그래핀 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별(그래핀 나노판, 그래핀 산화물, 감소된 그래핀 산화물 등), 애플리케이션별(자동차 및 운송, 항공우주, 전자, 군사 및 방위 등) 및 2035년 지역 예측

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그래핀 시장 개요

세계 그래핀 시장 규모는 2025년 12억 1천만 달러, 2026년에는 14억 5천만 달러에 이를 것으로 예상되며, 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR) 19.3%로 성장해 2035년에는 71억 5천만 달러로 더욱 성장할 것으로 예상됩니다.

그래핀은 육각형 격자에 탄소 원자가 배열된 단일 층입니다. 이는 2차원 구조를 형성하고 있으며 탁월한 특성으로 식별됩니다. 높은 전도성, 기계적 강도, 유연성 등의 특징을 가지고 있습니다. 이 화합물은 광범위한 분야에 적합하도록 구성되는 독특한 특성을 가지고 있습니다. 지속적인 연구는 생산 효율성, 확장성 및 비용 효율성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 생산 절차의 혁신은 이러한 재료의 광범위한 채택에 기여합니다.

경제 발전에서 전자 부문이 성장하고 그래핀 복합 응용 분야의 높은 보급률이 시장 성장을 촉진하고 있습니다. R&D 활동을 위한 연구 기관 및 다국적 기업의 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 향후 시장 확장을 위한 더 많은 길이 제공되고 있습니다.

주요 결과

코로나19 영향 

그래핀 업계는 코로나19 팬데믹 기간 동안 PPE에 대한 연구 증가로 인해 긍정적인 영향을 받았습니다.

전 세계적으로 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)은 전례가 없고 충격적이었습니다.예상보다 낮음팬데믹 이전 수준과 비교하여 모든 지역의 수요. CAGR 증가로 반영된 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

코로나19 확산을 막기 위해 정부가 도입한 봉쇄 조치로 인해 단기적으로 매출이 소폭 감소한 것으로 나타났습니다. 코로나바이러스를 억제하기 위해 여러 국가에서 부과한 제한으로 인해 생산이 중단되었고 결과적으로 전체 공급망이 혼란스러워졌습니다. 반대로, 이 시장은 팬데믹으로 인한 광범위한 혼란에도 불구하고 회복력을 유지하고 지속적으로 성장했습니다. 전염병으로 인해 생의학 응용, 더 나은 개인 보호 장비(PPE) 및 상처 치료 장비에 대한 연구가 확대되었습니다. 의료 애플리케이션에 대한 관심이 높아짐에 따라 시장 성장에 도움이 되었습니다.

최신 트렌드

시장 성장을 촉진하기 위한 생의학 애플리케이션의 개선 증가

그래소를 바이오센서 기술에 통합함으로써 시장 범위가 확대되고 있습니다. 그래핀 기반 자원은 항균 특성을 나타내기 때문에 상처 드레싱 및 치유 응용 분야에 사용됩니다. 멸균 환경을 유지하여 상처 치유 과정을 고정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 생의학 응용 분야의 발전으로 의료 부문의 시장 수요가 강화되고 있습니다. 또한 연구원과 의료 전문가는 그래핀 기반 바이오센서를 사용하여 병원체와 건강 관련 지표를 식별하는 데 중점을 두고 있습니다. 또한, 건설산업의 발전으로 흑연의 적용이 증가하고 있습니다. 인프라 프로젝트를 강화하고 수명을 연장하기 위해 구성 요소를 구축하는 데 활용됩니다. 수명을 연장하는 데 도움이 되므로 혁신적인 솔루션이 필요합니다.

• AI, 전기차, 6G 통신, 레이더 시스템, 신재생에너지 시스템, 양자컴퓨팅 등 기술 발전으로 그래핀 등 소재로 만든 차세대 반도체에 대한 수요가 늘어날 것으로 예상된다. 전자회사의 약 65%가 그래핀 기반 부품을 적극적으로 탐색하고 있습니다.
• 실험실 규모의 그래핀 공정은 에너지 저장 효율을 40% 향상시켜 배터리 및 커패시터 개발에 상당한 기회를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

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그래핀 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 그래핀 나노판, 그래핀 옥사이드, 환원 그래핀 옥사이드 등으로 분류될 수 있습니다.

