حجم سوق أنابيب الكربون النانوية، وحصتها وتحليل الصناعة، حسب المنتج (أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران (MWCNT) وأنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار (SWCNT)))، حسب التطبيق (المواد البلاستيكية والمواد المركبة، والكهرباء والإلكترونيات، والطاقة، وغيرها)، والتوقعات الإقليمية ، 2024-2032

رؤى السوق الرئيسية

قدر حجم سوق أنابيب الكربون النانوية العالمية بـ 6.30 مليار دولار أمريكي في عام 2023 ومن المتوقع أن ينمو من 6.88 مليار دولار أمريكي في عام 2024 إلى 18.67 مليار دولار أمريكي في عام 2032 بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.3٪ خلال الفترة المتوقعة (2024-2032). سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق أنابيب الكربون النانوية بحصة سوقية بلغت 38.89٪ في عام 2023. علاوة على ذلك، من المتوقع أن ينمو سوق أنابيب الكربون النانوية في الولايات المتحدة بشكل ملحوظ، ليصل إلى قيمة تقديرية تبلغ 5,178.6 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2032، مدفوعًا بالطلب المتزايد على الأنابيب النانوية المصغرة. وأجهزة إلكترونية أكثر كفاءة.

تُستخدم أنابيب الكربون النانوية (CNT) في التطبيقات التي تتطلب قوة عالية، وموصلية كهربائية، ومتانة، وخصائص خفيفة الوزن، وموصلية حرارية مقارنة بالمواد التقليدية الأخرى. الطلب السريع من الدوائر المتكاملة، وبطاريات الليثيوم، وخلايا الوقود، وتوصيل الأدوية، والخلايا الشمسية الكهروضوئية، وتخزين الهيدروجين، وشاشات الانبعاثات الميدانية. أنها بمثابة هوائيات للأجهزة الكهرومغناطيسية وأجهزة الراديو. تُستخدم الأنابيب النانوية الكربونية الموصلة في فرش المحركات الكهربائية التجارية لأنها تعمل على تحسين التوصيل الحراري والكهربائي لأنها تمتد عبربلاستيكمصفوفة الفرشاة. يعد التسويق التجاري المتزايد وزيادة القدرات المثبتة مع التقدم التكنولوجي لتحسين الجودة الشاملة للمنتج وتطوير منتجات أكثر تقدمًا من الاتجاهات الرئيسية التي تدفع نمو سوق أنابيب الكربون النانوية.

لقد أثر جائحة كوفيد-19 سلبًا على كل منطقة وكل عمل وكل جانب من جوانب الحياة. كانت الصين والولايات المتحدة من بين الدول الأكثر تضرراً خلال الموجة الأولى من تفشي فيروس كورونا (COVID-19). ويعد كلا البلدين من بين الشركات المصنعة والمصدرة الرئيسية لأنابيب الكربون النانوية. بسبب القيود الوبائية، كانت مصانع التصنيع إما تعمل بقدرة منخفضة أو كان لا بد من إغلاقها مؤقتًا، مما تسبب في تعطيل سلسلة التوريد. بالإضافة إلى ذلك، أدت القيود المفروضة على التنقل خلال فترة الإغلاق إلى تحديات لوجستية، مما جعل من الصعب شراء المواد الخام ونقل المنتجات النهائية. أدت القيود التجارية التي فرضتها العديد من البلدان، والقوى العاملة المحدودة، وندرة حاويات الشحن إلى سيناريو غير مسبوق فرض تحديات على الصناعات التحويلية والاستخدام النهائي. لا يزال السوق في طور النمو ويركز في الغالب على الأبحاث. أثرت القيود الوبائية على الأنشطة البحثية، مما أعاق التنمية.

