カーボンナノチューブ市場 規模・シェア分析：成長動向と予測 (2025年～2030年)

カーボンナノチューブ市場概要：2030年までの成長トレンドと予測

本レポートは、カーボンナノチューブ（CNT）市場の現状と将来予測について詳細に分析しています。2025年には68.9億米ドルと推定される市場規模は、2030年には173.8億米ドルに達し、予測期間（2025年～2030年）において年平均成長率（CAGR）20.10%で成長すると見込まれています。この力強い成長見通しは、バッテリー、航空宇宙複合材料、ヘルスケア機器、水処理ソリューションなど、幅広い分野でのCNTの急速な採用を反映しています。

# 市場の主要な動向と予測

1. 市場規模と成長率
* 2025年市場規模: 68.9億米ドル
* 2030年市場規模: 173.8億米ドル
* CAGR (2025年～2030年): 20.10%
* 最も急速に成長する市場: アジア太平洋地域
* 最大の市場: アジア太平洋地域
* 市場集中度: 中程度

2. 主要なレポートのポイント
* タイプ別: 多層カーボンナノチューブ（MWCNT）が2024年に市場シェアの90%を占め、2030年まで20.51%のCAGRで成長すると予測されています。
* 製造方法別: 化学気相成長法（CVD）が2024年に市場規模の70%を占め、21.77%のCAGRで最も速く成長しています。
* 最終用途産業別: エネルギー用途が2024年に市場規模の31%を占め、ヘルスケア分野が32.33%のCAGRで最も急速に拡大しています。
* 地域別: アジア太平洋地域が2024年に市場シェアの54%を占め、21.51%のCAGRで最高の成長率を記録しています。

# 市場のトレンドと洞察（成長要因）

カーボンナノチューブ市場の成長を牽引する主要な要因は以下の通りです。

* EモビリティのブームによるCNT需要の加速（CAGRへの影響度: +5.20%）:
電気自動車の生産増加に伴い、グラファイトアノードのシリコン含有量が増加しています。CNTは、シリコン負荷が20%近くの場合でも導電性と機械的安定性を確保し、300 Wh/kgのリチウムイオンバッテリーパックを実現し、航続距離の不安を軽減します。また、パワーエレクトロニクスで発生する熱を放散する熱界面パッドにもCNTが使用されており、ダウとカーバイスの提携（2024年）がこのニーズに対応しています。バスバーやバッテリーパックのシールドにもCNTの導電性が活用されています。シリコン-CNT複合アノードを製造するスタートアップ企業へのベンチャー投資も活発であり、商業的な信頼性が高まっています。バッテリーメーカーがサプライチェーンを現地化するにつれて、CNTの生産能力増強はギガファクトリーの近くに配置され、材料とバッテリー生産の統合が強化されています。

* 高エネルギー密度リチウムイオンバッテリーおよびスーパーキャパシタ生産の飛躍的進歩（CAGRへの影響度: +4.80%）:
電力貯蔵や航空宇宙分野では、より軽量で安全なバッテリーが求められています。リチウム硫黄バッテリーでは、CNT足場が硫黄を固定し、ポリサルファイドシャトリングを抑制することで、Lyten社が2025年に稼働を目指す200 MWhのプラントの中心技術となっています。ねじれた単層カーボンナノチューブ（SWCNT）ロープは、リチウムイオンのエネルギー密度を超える2.1 MJ/kgの機械エネルギーを貯蔵し、可燃性電解質を回避します。スーパーキャパシタメーカーは、急速な充放電サイクルに理想的な低等価直列抵抗を実現するために、多層電極を採用しています。これらの進歩は、高導電性グレードおよび分散サービスに対する安定した需要につながっています。

* 超軽量構造複合材料に対する航空宇宙分野の推進（CAGRへの影響度: +3.50%）:
燃料消費とペイロード経済性にとって、軽量化は最重要課題です。MITの「ナノステッチ」技術は、CNTを積層複合材料に織り込むことで、層間靭性を62%向上させ、亀裂の伝播を抑制します。ノースロップ・グラマン社は、3Dプリントされた衛星ブラケットに導電性CNTフィラメントを適用し、プラズマ誘起静電放電を防止しています。これらの成果は、純粋な機械的補強から、電気経路や放射線緩和を提供する多機能構造への移行を強調しています。

