3Dグラフェンの世界市場2021-2031:機会分析・産業予測

【英語タイトル】3D Graphene Market By Application (Composites, Sensors, Energy storage, Others): Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2021-2031

Allied Market Researchが出版した調査資料(ALD23JUN082)・商品コード:ALD23JUN082
・発行会社(調査会社):Allied Market Research
・発行日:2023年3月
   最新版(2025年又は2026年)はお問い合わせください。
・ページ数:240
・レポート言語:英語
・レポート形式:PDF
・納品方法:Eメール(受注後24時間以内)
・調査対象地域:グローバル
・産業分野:材料
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❖ レポートの概要 ❖

アライドマーケットリサーチ社の市場調査レポートでは、世界の3Dグラフェン市場規模が、2021年の2.5百万ドルから2031年には39.1百万ドルまで拡大し、2022年から2031年までの予測期間中、年平均成長率は31.6%を記録すると推測されています。当レポートでは、3Dグラフェンの世界市場について多面的に調査・分析を行い、イントロダクション、エグゼクティブサマリー、市場概要、用途別(複合材、センサー、エネルギー貯蔵、その他)分析、地域別(北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中南米/中東・アフリカ)分析、競争状況、企業情報などの内容を整理しています。なお、記載されている企業情報には、AMERICAN ELEMENTS、Integrated Graphene Ltd.、ACS Material、Ultrananotech Private Limited.、Nano Dimension、Graphex Group、Lyten, Inc.、NANOCHEMAZONE、CVD Equipment Corporation、G6 Materials Corp.などが含まれています。
・イントロダクション
・エグゼクティブサマリー
・市場概要
・世界の3Dグラフェン市場規模:用途別
- 複合材における市場規模
- センサーにおける市場規模
- エネルギー貯蔵における市場規模
- その他用途における市場規模
・世界の3Dグラフェン市場規模:地域別
- 北米の3Dグラフェン市場規模
- ヨーロッパの3Dグラフェン市場規模
- アジア太平洋の3Dグラフェン市場規模
- 中南米/中東・アフリカの3Dグラフェン市場規模
・競争状況
・企業情報

世界の3Dグラフェン市場は、2021年に250万ドルと評価され、2022年から2031年までの年平均成長率は31.6%を記録し、2031年には3910万ドルに達すると予測されています。

3Dグラフェンベースのアーキテクチャーはスーパーキャパシタに直接使用されます。3Dグラフェンアーキテクチャーは、3D相互接続構造とグラフェンの優れた電子伝導性の組み合わせにより、スーパーキャパシタの電極として有望です。3Dグラフェン材料は、グラフェンエアロゲル、またはグラフェンインクを使用して作成された3Dプリントグラフェンナノ構造体と呼ぶことができます。グラフェンは、炭素原子が六角形に配列した1原子厚の層です。グラフェンを何層にも重ねたものはグラファイトと呼ばれ、一般に鉛筆の「芯」として使用されています。
しかし、グラフェンシートを密に積み重ねるため、グラファイトの機械的特性は比較的弱いです。これを克服するため、グラフェンシートを空気で満たされた細孔で分離することで、グラフェンの多孔質バージョン、グラフェンエアロゲルを作成することができます。これにより、グラフェン特有の特性を維持したまま3次元構造を形成することが可能になります。また、3次元グラフェンは、高い表面積や吸着力などの特性を活かして、化学産業で有効な触媒として利用されています。世界的な化学品需要の急増は、3Dグラフェンの需要を増加させ、世界の3Dグラフェン産業の成長を牽引すると期待されています。

3Dグラフェンは原子力発電所で多用されています。原子力発電所では、原子炉を冷却するために必要な重水を製造する際に100万トンものCO2が排出され、その生成にもコストがかかります。マンチェスター大学の研究者によれば、より費用対効果が高く、環境に優しい重水の製造方法は、3Dグラフェン膜を使用することです。現在の技術と比較すると、3Dグラフェンは、原子力発電所における重水製造と除染に関連するエネルギーコストを100倍以上削減できる可能性があります。3Dグラフェンの特殊な特性により、素粒子を効果的に分離できる可能性があるため、この方法は効果的かつ経済的です。
静電相互作用と疎水性相互作用を同時に生じさせることができ、比表面積が大きいことから、3次元グラフェンは水質汚染物質の吸着において明るい未来があることを示しています。水質浄化や細菌やその他の不純物の除去に使用されます。近年、3Dグラフェンをベースとしたマクロ構造(3D GBM)は、水処理産業におけるその大きな可能性から、より多くの関心を集めています。3次元GBMは、大きな表面積や物理的に相互接続された多孔性ネットワークなどの特徴的な構造特性と、高い電気伝導性、優れた化学的/熱的安定性、超軽量、高い太陽熱変換効率などの優れた特質を備えているため、吸着、容量脱イオン、太陽熱蒸留による水浄化のための魅力的な材料です。さらに、3D GBMは、粉末ナノ材料をカプセル化し、モノリス吸着剤や光・電気触媒を作成するためのフレームワークとして使用できるため、水処理における潜在的な用途の数がはるかに多くなります。

