حجم سوق الجرافين، والمشاركة وتحليل الصناعة، حسب المنتج (أكسيد الجرافين، وصفائح الجرافين النانوية (GNP)، وغيرها)، حسب صناعة الاستخدام النهائي (الإلكترونيات، والفضاء والدفاع، والطاقة، والسيارات، وغيرها)، والتوقعات الإقليمية، 2024 -2032

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة حجم سوق الجرافين العالمي 432.7 مليون دولار أمريكي في عام 2023 ومن المتوقع أن ينمو من 570.3 مليون دولار أمريكي في عام 2024 إلى 5,193.2 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 31.8% خلال الفترة المتوقعة. سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق الجرافين بحصة سوقية بلغت 34.43% في عام 2023. علاوة على ذلك، من المتوقع أن ينمو حجم سوق الجرافين في الولايات المتحدة بشكل كبير، ليصل إلى قيمة تقديرية تبلغ 0.62 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، مدفوعًا بالطلب المتزايد من قطاع الطيران وصناعة الطيران. صناعات الطاقة وارتفاع الطلب على المنتجات للسلع الفعالة والصديقة للبيئة والقوية وخفيفة الوزن، مما يدفع نمو حجم السوق.

الجرافين عبارة عن متآصل كربوني يتكون من طبقة أحادية من الذرات مرتبة في بنية نانوية شبكية ثنائية الأبعاد على شكل قرص العسل. إنها تُحدث ثورة في صناعة الطيران لأنها تعمل على تحسين وظائف الطلاءات والمواد المركبة المستخدمة في الطائرات بدون طيار والمروحيات والطائرات وتصنيع السفن الفضائية. يساعد في زيادة الخواص الميكانيكية مما يجعله أنحف ويخفض وزنه.

تسارع تطوير تكنولوجيا الجرافين وتطبيقاتها بشكل كبير خلال جائحة كوفيد-19 بسبب خصائصه الاستثنائية بما في ذلك المرونة والتوصيل والفعالية المضادة للبكتيريا والفيروسات. تم تطوير واستخدام معدات الحماية القائمة على الجرافين، وحلول توصيل الأدوية، وأجهزة الاستشعار الحيوية، وأنظمة العلاج لمكافحة كوفيد-19. ومع ذلك، على عكس قطاعي الرعاية الصحية والطبية الحيوية، شهد قطاعا الإلكترونيات والطاقة تأثيرًا سلبيًا من تفشي المرض بسبب تباطؤ الخدمات اللوجستية، وانخفاض الطلب، وتقييد الوصول إلى المواد الخام اللازمة للإنتاج.

اتجاهات سوق الجرافين

تعد زيادة أنشطة البحث والتطوير لأجهزة الاستشعار المعتمدة على الجرافين هو الاتجاه الناشئ في السوق  

الجرافين هو جهاز استشعار كيميائي نشط في ترتيبات بوابات بالكهرباء. يمكن تصنيع عوازل البوابة العلوية القائمة على الجرافين بسمك يتراوح من 1 إلى 5 نانومتر في إلكتروليت، مع تركيز بضعة ملي مولار، وهو ما لا تستطيع أفضل ترانزستورات تأثير المجال (FETs) ذات البوابة العلوية التي تحتوي على ترسيب الطبقة الذرية (ALD) مباراة.

يعمل الكاشف الضوئي المعتمد على الجرافين عن طريق حساب تدفق الفوتون. يتم قياس تدفق الفوتون عن طريق تحويل طاقة الفوتونات الممتصة إلى تيار كهربائي. تتمتع هذه الكاشفات الضوئية المعتمدة على الجرافين بنطاق تشغيل موجي أوسع بكثير من الكاشفات التقليدية المعتمدة على أشباه الموصلات من المجموعة III-V وIV.

