 2027年～2037年の世界のカーボンナノチューブ市場The Global Carbon Nanotubes Market 2027-2037 世界のカーボンナノチューブ（CNT）市場は、単なる期待の段階から商業的な現実へと決定的な転換を遂げた。当初は過度に楽観的な予測や時期尚早な生産能力の拡大、それに続く業界再編といった時期を経た... もっと見る
サマリー
世界のカーボンナノチューブ（CNT）市場は、単なる期待の段階から商業的な現実へと決定的な転換を遂げた。当初は過度に楽観的な予測や時期尚早な生産能力の拡大、それに続く業界再編といった時期を経たが、現在では明確な価値提案を備えた実用的な用途、成熟したサプライチェーン、そして劇的に低下した生産コストを基盤として市場が成り立っている。 この拡大は、圧倒的に一つの用途、すなわちリチウムイオン電池用の導電性添加剤によって牽引されている。電気自動車（EV）の生産やグリッド規模のエネルギー貯蔵が拡大する中、カーボンブラックよりも高い導電性を発揮しつつ、添加剤の使用量を削減できるCNTは、EVやエネルギー貯蔵用セルにおいて標準となり、持続的で継続的な需要の基盤となっている。
多層カーボンナノチューブ（MWCNT）は、金額・数量の両面で市場を支配している。流動層触媒CVD技術の導入と中国による積極的な生産拡大により、その経済性は一変し、現在、世界のCNT粉末の圧倒的多数を中国が生産している。 各社間の競争と継続的なプロセス改善が相まって、MWCNTはコスト重視の大規模用途に確固たる地位を築いた。単層カーボンナノチューブ（SWCNT）は、最も急成長しており、最も高付加価値なセグメントである。 OCSiAlは依然として主要な生産者であり、シリコン負極、全固体電池、高出力電池の化学系に向けた欧州での生産能力を拡大している。コストの低下に伴い、SWCNTは、以前は経済性がなかった透明導電体、エラストマー、エレクトロニクス、および高級エネルギー貯蔵分野での用途を開拓している。
地域別では、バッテリー製造が集中していることを反映して、アジア太平洋地域が世界生産量の大部分を消費している一方、北米と欧州は高付加価値品や特殊グレードに注力しており、多くの場合、生産量ではなく技術サポートや用途開発の面で競争を繰り広げている。 電池分野以外では、ポリマー複合材料が第2位の市場規模を占めており、エレクトロニクス、熱界面材料、建設、コーティング、自動車、航空宇宙の各分野が持続的な二次需要を生み出している。
課題は依然として残っている。均一な分散、ロット間の均一性、SWCNTエレクトロニクス向けのキラル性制御、繊維の形態に関連する残留的な安全性への懸念、そしてカーボンブラック、シリコン、グラフェン、その他の材料との激しい競争などである。 それにもかかわらず、実証済みの用途、成熟しつつあるサプライチェーン、コストの低下、そしてCO₂由来や廃棄物のアップサイクルを含む新たな持続可能な合成ルートの登場により、カーボンナノチューブは特殊ナノ材料から不可欠な産業用コンポーネントへと移行しつつある。その発見以来認識されてきた変革的な可能性は、世界中の電化、先端製造、次世代エレクトロニクスの分野で、ついに実現されつつある。
『2027～2037年 世界のカーボンナノチューブ市場』は、この市場に関する詳細な評価を提供している。 カーボンナノチューブの商業化への道のりは紆余曲折をたどってきた。急速かつ広範な普及が期待されていた初期の段階ではその期待は裏切られ、この分野は、複数の生産者が生産能力を縮小または閉鎖する統合期を経た。 現在の状況はより堅固な基盤の上に立っている。限られた数の用途において、明確かつ実証済みの価値提案が確立され、製造プロセスは成熟し、単位コストは初期の水準から大幅に低下している。本レポートは、最近の勢いが必ずしもすべてのセグメントで同じペースで持続すると仮定することなく、この状況を評価している。
需要は集中している。リチウムイオン電池用の導電性添加剤が消費量の大部分を占めており、本報告書では、この依存関係と、単一の下流産業への依存や電池化学の変遷に伴うリスクなどに特に注目している。 多層カーボンナノチューブは、数量および金額の両面で依然として主要な製品であり続けている一方、単層カーボンナノチューブは、規模は小さいものの高付加価値の分野を占めており、コストと品質の安定性が普及の障壁となり続けている。 二重壁、少壁、薄壁、垂直配向型の各バリエーションに加え、カーボンナノホーン、カーボンオニオン、窒化ホウ素ナノチューブは、開発の初期段階にある特殊なカテゴリーとして扱われている。 本レポートでは、主な製造ルートとその相対的な成熟度、主要メーカーとその公表されている生産能力計画、規制および安全性の状況、特許動向、価格動向について概説しています。また、幅広い最終用途市場における採用状況についても検証しています。 分散性、ロット間の均一性、電子用途におけるキラル性の制御、安全性に対する認識、およびカーボンブラック、シリコン、炭素繊維、グラフェンなどの既存の材料との競合など、根強い障壁についても直接的に取り上げられています。
予測は所定の仮定に基づいて提示されており、特に成熟度の低いセグメントや予測期間の後半については、確定的なものではなく、あくまで目安として捉えるべきである。 本レポートの目的は、評価のための現実的な根拠を提供することにあります。カーボンナノチューブは特殊材料からより広範な産業用途へと移行しつつありますが、その移行の速度と範囲については、技術的、商業的、規制上の不確実性が依然として残っています。
レポートの内容は以下の通りです：
目次
1 エグゼクティブ・サマリー 24
1.1 カーボンナノチューブの世界市場 25
1.1.1 多層カーボンナノチューブ（MWCNT） 26
1.1.1.1 用途 27
1.1.1.2 主要市場プレイヤー 30
1.1.1.3 MWCNTの生産能力（現在および計画） 30