اتجاهات سوق أنابيب الكربون النانوية

قام مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ببناء معالج دقيق حديث من أنابيب الكربون النانوية

في أغسطس 2019، قام باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ببناء معالج دقيق متقدم من الترانزستورات، وهو بديل أكثر مراعاة للبيئة وأسرع لنظائر السيليكون التقليدية. إنتاج ترانزستورات التأثير الميداني لأنابيب الكربون النانوية (CNFET) لبناء أجهزة الكمبيوتر من الجيل التالي. تشير الأبحاث أيضًا إلى أن CNFET سيكون لديها كفاءة في استخدام الطاقة تبلغ حوالي عشرة أضعاف وسرعة أكبر من السيليكون. ابتكر الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا منهجية جديدة لتقييد العيوب وتمكين التحكم التشغيلي الكامل في تصنيع CNFET جنبًا إلى جنب مع طرق مسبك شرائح السيليكون التقليدية.

يعد دمج CNT في المركبات النانوية اتجاهًا مهمًا

يتم دمج الأنابيب النانوية الكربونية في مواد مختلفة، مثل المركبات النانوية، لتعزيز القوة الميكانيكية، والتوصيل الحراري، وغيرها من الخصائص. تتمتع الأنابيب النانوية الكربونية بنسبة قوة إلى وزن استثنائية، مما يجعلها تعزيزات مثالية في المواد المركبة. من خلال تشتيت الأنابيب النانوية الكربونية داخل مصفوفة بوليمر، يمكن للمركب النانوي الناتج أن يظهر قوة شد وصلابة ومتانة محسنة مقارنة بالمادة الأساسية وحدها. علاوة على ذلك، يمكن للمنتج أيضًا تحسين خصائص الحاجز للمواد. من خلال تشكيل شبكة داخل مصفوفة بوليمر، يمكن للمنتج إنشاء مسارات متعرجة تعيق انتشار الغازات والسوائل، مما يعزز أداء الحاجز لمواد التعبئة والتغليف أو الطلاءات. هذه العوامل تدفع الابتكار والتقدم في علوم وهندسة المواد.

عوامل نمو سوق أنابيب الكربون النانوية

من المتوقع أن تساعد الزيادة في صناعة الطيران على نمو السوق

ينطوي الطيران على مخاطر مختلفة، حيث يسعى معظم مصنعي الطائرات إلى جعل مكونات الطيران تلامس أطول عمرًا وأقوى. تركز صناعة الطيران على تقليل الوزن لتقليل استهلاك الوقود وزيادة تكاليف تشغيل الطائرات. يتكون جسم الطائرة الحديثة والمتقدمة من صفائح متعددة من مواد مركبة مختلفة. تُستخدم المواد النانوية في قطاع الطيران لتحسين خصائصها، مما يؤدي إلى تحسين الأداء العام للطائرة. يقوم معظم المتخصصين، بما في ذلك المصنعين والمهندسين، بتطوير طرق لإنتاج مركبات من الدرجة الفضائية. على سبيل المثال، طور مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة لإنتاج مركبات من الدرجة الفضائية بكميات ضخمةأوعية الضغطوالأفران. وستساعد هذه الطريقة في تسريع عملية تصنيع الطائرات وشفرات توربينات الرياح. أيضًا، تعمل ناسا وNanocomp معًا لإنتاج ألياف مصنوعة من هذه الأنابيب النانوية لتصنيع وعاء ضغط مركب من CNT (COPV)، مما يقلل في النهاية الكتلة ويحسن الأداء العام لأنظمة الفضاء الجوي. يتوقع تحليل النمذجة الحاسوبية التابع لوكالة ناسا أن المواد المركبة التي تستخدم التعزيز يمكن أن تؤدي إلى انخفاض بنسبة 30٪ في الكتلة الإجمالية لمركبة الإطلاق.

