市場規模
黒リンの世界市場は2022年に1,310万米ドルに達し、2031年には9,120万米ドルに達すると予測され、予測期間2024-2031年のCAGRは27.5%で成長する見込みです。
オプトエレクトロニクスは、黒リンを使った進歩から大きな恩恵を受けています。黒リンは、その卓越した光学特性により、光起電力システム、LED、光検出器に応用されています。先進的なオプトエレクトロニクスデバイスのニーズが高まり続ける中、黒リンはこれらの用途で重要な役割を果たすと予想されています。
高度な電気デバイスやオプトエレクトロニクス・アプリケーションは、調整可能なバンドギャップや高いキャリア移動度など、黒リンの特別な電子的・光学的特徴から利益を得ています。LED、光検出器、トランジスタなどのデバイスがこれに含まれます。高性能でエネルギー効率の高い電子部品へのニーズが高まるにつれ、黒リンはさまざまな産業で有用性を増し、市場拡大の原動力となっています。
北米は電子、半導体、技術開発産業が発達しているため、世界の黒リン市場の1/3以上を占める成長地域の一つです。同地域の産業は、黒リンのような高性能材料の消費者需要が高まるにつれて、そのような材料を受け入れ、商品や手続きに取り入れるのに理想的な立場にあります。
黒リン市場のダイナミクス
研究と投資の増加
新素材の開発と用途別研究への投資は、世界の黒リン産業にとって有益です。大学、研究センター、営利企業は黒リンの可能性を積極的に調査しており、その結果、合成手順の改善、拡張可能な製造方法、黒リンの特徴の理解が深まっています。黒リンが経済的に実現可能な材料となり、幅広い用途に使用されるようになるためには、このような知識の蓄積が不可欠です。
黒リンをベースとした商品の開発・商業化を進めるために必要な資源は、黒リンに関連する新興企業や事業への投資、また学術界と企業とのパートナーシップを通じて得ることができます。このような研究活動により、世界的に黒リン産業は拡大し、多様化しています。
拡大するエレクトロニクスとオプトエレクトロニクスの用途
黒リンの驚異的な電気的・光学的特性は多くの関心を呼び、世界市場の大きな力となっています。次世代の電子デバイスは、この材料の高いキャリア移動度、調整可能なバンドギャップ、優れた導電性から恩恵を受けるでしょう。さらに黒リンは、光検出器、LED、光起電力などの光エレクトロニクス用途で卓越した性能を発揮します。
黒リンが提供する利点は、先端技術への広範な応用をもたらしました。黒リンの利用が増加したことで、黒リンの需要が急増し、特にオプトエレクトロニクスやエレクトロニクスの分野で新たな市場展望が開かれました。民生用電子機器、データセンター、電気通信などの産業が拡大し、性能の向上が求められる中、黒リンはこれらの用途で極めて重要な位置を占めると予想されます。
例えば、2020年に英国王立化学会（Royal Society of Chemistry）は、黒リン（BP）をフォスフォレン（Phosphorene）と呼ばれる2次元の層が積み重なった組織構造を持つ結晶物質と発表しました。BPの線熱膨張係数(LTEC)を理解することは、材料の異方的な熱特性や剥離プロセスに関するより良い洞察を得る助けとなるため、2次元材料の領域において重要な意味を持ちます。
安全性と健康上の問題
黒リンには有害な成分が含まれているため、黒リンの製造や取り扱いには安全面や健康面での問題が生じる可能性があります。リンの種類によっては、特に黒リンにさらされると健康に害を及ぼす可能性があります。黒リンの使用や商業化は、特に厳しい安全要件が設けられている分野では、毒性の可能性によって制約を受けます。
そのため、黒リンの製造・加工時に発生する廃棄物の確実な管理・処理に努めており、その結果、利用の複雑さと費用が増大しています。さまざまな用途で黒リンの利用を拡大するためには、こうした毒性と安全性の問題に対処することが不可欠です。
高い生産コスト
このような生産上の問題は、商業用途での黒リンの広範な使用を妨げ、半導体や電子機器製造のような確固たる分野で、シリコンを含む他の材料と競合する能力を低下させる可能性があります。黒リンがより広く使用されるためには、このようなスケーラビリティと製造上の制約を取り除く必要があります。
