化ペロブスカイト構造体の作成に成功しました。
この革新は、次世代の太陽電池パネルや エネルギー貯蔵システムの開発におけるCNTの巨大な可能性を浮き彫りにしています。世界的なクリーンエネルギーへの移行が加速する中、CNTを活用したソリューションの需要は大幅に増加すると予想されています。
地域別動向
アジア太平洋地域:主要地域
アジア太平洋地域は、電子、自動車、エネルギー貯蔵などの産業からの旺盛な需要に牽引され、世界のカーボンナノチューブ市場を支配しています。中国は CNT 生産でトップの座を占めており、Cnano や SUSN Nano Technology などの企業が生産能力を拡大しています。この地域では EV 部門が活況を呈しており、導電性と耐久性を高めるリチウムイオン電池への CNT の使用が拡大しています。
さらに、日本および韓国も、先端半導体用途に CNT を活用して大きく貢献しています。特に中国およびインドにおけるナノテクノロジーへの政府投資が、市場の成長をさらに加速しています。研究開発と産業での採用が拡大する中、アジア太平洋地域は、世界最大かつ最も急成長している CNT 市場であり続けています。
北米:著しい成長を見せる地域
北米では、航空宇宙、防衛、再生可能エネルギーの分野における技術進歩を背景に、CNT 市場が著しい成長を見せています。この地域では、Nanocomp Technologies などの企業が、航空機や宇宙用途向けの軽量・高強度材料用 CNT 複合材料を開発しており、米国が市場をリードしています。EV バッテリーやナノ医療分野への投資の拡大も、CNT の需要をさらに押し上げています。
さらに、MIT やライス大学などの研究機関の研究活動も技術進歩に貢献しています。カナダも、エネルギー貯蔵や環境用途向けの CNT に注力し、台頭してきています。研究開発投資の増加と商業化の進展により、北米は CNT 市場での存在感を急速に拡大しています。
国別分析
- 米国:米国は、強力な研究開発投資と、航空宇宙、自動車、電子産業からの需要に牽引され、カーボンナノチューブ(CNT)のイノベーションをリードしています。Nanocomp Technologies や Carbon Nanotube Inc. などの企業は、軽量複合材料やエネルギー貯蔵分野における CNT の応用を進めています。また、エネルギー省は、CNT ベースのスーパーキャパシタの研究に資金を提供し、ナノテクノロジーの進歩における米国の競争力を強化しています。
- 中国:中国は、大規模な製造能力と政府支援の研究イニシアチブを武器に、CNT 生産を支配しています。Cnano Technology や SUSN Sinotech などの企業は、リチウムイオン電池用 CNT を供給する主要企業であり、EV の性能向上に貢献しています。電子機器や構造補強材用のナノ材料への投資が増加する中、中国の急速な工業化は CNT 市場を牽引し続け、中国はコスト効率の高い生産のグローバルハブとなっています。
- ドイツ:ドイツは、自動車および先端材料における CNT 用途に優れており、Bayer MaterialScience や Arkema GmbH などの企業が、CNT を導電性ポリマーや高強度複合材料に組み込んでいます。同国はサステナビリティに重点を置いているため、低燃費車用の CNT ベースの軽量材料の研究が進んでいます。フラウンホーファー研究所などの産学連携により、CNT の革新と商業化におけるドイツのリーダーシップはさらに強化されています。
- 日本:日本は CNT 研究のパイオニアであり、昭和電工やゼオンなどの企業が、半導体、電子、エネルギー用途向けの高純度 CNT を開発しています。フレキシブルディスプレイや CNT 強化電池の分野における同国の進歩は、ナノテクノロジーにおける同国の強固な地位を支えています。次世代電子機器における CNT の利用を促進する政府資金によるプロジェクトは、CNT イノベーションにおける日本の世界的なリーダーとしての役割をさらに強化しています。
- インド:インドの CNT 市場は、電子およびエネルギー分野での需要の増加により成長しています。インド科学研究所(IISc)や IIT などの機関は、スーパーキャパシタやナノコンポジットにおける CNT の応用について広範な研究を行っています。再生可能エネルギーへの関心の高まりを受けて、インドのスタートアップ企業は、太陽電池や浄水における CNT の活用を模索しており、持続可能な技術における CNT の採用に新たな機会を生み出しています。
- 韓国:韓国は、CNT ベースの電子機器およびバッテリー技術の大手企業であり、LG Chem や Hanwha Advanced Materials などの企業が CNT をエネルギー貯蔵ソリューションに統合しています。同国の強力な半導体産業は、CNT ベースの熱界面材料の恩恵を受けています。ナノテクノロジー研究を支援する政府の取り組みにより、フレキシブル電子機器や EV バッテリーなどの先端用途向けの高性能 CNT の開発における韓国の能力はさらに強化されています。
- 南アフリカ:南アフリカは、鉱業、浄水、エネルギー貯蔵用途向けの CNT 研究に投資しています。Mintek や CSIR などの組織は、浄水ソリューション用の CNT 強化膜や、鉱業機器用の軽量で耐久性に優れた材料の研究開発を進めています。ナノテクノロジー開発に対する政府の支援が強化される中、南アフリカは CNT を活用して国内の課題に対処するとともに、世界のカーボンナノチューブ市場における役割を拡大しています。
カーボンナノチューブ市場のセグメント分析