* 中東・アフリカおよびアジアにおける脱塩・環境センサーの採用（CAGRへの影響度: +3.20%）:
膜研究グループは、整列したSWCNTアレイが塩イオンを拒絶しながら水を迅速に通過させることを示しており、低エネルギー脱塩の可能性を秘めています。同時に、トゥルク大学の科学者は、兆分の1レベルで汚染物質を検出するCNTベースの光学センサーを開発しました。これは、リアルタイム監視を行う湾岸諸国の公益事業にとって魅力的な機能です。処理とセンシングにおける二重の有用性は、CNTをアジア太平洋地域および中東における高度な水インフラの要として位置付けています。

* 導電性フィラメントのための積層造形（アディティブマニュファクチャリング）の統合（CAGRへの影響度: +2.90%）:
導電性フィラメントへのCNTの統合は、積層造形技術の応用範囲を広げ、新たな市場機会を創出しています。

# 市場の抑制要因

市場の成長を抑制する可能性のある要因は以下の通りです。

* 職業毒性学と欧米におけるナノ規制（CAGRへの影響度: -3.8%）:
欧州および米国の機関は、アスベストに匹敵する繊維状の寸法を理由に、吸入曝露限度を策定しています。学術グループは、空気中の質量とアスペクト比を肺反応に結びつける線量測定法を改良しています。規制遵守は、完全に密閉された反応器や自動袋詰めラインへの投資を促し、新規参入企業の設備投資を増加させます。安全な取り扱い記録を持つ企業は、企業の持続可能性指標が重視される自動車や航空宇宙プログラムで契約を獲得しています。

* 熱用途におけるグラフェンおよび窒化ホウ素ナノチューブとの競合（CAGRへの影響度: -2.5%）:
窒化ホウ素ナノチューブは、より高いポリマー界面強度と耐放射線性を持ち、深宇宙探査機の設計者にとって魅力的です。グラフェンは面内熱拡散に優れており、スマートフォンの熱拡散器においてCNTと競合しています。顧客が用途に応じた適合性を評価するにつれて、一部のコモディティ製品の量が従来のグレードからシフトし、利益率に圧力がかかる可能性があります。

* 特許の集中によるライセンス費用（CAGRへの影響度: -2.3%）:
特許の集中は、ライセンス費用を増加させ、市場への参入障壁となっています。特に北米と欧州でこの傾向が顕著です。

# セグメント分析

1. タイプ別：多層カーボンナノチューブが規模の優位性を維持
* 多層カーボンナノチューブ（MWCNT）: 2024年の市場シェアの90%を占め、20.51%のCAGRで成長すると予測されています。成熟したCVD生産とバルク添加剤に見合った価格設定が反映されています。粒子エンジニアは、外径公差を狭め、金属触媒を100 ppm未満に削減することで、エレクトロニクスおよび医療機器の閾値を満たしています。これらの改善は、導電性ペースト、携帯電話スピーカー、スーパーキャパシタ電極への採用を促進し、量的なリーダーシップを強化しています。
* 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）: 市場シェアは10%未満ですが、量子および半導体ニッチ市場でプレミアム価格を維持しています。静電触媒作用により、0.95 nm径で99.92%の半導体純度が得られ、フレキシブル基板上の薄膜トランジスタが可能になります。閉じ込められたカルバインに関する研究は、フォトニクス向けの将来の一次元導体を暗示しています。ニッチなデバイスが商業化されるにつれて、CNT市場はMWCNTのバルク需要を置き換えることなく、高マージンの収益を捕捉するでしょう。

2. 製造方法別：化学気相成長法（CVD）が効率的に規模を拡大
* 化学気相成長法（CVD）: 2024年の生産量の70%を占め、21.77%のCAGRで最も速く成長しています。低温プラズマアシストなどのプロセス改良により、エネルギー強度が低下し、収率が維持されています。メタン熱分解を用いた水素製造パイロットプロジェクトでは、ナノチューブと低炭素H₂を同時生産し、二重の収益源を提供しています。
* HiPco、アーク放電、レーザーアブレーション法: 電子タイプ制御や結晶性をコストよりも優先する特殊セグメントに対応しています。学術チームは、農業残渣からの触媒フリー合成を実証しており、将来の循環経済型原料の可能性を示唆しています。これらのアプローチは2030年までにCVDの規模に挑戦することはないものの、供給オプションを多様化し、重要な用途のセキュリティを強化します。