3Dグラフェン市場は用途別と地域別で細分化されています。
用途別では、エネルギー貯蔵、センサー、触媒、その他に分類されます。
地域別では、北米、欧州、アジア太平洋、LAMEAで区分して分析しています。

3Dグラフェン市場で事業を展開している主要企業は、ACS Material、American Elements、CVD Equipment Corporation、G6 Materials Corp.、Graphex Group、Integrated Graphene Ltd.、Lyten, Inc.、Nano Dimension、NANOCHEMAZONE、Ultrananotech Private Limitedなどです。

COVID-19が世界の3Dグラフェン市場に与えた影響
COVID-19の大流行中、自動車販売の減少により、主要自動車メーカーによる電気自動車への最終的な投資決定が遅れています。このため、グラフェンは電池や複合材料などに使用されるため、グラフェン需要が減少しました。3Dグラフェンは、エレクトロニクス、自動車、その他の分野で広く使用されています。これらの産業は勢いを増し、順調に生産プロセスを開始しています。したがって、3Dグラフェンの需要はCOVID以降増加しています。

〈ステークホルダーにとっての主なメリット〉
・本レポートは、2021年から2031年までの3Dグラフェン市場分析の市場セグメント、現在の動向、予測、ダイナミクスを定量的に分析し、3Dグラフェン市場の有力な機会を特定します。
・主要な促進要因、阻害要因、機会に関する情報とともに市場調査を提供します。
・ポーターのファイブフォース分析により、バイヤーとサプライヤーの潜在力を明らかにし、ステークホルダーが利益重視のビジネス決定を下し、サプライヤーとバイヤーのネットワークを強化できるようにします。
・3Dグラフェン市場のセグメンテーションを詳細に分析することで、市場機会を見極めることができます。
・各地域の主要国を、世界市場への収益貢献度に応じてマッピングしています。
・市場プレイヤーのポジショニングはベンチマーキングを容易にし、市場プレイヤーの現在のポジションを明確に理解するのに役立ちます。
・地域別および世界別の3Dグラフェン市場動向、主要企業、市場セグメント、応用分野、市場成長戦略の分析を含みます。

〈主要市場セグメント〉
用途別
複合材料
センサー
エネルギー貯蔵
その他

地域別
・北米
米国
カナダ
メキシコ
・ヨーロッパ
ドイツ
イギリス
フランス
イタリア
スペイン
その他のヨーロッパ
・アジア太平洋
中国
インド
韓国
日本
オーストラリア
その他のアジア太平洋地域
・LAMEA
ブラジル
サウジアラビア
南アフリカ
その他のLAMEA地域

〈主要市場プレイヤー〉
AMERICAN ELEMENTS
Integrated Graphene Ltd.
ACS Material
Ultrananotech Private Limited.
Nano Dimension
Graphex Group
Lyten, Inc.
NANOCHEMAZONE
CVD Equipment Corporation
G6 Materials Corp.

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❖ レポートの目次 ❖

第1章:はじめに
1.1. レポート概要
1.2. 主要市場セグメント
1.3. ステークホルダーへの主な利点
1.4. 調査方法論
1.4.1. 一次調査
1.4.2. 二次調査
1.4.3. アナリストツールとモデル
第2章:エグゼクティブサマリー
2.1. CXOの視点
第3章:市場概要
3.1. 市場定義と範囲
3.2. 主要な調査結果
3.2.1. 主要な影響要因
3.2.2. 主要な投資分野
3.3. ポーターの5つの力分析
3.3.1. 供給者の交渉力
3.3.2. 購入者の交渉力
3.3.3. 代替品の脅威
3.3.4. 新規参入の脅威
3.3.5. 競争の激化
3.4. 市場動向
3.4.1. 推進要因
3.4.1.1. 電子機器分野における収益性の高い利用
3.4.1.2. 太陽光エネルギー利用の急増
3.4.1.3. 様々な最終用途産業からの高い需要