زيادة الطلب على الإلكترونيات والكهرباء قد يؤدي إلى نمو السوق

إن نمو صناعة الإلكترونيات في الصين وكوريا الجنوبية واليابان وسنغافورة سوف يدفع نمو الصناعة. صناعة الإلكترونيات المتزايدة، وخاصة في لوحات الدوائر المطبوعة وأشباه الموصلات، أدى إلى زيادة استخدام المنتج على مستوى العالم. ستعمل التكنولوجيا السريعة وابتكار المنتجات الجديدة على تعزيز الطلب على صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات. تمتلك الأنابيب النانوية الكربونية خصائص إلكترونية وميكانيكية ممتازة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الإلكترونية. تجد CNTs تطبيقها في تصنيع مجموعة واسعة من شاشات العرض الإلكترونية المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل التلفزيون والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى. بلغ الطلب العالمي في سوق الإلكترونيات الاستهلاكية 426.1 مليار دولار أمريكي في عام 2020. ومن المرجح أن يؤدي التقدم التكنولوجي والتطور السريع في صناعة الألعاب إلى دفع الطلب في سوق الإلكترونيات الاستهلاكية.

العوامل المقيدة

المخاوف البيئية قد تعيق نمو السوق

أدت المخاوف المتزايدة بشأن التأثير البيئي للـ CNT إلى وضع مبادئ توجيهية تنظيمية حكومية صارمة، خاصة لشركات تصنيع الأنابيب النانوية. تشكل التكتلات مخاطر محتملة على البشر وكذلك على البيئة. نظرًا لأن المنتج ليفي بطبيعته، فإن استنشاقه يمكن أن يسبب مشاكل صحية خطيرة لدى البشر. ومن المرجح أن تؤثر سمية أنابيب الكربون النانوية على صحة الإنسان، بما في ذلك زيادة تلف الكلى وارتفاع خطر ارتفاع ضغط الدم. يتزايد تعرض البشر للمواد النانوية والجسيمات النانوية. يتعرض البشر لعدد من المنتجات التي تحتوي على جسيمات نانوية مثل مستحضرات التجميل والدهانات والورنيشات ومكونات الطيران والسيارات ومحفزات الوقود والمنسوجات المتقدمة.

تحليل تجزئة سوق أنابيب الكربون النانوية

عن طريق تحليل المنتج

[كلمجنتجون]

هيمنت الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران على السوق بسبب اعتمادها في العديد من التطبيقات

استنادًا إلى المنتج، يتم تقسيم السوق إلى أنابيب نانوية كربونية متعددة الجدران (MWCNT) وأنابيب نانوية كربونية أحادية الجدار (SWCNT).

سيطرت MWCNT على السوق وقد تستمر في هيمنتها خلال الإطار الزمني المتوقع. وهي ذات شكل أسطواني، وتمتلك متآصلات الكربون المجوفة نسبة عرض إلى ارتفاع عالية. يتم استخدامها على نطاق واسع في الأقطاب الكهربائية الشفافة الموصلة، والتوصيل الكهربائي، وأفلام التسخين الموصلة، وشاشات العرض، والأجهزة النانوية، والمكثفات الفائقة، وصناعات الطاقة الشمسية، والبطاريات، وغيرها. تعتبر MWCNT موصلة للغاية عند دمجها بشكل صحيح في هيكل مركب. يزيد التعقيد الجزيئي العالي للجرافين في الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران من قوة الشد التي لها استخدام واسع النطاق في تطبيقات الإلكترونيات والطاقة والبوليمرات الهندسية. كما أنها محصنة بالبوليمرات الهندسية لأنها تبدد الكهرباء الساكنة وتزيد من مقاومة التلوث المحمول بالهواء. يتم استخدامه أيضًا في مجال الهندسة الطبية الحيوية ويتم إجراء أبحاث عالية عليه في طرق الاستشعار الحيوي وتوصيل الأدوية لمراقبة الصحة وعلاج الأمراض.