3. 最終用途産業別：エネルギーが支配的、ヘルスケアが加速
* エネルギー用途: 2024年の収益の31%を占め、リチウムイオンバッテリーがその中心です。CNTはシリコン粒子の膨張を橋渡しし、導電性ネットワークを維持します。回生ブレーキやグリッドサポートモジュールにおけるスーパーキャパシタの需要も増加しています。バッテリーメーカーが複数年間のオフテイク契約を結ぶにつれて、エネルギー分野におけるCNT市場規模は着実に拡大すると予測されています。
* ヘルスケア分野: 現在は控えめな基盤ですが、32.33%のCAGRで最も高い成長率を記録しています。機能化されたナノチューブは、細胞膜を越えて薬剤を届け、従来のキャリアよりも優れた光線力学療法効果で腫瘍微小環境を標的とします。フレキシブル基板上のバイオセンサーアレイは、初期段階でバイオマーカーを検出し、予防医療をサポートします。規制経路が明確になるにつれて、病院の調達はナノチューブ対応のイメージング剤や整形外科用コーティングの注文を増やすと予想されます。

# 地域分析

* アジア太平洋地域: 2024年には世界の需要の54%を占め、21.51%のCAGRでリーダーシップを維持します。中国の統合されたバッテリーサプライエコシステムは、ギガファクトリーに長期契約で供給する地元のナノチューブメーカーを活性化しています。日本の企業は、「スーパーグロース」法による高いアスペクト比と配向品質を活用し、ディスプレイ向けの超クリーンなSWCNTグレードに特化しています。韓国とインドにおける政府のインセンティブは、2027年まで生産能力をさらに拡大し、地域のコスト優位性を広げています。

* 北米: 総収益に大きく貢献しています。米国では、ミシガン州での生産のためにCabot Corporationに5,000万米ドルのエネルギー省助成金が与えられるなど、国内のバッテリーおよび防衛顧客への供給セキュリティを強化する取り組みが進められています。航空宇宙複合材料と高周波コネクタが主要な需要の柱であり、国立研究所の研究開発力が活用されています。カナダでは、メタンから水素への熱分解とナノチューブ副産物を組み合わせたパイロットプラントが稼働しており、気候変動と製造政策を結びつけています。

* 欧州: 全体的な売上高に大きく貢献しています。ドイツとフランスの自動車メーカーは厳格な材料トレーサビリティを要求しており、サプライヤーに揺りかごからゲートまでの排出量認証を求めています。英国の大学は、国のナノファブリケーションハブの支援を受けて、半導体相互接続をターゲットとするベンチャー企業を立ち上げています。周辺地域では、中東の脱塩機関やアフリカの通信塔設置業者が、水とエネルギーの課題に対処するためにナノチューブコーティングされた膜や導電性コーティングを評価しており、新たな需要のポケットを育成しています。

# 競争環境

カーボンナノチューブ市場は、上位5社が2024年に世界の生産量の約48%を支配しており、中程度の集中度を持つ構造を示しています。

* OCSiAl: 単層カーボンナノチューブの生産を支配しており、キログラムスケールで均一なチューブを供給する反応器を稼働させています。2024年のZyvex Technologiesの買収により、分散技術の専門知識と下流の複合材料に関するノウハウが統合され、自動車および航空宇宙分野への浸透が加速しています。

* 戦略的パートナーシップ: 現在の段階の特徴は戦略的パートナーシップです。ダウとカーバイスは、シリコーン化学とナノチューブ分散液を組み合わせて、Eモビリティインバーター向けの次世代熱パッドを開発しています。Nanocomp Technologiesは、デュポンと協力して、アラミド強化シートストックを装甲インサート向けに開発しており、ナノチューブ繊維とケブラーマトリックスを組み合わせています。このような提携は、補完的な能力を結集し、認定サイクルを短縮します。

* 知的財産: 知的財産は参入障壁であり続けています。円筒形炭素繊維に関するUS 4663230のような基礎特許は、特定の管轄区域で有効であり、多くのライセンス契約の基盤となっています。そのため、ベンチャー資金を受けたスタートアップ企業は、早期に広範な特許ファミリーを蓄積するか、既存企業とのクロスライセンスを模索しています。製品ポートフォリオが用途特化型分散液やマスターバッチに傾くにつれて、独自の配合ノウハウが同様に重要な差別化要因となります。

主要企業:
* Jiangsu Cnano Technology Co., Ltd.
* LG Chem
* Nanocyl SA
* OCSiAl
* Resonac Holdings Corporation

# 最近の業界動向

* 2024年9月: Cabot Corporationは、ミシガン州ウェイン郡にバッテリーグレードのカーボンナノチューブおよび導電性添加剤分散液を製造する初の商業規模施設を設立するため、米国エネルギー省から5,000万米ドルの助成金交渉対象に選定されました。
* 2023年3月: Cabot Corporationは、ドイツのミュンスターにバッテリーアプリケーション技術センターを開設し、カーボンナノチューブ（CNT）などのバッテリー材料の革新を推進し、バッテリーおよびEVメーカーとのパートナーシップを強化しています。

