市場概要

 

世界のグラフェン市場規模は2023年に1億9570万米ドルとなり、2024年から2030年にかけて年平均成長率（CAGR）35.1％で成長すると予測されています。市場成長の背景には、新興国におけるエレクトロニクス産業の成長と、複合材料用途におけるグラフェンの高い普及率があります。また、研究機関や多国籍企業による研究開発需要の増加も、市場の大きな成長につながると予想されます。

Talga Group, Inc.、Directa Plus S.p.A.、NanoXplore Inc.、HAYDALE GRAPHENE INDUSTRIES PLCなどの著名企業は、研究開発に多額の投資を行っています。これらの企業は、最終用途産業がより利用しやすくなるよう取り組んでいます。

エレクトロニクス産業は市場を牽引する主要産業のひとつ。この製品は、バッテリー、コンデンサー、太陽電池、コンピューター、マイクロチップ、スマートフォン、ノートパソコンなど、エレクトロニクス産業のさまざまな製品に応用されています。電気伝導性、熱伝導性、軽量性、機械的弾力性など、高電圧に対応できる優れた特性により、エレクトロニクス分野で非常に好まれています。これらの特性により、エレクトロニクス産業において非常に重要な材料となっており、様々な用途でカーボンナノチューブやシリコンに代わるドロップイン材料として期待されています。

市場の成長ステージは高く、成長ペースは加速中 グラフェン市場の特徴は、研究開発などによる技術革新の進展が著しいこと。その結果、革新的な用途が次々と登場し、既存の産業を破壊し、新たな産業を生み出しています。

グラフェンは、炭素原子が六角形格子に配列した単層で、2次元構造を形成しています。高い導電性、機械的強度、柔軟性などの優れた特性で知られています。そのユニークな特性により、エレクトロニクス、エネルギー貯蔵、複合材料、センサー、医療機器など幅広い用途に適しています。一般的な製造方法には、機械的剥離、化学蒸着、液相剥離などがあります。現在進行中の研究は、生産効率、スケーラビリティ、費用対効果の向上を目指しています。生産方法の革新はグラフェン系材料の普及に貢献。

この市場は、環境、健康、安全への配慮を含む複雑な規制の中で運営されています。グラフェン材料の生産、取り扱い、応用を監督する上で重要な役割を果たすのは、国内および国際レベルの規制機関です。これらの厳しい規制は、環境への影響や潜在的な健康被害に関する懸念に対処し、責任ある開発と使用を保証するものです。このような規制を遵守することは、競合他社に対する競争上の優位性を獲得する上で、市場プレイヤーの利益となることが期待されます。

グラフェンとその応用製品は、バイオメディカル技術、エネルギー貯蔵、複合材料・コーティング、水処理・廃水処理産業などにおいて大きな応用の可能性を示しています。エネルギー貯蔵産業は、今後の採用を促進する主要な要因の1つになると予想されます。グラフェンをベースとする電池は、従来のリチウムイオン電池に比べて優れた発電速度とエネルギー容量を示します。そのため、電気自動車、風力発電、太陽エネルギー分野でのエネルギー貯蔵製品に対する需要の高まりが、予測期間中の研究を大きく後押しすると予想されます。

酸化グラフェンは市場を席巻し、2023年の収益シェアは47.0%。酸化グラフェンは大きな表面積を持つ酸化形態のグラフェンで、キャパシタ、電池、太陽電池の電極材料として使用可能。弾性、導電性、引張強度などの複合材料の特性を高めるために、さまざまなポリマーや材料とともに使用されます。フレーク状に付着して安定した薄い構造を形成し、伸ばしたり、折りたたんだり、しわを寄せたりすることができます。このような構造は、イオン伝導体、水素貯蔵、ナノろ過膜などの用途でますます使用されるようになっています。

さらに、酸化グラフェンは蛍光を発するため、バイオセンシングや疾患検出、抗菌材料、薬物キャリアなどへの応用にも適しています。さらに、グラフェンを用いた電界効果トランジスタ（GFET）など、酸化グラフェンを用いて製造される電子デバイスも多い。さまざまな最終用途産業における酸化グラフェンの使用量の増加が、市場の需要を促進すると予測。

2023年の市場収益シェアは電子部品用途が最大。これは、高い透過性と強度、軽量性に起因するもの。薄さや導電性などの特性から、半導体の開発での利用が急増。グラフェンを用いたデバイスは製造コストが低い。そのため、IoTネットワーク、ウェアラブル・ヘルスケア・モニタリング・システム、電気自動車などでの利用が増加しています。

コンポジット用途は予測期間中に最も速いCAGRを記録する見込み。グラフェンをベースとした複合材料は、建設、航空宇宙、自動車産業、コーティング、金属、プラスチックなどに使用されています。当面の需要の大半は複合材料メーカーによるもの。グラフェンは、その扱いやすさと強化された機能により、カーボンナノチューブに代わるものとして販売されているため。グラフェンは、強度、柔軟性、軽量性、導電性などの優れた特性を発揮。

グラフェンと既存製品との相溶性を利用して開発される複合材料。グラフェンは、熱伝導性、導電性、耐久性、剛性、柔軟性、耐火性、耐紫外線性などの機械的特性を向上させるために、樹脂マトリックスやその他の材料に添加剤として使用されることが増えています。これらの要因は、今後数年間における複合材料の需要を促進すると予想されます。

2023年には自動車最終用途セグメントが市場を支配。自動車産業は、世界で最も急速に発展している産業の1つです。この産業の成長の背景には、新興国における可処分所得の増加と中間所得層の購買力の増加があります。世界の自動車産業は今後数年で成長すると予測されているため、グラフェンおよびグラフェンをベースとした製品に対する需要も予測期間中に急増すると予想されます。