إن سوق أجهزة الاستشعار الكهروضوئية هو في الأساس نفس سوق بدائل أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) في الموصلات الشفافة. الموصلية الكهربائية العالية وشفافيتها تجعلها خيارًا جذابًا لصنع أقطاب كهربائية شفافة في الخلايا الكهروضوئية وأجهزة الاستشعار الضوئية.

عوامل نمو سوق الجرافين

تزايد انتشار المنتجات في صناعة الإلكترونيات للمساعدة في النمو

نظرًا لموصليته الكهربائية والحرارية العالية بشكل استثنائي وطبيعته خفيفة الوزن، فهو مناسب بشكل مفضل لتطبيقات الإلكترونيات. تتمتع الإلكترونات الموجودة في متآصل الكربون هذا بحركة أعلى وبالتالي تزيد سرعتها عند تطبيق المجال الكهربائي مقارنةً بهاأشباه الموصلاتالتي تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية بما في ذلك السيليكون. وبفضل هذه الخصائص، فإنها تنتج أجهزة أكثر كفاءة تعمل بشكل أسرع من البدائل التقليدية مع استخدام طاقة أقل.

ونظرًا للمرونة الميكانيكية العالية لهذه المادة، فهي قادرة على تحمل جهد كهربائي أعلى نسبيًا. ومن المرجح أن يؤثر هذا على النمو حيث تتبنى الصناعات درجة أكبر من الكهرباء. في الآونة الأخيرة، تم إحراز تقدم في تطوير تصميم يعتمد على رغوة الجرافين للبطاريات والذي من المحتمل أن يربط الفجوة بين المكثفات والبطاريات. ويعتمد التصميم على تكنولوجيا الليثيوم، وفي شكله الجديد يتمتع بنسبة قدرة إلى الوزن مماثلة لبطاريات أيون الليثيوم الحالية. علاوة على ذلك، يمكن تفريغه وإعادة شحنه بنفس سرعة المكثف ويمكن تفريغه بالكامل خلال 20 ثانية.

يعد فيلم الجرافين أحد البدائل القوية لأكسيد القصدير الإنديوم. أكسيد القصدير الإنديوم هو منتج تجاري يستخدم على نطاق واسع في شاشات اللمس للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر اللوحية كموصل شفاف، والأقطاب الكهربائية في شاشات OLED والخلايا الشمسية. من المرجح أن يؤدي الطلب المتزايد على تقنيات ومنتجات شاشات اللمس إلى تعزيز نمو سوق الجرافين.

العوامل المقيدة

من المرجح أن يؤدي التأثير البيئي السلبي إلى تقييد نمو السوق

حصلت مواد الجرافين النانوية (GFN) على قبول في أبحاث تكنولوجيا النانو بسبب بنيتها الكربونية القابلة للتكيف، والتي تمكنها من استخدامها في تطبيقات مختلفة، والمضي قدمًا في مجالات مختلفة. ومع ذلك، هناك بعض المخاوف المتعلقة بالمادة ودورها في مستقبل مستدام.

وجد الباحثون في جامعة ريفرسايد بورنز للهندسة بجامعة كاليفورنيا أن الجسيمات النانوية لأكسيد الجرافين (GO) متحركة للغاية في الجداول والبحيرات ويمكن أن تسبب تأثيرًا سلبيًا على البيئة إذا تم إطلاقها. يتزايد استخدام GO ولكنه في الوقت نفسه يعتبر سامًا للإنسان أيضًا. مع زيادة إنتاج المواد، من الضروري للهيئات التنظيمية، مثل وكالة حماية البيئة (EPA)، فهم التأثير البيئي المحتمل للمنتج. ومن المتوقع أن تحد هذه العوامل من نمو السوق.

تحليل تجزئة سوق الجرافين

عن طريق تحليل المنتج

NP للسيطرة بسبب الطلب منصناعات الفضاء والسيارات

استنادًا إلى المنتج، يتم تقسيم سوق الجرافين إلى صفائح الجرافين النانوية (GNP)، وأكسيد الجرافين (GO)، وغيرها.

