Tamanho do mercado de grafeno, participação, crescimento e análise da indústria, por tipo (Nanoplaquetas de grafeno, óxido de grafeno, óxido de grafeno reduzido e outros), por aplicação (automotivo e transporte, aeroespacial, eletrônica, militar e defesa, entre outros) e previsão regional para 2035

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VISÃO GERAL DO MERCADO DE GRAFENO

O tamanho do mercado global de grafeno é de US$ 1,21 bilhão em 2025 e deve atingir US$ 1,45 bilhão em 2026, crescendo ainda mais para US$ 7,15 bilhões até 2035, com um CAGR estimado de 19,3% de 2026 a 2035.

O grafeno é uma camada única de átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal. Está formando uma estrutura bidimensional e é identificado por suas propriedades excepcionais. Possui características como alta condutividade, resistência mecânica e flexibilidade. O composto possui propriedades únicas que o tornam adequado para uma ampla gama de setores. A pesquisa em andamento pretende aumentar a eficiência da produção, a escalabilidade e a relação custo-benefício. As inovações nos procedimentos de produção contribuem para a ampla adoção de tais materiais.

O crescente setor eletrônico no desenvolvimento da economia e a alta penetração das aplicações compostas de grafeno estão alimentando o crescimento do mercado. A crescente procura do material por parte de institutos de investigação e empresas multinacionais para atividades de I&D está a abrir mais caminhos para a expansão do mercado no futuro.

PRINCIPAIS CONCLUSÕES

IMPACTO DA COVID-19 

Grafeno A indústria teve um efeito positivo devido ao aumento da pesquisa sobre EPI durante a pandemia de COVID-19

A pandemia global da COVID-19 tem sido sem precedentes e surpreendente, com o mercado enfrentandoabaixo do previstodemanda em todas as regiões em comparação com os níveis pré-pandemia. O crescimento repentino do mercado refletido pelo aumento do CAGR é atribuível ao crescimento do mercado e ao regresso da procura aos níveis pré-pandemia.

O mercado testemunhou um ligeiro declínio nas vendas de curto prazo devido à aplicação do bloqueio introduzido pelos governos para conter a propagação da COVID-19. As restrições impostas por vários países para conter o coronavírus bloquearam a produção e, consequentemente, perturbaram toda a cadeia de abastecimento. Por outro lado, este mercado permaneceu resiliente e sustentado para crescer, apesar das perturbações generalizadas causadas pela pandemia. A pandemia intensificou a investigação em aplicações biomédicas, melhores equipamentos de proteção individual (EPI) e equipamentos para cicatrização de feridas. Esse maior foco em aplicações de saúde beneficiou o crescimento do mercado.

ÚLTIMA TENDÊNCIA

Melhorias crescentes em aplicações biomédicas para impulsionar o crescimento do mercado

A integração do grafema em tecnologias de biossensores está ampliando o escopo do mercado. Recursos à base de grafeno são utilizados em curativos e aplicações cicatrizantes porque apresentam propriedades antimicrobianas. Pode ajudar a acelerar o processo de cicatrização de feridas, mantendo um ambiente estéril. Os avanços na aplicação biomédica estão fortalecendo a demanda do mercado no setor médico. Além disso, investigadores e profissionais de saúde estão concentrados na utilização de biossensores baseados em grafeno para identificar agentes patogénicos e indicadores relacionados com a saúde. Além disso, há um aumento na aplicação de grafite devido à crescente indústria da construção. É utilizado na construção de componentes para fortalecer projetos de infraestrutura e prolongar sua vida útil. Beneficia na melhoria da longevidade, necessitando assim de soluções inovadoras.

• Espera-se que a procura por semicondutores de próxima geração feitos de materiais como o grafeno aumente devido aos avanços em tecnologias como IA, veículos eléctricos, comunicações 6G, sistemas de radar, sistemas de energia renovável e computação quântica. Aproximadamente 65% das empresas de eletrônicos estão explorando ativamente componentes à base de grafeno.
• Os processos de grafeno em escala laboratorial têm o potencial de aumentar a eficiência do armazenamento de energia em 40%, proporcionando oportunidades significativas no desenvolvimento de baterias e capacitores.