1.1.1.4 生産者のターゲット市場 31
1.1.1.5 市場別のカーボンナノチューブに対する市場需要 32
1.1.2 単層カーボンナノチューブ（SWCNT） 34
1.1.2.1 用途 35
1.1.2.2 現在の生産能力および計画中の生産能力 36
1.1.2.3 世界の SWCNT 市場消費量 37
1.1.3 二重壁、少壁、および薄壁CNT 38
1.2 2026年以降の市場見通し 39
1.3 商用CNTベース製品 41
1.4 市場の課題 43
1.5 CNT市場の分析 45
1.5.1 製造の現状：実験室規模から工業規模へ 45
1.5.2 市場の動向：供給、需要、および競争要因 46
1.5.3 エネルギー貯蔵：市場変革の触媒 46
1.5.4 ポリマーの機能強化：多機能材料ソリューション 47
1.5.5 新たな応用分野 48
1.5.6 競争の動向 50
1.5.7 技術ロードマップと今後の展開 51
1.5.8 課題と制約：市場参入障壁への対応 52
1.5.9 市場の推移と成長予測 53
1.5.10 主要企業 53
1.6 CNTの価格設定 55
2 カーボンナノチューブの概要 58
2.1 特性 58
2.2 CNTの特性比較 60
2.3 カーボンナノチューブ材料 60
2.3.1 CNT内の変動 60
2.3.2 高アスペクト比CNT 61
2.3.3 分散技術 62
2.3.4 多層カーボンナノチューブ（MWCNT） 62
2.3.4.1 特性 63
2.3.4.2 応用 63
2.3.5 単層カーボンナノチューブ (SWCNT) 64
2.3.5.1 特性 64
2.3.5.2 応用 65
2.3.5.3 MWCNT と SWCNT の比較 67
2.3.6 二層カーボンナノチューブ（DWNT） 67
2.3.6.1 特性 67
2.3.6.2 応用 67
2.3.7 垂直配向カーボンナノチューブ（VACNT） 68
2.3.7.1 特性 68
2.3.7.2 VACNTの合成 69
2.3.7.3 応用 70
2.3.7.4 VA-CNT関連企業 72
2.3.8 少層カーボンナノチューブ（FWNT） 73
2.3.8.1 特性 73
2.3.8.2 応用 74
2.3.9 カーボンナノホーン（CNH） 74
2.3.9.1 特性 74
2.3.9.2 応用 75
2.3.10 カーボンオニオン 75
2.3.10.1 特性 75
2.3.10.2 応用 76
2.3.11 窒化ホウ素ナノチューブ (BNNT) 77
2.3.11.1 特性 77
2.3.11.2 製造 78
2.3.11.3 価格設定 80
2.3.11.4 用途 80
2.3.11.5 企業 82
2.4 中間製品 83
2.4.1 定義 83
2.4.2 CNTシート 83
2.4.2.1 概要 83
2.4.2.2 用途 84
2.4.2.3 市場参加者 85
2.4.3 CNT 糸 86
2.4.3.1 概要 86
2.4.3.2 特性 86
2.4.3.3 用途 89
2.4.3.4 製造方法 90
2.4.3.5 市場参入企業 90
2.4.4 CNTフィルム 90
2.4.5 CNT 紙・マット 91
2.4.6 CNTコーティング／インク 91
2.4.7 CNTアレイストリップ 92
3 カーボンナノチューブの合成と製造 92
3.1 アーク放電法による合成 95
3.2 化学気相成長法（CVD） 95
3.2.1 熱CVD 96
3.2.2 プラズマ増強化学気相成長（PECVD） 96
3.2.3 新たなプロセス 96
3.3 高圧一酸化炭素合成 97
3.3.1 高圧一酸化炭素（HiPco） 97
3.3.2 CoMoCAT 98
3.4 燃焼合成 98
3.5 流動層CVD（FBCVD） 99
3.6 浮遊触媒CVD／エアロゾルCVD (FCCVD) 99
3.7 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の制御成長 99
3.8 ハイブリッドCNT 100
3.9 火炎合成 100
3.10 レーザーアブレーション法による合成 101
3.11 垂直配向ナノチューブの作製 101
3.12 シラン溶液法 102
3.13 水を利用した「超成長」CVDおよびeDIPS 102
3.14 溶融塩 CO₂ 電解法（電気化学合成） 102
3.15 熱プラズマ／プラズマトーチ合成 103
3.16 触媒熱分解および原料のアップサイクリング 103
3.17 炭素回収から生じる副産物 106
3.17.1 電気化学的変換によるCO2由来製品 106
3.17.2 環境に優しい原料または廃棄物由来のCNT 109
3.17.3 環境に優しい原料または廃棄物由来の先進炭素材料 109
3.17.4 CNT原料としての回収CO₂ 110
3.17.5 溶融塩中での電解 111
3.17.6 メタン熱分解 111
3.17.7 炭素分離技術 112
3.17.7.1 吸収による回収 113
3.17.7.2 吸着による回収 116
3.17.7.3 膜 118
3.17.8 生産者 120
3.18 CNT 合成法の長所と短所 120
4 規制 122
4.1 カーボンナノチューブ（CNT）の規制と安全性 122
4.2 世界各国の規制 122
4.3 ナノ材料に関する世界的な規制機関 123
4.4 MWCNTの調和化された分類 124
4.5 現行規制における課題 124
4.6 CNTの安全性と曝露 125
5 カーボンナノチューブの特許 128
6 カーボンナノチューブの価格 131
6.1 MWCNT 131
6.2 SWCNTおよびFWCNT 131
7 カーボンナノチューブの市場 133
7.1 エネルギー貯蔵：バッテリー 133
7.1.1 市場の概要 133
7.1.2 世界のエネルギー貯蔵市場 135