• 산화그래핀: 세그먼트 성장을 촉진하는 커패시터, 배터리, 태양전지용 전극 재료로 사용됩니다. 이는 세그먼트 성장을 촉진하는 탄성 및 전도성과 같은 복합 재료의 특성을 가속화하는 폴리머 조합과 함께 널리 사용됩니다.
• 그래핀 나노판(Graphene Nano-platelets): 전기 전도성, 높은 열 전도성, 기계적 강도, 유연성으로 인해 다양한 산업 분야에서 전도성 충전재로 사용되어 향상된 전기 전도성과 기계적 품질을 갖춘 제품을 만듭니다.
• 환원그래핀옥사이드: IT는그래핀 산화물산소 함량이 감소하고 전기 전도성이 향상되어 다양한 분야에서 유망합니다.
• 기타: 시장 내 지속적인 혁신과 확장을 반영하는 다양한 신흥 자소 기반 재료를 포괄하는 다른 카테고리가 있습니다.

애플리케이션별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 자동차 및 운송, 항공 우주, 전자, 군사 및 방위 등으로 분류될 수 있습니다.

• 자동차 및 운송: 가볍고 강한 특성은 공기가 잘 통하는 복합재 및 전도성 코팅을 포함한 고급 소재 개발에 기여합니다.
• 항공우주: 이 부문에서 단층 탄소 포일의 활용은 경량 특성과 기계적 강도로 인해 매력적인 소재가 되며 항공 기술의 발전으로 이어집니다.
• 전자제품: 다양한 장치, 디스플레이 및 웨어러블에 탄소 섬유를 통합하면 장치 성능과 내구성이 향상됩니다.
• 군사 및 국방: 강도와 다용도성은 경량 장갑 및 센서 기술을 포함한 군사 응용 분야에 유용합니다.
• 기타: 유연성, 전도성, 정화 특성 등과 같은 다양한 특성으로 인해 환경 모니터링, 공간, 직물, 물 여과 등과 같은 구성 요소가 사용되는 다른 응용 분야가 있습니다.

시장 역학

시장 역학에는 시장 상황을 나타내는 추진 및 제한 요인, 기회 및 과제가 포함됩니다.        

추진 요인

시장 활성화를 위한 소재 발전

그래핀 시장 성장의 증가하는 속성은 재료 발전의 증가와 탄소 동소체 응용 분야의 혁신이 시장 수요 확대에 중추적인 역할을 했다는 것입니다. 높은 전기 전도성, 기계적 강도, 유연성 등 뛰어난 특성을 지닌 이 화합물은 다양한 산업 분야에서 매력적인 소재가 되었습니다. 나노재료 기반 복합재, 코팅 및 기능성 재료의 지속적인 발전으로 전자,항공우주, 그리고 건강 관리. 이러한 지속적인 혁신은 자소의 다양성을 강조하고 여러 산업 분야에서 발전과 응용을 주도하는 혁신적인 요소로 자리매김합니다.

• 연구 개발에 대한 대규모 정부 투자로 그래핀 생산의 비용 효율성이 향상되어 국가는 주요 산업 분야에서 전 세계 그래핀의 50% 이상을 공급할 수 있게 되었습니다.
• 석탄 유래 및 합성 그래핀 공정은 에너지 저장 용량을 35% 향상시켜 그래핀을 에너지 부문에서 중요한 소재로 만드는 것으로 추정됩니다.

자동차 산업 성장으로 시장 확대

전 세계적으로 성장하는 자동차 산업이 시장을 확대하고 있습니다. 자동차 제조업체가 더 가볍고 내구성이 뛰어나며 에너지 효율이 높은 차량을 출시하기 위해 노력함에 따라 자소는 점점 더 선택되는 소재가 되고 있습니다. 탁월한 기계적, 열적, 전기적 특성을 통해 현재 차량 재료를 향상시킬 뿐만 아니라 새로운 응용을 가능하게 합니다. 많은 주요 자동차 제조업체는 이미 다양한 차량 부품에 퍼포렌을 사용하는 방안을 모색하기 시작했습니다. 그래핀 화합물은 더 가벼운 차체 패널, 배터리 및 브레이크 패드 구성에 큰 잠재력을 보여줍니다. 강도를 저하시키지 않으면서 차량의 무게를 크게 줄일 수 있어 연비가 향상되고 가속이 빨라집니다. 탄소나노튜브는 투명하고 유연한 디스플레이, 고속 충전을 위한 슈퍼커패시터, 금속 부품의 부식 방지 코팅 등에 활용하는 연구도 진행 중이다. 고급 전기 및 자율주행차가 계속해서 발전함에 따라 문자소가 중요한 역할을 할 수 있는 기술에 더 많이 의존하게 될 것입니다.

