Dimensione del mercato, quota, crescita e analisi del settore del grafene, per tipo (nanopiastrine di grafene, ossido di grafene, ossido di grafene ridotto e altri), per applicazione (automobilistico e trasporti, aerospaziale, elettronica, militare e difesa e altri) e previsioni regionali fino al 2035

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PANORAMICA DEL MERCATO DEL GRAFENE

La dimensione del mercato globale del grafene è pari a 1,21 miliardi di dollari nel 2025 e si prevede che raggiungerà 1,45 miliardi di dollari nel 2026, crescendo ulteriormente fino a 7,15 miliardi di dollari entro il 2035 con un CAGR stimato del 19,3% dal 2026 al 2035.

Il grafene è un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale. Forma una struttura bidimensionale ed è identificato per le sue proprietà eccezionali. Ha caratteristiche come elevata conduttività, resistenza meccanica e flessibilità. Il composto ha proprietà uniche che lo rendono adatto ad un'ampia gamma di settori. La ricerca in corso intende aumentare l'efficienza produttiva, la scalabilità e l'efficacia in termini di costi. Le innovazioni nella procedura di produzione contribuiscono all'adozione diffusa di tali materiali.

Il settore elettronico in crescita nell'economia in via di sviluppo e l'elevata penetrazione delle applicazioni composite di grafene stanno alimentando la crescita del mercato. La crescente domanda di materiale da parte di istituti di ricerca e aziende multinazionali per attività di ricerca e sviluppo offre maggiori possibilità di espansione del mercato in futuro.

RISULTATI CHIAVE

IMPATTO DEL COVID-19 

Grafene L'industria ha avuto un effetto positivo grazie alla maggiore ricerca sui DPI durante la pandemia di COVID-19

La pandemia globale di COVID-19 è stata sconcertante e senza precedenti, con il mercato in difficoltàinferiore al previstodomanda in tutte le regioni rispetto ai livelli pre-pandemia. L'improvvisa crescita del mercato riflessa dall'aumento del CAGR è attribuibile alla crescita del mercato e alla domanda che ritorna ai livelli pre-pandemia.

Il mercato ha registrato un leggero calo delle vendite a breve termine a causa dell'applicazione del lockdown introdotto dai governi per contenere la diffusione del COVID-19. Le restrizioni imposte da diverse nazioni per contenere il coronavirus hanno bloccato la produzione di conseguenza sconvolgendo tutta la filiera. Al contrario, questo mercato è rimasto resiliente e ha continuato a crescere nonostante le diffuse perturbazioni causate dalla pandemia. La pandemia ha intensificato la ricerca sulle applicazioni biomediche, su migliori dispositivi di protezione individuale (DPI) e attrezzature per la guarigione delle ferite. Questa maggiore attenzione alle applicazioni sanitarie ha favorito la crescita del mercato.

ULTIMA TENDENZA

Miglioramenti crescenti nelle applicazioni biomediche per stimolare la crescita del mercato

L'integrazione del grafema nelle tecnologie dei biosensori sta ampliando la portata del mercato. Le risorse a base di grafene vengono utilizzate per medicazioni di ferite e applicazioni di guarigione perché presentano proprietà antimicrobiche. Può aiutare ad accelerare il processo di guarigione della ferita mantenendo un ambiente sterile. I progressi nelle applicazioni biomediche stanno rafforzando la domanda di mercato nel settore medico. Inoltre, i ricercatori e gli operatori sanitari si concentrano sull'utilizzo di biosensori a base di grafene per identificare agenti patogeni e indicatori relativi alla salute. Inoltre, vi è un aumento nell'applicazione della grafite a causa del fiorente settore edile. Viene utilizzato nella costruzione di componenti per rafforzare i progetti infrastrutturali e prolungarne la durata. Ha vantaggio nel migliorare la longevità, necessitando quindi di soluzioni innovative.