さらに、拡張性と安価な製造は、黒リンが制約を受けている2つの分野です。液体剥離は伝統的な合成技術の1つですが、手間がかかり、収率も低くなりがちです。高品質の黒リンを増産するのは非常に困難です。さらに、エネルギー使用や前駆体など、生産コストが大きくなる可能性があります。
黒リン市場のセグメント分析
黒リンの世界市場は、形状、タイプ、用途、地域によって区分されます。
半導体および電子製品における粉末形態の使用の増加
粉末セグメントは、黒リン世界市場の1/3以上を占める成長地域の一つです。エレクトロニクス、オプトエレクトロニクス、エネルギー貯蔵などでの用途が多いため、粉末状の黒リンの人気が高まっています。高いキャリア移動度や設定可能なバンドギャップなどの特徴的な特性により、半導体、フォトエレクトロニクス、電池分野で大きな需要があります。
粉末状の黒リン市場は、フレキシブル・エレクトロニクスや量子コンピューティングのような最先端技術の開発だけでなく、次世代電子機器に対する需要の高まりによっても牽引されています。さまざまな用途で優れた性能を発揮し、高性能ガジェットの開発に貢献する可能性があることも、大きな成長要因となっています。
黒リン市場の地域別シェア
北米における高性能でエネルギー効率の高い電子機器への需要の高まり
北米は世界の黒リン市場で圧倒的な強さを誇っており、黒リンのような新素材への需要は、高性能でエネルギー効率の高い電子機器への需要の増加や、5G技術、AI、データセンターなどの分野での発展が原動力となっています。北米の黒リン市場は、こうした分野の拡大に伴い、おそらく大幅に上昇するでしょう。
例えば、2022年には、モノのインターネット（xIoT）向けのプロアクティブで包括的なセキュリティのトップメーカーであるリンが、この分野でITアドバイス、コンサルタント、再販サービスのトッププロバイダーであるアルケミー・テクノロジー・グループと提携しました。米国市場では、アルケミーが付加価値再販業者（VAR）としてサービスを提供します。今回の提携により、両社は米国において新世代のxIoTセキュリティ・ソリューションを共同で提供することになります。この提携は、xIoT攻撃対象領域の管理と修復機能に対する企業の高まる需要に応えるものです。
北米、特に米国では、黒リンの研究と開発が盛んに行われています。黒リンの特殊な性質と、エレクトロニクス、フォトニクス、オプトエレクトロニクスなどの潜在的な用途は、学術機関、研究機関、技術企業によって集中的に研究されています。
例えば、2022年5月、NUSの科学者たちは、優れたキャリア移動度を持つ黒リンからなる2次元半導体を開発しました。その空孔欠陥が再構成されると、この材料は電気的な自己不動態化プロセスを示し、そのアナログと移動度を増加させる可能性があります。これは、信じられないほど小さく、速く、エネルギー効率の高い光電子デバイスを開発するために必要なものです。
北米は、システムサプライヤー、半導体企業、LED、レーザー、センサーの大手メーカーが多いため、オプトエレクトロニクス部品の技術的に最も進んだ市場の一つです。黒リンの需要は、この地域の生活の質の高さと、軍事・航空宇宙、産業、医療の相手先商標製品メーカー（OEM）間の熾烈な競争により増加すると予想されます。
COVID-19の影響分析
COVID-19パンデミックは黒リン市場に大きな打撃を与えました。サプライチェーンの混乱、操業停止、産業活動の低下など、パンデミックの反動は黒リンの供給と需要の両方に影響を与えました。世界各地の工業プラントの一時的な縮小や操業停止により、様々なセクターへの黒リンの供給が妨げられました。
エレクトロニクス、オプトエレクトロニクス、エネルギー貯蔵など、黒リンに依存している産業にとっては、将来の供給不足や製品開発・製造の遅延が懸念されました。パンデミックは、サプライチェーンの多様性と回復力の必要性にも注目を集めました。
黒リンの入手を特定の場所に大きく依存していた企業やセクターは、より安全で安定した供給を実現するための代替品を探し始めました。パンデミックに端を発した戦略の転換は、企業が将来の混乱を回避するためにより強力で適応力のあるサプライチェーンの構築に取り組む中で、世界の黒リン市場に長期的な影響を及ぼす可能性があります。