この市場概要は、カーボンナノチューブ市場が今後も高い成長を維持し、特にEモビリティ、高エネルギー密度貯蔵、航空宇宙、ヘルスケア、水処理といった分野で重要な役割を果たすことを示唆しています。一方で、規制、競合材料、知的財産といった課題にも直面しており、これらへの対応が市場の持続的な発展に不可欠であると考えられます。

本調査レポートは、カーボンナノチューブ（CNT）市場に関する詳細な分析を提供しております。

1. 市場定義と調査範囲
本レポートでは、多層カーボンナノチューブ（MWCNT）および単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の一次販売材料（乾燥粉末、スラリー、マスターバッチの形態）を対象としています。これらは化学気相成長法（CVD）、アーク放電法、HiPco法、レーザーアブレーション法などの製造方法で生産され、複合材料、エネルギー貯蔵、エレクトロニクス、バイオメディカルといったバリューチェーンに供給される市場と定義されています。CNTを含む下流の部品、デバイス、または完成した複合材料は明示的に除外されています。

2. 市場規模と成長予測
カーボンナノチューブ市場は、2025年には68.9億米ドルに達し、2030年には173.8億米ドルに成長すると予測されています。

3. 市場の促進要因
市場の成長を加速させる主な要因として、以下の点が挙げられます。
* Eモビリティの普及: 電気自動車の需要増加がCNTの需要を押し上げています。
* 高エネルギー密度リチウムイオン電池およびスーパーキャパシタの生産拡大: これらのエネルギー貯蔵デバイスにおけるCNTの利用が増加しています。
* 航空宇宙分野における超軽量構造複合材料への需要: 航空宇宙産業での軽量化ニーズがCNTの採用を促進しています。
* 中東・アフリカおよびアジア地域における脱塩および環境センサーの採用: これらの用途でのCNTの利用が拡大しています。
* 導電性フィラメントのための積層造形（アディティブ・マニュファクチャリング）との統合: 3Dプリンティング技術への応用が進んでいます。

4. 市場の抑制要因
一方で、市場の成長を抑制する要因も存在します。
* 欧州および米国における労働衛生毒性およびナノ規制: 厳格な規制がコンプライアンスコストを増加させています。
* 熱伝導用途におけるグラフェンおよび窒化ホウ素ナノチューブとの競合: 他のナノ材料との競争が激化しています。
* 特許密集によるライセンス費用の集中: 複雑な特許状況がライセンスコストを押し上げています。

5. 主要セグメントと地域動向
* タイプ別: 多層カーボンナノチューブ（MWCNT）が、その競争力のあるコストと幅広い適用性により、2024年に市場シェアの90%を占めています。
* エンドユース産業別: ヘルスケア分野が、機能化されたナノチューブによる高度な薬剤送達システムやバイオセンサーソリューションの実現により、年平均成長率（CAGR）32.33%で最も急速に成長しています。
* 地域別: アジア太平洋地域が、大規模なバッテリー、エレクトロニクス、電気自動車製造拠点と継続的な生産能力増強により、需要の54%を占め、市場を牽引しています。

6. 競争環境
レポートでは、市場集中度、戦略的動向、市場シェア分析に加え、Applied Nanostructures, Inc.、Arkema、Cabot Corporation、LG Chem、Meijo Nano Carbon Co.,Ltd、Nanocyl SA、OCSiAl、Resonac Holdings Corporation、Toray Industries, Inc.などの主要企業のプロファイルが詳細に分析されています。

7. 市場機会と将来展望
エネルギー貯蔵デバイスへの需要増加は、今後の市場における大きな機会として挙げられます。また、欧州や米国における曝露限界の規制強化は、コンプライアンスコストを増加させる一方で、強固な安全性システムと文書化された毒性データを持つ生産者にとって有利に働く可能性があります。

8. 調査手法
本レポートの調査手法は、一次調査（CNT生産者、カソード材料配合業者、ポリマーコンパウンダーへのインタビュー、バイヤー調査）と二次調査（税関コード、生産統計、特許分析、学術論文、企業財務データ、ニュースフィードなど）を組み合わせています。市場規模の算出と予測には、トップダウンおよびボトムアップアプローチが採用され、多変量回帰とシナリオ分析が用いられています。データは独立したシリーズとの差異チェック、異常値フラグ、複数アナリストによるレビューを経て検証され、毎年更新されることで信頼性の高い情報を提供しています。