• Si prevede che la domanda di semiconduttori di prossima generazione realizzati con materiali come il grafene aumenterà a causa dei progressi nelle tecnologie come l'intelligenza artificiale, i veicoli elettrici, le comunicazioni 6G, i sistemi radar, i sistemi di energia rinnovabile e l'informatica quantistica. Circa il 65% delle aziende elettroniche sta esplorando attivamente componenti basati sul grafene.
• I processi al grafene su scala di laboratorio hanno il potenziale per migliorare l'efficienza di stoccaggio dell'energia del 40%, offrendo significative opportunità nello sviluppo di batterie e condensatori.

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SEGMENTAZIONE DEL MERCATO DEL GRAFENE

Per tipo

In base al tipo, il mercato globale può essere classificato in nano-piastrine di grafene, ossido di grafene, ossido di grafene ridotto e altri

• Ossido di grafene: viene utilizzato come materiale per elettrodi per condensatori, batterie e celle solari che incoraggiano la crescita del segmento. È ampiamente utilizzato con una combinazione di polimeri, che accelerano le proprietà dei materiali compositi come elasticità e conduttività, che alimentano la crescita del segmento.
• Nano-piastrine di grafene: sono utilizzate come materiali di riempimento conduttivi in ​​una vasta gamma di settori a causa della conduttività elettrica, dell'elevata conduttività termica, della resistenza meccanica e della flessibilità, per creare prodotti con conduttività elettrica e qualità meccaniche migliorate.
• Ossido di grafene ridotto: IT è un derivato diossido di grafeneè promettente in vari campi grazie al suo ridotto contenuto di ossigeno e alla migliore conduttività elettrica.
• Altri: esistono altre categorie che comprendono vari materiali emergenti basati sul grafema, che riflettono la continua innovazione ed espansione del mercato.

Per applicazione

In base all'applicazione, il mercato globale può essere classificato in settore automobilistico e dei trasporti, aerospaziale, elettronico, militare e della difesa e altri

• Settore automobilistico e trasporti: le proprietà leggere e resistenti contribuiscono allo sviluppo di materiali avanzati tra cui compositi ariosi e rivestimenti conduttivi.
• Aerospaziale: in questo segmento, l'utilizzo del foglio di carbonio a strato singolo è dovuto alla natura leggera e alla resistenza meccanica che lo rende un materiale attraente e porta al progresso nella tecnologia aeronautica.
• Elettronica: l'integrazione della fibrilla di carbonio in vari gadget, display e dispositivi indossabili migliora le prestazioni e la durata del dispositivo.
• Militare e difesa: la robustezza e la versatilità lo rendono prezioso per le applicazioni militari, comprese le armature leggere e le tecnologie dei sensori.
• Altro: esistono altre aree di applicazione in cui viene utilizzato il componente, come il monitoraggio ambientale, lo spazio, il settore tessile, la filtrazione dell'acqua e altre a causa delle sue varie proprietà come flessibilità, conduttività, proprietà di purificazione e altre.

DINAMICHE DEL MERCATO

Le dinamiche del mercato includono fattori trainanti e restrittivi, opportunità e sfide che determinano le condizioni del mercato.        

Fattori trainanti

Progresso materiale per rilanciare il mercato

L'attributo crescente della crescita del mercato del grafene è che i crescenti progressi dei materiali e le scoperte nelle applicazioni degli allotropi del carbonio hanno svolto un ruolo fondamentale nell'espansione della domanda del mercato. Il composto con le sue caratteristiche eccezionali come elevata conduttività elettrica, resistenza meccanica e flessibilità è diventato un materiale interessante in diversi settori. I continui progressi nella creazione di compositi, rivestimenti e materiali funzionali basati su nanomateriali hanno ampliato le sue applicazioni in settori chiave, tra cui l'elettronica,aerospazialee assistenza sanitaria. Questa continua innovazione sottolinea la versatilità del grafema e lo posiziona come un elemento trasformativo che guida il progresso e le applicazioni in molteplici settori.