7.1.3 リチウム電池の種類 136
7.1.4 リチウムイオン電池の性能と技術の沿革 137
7.1.5 セルのエネルギー 137
7.1.6 用途 138
7.1.6.1 リチウムイオン電池におけるカーボンナノチューブ 139
7.1.6.2 リチウム・硫黄（Li-S）電池におけるCNT 143
7.1.6.3 ナトリウムイオン電池におけるナノ材料としてのCNT 144
7.1.6.4 リチウム-空気電池におけるナノ材料としてのCNT 145
7.1.6.5 フレキシブルおよび伸縮性電池におけるCNT 145
7.1.7 導電性添加剤のメカニズム 149
7.1.8 電子輸送の促進 149
7.1.9 界面工学 150
7.1.10 安定化メカニズム 150
7.1.11 高いCレートにおける性能の向上 151
7.1.12 カーボンナノチューブの機械的特性 151
7.1.13 分散の質 152
7.1.14 ハイブリッド導電性炭素材料 152
7.1.15 シリコン負極の実装 153
7.1.16 SWCNT 154
7.1.17 製造の統合 155
7.1.17.1 プロセスの最適化 155
7.1.17.2 品質管理 156
7.1.17.3 スケールアップの課題 156
7.1.18 コスト・パフォーマンス分析 157
7.1.18.1 代替案とのコスト比較 157
7.1.18.2 価値提案 157
7.1.19 パフォーマンス上のメリットの定量化 158
7.1.20 技術のベンチマーク 158
7.1.21 技術ロードマップ 158
7.1.22 世界市場：過去実績および2037年までの予測 159
7.1.22.1 売上高 159
7.1.22.2 トン数 159
7.1.23 製品開発者 160
7.2 エネルギー貯蔵：スーパーキャパシタ 162
7.2.1 市場の概要 162
7.2.2 スーパーキャパシタの概要 163
7.2.3 スーパーキャパシタと電池の比較 164
7.2.4 スーパーキャパシタ技術 164
7.2.5 利点 166
7.2.6 課題 166
7.2.7 応用 167
7.2.7.1 スーパーキャパシタ電極におけるCNT 167
7.2.7.2 フレキシブルおよび伸縮性スーパーキャパシタにおけるCNT 170
7.2.8 技術ロードマップ 170
7.2.9 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 171
7.2.10 製品開発企業 171
7.3 ポリマー添加剤およびエラストマー 172
7.3.1 市場の概要 172
7.3.2 ポリマー複合材料におけるナノカーボン 172
7.3.3 複合材料へのCNTの組み込み 173
7.3.4 導電性複合材料 174
7.3.4.1 MWCNT 175
7.3.4.2 用途 176
7.3.4.3 製品 179
7.3.4.4 特性 180
7.3.4.5 導電性エポキシ 181
7.3.5 繊維系ポリマー複合材料部品 182
7.3.5.1 技術的アプローチ 186
7.3.5.2 用途 186
7.3.6 金属マトリックス複合材料 187
7.3.6.1 CNT 銅複合材料 188
7.3.7 エラストマー 191
7.3.7.1 カーボンナノチューブの組み込み 192
7.3.7.2 シリコーンエラストマー 192
7.3.8 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 192
7.3.9 製品開発企業 193
7.4 3Dプリンティング 196
7.4.1 市場の概要 196
7.4.2 用途 196
7.4.3 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 198
7.4.4 製品開発企業 198
7.5 接着剤 199
7.5.1 市場の概要 199
7.5.2 用途 199
7.5.3 技術の進展経路 200
7.5.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 201
7.5.5 製品開発企業 202
7.6 航空宇宙 202
7.6.1 市場の概要 202
7.6.2 用途 203
7.6.3 技術の進展経路 204
7.6.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 204
7.6.5 製品開発企業 205
7.7 エレクトロニクス 207
7.7.1 ウェアラブルおよびフレキシブルエレクトロニクスおよびディスプレイ 207
7.7.1.1 市場の概要 207
7.7.1.2 技術の進展 209
7.7.1.3 用途 210
7.7.1.4 世界市場：過去の実績および2037年までの予測 215
7.7.1.5 製品開発企業 216
7.7.2 トランジスタおよび集積回路 216
7.7.2.1 市場の概要 216
7.7.2.2 用途 218
7.7.2.3 技術の進展 219
7.7.2.4 世界市場：過去の実績および2037年までの予測 220
7.7.2.5 製品開発企業 220
7.7.3 メモリデバイス 221
7.7.3.1 市場の概要 221
7.7.3.2 技術の進展 223
7.7.3.3 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 224
7.7.3.4 製品開発企業 224
7.8 量子コンピューティング 226
7.8.1 量子コンピュータにおけるCNT 226
7.8.2 CNT 量子ビット 226
7.9 ゴムおよびタイヤ 227
7.9.1 市場の概要 227
7.9.2 用途 228
7.9.2.1 ゴム添加剤 229
7.9.2.2 センサー 230
7.9.3 技術の道筋 230