以上が、本カーボンナノチューブ市場調査レポートの主要なポイントでございます。

1. はじめに

• 1.1 調査の前提条件と市場の定義
• 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場概況

• 4.1 市場概要
• 4.2 市場の推進要因
  • 4.2.1 EモビリティブームがCNT需要を加速
  • 4.2.2 高エネルギー密度リチウムイオン電池とスーパーキャパシタ生産の飛躍
  • 4.2.3 航空宇宙分野における超軽量構造複合材料への推進
  • 4.2.4 MEAおよびアジアにおける脱塩と環境センサーの採用
  • 4.2.5 導電性フィラメント向け積層造形統合
• 4.3 市場の阻害要因
  • 4.3.1 欧州および米国における職業毒性学とナノ規制
  • 4.3.2 熱用途におけるグラフェンおよび窒化ホウ素ナノチューブとの競合
  • 4.3.3 ライセンス費用を集中させる特許の密集
• 4.4 バリューチェーン分析
• 4.5 ポーターのファイブフォース分析
  • 4.5.1 供給者の交渉力
  • 4.5.2 買い手の交渉力
  • 4.5.3 新規参入の脅威
  • 4.5.4 代替品の脅威
  • 4.5.5 競争の程度
• 4.6 特許分析

5. 市場規模と成長予測（金額および数量）

• 5.1 種類別
  • 5.1.1 多層カーボンナノチューブ (MWCNT)
  • 5.1.2 単層カーボンナノチューブ (SWCNT)
  • 5.1.3 その他の種類（アームチェア型、ジグザグ型、二重壁型）
• 5.2 製造方法別
  • 5.2.1 化学気相成長法 (CVD)
  • 5.2.2 高圧一酸化炭素法 (HiPco)
  • 5.2.3 アーク放電法
  • 5.2.4 レーザーアブレーション法
• 5.3 最終用途産業別
  • 5.3.1 電気・電子
  • 5.3.2 エネルギー
  • 5.3.3 自動車
  • 5.3.4 航空宇宙・防衛
  • 5.3.5 ヘルスケア
  • 5.3.6 その他の産業（繊維、建設、プラスチック・複合材料）
• 5.4 地域別
  • 5.4.1 アジア太平洋
    • 5.4.1.1 中国
    • 5.4.1.2 インド
    • 5.4.1.3 日本
    • 5.4.1.4 韓国
    • 5.4.1.5 その他のアジア太平洋地域
  • 5.4.2 北米
    • 5.4.2.1 米国
    • 5.4.2.2 カナダ
    • 5.4.2.3 メキシコ
  • 5.4.3 ヨーロッパ
    • 5.4.3.1 ドイツ
    • 5.4.3.2 イギリス
    • 5.4.3.3 イタリア
    • 5.4.3.4 フランス
    • 5.4.3.5 スペイン
    • 5.4.3.6 その他のヨーロッパ地域
  • 5.4.4 南米
    • 5.4.4.1 ブラジル
    • 5.4.4.2 アルゼンチン
    • 5.4.4.3 その他の南米地域
  • 5.4.5 中東・アフリカ
    • 5.4.5.1 サウジアラビア
    • 5.4.5.2 南アフリカ
    • 5.4.5.3 その他の中東・アフリカ地域

6. 競合情勢

• 6.1 市場集中度
• 6.2 戦略的動き
• 6.3 市場シェア分析
• 6.4 企業プロファイル（グローバルレベルの概要、市場レベルの概要、主要セグメント、利用可能な財務情報、戦略情報、市場ランク/シェア、製品とサービス、最近の動向を含む）
  • 6.4.1 Applied Nanostructures, Inc.
  • 6.4.2 Arkema
  • 6.4.3 Cabot Corporation
  • 6.4.4 Carbon Solutions, Inc.
  • 6.4.5 CHASM
  • 6.4.6 Cheap Tubes
  • 6.4.7 Chengdu Organic Chemicals Co., Ltd.
  • 6.4.8 CNT Co., Ltd.
  • 6.4.9 FutureCarbon GmbH
  • 6.4.10 Hanwha Group
  • 6.4.11 Hyperion Catalysis International
  • 6.4.12 Jiangsu Cnano Technology Co., Ltd.
  • 6.4.13 Kumho Petrochemical
  • 6.4.14 LG Chem
  • 6.4.15 Meijo Nano Carbon Co.,Ltd
  • 6.4.16 Nano-C
  • 6.4.17 Nanocyl SA
  • 6.4.18 OCSiAl
  • 6.4.19 Raymor Industries Inc.
  • 6.4.20 Resonac Holdings Corporation
  • 6.4.21 Thomas Swan & Co., Ltd.
  • 6.4.22 Toray Industries, Inc.
  • 6.4.23 Zyvex Technologies

7. 市場機会と将来展望