• Ingenti investimenti pubblici in ricerca e sviluppo hanno aumentato l'efficienza in termini di costi della produzione di grafene, consentendo ai paesi di fornire oltre il 50% del grafene globale in settori industriali chiave.
• Si stima che i processi derivati ​​dal carbone e quelli sintetici del grafene migliorino la capacità di stoccaggio dell'energia del 35%, rendendo il grafene un materiale cruciale nel settore energetico.

Crescere l'industria automobilistica per espandere il mercato

L'industria automobilistica in crescita in tutto il mondo sta espandendo il mercato. Mentre le case automobilistiche cercano di commercializzare veicoli più leggeri, più durevoli e più efficienti dal punto di vista energetico, il grafema sta diventando sempre più un materiale di scelta. Le sue straordinarie proprietà meccaniche, termiche ed elettriche gli consentono di migliorare gli attuali materiali dei veicoli e di consentire nuove applicazioni. Molte delle principali case automobilistiche hanno già iniziato a esplorare l'utilizzo del perforene in diversi componenti dei veicoli. I composti di grafene dimostrano un grande potenziale nella costruzione di pannelli della carrozzeria, batterie e pastiglie dei freni più leggeri. Possono ridurre significativamente il peso dei veicoli senza comprometterne la robustezza, consentendo così un migliore risparmio di carburante e un'accelerazione più rapida. Si stanno inoltre studiando nanotubi di carbonio per applicazioni di display trasparenti e flessibili, supercondensatori per la ricarica rapida e rivestimenti resistenti alla corrosione su parti metalliche. Man mano che i veicoli elettrici e autonomi avanzati continuano ad evolversi, faranno sempre più affidamento su tecnologie in cui il grafema può svolgere un ruolo vitale.

Fattore restrittivo

La complessità nella produzione di massa può potenzialmente ostacolare la crescita del mercato

L'aspetto vincolante che può ostacolare la crescita del mercato è che la difficoltà nel produrre grandi quantità di grafene è certamente quella di limitare il tasso di crescita del mercato. La produzione di massa del grafema è così difficile a causa della forte natura della grafite, con forze molecolari che tengono insieme i fogli di grafema. Questo materiale è stato prodotto utilizzando metodi di fascia alta e può contenere un numero elevato di impurità poiché gli strati sono molto spessi con numerosi fori e deformazioni. Il costo per l'installazione e la manutenzione di apparecchiature sofisticate è molto elevato rispetto ai metodi tradizionali, che hanno il solo scopo di rallentare la crescita del mercato. Inoltre, la mancanza di una conoscenza completa dei problemi in tempo reale durante la produzione di fogli buckyball con tecnologia altamente avanzata potrebbe rallentare la crescita del mercato.

• Solo il 30% dei progetti di ricerca sul grafene ha integrato con successo i fogli di grafene nei dispositivi del mondo reale, evidenziando le barriere tecniche nell'adozione di massa.
• Meno del 25% degli studi sui nanomateriali di grafene fornisce dati conclusivi sulla biocompatibilità, sollevando preoccupazioni sulla sicurezza per le applicazioni biomediche.

La crescente domanda di applicazioni di stoccaggio dell'energia crea opportunità per il mercato

Opportunità

La transizione verso fonti di energia rinnovabili, come l'energia solare ed eolica, crea un imperativo urgente per sistemi di stoccaggio dell'energia pienamente efficienti. Il grafene può migliorare l'efficacia e l'affidabilità di questi sistemi migliorando le prestazioni di batterie e supercondensatori che immagazzinano energia generata da fonti rinnovabili intermittenti. Poiché gli investimenti nel settore delle energie rinnovabili vengono effettuati a livelli eccezionali in tutto il mondo, lo stesso vale per la domanda di soluzioni avanzate di stoccaggio dell'energia che comprendano il grafema. Viene applicato in diverse tecnologie di stoccaggio dell'energia di prossima generazione, come le batterie agli ioni di litio che possono avere capacità più elevate e caricarsi più velocemente rispetto alle batterie standard, quindi possono alimentare veicoli elettrici e dispositivi elettronici portatili.