عن طريق تحليل التطبيق

المواد البلاستيكية والمواد المركبة تمتلك الحصة الأكبر في السوق بسبب زيادة تفضيل المستخدم النهائي للبوليمرات الهندسية

بناءً على التطبيق، يتم تقسيم السوق إلى المواد البلاستيكية والمواد المركبة، والكهرباء والإلكترونيات، والطاقة، وغيرها. قد تهيمن المواد البلاستيكية والمواد المركبة على السوق خلال الفترة المتوقعة بسبب تطبيقها المتزايد للبوليمرات الهندسية في صناعات السيارات والبناء. زيادةالمركباتمن المرجح أن يؤدي الاستخدام بسبب خفة وزنه إلى زيادة الطلب في سوق البوليمرات. الأنابيب النانوية الكربونية هي مواد لها خصائص كيميائية وفيزيائية، ومؤخرًا، استخدم العديد من الباحثين البوليمرات البلاستيكية لإنتاج هذه الأنابيب النانوية. عندما يتم دمج هذه الأنابيب النانوية في راتنجات الايبوكسي لتشكيل مركبات نانوية، يتم الحصول على وزن المنتج المنخفض وزيادة القوة.

قد يشهد سوق أنابيب الكربون النانوية من التطبيقات الكهربائية والإلكترونية معدل نمو كبير خلال الفترة الزمنية المتوقعة. إنه يوفر خصائص كهربائية لبناء الأجهزة الإلكترونية مثل الثنائيات والترانزستورات ذات التأثير الميداني. قد تؤدي الخصائص الإلكترونية الضوئية الممتازة والتوصيل الجيد إلى تعزيز الطلب على قطاع الأجهزة الكهربائية والإلكترونية. إن الأهمية المتزايدة لتوليد الطاقة من خلال مصادر بديلة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية ستؤدي إلى زيادة الطلب في سوق توربينات الرياح والخلايا الشمسية. مع زيادة الطلب على توربينات الرياح والخلايا الشمسية يجب أن تدفع النمو في هذا السوق.

رؤى إقليمية

[بجفتونوفكسكس]

ومن المتوقع أن يمثل حجم سوق أنابيب الكربون النانوية في آسيا والمحيط الهادئ، مدفوعًا بالصين والهند وكوريا الجنوبية واليابان، حصة السوق الرئيسية خلال الإطار الزمني المنظور. يعد توفر المواد الخام وانخفاض تكلفة الإنتاج من العوامل التي تدعم الطلب على مواد الكربون النانوية في السوق الصينية. من المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد على صناعات السيارات والفضاء والإلكترونيات والبناء في الصين والهند وماليزيا واليابان إلى زيادة الطلب على البوليمر مما يساهم في نمو الصناعة. إن ارتفاع الإنفاق الحكومي على إنتاج الخلايا الشمسية مع زيادة إنتاج الطاقة الشمسية سيزيد من نمو الصناعة الإقليمية.

من المتوقع أن يشهد سوق أمريكا الشمالية معدل نمو كبير خلال فترة التوقعات حيث أن معظم الشركات المصنعة تتمركز في هذه المنطقة. إن التمويل الكبير لأبحاث البوليمرات والمواد المركبة وقاعدة التصنيع لعدد قليل من البوليمرات مثل PEI وPEEK، خاصة في الولايات المتحدة، من شأنه أن يعزز نمو الصناعة في هذه المنطقة. إن زيادة الطلب على تصنيع البوليمر لتحسين الخواص الميكانيكية والحرارية والكهربائية للمنتج السائب من شأنه أن يعزز النمو الإقليمي. بالإضافة إلى ذلك، من المرجح أن تساعد اللوائح التي تفرضها الحكومة لتعزيز الطاقة الخضراء على النمو الإجمالي في السوق. وبالمثل، لم يتم إدراج الأنابيب النانوية الكربونية في المبادئ التوجيهية البيئية للحكومة الكندية.

قد يشهد السوق الأوروبي نموًا كبيرًا خلال الإطار الزمني المتوقع. تركز معظم البلدان في أوروبا على التأثير الخطير للكونفدرالية الشمالية على البيئة وصحة الإنسان. ونتيجة لذلك، فرضت المفوضية الأوروبية لوائح صارمة فيما يتعلق باستخدام وإنتاج CNT إلى جانب مجموعة واسعة من الدراسات الاستقصائية لأبحاث تكنولوجيا النانو، وتطوير السوق الرئيسية، والابتكارات.