種類別
多層カーボンナノチューブ(MWCNT)は、単層カーボンナノチューブ(SWCNT)に比べ、優れた導電性、機械的強度、およびコスト効率に優れているため、市場を支配しています。これらの特性により、MWCNT はエネルギー貯蔵、複合材料、および電子機器に広く使用されています。リチウムイオン電池、スーパーキャパシタ、構造材料の性能を向上させる能力により、特に航空宇宙や自動車などの軽量かつ高強度用途に重点を置いている産業において、その需要がさらに高まっています。
手段別
化学気相成長法(CVD)は、高収率、高純度、およびスケーラビリティに優れた、カーボンナノチューブの主な製造手段です。この手法により、MWCNT および SWCNT を、それぞれの特性に合わせて制御して合成することができるため、エレクトロニクス、エネルギー貯蔵、複合材料などの大規模用途に最適です。CVD のコスト効率と適応性により、半導体、導電性ポリマー、医療機器など、さまざまな産業での採用がさらに拡大しています。
用途
カーボンナノチューブは、その優れた導電性、熱安定性、およびナノスケールでの統合性から、電子機器および半導体分野での用途が主流です。カーボンナノチューブは、トランジスタ、導電性フィルム、およびフレキシブル電子機器の開発に不可欠であり、性能の向上と小型化および消費電力の削減に貢献しています。カーボンナノチューブは、家電製品や産業用アプリケーションにおけるナノテクノロジーによるイノベーションへの投資の増加に伴い、次世代のプロセッサ、センサー、および高性能チップでの用途が拡大し続けています。
企業市場シェア
世界のカーボンナノチューブ市場は、ナノ材料の製造、先端複合材料、高性能コーティング剤を専門とする企業が占めています。これらの企業は、航空宇宙、自動車、電子機器、エネルギー貯蔵用途向けの CNT の量産に注力しています。主要企業は、化学気相堆積法 (CVD) やアーク放電などの独自の合成手段を活用して、CNT の品質とスケーラビリティの向上を図っています。
カーボンナノチューブ市場の主要企業一覧
-
- Resonac Holdings Corporation
- Hanwha Solutions Chemical Division Corporation
- Arry International Group Limited
- Carbon Solutions, Inc.
- Jiangsu Cnano Technology Co., Ltd
- Arkema
- CHASM
- Cabot Corporation
- Nanocyl SA
- Continental Carbon Nanotechnologies, Inc.
最近の動向
- 2025年1月 – ライス大学の研究者は、CNTのリサイクルにおいて大きなブレークスルーを達成し、CNT繊維は構造や特性を損なうことなく完全にリサイクルできることを実証しました。Matteo Pasquali教授が率いるチームは、繊維グレードの市販CNTを、広く工業用溶剤として使用されているクロロスルホン酸に溶解して作成した溶液紡糸CNT繊維を利用しました。
アナリストの意見
当社のアナリストによると、世界のカーボンナノチューブ市場は、電子、航空宇宙、生物医学分野での用途の進歩に牽引され、着実な成長を続けています。CNT は、その卓越した強度、導電性、軽量性により、さまざまな産業で高い価値を発揮しています。しかし、製造コストの高さ、生産量の拡大、環境への影響などの課題が、普及の大きな障害となっています。
こうした課題はあるものの、継続的な研究と技術革新により、製造プロセスの改善、コストの削減、および CNT の商業的実現可能性の向上が進んでいます。ナノテクノロジーへの投資の増加、およびエネルギー貯蔵や高性能材料への用途の拡大に伴い、CNT 市場は今後数年間、上昇傾向を維持すると予想されます。
カーボンナノチューブの市場区分
種類別(2021年~2033年
- 多層カーボンナノチューブ
- 単層カーボンナノチューブ
手段別(2021-2033)
- 化学気相堆積
- 触媒化学気相堆積
- 高圧一酸化炭素反応
- その他
用途別(2021-2033)
- 電子および半導体
- 先端材料
- 化学およびポリマー
- 電池およびコンデンサ
- 航空宇宙および防衛
- エネルギー
- 医療
- その他
地域別(2021-2033年
- 北米
- ヨーロッパ
- アジア太平洋
- 中東およびアフリカ
- ラテンアメリカ
目次
- ESG の動向
- 免責
エグゼクティブサマリー
調査範囲とセグメント
市場機会の評価
市場動向
市場評価
規制の枠組み
世界のカーボンナノチューブ市場規模分析
- 世界のカーボンナノチューブ市場 概要
- 種類別
- 概要
- 種類別金額別
- 多層カーボンナノチューブ
- 金額別
- 単層カーボンナノチューブ
- 金額別
- 概要
- 手段別
- 概要
- 手段別金額別
- 化学気相堆積
- 金額別
- 触媒化学気相堆積
- 金額別
- 高圧一酸化炭素反応
- 金額別
- その他
- 金額別
- 概要
- 用途別
- 概要
- 用途別金額別
- 電子および半導体
- 金額別
- 先端材料
- 金額別
- 化学およびポリマー
- 金額別
- 電池およびコンデンサ
- 金額別
- 航空宇宙および防衛
- 金額別
- エネルギー
- 金額別
- 医療
- 金額別
- その他
- 金額別
- 概要
北米市場分析
ヨーロッパ市場分析
アジア太平洋市場分析
中東およびアフリカ市場分析
ラテンアメリカ市場分析
競争環境
市場プレーヤーの評価
調査方法
付録