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SEGMENTAÇÃO DO MERCADO DE GRAFENO

Por tipo

Com base no Tipo, o mercado global pode ser categorizado em nanoplaquetas de grafeno, óxido de grafeno, óxido de grafeno reduzido, entre outros

• Óxido de grafeno: É usado como material de eletrodo para capacitores, baterias e células solares que estimulam o crescimento do segmento. É amplamente utilizado com uma combinação de polímeros, que aceleram as propriedades dos materiais compósitos, como elasticidade e condutividade, que alimentam o crescimento do segmento.
• Nanoplaquetas de grafeno: são utilizadas como materiais de enchimento condutores em uma variedade de indústrias devido à condutividade elétrica, alta condutividade térmica, resistência mecânica e flexibilidade, para criar produtos com condutividade elétrica e qualidades mecânicas aprimoradas.
• Óxido de grafeno reduzido: IT é um derivado deóxido de grafenoé promissor em vários campos devido ao seu conteúdo reduzido de oxigênio e melhor condutividade elétrica.
• Outros: Existem outras categorias que abrangem diversos materiais emergentes à base de grafema, refletindo a contínua inovação e expansão do mercado.

Por aplicativo

Com base na aplicação, o mercado global pode ser categorizado em automotivo e transporte, aeroespacial, eletrônico, militar e defesa, entre outros

• Automotivo e Transporte: As propriedades leves e fortes contribuem para o desenvolvimento de materiais avançados, incluindo compósitos arejados e revestimentos condutores.
• Aeroespacial: Neste segmento, a utilização da folha de carbono de camada única devido à natureza leve e à resistência mecânica torna-a um material atraente e levando ao avanço da tecnologia da aviação.
• Eletrônicos: A integração da fibrila de carbono em vários dispositivos, monitores e dispositivos vestíveis melhora o desempenho e a durabilidade do dispositivo.
• Militar e Defesa: A força e a versatilidade o tornam valioso para aplicações militares, incluindo armaduras leves e tecnologias de sensores.
• Outros: Existem outras áreas de aplicação onde o componente é utilizado como monitoramento ambiental, espacial, têxtil, filtragem de água, entre outras devido às suas diversas propriedades como flexibilidade, condutividade, propriedades de purificação, entre outras.

DINÂMICA DE MERCADO

A dinâmica do mercado inclui fatores impulsionadores e restritivos, oportunidades e desafios que determinam as condições do mercado.        

Fatores determinantes

Avanço material para impulsionar o mercado

O atributo crescente para o crescimento do mercado de grafeno é que os crescentes avanços materiais e os avanços nas aplicações de alótropos de carbono têm desempenhado um papel fundamental na expansão da demanda do mercado. O composto com suas características excepcionais, como alta condutividade elétrica, resistência mecânica e flexibilidade, tornou-se um material atraente em diversos setores. Os avanços contínuos na criação de compósitos, revestimentos e materiais funcionais à base de nanomateriais ampliaram suas aplicações em setores-chave, incluindo eletrônicos,aeroespaciale cuidados de saúde. Esta inovação contínua ressalta a versatilidade do grafema e o posiciona como um elemento transformador que impulsiona o progresso e as aplicações em vários setores.

• Pesados ​​investimentos governamentais em pesquisa e desenvolvimento aumentaram a relação custo-benefício da produção de grafeno, permitindo que os países fornecessem mais de 50% do grafeno global nos principais setores industriais.
• Estima-se que os processos derivados do carvão e de grafeno sintético melhorem a capacidade de armazenamento de energia em 35%, tornando o grafeno um material crucial no setor energético.

Crescente indústria automotiva para expandir o mercado

A crescente indústria automotiva em todo o mundo está expandindo o mercado. À medida que os fabricantes de automóveis procuram comercializar veículos mais leves, mais duráveis ​​e mais eficientes em termos energéticos, o grafema está a tornar-se cada vez mais um material de eleição. Suas extraordinárias propriedades mecânicas, térmicas e elétricas permitem aprimorar o material atual do veículo, bem como possibilitar novas aplicações. Muitas das principais montadoras já começaram a explorar o uso do perforeno em diferentes componentes de veículos. Os compostos de grafeno demonstram grande potencial na construção de painéis de carroceria, baterias e pastilhas de freio mais leves. Eles podem reduzir significativamente o peso dos veículos sem comprometer a resistência, o que permite maior economia de combustível e aceleração mais rápida. Os nanotubos de carbono também estão sendo pesquisados ​​para aplicações em displays transparentes e flexíveis, supercapacitores para carregamento rápido e revestimentos resistentes à corrosão em peças metálicas. À medida que os veículos eléctricos e autónomos avançados continuarem a evoluir, irão depender cada vez mais de tecnologias onde o grafema pode desempenhar um papel vital.