قائمة الشركات الرئيسية في سوق أنابيب الكربون النانوية

يتعاون المصنعون مع الجامعات في شكل تعاون لتعزيز حصتهم في السوق والحفاظ على وجودهم في الأعمال

الحصة السوقية العالمية لأنابيب الكربون النانوية مركزة وتنافسية بطبيعتها مع اللاعبين الرئيسيين في السوق بما في ذلك Arkema SA وNanocyl وSHOWA DENKO KK وNonoshell LLC. تقوم معظم الشركات بتشكيل استراتيجيات في شكل شراكة وتعاون ومشروع مشترك وتطوير منتجات جديدة لتعزيز محفظة منتجاتها وتوسيع نطاق الوصول العالمي لشركتها. من المرجح أن يكون انخفاض جدوى الأعمال بسبب ارتفاع تكلفة التصنيع سببًا للقلق بالنسبة للمشاركين الصناعيين. ومع ذلك، يجب أن يكون التوجه التنظيمي نحو تعزيز تكنولوجيا النانو هو العامل الدافع للمصنعين.

• يناير 2019:استحوذت (سابك) على حصة الأغلبية في شركة (Black Diamond Structures) ("BDS")، وهي شركة تعمل في مجال تقنية النانو. سيؤدي هذا الاستحواذ إلى توسيع هذا النوع من أعمال الأنابيب النانوية لتطبيقات تخزين الطاقة باستخدام Li-ion وبطاريات الرصاص الحمضية.

قائمة الشركات الرئيسية لمحة عامة

• أركيما ​​سا(فرنسا)


• نانوسيل اس ايه (بلجيكا)


• شركة Nanoshell LLC (الولايات المتحدة)


• حلول الكربون، وشركة(نحن.)


• هايبريون كاتاليسيس إنترناشيونال (الولايات المتحدة)


• شوا دينكو ك.ك.(اليابان)


• كلين كوموديتيز (كندا)


• شركة كابوت (الولايات المتحدة)


• أوكسيال (لوكسمبورغ)


• تقنيات النانو NoPo (الهند)


• شركة جيانغسو كنانو للتكنولوجيا المحدودة (الصين)

التطورات الصناعية الرئيسية

• أكتوبر 2023: استحوذت شركة Birla Carbon، وهي شركة تصنيع وتوريد عالمية لإضافات أسود الكربون، على شركة Nanocyl SA ومقرها بلجيكا، وهي شركة رائدة عالميًا في مجال أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران (MWCNT). ستمكن خبرة Birla Carbon في مجال البحث والتطوير ومجموعة المنتجات وخبرة السوق منتجات Nanocyl من الوصول إلى إمكانات النمو الكاملة.


• مارس 2021 -أطلقت شركة Cabot Corporation سلسلة جديدة من أنابيب الكربون النانوية ENERMAX 6. المنتج عبارة عن أنابيب CNT عالية الأداء مع نسبة عرض إلى ارتفاع عالية وقد ثبت أنه أكثر منتجات CNT متعددة الجدران موصلية في محفظة Cabot.


• أبريل 2021 -أطلقت شركة LG Chem مصنعًا لتصنيع أنابيب الكربون النانوية في كوريا. وتهدف الشركة إلى استهداف السوق المتنامي للأنابيب النانوية الكربونية المستخدمة كمواد للكاثودات الموجودة داخل بطاريات السيارات الكهربائية.