3.4.2. 制約要因
3.4.2.1. 3Dグラフェンの高い製造コスト

3.4.3. 機会
3.4.3.1. 医療分野における3Dグラフェンの利用拡大
3.4.3.2. 技術進歩の急増

3.5. 市場へのCOVID-19影響分析
3.6. 主要規制分析
3.7. 特許状況
3.8. バリューチェーン分析
第4章:用途別3Dグラフェン市場
4.1. 概要
4.1.1. 市場規模と予測
4.2. 複合材料
4.2.1. 主要市場動向、成長要因および機会
4.2.2. 地域別市場規模と予測
4.2.3. 国別市場シェア分析
4.3. センサー
4.3.1. 主要市場動向、成長要因および機会
4.3.2. 地域別市場規模と予測
4.3.3. 国別市場シェア分析
4.4. エネルギー貯蔵
4.4.1. 主要市場動向、成長要因および機会
4.4.2. 地域別市場規模と予測
4.4.3. 国別市場シェア分析
4.5. その他
4.5.1. 主要市場動向、成長要因および機会
4.5.2. 地域別市場規模と予測
4.5.3. 国別市場シェア分析
第5章:地域別3Dグラフェン市場
5.1. 概要
5.1.1. 地域別市場規模と予測
5.2. 北米
5.2.1. 主要トレンドと機会
5.2.2. 用途別市場規模と予測
5.2.3. 国別市場規模と予測
5.2.3.1. 米国
5.2.3.1.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.2.3.1.2. 用途別市場規模と予測
5.2.3.2. カナダ
5.2.3.2.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.2.3.2.2. アプリケーション別市場規模と予測
5.2.3.3. メキシコ
5.2.3.3.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.2.3.3.2. 市場規模と予測(用途別)
5.3. ヨーロッパ
5.3.1. 主要動向と機会
5.3.2. 市場規模と予測(用途別)
5.3.3. 市場規模と予測(国別)
5.3.3.1. ドイツ
5.3.3.1.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.3.3.1.2. 用途別市場規模と予測
5.3.3.2. イギリス
5.3.3.2.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.3.3.2.2. 用途別市場規模と予測
5.3.3.3. フランス
5.3.3.3.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.3.3.3.2. アプリケーション別市場規模と予測
5.3.3.4. イタリア
5.3.3.4.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.3.3.4.2. アプリケーション別市場規模と予測
5.3.3.5. スペイン
5.3.3.5.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.3.3.5.2. 用途別市場規模と予測
5.3.3.6. その他の欧州地域
5.3.3.6.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.3.3.6.2. 用途別市場規模と予測
5.4. アジア太平洋地域
5.4.1. 主要動向と機会
5.4.2. 用途別市場規模と予測
5.4.3. 国別市場規模と予測
5.4.3.1. 中国
5.4.3.1.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.4.3.1.2. 用途別市場規模と予測
5.4.3.2. インド
5.4.3.2.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.4.3.2.2. 用途別市場規模と予測
5.4.3.3. 韓国
5.4.3.3.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.4.3.3.2. 用途別市場規模と予測
5.4.3.4. 日本
5.4.3.4.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.4.3.4.2. 用途別市場規模と予測
5.4.3.5. オーストラリア
5.4.3.5.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.4.3.5.2. 用途別市場規模と予測
5.4.3.6. アジア太平洋地域その他
5.4.3.6.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.4.3.6.2. 用途別市場規模と予測
5.5. LAMEA地域
5.5.1. 主要トレンドと機会
5.5.2. 用途別市場規模と予測
5.5.3. 国別市場規模と予測
5.5.3.1. ブラジル
5.5.3.1.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.5.3.1.2. 用途別市場規模と予測
5.5.3.2. サウジアラビア
5.5.3.2.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.5.3.2.2. 用途別市場規模と予測
5.5.3.3. 南アフリカ
5.5.3.3.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.5.3.3.2. 用途別市場規模と予測
5.5.3.4. LAMEAその他の地域
5.5.3.4.1. 主要市場動向、成長要因および機会
5.5.3.4.2. 用途別市場規模と予測
第6章:競争環境
6.1. はじめに
6.2. 主要な成功戦略
6.3. トップ10企業の製品マッピング
6.4. 競争ダッシュボード
6.5. 競争ヒートマップ
6.6. 2021年における主要企業のポジショニング
第7章:企業プロファイル
7.1. アメリカンエレメンツ
7.1.1. 会社概要
7.1.2. 主要幹部
7.1.3. 会社スナップショット
7.1.4. 事業セグメント
7.1.5. 製品ポートフォリオ
7.2. インテグレーテッド・グラフェン社
7.2.1. 会社概要
7.2.2. 主要幹部
7.2.3. 会社概要
7.2.4. 事業セグメント
7.2.5. 製品ポートフォリオ
7.2.6. 主要な戦略的動向と展開
7.3. ACSマテリアル
7.3.1. 会社概要
7.3.2. 主要幹部
7.3.3. 会社概要
7.3.4. 事業セグメント
7.3.5. 製品ポートフォリオ
7.4. ナノケマゾーン
7.4.1. 会社概要
7.4.2. 主要幹部
7.4.3. 会社概要
7.4.4. 事業セグメント
7.4.5. 製品ポートフォリオ
7.5. ウルトラナノテック・プライベート・リミテッド
7.5.1. 会社概要
7.5.2. 主要幹部
7.5.3. 会社概要
7.5.4. 事業セグメント
7.5.5. 製品ポートフォリオ
7.6. CVD Equipment Corporation
7.6.1. 会社概要
7.6.2. 主要幹部
7.6.3. 会社概要
7.6.4. 事業セグメント
7.6.5. 製品ポートフォリオ
7.6.6. 業績
7.7. Lyten, Inc.
7.7.1. 会社概要
7.7.2. 主要幹部
7.7.3. 会社概要
7.7.4. 事業セグメント
7.7.5. 製品ポートフォリオ
7.7.6. 主要な戦略的動向と展開
7.8. Graphex Group
7.8.1. 会社概要
7.8.2. 主要幹部
7.8.3. 会社概要
7.8.4. 事業セグメント
7.8.5. 製品ポートフォリオ
7.8.6. 業績動向
7.9. ナノディメンション
7.9.1. 会社概要
7.9.2. 主要幹部
7.9.3. 会社概要
7.9.4. 事業セグメント
7.9.5. 製品ポートフォリオ
7.9.6. 業績
7.10. G6マテリアルズ社
7.10.1. 会社概要
7.10.2. 主要幹部
7.10.3. 会社概要
7.10.4. 事業セグメント
7.10.5. 製品ポートフォリオ
7.10.6. 業績