Fator de restrição

Complexidade na produção a granel para potencialmente impedir o crescimento do mercado

O aspecto restritivo que pode dificultar o crescimento do mercado é a dificuldade em produzir a maior quantidade de grafeno que certamente limitará a taxa de crescimento do mercado. A produção em massa de grafema é muito difícil devido à natureza forte do grafite, com forças moleculares mantendo as folhas de grafema unidas. Este material foi produzido usando métodos de ponta e pode conter um grande número de impurezas, pois as camadas são muito espessas, com muitos furos e deformações. O custo de instalação e manutenção de equipamentos sofisticados é muito elevado quando comparado aos métodos tradicionais, que visam apenas degradar o crescimento do mercado. Além disso, a falta de conhecimento completo dos problemas em tempo real durante a fabricação de folhas de buckyball com tecnologia altamente avançada provavelmente desacelerará o crescimento do mercado.

• Apenas 30% dos projetos de pesquisa sobre grafeno integraram com sucesso folhas de grafeno em dispositivos do mundo real, destacando as barreiras técnicas na adoção em massa.
• Menos de 25% dos estudos sobre nanomateriais de grafeno fornecem dados conclusivos sobre biocompatibilidade, levantando preocupações de segurança para aplicações biomédicas.

Aumento da demanda por aplicativos de armazenamento de energia para criar oportunidades para o mercado

Oportunidade

A transição para fontes renováveis ​​de energia, como a energia solar e eólica, cria um imperativo urgente para sistemas de armazenamento de energia totalmente eficientes. O grafeno pode aumentar a eficácia e a fiabilidade destes sistemas, melhorando o desempenho de baterias e supercapacitores que armazenam energia gerada a partir de fontes renováveis ​​intermitentes. À medida que os investimentos na indústria de energia renovável são feitos em níveis excepcionais em todo o mundo, o mesmo ocorre com a demanda por soluções avançadas de armazenamento de energia que incluam o grafema. Está a ser aplicado em diferentes tecnologias de armazenamento de energia da próxima geração, tais como baterias de iões de lítio que podem ter capacidades mais elevadas e carregar mais rapidamente do que as baterias normais, podendo assim alimentar veículos eléctricos, bem como electrónica portátil.

• O grafeno e seus derivados apresentam potencial para prevenir infecções e melhorar os sistemas de administração de medicamentos, com mais de 45% dos estudos experimentais demonstrando propriedades antimicrobianas.
• Os sistemas de armazenamento de energia que incorporam grafeno podem atingir uma eficiência até 40% maior no desempenho da bateria, oferecendo um forte potencial de mercado.

 

A falta de padronização na indústria do grafeno pode ser um desafio potencial para o crescimento do mercado

Desafio

A falta de padrões globalmente aceitos para a qualidade do grafema leva a uma grande variabilidade nos produtos vendidos comercialmente. Muitos fornecedores vendem materiais rotulados como grafema, que não aderem a definições consistentes de espessura ou pureza e integridade estrutural. Como resultado, tal inconsistência pode levar a produtos de baixa qualidade, sem expectativas de desempenho por parte dos usuários finais, minando assim a confiança no grafema como um material confiável para diversas aplicações. A indústria do grafema está na sua fase inicial de desenvolvimento e comparativamente menos trabalho é feito em termos de regulamentos e normas.

• As dificuldades técnicas na incorporação do grafeno em componentes eletrónicos e sensores limitam a adoção, com apenas 30% dos projetos a alcançarem implementação em grande escala.
• As avaliações de segurança são limitadas, com menos de 25% dos estudos fornecendo dados confiáveis ​​de biocompatibilidade in vivo, restringindo as aplicações biomédicas.

 

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INSIGHTS REGIONAIS DO MERCADO DE GRAFENO

• América do Norte

Prevê-se que a América do Norte testemunhe um crescimento significativo no setor de compósitos devido à crescente demanda dos setores de fabricação de aeronaves e automobilístico. Os fabricantes de aeronaves em grande escala estão se concentrando em materiais compósitos leves, como o fulereno, para melhorar a eficiência e o desempenho de suas aeronaves. O mercado de grafeno dos Estados Unidos é o principal mercado da região e um dos principais exportadores de produtos à base de grafema para diversos países que carecem de capacidade de produção. O mercado tem testemunhado inúmeras colaborações entre fabricantes e instituições de pesquisa devido ao foco crescente nas atividades de P&D. O aumento das aplicações de uso final com os avanços contínuos provavelmente aumentará ainda mais a demanda.
 