استحوذ قطاع الناتج القومي الإجمالي على أكبر حصة سوقية في عام 2023، ومن المتوقع أن يستمر في هيمنته حتى عام 2032. وهي عبارة عن جسيمات نانوية متقدمة تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مثلالأجهزة الطبيةوالأحبار الموصلة والطاقة والمواد المركبة والطلاءات. إن زيادة الطلب على المكونات المركبة خفيفة الوزن في صناعات السيارات والفضاء بسبب صلابة سطحها وقوتها وخصائص صلابةها ستدفع نمو السوق. يتم تنفيذ العديد من أنشطة البحث والتطوير لتسويق إنتاج الناتج القومي الإجمالي. تدخل العديد من معاهد البحوث غير الحكومية والحكومية في شراكات استراتيجية مع العديد من الشركات المصنعة التجارية لتطوير المنتجات والابتكار. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم صفائح الجرافين النانوية في قطاعات السيارات والنقل، والبناء والتشييد، والطاقة والطاقة، والكهرباء والإلكترونيات، والمطاط، والطب، والتغليف، والمواد الكيميائية، وغيرها من القطاعات. إن الاستخدام المتزايد للجرافين في المنتجات الكهربائية والإلكترونية نظرًا لخصائصه المتفوقة بما في ذلك التوصيل الكهربائي والحراري الممتاز والنفاذية والشفافية والقوة سيدفع نمو السوق خلال فترة التنبؤ.

عن طريق تحليل صناعة الاستخدام النهائي

يمتلك قطاع الطيران والدفاع حصة كبيرة بسبب الاعتماد الواسع النطاق على المواد

من حيث صناعة الاستخدام النهائي، يتم تصنيف السوق إلى الإلكترونيات والفضاء والدفاع والسيارات والطاقة وغيرها.

يُحدث الجرافين ثورة في صناعة الطيران لأنه يعمل على تحسين وظائف المركبات والطلاءات المستخدمة في تصنيع الطائرات بدون طيار والطائرات والمروحيات وسفن الفضاء. فهو يساعد في زيادة الخواص الميكانيكية مما يجعله أرق ويقلل الوزن، وبالتالي تحسين توفير الوقود وتقليل الانبعاثات على مدى عمر الطائرة. يتم استخدام المنتج لإنشاء هياكل طائرات هليكوبتر وطائرات أخف وزنًا وأكثر تحملاً للأضرار بسبب الموصلية الكهربائية العالية، وبالتالي إنشاء أنظمة إزالة الجليد المدمجة في الأجنحة.

تواجه صناعة السيارات العالمية تحديات مثل كفاءة الطاقة والسلامة وتقليل انبعاثات الكربون. سيؤدي ذلك إلى تحسين استقرار أبعاد المركبات، مما يخلق فرصة محتملة في صناعة السيارات. يستخدم المنتج في الطلاء والمركباتلصنع مركبات قوية وآمنة وخفيفة. يمكن أن يحل محل الفولاذ والألمنيوم وألياف الكربون ويحسن استقرار أبعاد السيارة.

رؤى إقليمية

استحوذت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على أكبر حصة في سوق الجرافين بنسبة 34.43٪ في عام 2023، ومن المتوقع أن تهيمن على السوق خلال الفترة المتوقعة بسبب السياسات المواتية من قبل الحكومات والبحث الأكاديمي والتمويل، والتي من المرجح أن تعزز السوق في المنطقة. ومن المتوقع أيضًا أن يؤدي وجود المصنعين والمستهلكين على نطاق واسع وارتفاع الإنتاج في مختلف الصناعات، مثل السيارات والدفاع والبحرية والفضاء، إلى دفع السوق في المنطقة.

من المتوقع أن يشهد سوق أمريكا الشمالية نموًا كبيرًا بسبب الطلب المتزايد من صناعات الطيران والطاقة وارتفاع الطلب على المنتجات للسلع الفعالة والصديقة للبيئة والقوية وخفيفة الوزن، مما يدفع نمو السوق في المنطقة. التثبيت المتزايد لـ GO inالبطارياتوالخلايا الشمسية لتحسين الأداء من شأنها أن تزيد من إيرادات السوق.