• Il grafene e i suoi derivati ​​mostrano il potenziale per prevenire le infezioni e migliorare i sistemi di somministrazione dei farmaci, con oltre il 45% degli studi sperimentali che dimostrano proprietà antimicrobiche.
• I sistemi di accumulo dell'energia che incorporano il grafene possono raggiungere un'efficienza superiore fino al 40% nelle prestazioni della batteria, offrendo un forte potenziale di mercato.

 

La mancanza di standardizzazione nell'industria del grafene potrebbe rappresentare una potenziale sfida per la crescita del mercato

Sfida

La mancanza di standard accettati a livello globale per la qualità del grafema porta a un'ampia variabilità nei prodotti venduti in commercio. Molti fornitori vendono materiali etichettati come grafema, che non aderiscono a definizioni coerenti di spessore o purezza e integrità strutturale, di conseguenza, tale incoerenza potrebbe portare a prodotti di bassa qualità privi delle aspettative prestazionali da parte degli utenti finali, erodendo così la fiducia nel grafema come materiale affidabile per varie applicazioni. L'industria del grafema è nella sua fase iniziale di sviluppo e viene svolto relativamente meno lavoro in termini di normative e standard.

• Le difficoltà tecniche nell'incorporare il grafene nell'elettronica e nei sensori ne limitano l'adozione, con solo il 30% dei progetti che raggiungono l'implementazione su vasta scala.
• Le valutazioni sulla sicurezza sono limitate, con meno del 25% degli studi che forniscono dati affidabili sulla biocompatibilità in vivo, limitando le applicazioni biomediche.

 

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APPROFONDIMENTI REGIONALI SUL MERCATO DEL GRAFENE

• America del Nord

Si prevede che il Nord America assisterà a una crescita significativa nel settore dei compositi a causa della crescente domanda da parte dei settori aeronautico e automobilistico. I produttori di aeromobili su larga scala si stanno concentrando su materiali compositi leggeri come il fullerene per migliorare l'efficienza e le prestazioni dei loro aerei. Il mercato del grafene degli Stati Uniti è il mercato principale della regione e uno dei principali esportatori di prodotti a base di grafema verso diversi paesi che non dispongono di capacità produttive. Il mercato è stato testimone di numerose collaborazioni tra produttori e istituti di ricerca grazie alla crescente attenzione alle attività di ricerca e sviluppo. È probabile che l'aumento delle applicazioni di utilizzo finale con i continui progressi aumenti ulteriormente la domanda.
 

• Europa

Si stima che la regione europea abbia una quota considerevole delle entrate di mercato grazie all'espansione dell'industria automobilistica ed elettronica. I crescenti investimenti da parte di organizzazioni pubbliche e private in lavori di ricerca e sviluppo e l'aumento della domanda di nanotubi di carbonio nella crescita del mercato dei carburanti per la produzione di aeromobili in tutti i paesi della regione. Il Regno Unito e la Germania stanno esplorando vigorosamente il potenziale del grafene in vari settori. Gli stimoli del governo e una posizione di sostegno dell'ecosistema dell'innovazione stanno alimentando la crescita del mercato.

• Asia

L'Asia Pacifico sta acquisendo la più alta quota di mercato del grafene determinata dalla presenza di un gran numero di produttori e consumatori. Si prevede che l'aumento dei volumi di produzione in diversi settori spingerà l'industria in questa regione. È probabile che la Cina emerga come un mercato importante grazie al sostegno favorevole del governo per incoraggiare gli investimenti nel settore manifatturiero. Il governo ha proposto politiche forti per garantire il sostegno alla ricerca e allo sviluppo del grafema. La crescente classe media nella regione sta creando una forte domanda di elettronica di consumo e di materiali ad alte prestazioni. Il miglioramento del reddito disponibile fa sì che i consumatori richiedano prodotti e soluzioni dotati di tecnologia più avanzata che spesso incorporano nano carbonio per migliorare le prestazioni.