7.9.4 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 231
7.9.5 製品開発企業 232
7.10 自動車 233
7.10.1 市場の概要 233
7.10.2 用途 235
7.10.3 技術の進展 235
7.10.4 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 236
7.10.5 製品開発企業 237
7.11 導電性インク 238
7.11.1 市場の概要 238
7.11.2 用途 239
7.11.3 技術の進展 240
7.11.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 241
7.11.5 製品開発企業 241
7.12 建設 243
7.12.1 市場の概要 243
7.12.2 技術の進展 243
7.12.3 用途 244
7.12.3.1 セメント 244
7.12.3.2 アスファルト・ビチューメン 245
7.12.3.3 グリーン建設 246
7.12.3.4 コンクリートの補強メカニズム 249
7.12.4 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 251
7.12.5 製品開発企業 251
7.13 ろ過 252
7.13.1 市場の概要 252
7.13.2 用途 255
7.13.3 技術の進展 255
7.13.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 255
7.13.5 製品開発企業 256
7.14 燃料電池 257
7.14.1 市場の概要 257
7.14.2 用途 260
7.14.3 技術の進展 260
7.14.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 261
7.14.5 製品開発企業 261
7.15 ライフサイエンスおよび医療 262
7.15.1 市場の概要 262
7.15.2 用途 265
7.15.3 技術の進展 266
7.15.3.1 薬物送達 266
7.15.3.2 イメージングおよび診断 267
7.15.3.3 インプラント 268
7.15.3.4 医療用バイオセンサー 268
7.15.3.5 創傷ケア 269
7.15.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 270
7.15.5 製品開発企業 270
7.16 潤滑油 272
7.16.1 市場の概要 272
7.16.2 用途 274
7.16.3 技術の進展 274
7.16.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 275
7.16.5 製品開発企業 275
7.17 石油・ガス 277
7.17.1 市場の概要 277
7.17.2 用途 278
7.17.3 技術の進展 279
7.17.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 279
7.17.5 製品開発企業 280
7.18 塗料およびコーティング 281
7.18.1 市場の概要 281
7.18.2 用途 287
7.18.2.1 防食コーティング 287
7.18.2.2 導電性コーティング 287
7.18.2.3 EMIシールド 288
7.18.3 技術の進展 288
7.18.4 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 289
7.18.5 製品開発企業 290
7.19 太陽光発電 291
7.19.1 技術の進展経路 292
7.19.2 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 293
7.19.3 製品開発企業 294
7.20 センサー 295
7.20.1 市場の概要 295
7.20.2 用途 297
7.20.2.1 ガスセンサー 297
7.20.2.2 プリント型湿度センサー 299
7.20.2.3 LiDAR センサー 299
7.20.2.4 酸素センサー 300
7.20.3 技術ロードマップ 300
7.20.4 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 301
7.20.5 製品開発企業 301
7.21 スマート・エレクトロニクス繊維 302
7.21.1 市場の概要 302
7.21.2 用途 305
7.21.3 技術の進展 305
7.21.4 世界市場（トン単位）、過去データおよび2037年までの予測 306
7.21.5 製品開発企業 307
7.22 熱界面材料 307
7.22.1 市場の概要 307
7.22.2 炭素系TIM 310
7.22.2.1 VACNT TIM 311
7.22.2.2 MWCNT 312
7.22.2.3 SWCNT 313
7.22.2.4 窒化ホウ素ナノチューブ（BNNT） 313
7.22.3 技術ロードマップ 314
7.22.4 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測 314
7.23 電力ケーブル 315
7.23.1 市場の概要 315
7.23.2 技術の進展 316
8 企業プロファイル：多層カーボンナノチューブ 318 （141 社の企業プロファイル） 9 企業プロフィール：単層カーボンナノチューブ 420 (17 社の企業プロフィール)
10 企業プロフィール：その他の種類（窒化ホウ素ナノチューブ、二重壁ナノチューブなど） 439（5社の企業プロフィール）