※参考情報

3Dグラフェンは、グラフェンを三次元的に構築した新しい形態の炭素材料です。グラフェン自体は、一層の炭素原子が六角形の格子状に配置された二次元材料ですが、3Dグラフェンではこの構造を三次元に展開することによって、より多様な物性や機能を持つ材料を実現します。3Dグラフェンは、特に高い比表面積を持ち、軽量で強度も高い特徴があります。
3Dグラフェンの製造方法には、主にエアロゲル法、スケルトン法、ハイドロゲル法などがあります。エアロゲル法では、グラフェンの二次元シートを糸状または網目状に結合して立体的な構造を作り出します。スケルトン法は、ポリマーを用いて形を作り、その後にグラフェンを浸透させて固化させる方法です。ハイドロゲル法では、グラフェンのナノシートを水性の媒質に分散させ、その後に干渉や触媒を使用して三次元構造を形成します。

3Dグラフェンにはいくつかの種類があります。一つは、グラフェンエアロゲルで、非常に軽量でポーラスな構造を持っています。これにより、優れた熱絶縁性や電気伝導性を発揮します。また、3Dグラフェンフォームは、特に力学的特性に優れ、高い引張強度や耐衝撃性を持ちます。他にも、3Dグラフェンは、積層構造や複合材料としても利用されており、さまざまな形状やサイズで設計されています。

3Dグラフェンの用途は非常に多岐にわたります。まず、エネルギー関連の用途としては、リチウムイオン電池やスーパーキャパシタにおける電極材料としての利用が提案されています。3Dグラフェンの高い比表面積は、電極反応の効率を高め、より高いエネルギー密度や出力特性を実現します。また、燃料電池の触媒基材としても利用が進められています。

さらに、3Dグラフェンは、センサー技術にも応用されています。特に、ガスセンサーや生体センサーにおいて、その高い導電性や反応性が重要な役割を果たします。3D構造による大きな表面積が、感温や感湿、また特定の分子に対する感度を向上させます。

生物医療分野でも、3Dグラフェンは注目を集めています。バイオマテリアルとして使用されることにより、細胞の接着や成長を促進する特性が利用され、組織工学やドラッグデリバリーシステムにおける応用が進められています。さらに、その抗菌特性や抗酸化作用が、医療機器や診断機器への応用を可能にしています。

3Dグラフェンの関連技術としては、ナノテクノロジーや材料科学、化学工学などが挙げられます。これらの分野との連携により、さらなる性能向上や新しい応用へとつながることが期待されています。また、人工知能や機械学習を活用した材料設計が進められ、特定の用途に最適化された3Dグラフェンの開発が進行中です。

3Dグラフェンは、今後の技術革新において非常に重要な役割を果たすと考えられています。環境配慮型技術や新エネルギー技術の開発、さらには先進的な医療技術の実現にも寄与することが期待されており、その研究は今後も注目され続けるでしょう。新しい材料としての特性を最大限に活用することで、生活や産業に革命をもたらす可能性があります。


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