억제 요인

시장 성장을 잠재적으로 방해하는 대량 생산의 복잡성

시장 성장을 방해할 수 있는 제약 측면은 대량의 그래핀 생산이 어렵다는 점이며 이는 확실히 시장 성장 속도를 제한한다는 것입니다. 그래핀의 대량 생산은 흑연의 강한 특성과 분자의 힘으로 인해 그래핀 시트를 함께 유지하기 때문에 매우 어렵습니다. 이 소재는 최고급 공법으로 생산된 소재로, 층이 매우 두껍고 구멍이 많고 변형이 많아 불순물 함량이 높을 수 있습니다. 정교한 장비를 설치하고 유지 관리하는 데 드는 비용은 시장 성장을 저하시키는 전통적인 방법에 비해 매우 높습니다. 또한 첨단 기술로 버키볼 시트를 제조하는 동안 실시간 문제에 대한 완전한 지식이 부족하면 시장 성장이 둔화될 가능성이 높습니다.

• 그래핀 연구 프로젝트의 30%만이 그래핀 시트를 실제 장치에 성공적으로 통합하여 대량 채택의 기술적 장벽을 강조했습니다.
• 그래핀 나노물질에 관한 연구 중 25% 미만만이 생체적합성에 대한 결정적인 데이터를 제공하여 생체의학 응용 분야에 대한 안전성 문제를 제기합니다.

시장 기회 창출을 위한 에너지 저장 애플리케이션 수요 증가

기회

태양광, 풍력 등 재생 가능한 에너지원으로의 전환은 완전히 효율적인 에너지 저장 시스템에 대한 긴급한 필요성을 야기합니다. 그래핀은 간헐적으로 재생 가능한 에너지원에서 생성된 에너지를 저장하는 배터리와 슈퍼커패시터의 성능을 향상시켜 이러한 시스템의 효율성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 재생 에너지 산업에 대한 투자가 전 세계적으로 예외적인 수준으로 이루어짐에 따라 문자소를 구성하는 고급 에너지 저장 솔루션에 대한 수요도 높아지고 있습니다. 이는 표준 배터리보다 더 높은 용량과 더 빠르게 충전할 수 있는 리튬 이온 배터리와 같은 다양한 차세대 에너지 저장 기술에 적용되어 전기 자동차는 물론 휴대용 전자 제품에도 전력을 공급할 수 있습니다.

• 그래핀과 그 파생물은 감염을 예방하고 약물 전달 시스템을 개선할 수 있는 잠재력을 보여주며, 실험 연구의 45% 이상이 항균 특성을 입증했습니다.
• 그래핀을 통합한 에너지 저장 시스템은 배터리 성능에서 최대 40% 더 높은 효율성을 달성할 수 있어 강력한 시장 잠재력을 제공합니다.

 

그래핀 산업의 표준화 부족은 시장 성장에 잠재적인 도전이 될 수 있습니다.

도전

자소 품질에 대해 전 세계적으로 인정되는 표준이 없기 때문에 상업적으로 판매되는 제품의 다양성이 커집니다. 많은 공급업체는 일관된 두께나 순도 정의 및 구조적 완전성을 준수하지 않는 자소라고 표시된 재료를 판매합니다. 결과적으로 이러한 불일치로 인해 최종 사용자의 성능 기대치가 부족한 낮은 품질의 제품이 발생할 수 있으며, 이로 인해 다양한 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 재료로서 자소에 대한 신뢰가 약화될 수 있습니다. 자소 산업은 초기 개발 단계에 있으며 규제 및 표준 측면에서 상대적으로 적은 작업이 이루어지고 있습니다.

• 그래핀을 전자 장치 및 센서에 통합하는 데 있어 기술적인 어려움으로 인해 채택이 제한되며 전체 프로젝트의 30%만이 전체 구현을 달성합니다.
• 안전성 평가는 제한적이며, 신뢰할 수 있는 생체 내 생체 적합성 데이터를 제공하는 연구는 25% 미만으로 생물의학 응용을 제한합니다.

 

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그래핀 시장 지역별 통찰력

• 북아메리카

북미 지역은 항공기 제조 및 자동차 부문의 수요 증가로 인해 복합재 부문에서 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 대규모 항공기 제조업체는 항공기의 효율성과 성능을 향상시키기 위해 풀러렌과 같은 경량 복합 재료에 중점을 두고 있습니다. 미국 그래핀 시장은 이 지역의 주요 시장이며 제조 역량이 부족한 다양한 국가에 그래핀 기반 제품을 수출하는 최대 수출국 중 하나입니다. 시장에서는 R&D 활동에 대한 관심이 높아짐에 따라 제조업체와 연구 기관 간의 수많은 협력이 이루어졌습니다. 지속적인 발전으로 최종 사용 애플리케이션이 확대되면 수요가 더욱 향상될 가능성이 높습니다.
 