11 調査方法 443
12 参考文献 444
図表リスト
表一覧
表1. MWCNTの用途とTRL。 27
表2. 2026年の主要MWCNT生産者の年間生産能力（メトリックトン） 31
表3. 市場別カーボンナノチューブ市場需要、2018年～2037年（トン）。 33
表4：市場、用途、および技術成熟度（TRL）－単層カーボンナノチューブ。 35
表5. SWCNT生産業者の年間生産能力（2026年） 37
表6. SWCNTの市場需要予測（メトリックトン）、2018年～2037年。 37
表7. 二重壁、少壁、薄壁CNT：用途とTRL 39
表8. すべてのナノチューブタイプ：市場機会と成熟度 40
表9. 商用化されたCNTの分類。 41
表10. 用途分野別の商用CNT製品 42
表11. ナノチューブの種類別カーボンナノチューブ市場の課題 44
表12. 新興用途 49
表13. 技術ロードマップと今後の展開 51
表14. CNTの価格：SWCNT、FWCNT、MWCNT。 56
表15. 地域別の価格動向。 56
表16. SWCNTおよびMWCNTの代表的な特性。 58
表17. カーボンナノチューブの特性。 59
表18. CNTおよび類似材料の特性。 60
表19. 多壁カーボンナノチューブ（MWCNT）の市場、利点および用途 63
表20. 単層カーボンナノチューブの市場、利点および用途。 65
表21. 単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブの比較。 67
表22. 二層カーボンナノチューブ（DWCNTs）の用途、利点、および技術成熟度（TRL）。 68
表23. 垂直配向カーボンナノチューブ（VA-CNT）の市場および用途。 70
表24. VA-CNT関連企業 72
表25. 少層カーボンナノチューブ（FWNT）の市場と用途 74
表26. カーボンナノホーンの市場と用途 75
表27. カーボンオニオンの市場と応用。 76
表28. BNNTとCNTの特性比較。 78
表29. BNNTの市場と用途。 81
表30. BNNT関連企業。 82
表31. CNT中間製品の定義。 83
表32. CNTシートの用途。 84
表33. CNTシート市場の主要企業。 85
表34. CNT糸の製造方法。 90
表35. CNT合成手法の比較。 93
表36. SWCNTの合成法。 94
表37. すべてのCNT合成法の比較表 103
表38. 電気化学的変換によるCO2由来製品－用途、長所および短所。 107
表39. 環境に優しい原料または廃棄物由来のCNT。 109
表40. 環境に優しい原料または廃棄物由来の高度炭素材料。 110
表41. 主な回収プロセスとその分離技術。 112
表42. CO₂回収のための吸収法の概要。 113
表43. CO₂吸収に使用される市販の物理的溶媒。 115
表44. CO₂回収のための吸着法の概要。 116
表45. CO₂回収のための膜法に関する概要。 118
表46. 再生可能資源／廃棄物を原料とするCNTを製造する企業。 120
表47. CNT合成法の長所と短所 120
表48. ナノ材料に関する世界各国の規制。 123
表49. CNTの安全性と曝露。 127
表50. 2007年～2026年に出願されたMWCNT特許。 128
表51. 2007年～2024年に出願されたSWCNT特許。 129
表52. メーカー別MWCNTおよびBNNTの価格例。 131
表53. SWCNTおよびFWCNTの価格。 131
表54. 電池用カーボンナノチューブの市場および用途。 133
表55. リチウム電池の種類。 136
表56. 電池技術の比較。 137
表57. 電池におけるカーボンナノチューブの応用。 138
表58. リチウムイオン電池（LIB）におけるナノ材料の電気化学的性能。 139
表59. リチウムイオン電池の正極材料のベンチマーク。 140
表60. 一般的な正極材料ごとの性能比較。 141
表61. ナノ材料の種類別およびその利点に基づくナトリウムイオン電池への応用例。 144
表62. CNTを用いた電池用途のコストパフォーマンス分析。 157
表63. CNT添加剤と代替導電材料とのコスト比較 . 157
表64. CNTの組み込みによる性能上の利点 . 158
技術ベンチマークでは、コスト、性能、製造上の要因を考慮しつつ、商用電池用途に関連する複数の基準に基づき、CNTの性能を代替導電性添加剤と比較しています。表65. 技術ベンチマーク。 158
表66. 世界市場（トン単位）、過去実績および2037年までの予測。 159
表67. 電池用カーボンナノチューブの世界需要（トン）、2018年～2037年。 159
表68. 電池用カーボンナノチューブの製品開発企業。 160
表69. スーパーキャパシタ向けカーボンナノチューブの市場および用途。 162
表70. スーパーキャパシタと電池の比較。 164
表71. スーパーキャパシタ技術。 164
表72. CNTスーパーキャパシタの性能。 165
表73. スーパーキャパシタにおけるCNTの利点 166
表74. CNT利用における課題 166
表75. スーパーキャパシタにおけるカーボンナノチューブの応用例。 167
表76. スーパーキャパシタにおけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 170
表77. スーパーキャパシタ用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 171
表78. スーパーキャパシタ用カーボンナノチューブの製品開発企業。 172
表79. 複合材料へのナノカーボン材料の組み込み手法。 173
表80. 導電性複合材料への導入手法。 174