世界の黒リン市場は、世界がパンデミックによってもたらされた継続的な課題に対処し、関係者が需給の潜在的な変動に対処するために警戒を怠らず、COVID-19危機が国際貿易と産業に与えた広範な影響を反映しながら、こうした新たな力学に適応し続けるでしょう。
ロシア・ウクライナ戦争の影響分析
戦闘によって供給ラインが妨げられ、不足の可能性と黒リンのコスト上昇の懸念が高まっています。黒リンは不安定なため、トランジスターやオプトエレクトロニクスなど様々な用途で使用される半導体やエレクトロニクス分野など、黒リンに依存するビジネスは圧迫されています。
その結果、重要な原材料のサプライチェーンに悪影響を及ぼし、ロシア・ウクライナ戦争は黒リンの世界市場に重要な影響を与えています。特にウクライナは、黒リンの製造に必要なリン酸塩の重要な供給国です。
また、ロシアとウクライナの地政学的緊張のため、商取引や輸出に関する法律が明確でなくなっています。黒リンの消費者は、このような不安定な情勢を受け、代替ソースを探したり、サプライチェーンを多様化したりして、供給中断の可能性を減らしています。その結果、いくつかの黒リン生産者は代替供給源を探し、紛争地域への依存を減らす方法を模索しています。
主な動き
2021年5月4日、メルクの科学技術事業は、電気分野でより環境に優しく持続可能な材料を採用するため、トプコサイエンティフィックと提携しました。この提携により、インドネシア大学の科学者や研究者は、両社の専門家にアクセスできるようになり、指導やワークショップ・シリーズを通じて知識やノウハウの移転が行われます。この提携により、黒リンの需要が高まることが期待されます。
2022年4月7日、PHOSPHEAはリン酸塩業界における画期的な進歩であるHumIPHORAを発表しました。6年間にわたる社内の研究開発の結果、グリル市場の要求を満たす新規の飼料原料が誕生しました：特許取得済みの新しいミネラル複合体です。PHOSPHEAのEvolutionラインにHumIPHORAが加わりました。欧州動物飼料登録リスト（008979-JA）には、このフムリン酸カルシウムが登録されています。PHOSPHEAは、高品質で、他の栄養素、特に植物由来のリンの利用改善を助けるリン酸塩を市場で初めて提供します。
主要プレーヤー
市場の主な世界的プレーヤーには、ACS Material, LLC、2D Semiconductors、Nanochemazone、American Elements LLC、Merck KGaA、HQ Graphene、Hunan Azeal Materials Co. Ltd.、Ossila Ltd.、Stanford Advanced Materials、Manchester Nanomaterialsなど。
【目次】
調査方法と調査範囲
調査方法
調査目的と調査範囲
定義と概要
エグゼクティブ・サマリー
形態別スニペット
タイプ別スニペット
用途別スニペット
地域別スニペット
ダイナミクス
影響要因
ドライバー
研究と投資の増加
エレクトロニクスおよびオプトエレクトロニクス用途の拡大
阻害要因
安全性と健康問題
高い生産コスト
機会
影響分析
産業分析
ポーターのファイブフォース分析
サプライチェーン分析
価格分析
規制分析
ロシア・ウクライナ戦争の影響分析
DMI意見
COVID-19分析
COVID-19の分析
COVID前のシナリオ
COVID中のシナリオ
COVID後のシナリオ
COVID-19中の価格ダイナミクス
需給スペクトラム
パンデミック時の市場に関連する政府の取り組み
メーカーの戦略的取り組み
結論
形態別
はじめに
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：形態別
市場魅力度指数：形状別
クリスタル
結晶
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
粉末
…
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