• 유럽

유럽 ​​지역은 자동차 및 전자 산업의 확대로 인해 상당한 시장 수익 점유율을 차지하는 것으로 추정됩니다. 연구 개발 작업에 대한 공공 및 민간 조직의 투자가 증가하고 지역 국가 전체의 항공기 제조 연료 시장 성장에서 탄소 나노 튜브에 대한 수요가 증가했습니다. 영국과 독일은 다양한 분야에서 그래핀의 잠재력을 적극적으로 탐색하고 있습니다. 정부가 주도하고 지원하는 혁신 생태계 위치가 시장 성장을 촉진하고 있습니다.

• 아시아

아시아 태평양 지역은 수많은 제조업체와 소비자의 존재로 결정되는 가장 높은 그래핀 시장 점유율을 확보하고 있습니다. 다양한 부문의 생산량 증가로 인해 이 지역의 산업이 성장할 것으로 예상됩니다. 중국은 제조업 부문에 대한 투자를 장려하기 위한 정부의 우호적인 지원으로 인해 주요 시장으로 부상할 가능성이 높습니다. 정부는 자소의 연구개발을 지원하기 위해 강력한 정책을 내놓았습니다. 이 지역의 중산층이 증가함에 따라 가전제품과 고성능 소재에 대한 수요가 높아지고 있습니다. 가처분 소득 향상으로 인해 소비자는 성능 향상을 위해 나노 탄소를 통합하는 고급 기술을 갖춘 제품과 솔루션을 요구하게 되었습니다.

주요 산업 플레이어

제품 혁신 및 시장 전략을 통해 시장을 형성하는 주요 산업 플레이어

여러 크고 작은 문자소 회사가 존재하면서 시장은 치열한 경쟁과 변화하는 시장 역학을 경험하고 있습니다. 이들 업계 참가자들은 혁신적이고 효율적인 기술 개발, 제휴 및 파트너십 형성과 같은 경쟁 전략을 채택하여 포트폴리오를 확장하는 데 주력하고 있습니다. 대규모 다국적 기업부터 국내 그래핀 업체까지, 기업들은 경쟁력을 강화하기 위해 노력하고 있습니다. 소규모 문자소 플레이어는 틈새 시장에 맞춰 제품을 지속적으로 개선하고 있습니다. 특화된 서비스를 제공하고 있습니다.

• Angstron Materials Inc.: 연구 기관과 협력하여 그래핀의 산업적 응용을 탐구하는 50개 이상의 R&D 프로젝트에 기여합니다.
• BGT Materials Ltd.: R&D 활동에 참여하여 그래핀 기술에 대한 40개 이상의 특허를 통해 재료 특성을 개선합니다.

최고의 그래핀 회사 목록

• 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.)

주요 산업 발전

2024년 6월:Avanzare와 Tecnalia는 자소 생산을 위한 선구적인 SSbD(Safe and Sustainable by Design) 전략을 개발하기 위해 European Sunshine 프로젝트에서 협력했습니다. Tecnalia는 Avanzare와 협력하여 작업자가 그래핀 입자에 노출되는 것을 완화하기 위해 추출 캐빈을 따라 ​​설치되는 다양한 센서로 구성된 디지털 트윈을 개발했습니다.

보고서 범위       

이 연구는 포괄적인 SWOT 분석을 포함하고 시장 내 향후 개발에 대한 통찰력을 제공합니다. 시장 성장에 기여하는 다양한 요소를 조사하고, 향후 시장 궤도에 영향을 미칠 수 있는 광범위한 시장 범주와 잠재적 응용 프로그램을 탐색합니다. 분석에서는 현재 추세와 역사적 전환점을 모두 고려하여 시장 구성 요소에 대한 전체적인 이해를 제공하고 잠재적인 성장 영역을 식별합니다.

그래핀 시장은 소재 발전의 증가와 그래핀 응용 분야의 혁신, 그리고 첨단 전기 및자율주행자동차계속 발전할수록 기술에 더 많이 의존하게 될 것입니다. 대량의 나노그래핀을 생산하는 데 어려움이 있고 그래핀 품질에 대해 전 세계적으로 인정되는 표준이 없다는 문제에도 불구하고 상업적으로 판매되는 제품에는 엄청난 다양성이 있습니다. 혁신적이고 효율적인 기술 개발, 포트폴리오 및 글로벌 입지 확장을 위한 제휴 및 파트너십 형성, 제품 강화를 위한 최근 개발 및 새로운 기능 출시에 투자하는 등 경쟁 전략 채택에 주력하는 주요 업계 플레이어입니다. 재료가 강화된 슈퍼커패시터는 더 긴 수명으로 에너지를 빠르게 저장할 수 있으며, 간헐적으로 재생 가능한 소스에서 생성된 에너지를 저장하는 배터리 및 슈퍼커패시터의 성능을 향상시켜 효율적인 에너지 저장 시스템의 효율성과 신뢰성에 대한 증가하는 수요를 충족합니다.