表81. 導電性プラスチックにCNTを使用した製品。 179
表82. 導電性エポキシ用CNTを製造する企業。 182
表83. 繊維系複合材料用添加剤におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 182
表84. 繊維系ポリマー複合材料添加剤におけるCNTの技術ロードマップ。 186
表85. 金属マトリックス複合材料添加剤におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 187
表86. 銅ナノコンポジットの比較。 189
表87. ポリマー添加剤およびエラストマー用カーボンナノチューブの世界市場（2018年～2037年、トン）。 193
表88. ポリマー添加剤およびエラストマー用カーボンナノチューブの製品開発企業。 193
表89. 3Dプリンティングにおけるカーボンナノチューブの市場と用途。 197
表90. 3Dプリンティングにおけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 198
表91. 3Dプリンティング用カーボンナノチューブの開発企業。 198
表92. 接着剤分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 199
表93. 接着剤分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 200
表94. 接着剤用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 201
表95. 接着剤用カーボンナノチューブの製品開発企業。 202
表96. 航空宇宙分野におけるカーボンナノチューブの市場および用途。 202
表97. 航空宇宙分野におけるカーボンナノチューブの用途。 203
表98. 航空宇宙分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 204
表99. 航空宇宙分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 205
表100. 航空宇宙分野向けカーボンナノチューブの開発企業。 205
表101. ウェアラブル・フレキシブルエレクトロニクスおよびディスプレイ分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 207
表102. ウェアラブルエレクトロニクスおよびディスプレイ分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ評価表。 210
表103. 透明導電性フィルム（TCF）市場の概要。 211
表104. メーカー別CNT透明導電性フィルム。 213
表105. ITO代替材料の比較。 215
表106. ウェアラブル電子機器およびディスプレイにおけるカーボンナノチューブの需要、2018年～2037年（トン）。 215
表107. エレクトロニクス向けカーボンナノチューブの開発企業。 216
表108. トランジスタおよび集積回路におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 217
表109. トランジスタおよび集積回路におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 219
表110. トランジスタおよび集積回路におけるカーボンナノチューブの需要（2018年～2037年）。 220
表111. トランジスタおよび集積回路向けカーボンナノチューブの製品開発企業。 220
表112. メモリデバイスにおけるカーボンナノチューブの市場と用途。 221
表113. メモリデバイスにおけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ評価表。 223
表114. メモリデバイス向けカーボンナノチューブの需要（2018年～2037年）。 224
表115. メモリデバイス向けカーボンナノチューブの製品開発企業。 224
表116. ゴムおよびタイヤ分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 227
表117. ゴム・タイヤ分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ評価表。 231
表118. ゴムおよびタイヤ用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 231
表119. ゴム・タイヤ分野におけるカーボンナノチューブ製品開発企業。 232
表120. 自動車分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 233
表121. 自動車分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 235
表122. 自動車分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年 236
表123. 自動車市場におけるカーボンナノチューブ製品開発企業。 237
表124. 導電性インク用カーボンナノチューブの市場と用途。 238
表125. 導電性インクの特性比較。 240
表126. 導電性インクにおけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 240
表127. 導電性インク用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 241
