カーボンナノチューブ市場 [製品タイプ:単層カーボンナノチューブ, 多層カーボンナノチューブ; 用途:ポリマー, エネルギー, 電気・電子, その他] – 世界の産業分析、規模、シェア、成長、動向、予測、2022-2031年
2031年の市場展望
2021年の カーボンナノチューブの世界市場規模は52億ドル
2022年から2031年までの年平均成長率は 14.4%で、2031年末には199億米ドルに達すると推定される。
マーケット・スナップショットに関するアナリストの見解
カーボンナノチューブ市場の収益は、エレクトロニクス、エネルギー、輸送など様々な産業におけるカーボンナノチューブのユニークな特性と潜在的な用途により、今後数年間で成長すると予想されている。カーボンナノチューブは高強度、高熱安定性、高伝導性を持ち、多様な製品への使用に適している。カーボンナノチューブはポリマーの引張強度や機械的強度を向上させるため、鋼鉄の20倍の強度を持つ。
さらに、カーボン・ナノチューブを組み込んだポリマーは、強度が高いにもかかわらず、鋼鉄よりもはるかに軽い。その結果、ポリマーはさまざまな産業で非常に求められる材料として台頭してきた。カーボン・ナノチューブの主な用途としては、エレクトロニクス、エネルギー貯蔵、複合材料、生物医学用途などがある。カーボンナノチューブの需要の増加は、カーボンナノチューブを使用した新製品や新技術を開発する企業や、カーボンナノチューブ産業への投資に大きな機会を提供すると推定される。
カーボンナノチューブの紹介
カーボンナノチューブは、直径わずか数ナノメートルの炭素原子でできた円筒状の構造体である。カーボンナノチューブは、六角形格子に配列された炭素原子の単層であるグラフェムを巻き上げたシートと考えることができる。カーボンナノチューブには、単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブの2種類がある。
単層カーボンナノチューブは単一のグラフェン層で構成されるが、多層カーボンナノチューブは同心円状の複数のグラフェン層で構成される。
機械的強度の高い軽量素材の需要が増加
カーボンナノチューブは非常に高い強度と剛性対重量比を持ち、航空宇宙、自動車、建築など様々な産業における幅広い用途に適している。
たとえば航空宇宙産業では、航空機を軽量化し、燃費を向上させる方法を常に模索している。カーボン・ナノチューブは、軽量で強度の高い複合材料の製造に利用でき、航空機の構造に利用することで燃費の向上と排出ガスの削減につながる。同様に、自動車業界も燃費向上と排出ガス削減のため、自動車の軽量化に注力している。カーボン・ナノチューブは、自動車の構造に使用する軽量で強度の高い材料を作るのに使用できる。
防衛産業では、カーボン・ナノチューブは兵士や車両用の軽量で強靭な装甲や防護具を作るために採用することができる。これにより、軍人や装備品の機動性と安全性を向上させることができる。さらに、カーボンナノチューブは戦車、船舶、その他の軍用車両の製造にも使用できる。その結果、カーボンナノチューブの業界需要は一貫して上昇している。
全体として、カーボンナノチューブの卓越した機械的特性は、軽量で高強度材料が強く求められる多様な産業での使用に理想的であり、これがカーボンナノチューブ市場規模を牽引している。
大量生産と技術の進歩によるコストの低下
製造技術の進歩により、化学気相成長法(CVD)や高圧一酸化炭素法(HiPCO)など、費用対効果の高い大規模なカーボンナノチューブ製造法が開発され、エレクトロニクス、エネルギー、バイオメディカルなど、さまざまな産業で利用しやすくなっている。
技術の進歩により、カーボン・ナノチューブの品質と純度も向上している。さらに、生産単価の低下により、この材料の商業的可能性が高まっている。
さらに、電気紡糸法、ロール・ツー・ロール法、プラズマアーク放電法などの新しい製造方法の開発は、ナノチューブの大量生産と特性向上のための新たな機会を提供する。
また、生産技術の向上により、カーボンナノチューブのコスト効率の高い大規模生産方法が開発され、さまざまな産業で利用しやすくなっている。このことは、今後数年間のカーボンナノチューブ市場の見通しに好影響を与えると予想される。
多層カーボンナノチューブの高い需要
製品タイプ別では、世界のカーボンナノチューブ市場は多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブで区分される。多層カーボンナノチューブセグメントは2021年に世界のカーボンナノチューブ市場シェアの61%を占めた。多層カーボンナノチューブの大量生産により、単層カーボンナノチューブよりも低コストで入手できる。多層カーボンナノチューブはアスペクト比が高く、単層カーボンナノチューブよりも強度が高いため、高い機械的強度が求められる用途に使用される。
電気・電子分野でのカーボンナノチューブの利用拡大
用途別では、電気・電子分野が2021年の世界市場シェアの61.8%を占めた。カーボンナノチューブはサイズが小さく、高い導電性を持っているため、電子部品におけるカーボンナノチューブの使用が増加していることから、予測期間中、電気・電子分野が市場を支配すると推定される。カーボンナノチューブは、電子デバイスのシリコンの代替品として使用されており、電子デバイスを高速化、小型化、エネルギー効率化することができる。
カーボンナノチューブの地域別市場分析
金額ベースでは、アジア太平洋地域は2021年の世界のカーボンナノチューブビジネス需要全体の約35.0%のシェアを占めている。そのシェアは2031年末までに増加すると推定される。欧州は、先端材料、複合材料、エレクトロニクスに焦点を当てた産業部門が発達しており、強力なサプライチェーンと製造部門の発展につながっている。
北米は2021年の世界市場で第2位のシェアを占めた。北米のカーボンナノチューブ市場予測の分析によると、この地域のカーボンナノチューブの将来の市場価値は、予測期間中、政府の資金援助と先端材料とナノテクノロジーの開発支援が一貫して押し上げると予測されている。
主要プレーヤーの分析
世界のカーボンナノチューブビジネスは、少数の大規模ベンダーがシェアの大半を支配しており、適度に統合されている。大半の企業は徹底した研究開発活動に多額の資金を投じている。新製品開発、技術革新、新地域の開拓は、著名なカーボンナノチューブメーカーによって選択された主要な動向の一つである。Arkema、Cabot Corporation、CHASM、Cheap Tubes、Jiangsu Cnano Technology Co.、Klean Commodities、LG CHEM、Nano-c、Nanocyl SA、Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.などは、カーボンナノチューブ市場で事業を展開する主要企業である。
主な動き
2022年10月、アルケマはアクリルブロックコポリマーとカーボンナノチューブを幅広く発売した。同社は、熱可塑性プラスチックに有益な特性を付与できるこれらの製品を開発した。ポリマーの分子構造をナノメートル単位で変化させることで、軽量性を維持しながら機械的特性を向上させることができる。
2020年4月、キャボットは深圳三順ナノ新材料有限公司(SUSN)を買収し、カーボンナノチューブを含む製品提供を拡大した。キャボットは高性能炭素添加剤の唯一のグローバルサプライヤーである。キャボットは、グラフェン、CNT、カーボンナノ構造(CNS)、カーボンブラックを含む多様な製品ポートフォリオを提供し、分散および製剤化能力を有している。
カーボンナノチューブ市場レポートで紹介されている主要企業は、会社概要、製品ポートフォリオ、財務概要、事業戦略、事業セグメント、最近の動向など、さまざまなパラメータで分析されています。