• Europa

Estima-se que a região europeia tenha uma participação considerável nas receitas do mercado devido à expansão da indústria automobilística e eletrônica. Os crescentes investimentos de organizações públicas e privadas em trabalhos de pesquisa e desenvolvimento e o aumento da demanda por nanotubos de carbono na fabricação de aeronaves crescem no mercado de combustíveis nos países regionais. O Reino Unido e a Alemanha estão a explorar vigorosamente o potencial do grafeno em vários setores. O governo instiga e uma posição favorável do ecossistema de inovação está alimentando o crescimento do mercado.

• Ásia

A Ásia-Pacífico está adquirindo a maior participação de mercado de grafeno, determinada pela presença de um grande número de fabricantes e consumidores. Espera-se que o aumento dos volumes de produção em diferentes setores impulsione a indústria nesta região. É provável que a China emerja como um mercado importante devido ao apoio governamental favorável para incentivar os investimentos no sector industrial. O governo apresentou políticas fortes para garantir o apoio à pesquisa e desenvolvimento do grafema. A crescente classe média na região está a criar uma elevada procura de produtos electrónicos de consumo, bem como de materiais de alto desempenho. A melhoria da renda disponível resulta em consumidores que exigem produtos e soluções com tecnologia mais avançada que muitas vezes incorporam nanocarbono para melhorar o desempenho.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Principais players da indústria moldando o mercado por meio de inovação de produtos e estratégias de mercado

Com a presença de diversas pequenas e grandes empresas de grafema, o mercado vive intensa concorrência e mudanças na dinâmica do mercado. Esses players do setor estão focados na adoção de estratégias competitivas, como o desenvolvimento de técnicas inovadoras e eficientes, formando alianças e parcerias para expandir seus portfólios. Desde grandes empresas multinacionais até players locais de grafeno, as empresas estão se esforçando para aumentar sua vantagem competitiva. Enquanto os pequenos players do grafema melhoram continuamente seus produtos para atender nichos de mercado. Eles estão oferecendo serviços especializados.

• Angstron Materials Inc.: Colabora com instituições de pesquisa, contribuindo para mais de 50 projetos de P&D que exploram aplicações industriais do grafeno.
• BGT Materials Ltd.: Envolve-se em atividades de P&D, melhorando as propriedades dos materiais com mais de 40 patentes na tecnologia de grafeno.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS DE GRAFENO

• 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.)

DESENVOLVIMENTO DA INDÚSTRIA CHAVE

Junho de 2024:Avanzare e Tecnalia colaboraram no projeto European Sunshine para desenvolver estratégias pioneiras de Safe and Sustainable by Design (SSbD) para a produção de grafemas. Em colaboração com a Avanzare, a Tecnalia desenvolveu um gêmeo digital composto por vários sensores que são instalados ao longo de uma cabine de extração para mitigar a exposição do operador às partículas de grafeno.

COBERTURA DO RELATÓRIO       

O estudo abrange uma análise SWOT abrangente e fornece insights sobre desenvolvimentos futuros no mercado. Examina diversos fatores que contribuem para o crescimento do mercado, explorando uma ampla gama de categorias de mercado e potenciais aplicações que podem impactar sua trajetória nos próximos anos. A análise leva em conta tanto as tendências atuais como os pontos de viragem históricos, proporcionando uma compreensão holística dos componentes do mercado e identificando áreas potenciais de crescimento.

O grafeno O mercado está preparado para um boom contínuo impulsionado pelos crescentes avanços de materiais e avanços em aplicações de grafeno e como tecnologias elétricas eveículos autônomoscontinuarem a evoluir, eles confiarão mais em tecnologias. Apesar dos desafios, que incluem a dificuldade em produzir a maior quantidade de nanografeno e a falta de padrões globalmente aceitos para a qualidade do grafema, leva a uma grande variabilidade nos produtos vendidos comercialmente. Os principais intervenientes da indústria concentram-se na adoção de estratégias competitivas, tais como o desenvolvimento de técnicas inovadoras e eficientes, a formação de alianças e parcerias para expandir os seus portfólios e a sua presença global, investindo em desenvolvimentos recentes e lançamentos de novas funcionalidades para melhorar as suas ofertas. Os supercapacitores aprimorados com materiais podem armazenar energia rapidamente com vida útil mais longa, atendendo à crescente demanda por sistemas eficientes de armazenamento de energia, eficácia e confiabilidade, melhorando o desempenho de baterias e supercapacitores que armazenam energia gerada a partir de fontes renováveis ​​intermitentes.