表128. 導電性インク用カーボンナノチューブの製品開発企業。 241
表129. 建設分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 243
表130. セメント用カーボンナノチューブ。 244
表131. アスファルト・ビチューメン用カーボンナノチューブ。 245
表132. CNTコンクリートの持続可能性指標。 247
表133. 環境影響分析。 248
表134. 荷重分布特性。 250
表135. 建設分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 251
表136. 建設分野におけるカーボンナノチューブ製品開発企業。 251
表137. ろ過分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 252
表138. CNT膜と他の膜技術との比較 254
表139. ろ過分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 255
表140. ろ過分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 256
表141. ろ過分野におけるカーボンナノチューブ関連企業。 256
表142. 燃料電池分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 257
表143. カーボンナノチューブと比較した各種触媒担体の電気伝導度。 259
表144. 燃料電池におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 260
表145. 燃料電池におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 260
表146. 燃料電池用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 261
表147. 燃料電池用カーボンナノチューブの製品開発企業。 261
表148. ライフサイエンスおよび医療分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 262
表149. ライフサイエンスおよび生物医学分野におけるカーボンナノチューブの応用。 265
表150. 薬物送達におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 267
表151. イメージングおよび診断分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 267
表 152. 医療用インプラントにおけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 268
表 153. 医療用バイオセンサーにおけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 269
表154. 創傷ケア分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 269
表155. ライフサイエンスおよび医療分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 270
表156. ライフサイエンスおよび生物医学分野におけるカーボンナノチューブ製品開発企業。 270
表157. 潤滑剤用カーボンナノチューブの市場と用途。 272
表158. ナノ材料を用いた潤滑剤製品。 273
表159. 潤滑油におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 274
表160. 潤滑剤用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 275
表161. 潤滑油用カーボンナノチューブの製品開発企業。 275
表162. 石油・ガス分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 277
表163. 石油・ガス分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 279
表164. 石油・ガス分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 280
表165. 石油・ガス向けカーボンナノチューブの製品開発企業。 280
表166. 塗料・コーティング分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 281
表167. カーボンナノチューブコーティングの市場。 284
表168. 塗料およびコーティング分野におけるカーボンナノチューブのスコアカード。 288
表169. 塗料・コーティング分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 289
表170. 塗料・コーティング用カーボンナノチューブの製品開発企業。 290
表171. 太陽光発電分野におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 291
表172. 太陽光発電分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 293
表173. 太陽光発電分野におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 293
表174. 太陽光発電用カーボンナノチューブの開発企業。 294
表175. センサー用カーボンナノチューブの市場と用途。 295