من المتوقع أن يشهد سوق الجرافين في أوروبا معدل نمو كبير وقد يستمر في هيمنته خلال الفترة المتوقعة بسبب زيادة الاستثمارات في أنشطة البحث والتطوير.

من المتوقع أن تشهد أمريكا اللاتينية نموًا هائلاً خلال الفترة المتوقعة بسبب استخدام GO في مجموعة واسعة من تطبيقات الترانزستورات والمكثفات وأشباه الموصلات وأجهزة الاستشعار.

من المتوقع أن يشهد سوق الشرق الأوسط وأفريقيا معدل نمو معتدل خلال الفترة المتوقعة. يتزايد الطلب من قطاع السيارات على المنتجات، مثل البطاريات المعتمدة على الجرافين في الأنظمة المضادة للتصادمات والمركبات والإطارات وغيرها، نظرًا لخصائصها الممتازة مثل التوصيل الكهربائي وقوة الشد والتوصيل الحراري.

قائمة الشركات الرئيسية في سوق الجرافين

يتبنى اللاعبون الرئيسيون استراتيجيات للحفاظ على مراكزهم في السوق

السوق العالمية مجزأة بين اللاعبين الرئيسيين العاملين في الصناعة مثل Haydale Graphene Industries plc، وNanoXplore Inc.، وApplied Graphene Materials، وGraphenea، وDirecta Plus S.p.A، وACS Material. ومن بين اللاعبين الرئيسيين الآخرين XG Sciences، وGlobal Graphene Group، وGrolltex Inc. كما يعمل المصنعون أيضًا على توسيع أعمالهم لاكتساب الكفاءة في الصناعة والتخفيف من تهديدات الداخلين الجدد.  

ويتنافس المشاركون في السوق بشدة مع اللاعبين الدوليين والإقليميين الذين يتمتعون بشبكات توزيع واسعة ومعرفة تنظيمية وموردين. بالإضافة إلى ذلك، تقوم الشركات بتوقيع العقود وعمليات الاستحواذ والشراكات الإستراتيجية مع قادة السوق الآخرين لتوسيع تواجدهم الحالي في السوق.

قائمة الشركات الرئيسية:

• هايدال جرافين إندستريز بي إل سي (المملكة المتحدة)


• الجرافينيا(نحن.)


• مادة ايه سي اس(نحن.)


• XG ساينسز (الولايات المتحدة)


• مجموعة الجرافين العالمية (الولايات المتحدة)


• مواد الجرافين التطبيقية(المملكة المتحدة.)


• شركة جرولتكس(نحن.)


• Directa Plus S.p.A(إيطاليا)


• شركة نانو اكسبلور(كندا)


• توماس سوان وشركاه المحدودة (المملكة المتحدة)


• أول جرافين (أستراليا)


• مجموعة تالجا (أستراليا)


• جرافيت سنترال (الولايات المتحدة)

التطورات الصناعية الرئيسية:

• يوليو 2023-أعلنت Haydale عن تعاونها مع Cadent لتطوير سخانات مشعاع منخفضة الطاقة تعتمد على حبر الجرافين.


• أبريل 2023-تعاونت هايدال مع CERN، مختبر فيزياء الجسيمات الأوروبي، في مشروع يهدف إلى زيادة عمر مواد التشحيم عن طريق إضافة مواد نانوية وظيفية، بما في ذلك الجرافين.


• ديسمبر 2022-أطلقت Haydale عملية التقوية المسبقة المعززة بالجرافين لتوفير أدوات مركبة فعالة من حيث التكلفة مع عمر أدوات ممتد، وجودة سطح محسنة، وموصلية حرارية محسنة.