PRINCIPALI ATTORI DEL SETTORE

Principali attori del settore che modellano il mercato attraverso l'innovazione dei prodotti e le strategie di mercato

Con la presenza di numerose aziende piccole e grandi di grafema, il mercato sta vivendo un'intensa concorrenza e mutevoli dinamiche di mercato. Questi attori del settore si stanno concentrando sull'adozione di strategie competitive, come lo sviluppo di tecniche innovative ed efficienti, la formazione di alleanze e partenariati per espandere i propri portafogli. Dalle grandi multinazionali agli operatori locali del grafene, le aziende stanno cercando di migliorare il proprio vantaggio competitivo. Mentre i piccoli produttori di grafema migliorano continuamente i loro prodotti per soddisfare mercati di nicchia. Stanno offrendo servizi specializzati.

• Angstron Materials Inc.: collabora con istituti di ricerca, contribuendo a oltre 50 progetti di ricerca e sviluppo che esplorano le applicazioni industriali del grafene.
• BGT Materials Ltd.: è impegnata in attività di ricerca e sviluppo, migliorando le proprietà dei materiali con oltre 40 brevetti nella tecnologia del grafene.

ELENCO DELLE MIGLIORI AZIENDE DI GRAFENE

• Angstron Materials Inc. (U.S.)
• ACS Material (U.S.)
• LLC (U.S.)
• BGT Materials Ltd. (U.K.)
• CVD Equipment Corp. (U.S.)
• Directa Plus SpA (Italy)
• Grafoid Inc. (Canada)
• Graphenea (Spain)
• Graphene NanoChem
• NanoXplore Inc. (U.K.)
• G6 Materials Corp. (U.S.)
• XGSciences (U.S.)
• Thomas Swan & Co. Ltd. (U.K.)
• 3D Carbon Graphene Material Co. Ltd. (U.S.)
• Haydale Gra (U.K.)

SVILUPPO DEL SETTORE CHIAVE

Giugno 2024:Avanzare e Tecnalia hanno collaborato al progetto europeo Sunshine per sviluppare strategie pionieristiche Safe and Sustainable by Design (SSbD) per la produzione di grafemi. In collaborazione con Avanzare, Tecnalia ha sviluppato un gemello digitale composto da vari sensori installati lungo una cabina di estrazione per mitigare l'esposizione dell'operatore alle particelle di grafene.

COPERTURA DEL RAPPORTO       

Lo studio comprende un'analisi SWOT completa e fornisce approfondimenti sugli sviluppi futuri del mercato. Esamina vari fattori che contribuiscono alla crescita del mercato, esplorando un'ampia gamma di categorie di mercato e potenziali applicazioni che potrebbero influenzarne la traiettoria nei prossimi anni. L'analisi tiene conto sia delle tendenze attuali che dei punti di svolta storici, fornendo una comprensione olistica delle componenti del mercato e identificando potenziali aree di crescita.

Il grafene il mercato è pronto per un boom continuo, spinto dai crescenti progressi dei materiali e dalle scoperte nelle applicazioni del grafene e dalle tecnologie elettriche ed elettroniche avanzateveicoli autonomicontinuano ad evolversi, si affideranno maggiormente alle tecnologie. Nonostante le sfide, che includono la difficoltà nel produrre grandi quantità di nanografene e la mancanza di standard accettati a livello globale per la qualità del grafema, porta a un'ampia variabilità nei prodotti venduti in commercio. Principali attori del settore che si concentrano sull'adozione di strategie competitive, come lo sviluppo di tecniche innovative ed efficienti, la formazione di alleanze e partnership per espandere i propri portafogli e la propria presenza globale, investendo in sviluppi recenti e lanci di nuove funzionalità per migliorare le proprie offerte. I supercondensatori potenziati con materiali possono immagazzinare energia rapidamente con una durata di vita più lunga, rispondendo alla crescente domanda di efficienza e affidabilità di sistemi di stoccaggio dell'energia efficienti migliorando le prestazioni di batterie e supercondensatori che immagazzinano energia generata da fonti rinnovabili intermittenti.