• يونيو 2021 -قامت شركة جونسون ماثي، وهي شركة تكنولوجيا مستدامة، بالتعاون مع CPI، وهو مركز مستقل للابتكار التكنولوجي، وتوماس سوان، شركات تصنيع المواد الكيميائية المستقلة في المملكة المتحدة، لاستكشاف كيفية تحسين تكنولوجيا البطاريات. يتلقى مشروع ICE-Batt دعمًا ماليًا من Faraday Battery Challenge، الذي تديره Innovate UK. من المرجح أن تقوم وكالة الابتكار في المملكة المتحدة بتمكين التحقيق في كيفية قيام الأنابيب النانوية الكربونية المبتكرة وصفائح الجرافين النانوية (GNPs) بتحسين أداء البطارية.


• أبريل 2020 -أكملت شركة Cabot Corporation عملية الاستحواذ على شركة Shenzhen Sanshun Nano New Materials الصينية لصناعة الأنابيب النانوية مقابل 115 مليون دولار أمريكي. سيجمع هذا الاستحواذ بين أعمال الشركة في تصنيع الهياكل النانوية وأسود الكربون لتخزين الطاقة. سيتم دمج الأعمال في قطاع المواد الكيميائية عالية الأداء في Cabot.

تغطية التقرير

تمثيل انفوجرافيك ل Carbon Nanotubes (CNT) Market

يقدم التقرير تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الحاسمة مثل الشركات الرائدة والمنتجات والتطبيقات. كما يقدم التقرير نظرة ثاقبة لاتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الحيوية. يتضمن هذا التقرير بيانات تاريخية وتوقعات لنمو الإيرادات على المستويات العالمية والإقليمية والقطرية، ويحلل أحدث ديناميكيات وفرص السوق في الصناعة. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عوامل مختلفة تساهم في نمو السوق في السنوات الأخيرة.

نطاق التقرير والتجزئة

يصف

تفاصيل

فترة الدراسة

2019-2032

سنة الأساس

2023

السنة المقدرة

2024

فترة التنبؤ

2024-2032

الفترة التاريخية

2019-2022

معدل النمو

معدل نمو سنوي مركب يبلغ 13.3% خلال الفترة من 2024 إلى 2032

وحدة

القيمة (مليار دولار أمريكي)؛ الحجم (طن)

التقسيم

حسب المنتج

• أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران (MWCNT)


• أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار (SWCNT)

عن طريق التطبيق

• البلاستيك والمركبات


• الكهرباء والالكترونيات


• طاقة


• آحرون

حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية (حسب المنتج، حسب التطبيق، حسب البلد)
  
  
  • الولايات المتحدة (حسب الطلب)
  
  
  • كندا (عن طريق التطبيق)
  
  
  • المكسيك (عن طريق التطبيق)
  
  
  
  


• أوروبا (حسب المنتج، حسب التطبيق، حسب البلد)
  
  
  • ألمانيا (عن طريق التطبيق)
  
  
  • المملكة المتحدة (حسب الطلب)
  
  
  • فرنسا (عن طريق التطبيق)
  
  
  • إيطاليا (عن طريق التطبيق)
  
  
  • بقية أوروبا (عن طريق التطبيق)
  
  
  
  


• منطقة آسيا والمحيط الهادئ (حسب المنتج، حسب التطبيق، حسب البلد)
  
  
  • الصين (حسب التطبيق)
  
  
  • اليابان (حسب التطبيق)
  
  
  • الهند (عن طريق التطبيق)
  
  
  • كوريا الجنوبية (عن طريق التطبيق)
  
  
  • بقية دول آسيا والمحيط الهادئ (حسب التطبيق)
  
  
  
  


• أمريكا اللاتينية (حسب المنتج، حسب التطبيق، حسب البلد)
  
  
  • البرازيل (عن طريق التطبيق)
  
  
  • بقية أمريكا اللاتينية (عن طريق التطبيق)
  
  
  
  


• الشرق الأوسط وأفريقيا (حسب المنتج، حسب التطبيق، حسب البلد)
  
  
  • المملكة العربية السعودية (عن طريق التطبيق)
  
  
  • جنوب أفريقيا (عن طريق التطبيق)
  
  
  • بقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا (حسب التطبيق)