世界的な医療産業は、グラフェンの最も重要な消費者のひとつです。患者には、がん細胞に付着するように化学変化させたグラフェン粒子が注射されます。この物質は赤外線を吸収するため、腫瘍の治療に使用される放射線は損傷を受けた細胞を直接ターゲットとし、体内の他の部分は温存され、がん患者の副作用を最小限に抑えることができます。このため、医療業界での利用が増加する見込み。

アジア太平洋地域が市場を支配し、2023年のシェアは32.9%。アジア太平洋地域は、多数の製造業者と消費者が存在するため、グラフェンの需要を決定する重要な要因のひとつ。自動車、海洋、防衛、航空宇宙などさまざまな分野での生産量の増加が、予測期間を通じてこの地域のグラフェン産業を牽引すると予想。中国は、製造分野への投資を促進するための政府支援が充実していることから、予測期間中に有力な市場として台頭する見込み。政府は、グラフェンの研究開発を確実に支援するための強力な政策を打ち出しています。

北米は、航空機製造や自動車産業からの需要の高まりにより、複合材料分野で大きな成長が見込まれています。ボーイングをはじめとする大手航空機メーカーは、航空機の効率と性能を向上させるため、グラフェンなどの軽量複合材料に注目しています。米国は北米最大の市場であり、グラフェン生産能力を持たないさまざまな国へのグラフェンベース製品の主要輸出国のひとつ。グラフェン市場は、研究開発活動への注目の高まりから、過去数年にわたってメーカーと研究機関の間で数多くの共同研究が行われてきました。継続的な進歩に伴う最終用途の増加は、需要をさらに押し上げると予想されます。

 

主要企業・市場シェア

 

市場で事業を展開する主要企業には、Nanoxplore Inc.、Telga Group、Directa Plus S.p.A.などがあります。

Nanoxplore Inc.は、さまざまな産業市場で使用されるグラフェンパウダーの製造・販売を行っている企業。輸送・自動車、エネルギー貯蔵・電池、タイヤ・ゴム、塗料・コーティング、電子筐体、消費者向けパッケージなど、対象業界向けにカスタマイズおよび標準のグラフェン強化プラスチック・複合材製品を提供。

タルガ・グループは、持続可能な未来に貢献する先端材料、技術、グリーン・グラファイト電池負極製品の開発に取り組んでいます。

Graphene Laboratories, Inc.、GRAPHENE SQUARE INC.、ACS Materialは、グラフェン市場の新興市場参入企業。

ACSマテリアルは、グラフェンを含む先端ナノ材料の生産と開発に従事。サーモフィッシャーサイエンティフィック、3M、ボーイング、IBM、ボーズ、サンディア国立研究所など複数の業界向けに、高品質のナノ材料製品や技術・サービス提案を提供。

Graphene Laboratories, Inc.はG6 Materialsの子会社で、化学気相成長グラフェンや酸化グラフェンなどのグラフェン関連製品の製造に携わっています。さらに、同社は産業用複合材料市場の需要に応じてカスタマイズしたグラフェン製品も提供しています。

主なグラフェン企業
アプライド・グラフェン・マテリアルズ
2Dカーボン・グラフェン・マテリアル（株
Thomas Swan & Co. Ltd.
グラフェン・ラボラトリーズ
グラフェンシックAB
グラフェンスクエア
AMO GmbH
タルガグループ
ACSマテリアル
BGTマテリアル株式会社
CVD装置株式会社
ディレクタ・プラスS.p.A.
グラフォイド社
グラフェニア
ナノエクスプロア社
ヘイデール・グラフェン・インダストリーズ社
ゼンテック

 

2022年7月、Thomas SwanはConcrene Ltd.と契約を締結。トーマス・スワンは、Concrene Ltd.が取り扱う各種コンクリート分散液にグラフェンナノプレートレットを使用し、高圧縮強度のコンクリートを製造する計画。本契約は、トーマス・スワンの製品用途をグローバルに拡大することを目的としています。

2022年5月、イムケメックス社（本社：インド・ムンバイ）とアプライド・グラフェン・マテリアルズ社は、独占販売契約を締結しました。この新たな提携により、AGMは同地域の液体樹脂、コーティング、複合材料、ポリマー産業への直接的な販売網の拡大を期待しています。

世界のグラフェン市場レポートのセグメンテーション

本レポートでは、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、2018年から2030年までの各サブセグメントにおける最新の業界動向の分析を提供しています。この調査において、Grand View Research社は世界のグラフェン市場レポートをソリューション、技術、最終用途、地域に基づいてセグメント化しています。

製品展望（数量、トン；売上高、百万米ドル、2018年〜2030年）

グラフェンナノプレートレット

酸化グラフェン

還元酸化グラフェン

単層グラフェン

バルクグラフェン

その他

アプリケーションの展望（数量、トン；売上高、百万米ドル、2018年～2030年）

塗料・コーティング

電子部品

複合材料

電池

ソーラーパネル

その他

最終用途の展望（数量、トン；売上高、百万米ドル、2018年～2030年）

自動車

医療

航空宇宙

防衛

コンクリート産業

タイヤ

その他

地域別展望（数量、トン；売上高、百万米ドル、2018年～2030年）

北米

米国

カナダ

メキシコ

欧州

ドイツ

英国

フランス

イタリア

スペイン

アジア太平洋

中国

日本

インド

中南米

ブラジル

中東・アフリカ (MEA)