• يوليو 2021-تضافرت جهود Graphenea وGrapheal لتسريع دراسة أجهزة الاستشعار الحيوية باستخدام GraphLAB، وهو منتج قائم على الجرافين. GraphLAB هي طريقة تقييم من الجيل التالي لأمراض البروتين واكتشاف الفحص.


• يوليو 2021-أطلقت AGM سلسلة جديدة ومبتكرة من توزيعات الناتج القومي الإجمالي الصديقة للبيئة. وستمكن هذه التوزيعات مستهلكي الطلاء والدهانات والمواد المركبة من تطوير استدامة تركيبات منتجاتهم المختلفة.


• فبراير 2020-إنتاج الجرافين المعزز XGالبولي يوريثينبدأت أغطية المحرك. هذه الأغطية متاحة الآن على جميع لوحات الشاحنات الخفيفة وسيارات الركاب من Ford وLincoln. لقد زاد المنتج من قوة الضغط بنسبة 20%، ودرجة حرارة انحراف الحرارة بنسبة 30%، وامتصاص الصوت NVH بنسبة 17%، وخفض الوزن بنسبة 10%.


• يناير 2020-قدمت مادة ACS طبقة موصلة شفافة مركبة من أسلاك الجرافين/الفضة النانوية (TCF)، والتي عززت الأداء مقارنة بسلائفها من أسلاك TCF.

تغطية التقرير

تمثيل انفوجرافيك ل Graphene Market

يقدم تقرير البحث تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الحاسمة مثل الشركات الرائدة والمنتجات وصناعات الاستخدام النهائي. كما يقدم التقرير نظرة ثاقبة لاتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الحيوية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عوامل مختلفة تساهم في نمو السوق في السنوات الأخيرة.

يتضمن هذا التقرير بيانات تاريخية وتوقعات لنمو الإيرادات على المستويات العالمية والإقليمية والقطرية ويحلل أحدث ديناميكيات السوق والفرص.

نطاق التقرير والتجزئة

يصف

تفاصيل

فترة الدراسة

2019-2032

سنة الأساس

2023

السنة المقدرة

2024

فترة التنبؤ

2024-2032

الفترة التاريخية

2019-2022

وحدة

القيمة (مليون دولار أمريكي)

معدل النمو

معدل نمو سنوي مركب قدره 31.8% خلال الفترة من 2024 إلى 2032

التقسيم

حسب المنتج

• أكسيد الجرافين


• صفائح الجرافين النانوية (GNP)


• آحرون

بواسطة صناعة الاستخدام النهائي

• إلكترونيات


• الفضاء والدفاع


• طاقة


• السيارات


• آحرون

حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية (حسب المنتج، حسب صناعة الاستخدام النهائي، حسب البلد)




• الولايات المتحدة (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• كندا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• المكسيك (حسب صناعة الاستخدام النهائي)




• أوروبا (حسب المنتج، حسب صناعة الاستخدام النهائي، حسب البلد)




• ألمانيا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• المملكة المتحدة (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• فرنسا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• إيطاليا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• إسبانيا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• بقية أوروبا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)




• منطقة آسيا والمحيط الهادئ (حسب المنتج، حسب صناعة الاستخدام النهائي، حسب البلد)




• الصين (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• الهند (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• اليابان (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• كوريا الجنوبية (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• بقية دول آسيا والمحيط الهادئ (حسب صناعة الاستخدام النهائي)




• أمريكا اللاتينية (حسب المنتج، حسب صناعة الاستخدام النهائي، حسب البلد)




• البرازيل (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• بقية أمريكا اللاتينية (حسب صناعة الاستخدام النهائي)




• الشرق الأوسط وأفريقيا (حسب المنتج، حسب صناعة الاستخدام النهائي، حسب البلد)




• جنوب أفريقيا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• المملكة العربية السعودية (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• الإمارات العربية المتحدة (حسب صناعة الاستخدام النهائي)


• بقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا (حسب صناعة الاستخدام النهائي)