表176. センサー分野におけるカーボンナノチューブの応用例。 297
表177. センサー分野におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 300
表178. センサー用カーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 301
表179. センサー用カーボンナノチューブの製品開発企業。 302
表180. スマートテキスタイルおよび電子テキスタイルにおけるカーボンナノチューブの市場と用途。 302
表181. ナノ材料の使用によって繊維産業にもたらされる望ましい機能特性。 304
表182. スマートテキスタイルおよび電子テキスタイルにおけるカーボンナノチューブの応用。 305
表183. スマートテキスタイルおよびアパレルにおけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 306
表184. スマート・エレクトロニクス繊維におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 306
表185. スマート・エレクトロニクス繊維分野におけるカーボンナノチューブ製品開発企業。 307
表186. TIMsに用いられる一般的な金属、炭素、セラミック充填材の熱伝導率（κ）。 309
表 187. CNT 系ポリマー複合材料の熱伝導率。 309
表188. 充填剤別の熱伝導率。 310
表189. 熱界面材料（TIM）におけるカーボンナノチューブの市場と用途。 313
表190. 熱界面材料（TIM）におけるカーボンナノチューブの技術ロードマップ。 314
表191. 熱界面材料におけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 315
表192. 電力ケーブルにおけるカーボンナノチューブの市場と用途。 315
表193. 2037年までの電力ケーブル用カーボンナノチューブの技術ロードマップ。 316
表194. カーボンナノチューブ紙の特性。 408
表195. Chasm社のSWCNT製品。 420
表196. Thomas Swan社のSWCNT生産状況。 435
表197. SWCNTの元生産業者。 437
表198. SWCNTの販売業者。 438
図一覧
図1. 市場別カーボンナノチューブの市場需要、2018年～2037年（メトリックトン）。 34
図2. SWCNTの市場需要予測（メトリックトン）、2018年～2037年。 38
図3. 多層カーボンナノチューブ（MWCNT）の模式図。 63
図4. 単層カーボンナノチューブの模式図。 64
図5. ゼオン株式会社が開発したTIMシート。 65
図6. 二層カーボンナノチューブ束の断面顕微鏡写真およびモデル。 67
図7. 垂直配向カーボンナノチューブ。 69
図8. 水処理に使用される垂直配向カーボンナノチューブ（VACNT）膜の模式図。 69
図9. FWNTのTEM像。 74
図10. カーボンナノホーンの模式図。 75
図11. カーボンオニオンのTEM画像。 76
図12. 窒化ホウ素ナノチューブ（BNNT）の模式図。交互に配列するB原子とN原子は、それぞれ青と赤で示されている。 77
図13. 溶液法およびドライ法におけるCNT薄膜形成からデバイス作製までのプロセスフローチャート。 91
図14. カーボンナノチューブ合成に用いられる手法の模式図（a）アーク放電（b）化学気相成長（c）レーザーアブレーション（d）炭化水素炎。 94
図15. CNTのアーク放電プロセス。 95
図16. 熱CVD法の模式図。 96
図17. プラズマCVD法の模式図。 96
図18. CoMoCAT®プロセス。 98
図19. カーボンナノチューブの火炎合成の模式図（a）予混合火炎（b）向流拡散火炎（c）同流拡散火炎（d）逆拡散火炎。 101
図20. レーザーアブレーション合成の模式図。 101
図21. 電気化学的CO₂還元生成物。 107
図22. メタン熱分解プロセスフロー図（PFD）。 112
図23. アミン系吸収技術。 115
図24. 圧力スイング吸収技術。 118
図25. 膜分離技術。 119
図26. リチウムイオン電池の性能と技術の沿革。 137
図27. 各種充電式電池の理論エネルギー密度。 145
図28. プリント型1.5V電池。 146
図29. フレキシブルリチウムイオン電池の材料と設計構造。 146
図30. LiBESTフレキシブル電池。 147
図31. 伸縮性リチウムイオン電池（LIB）の構造模式図。 147
図32. フレキシブルディスプレイに組み込まれたカーボンナノチューブ。 148
図33. 2018年～2037年の電池用カーボンナノチューブの需要（トン）。 160
図34. (A) 従来のスーパーキャパシタと比較したフレキシブル・スーパーキャパシタの概略図。 170
図35. スーパーキャパシタにおけるカーボンナノチューブの需要（トン）、2018年～2037年。 171
図36. カーボンナノチューブ複合材オーバーラップ圧力容器（COPV）。 178
図37. CSCNT強化プリプレグ。 194
図38. Mechnano社のCNT ESD樹脂を用いて3Dプリントされた部品。 196
図39. HeatCoat技術の概略図。 205
図40. 社製Veeloカーボンナノチューブシート。 207
図41. CNTを組み込んだ薄膜トランジスタ。 221
図42. カーボンナノチューブ（CNT）を用いたNRAMチップ。 225
図43. Strategic Elements社の透明ガラス実証機。 225
図44. ZEONのタイヤ。 230
図45. 放熱シートとしてのCNTの模式図。 237
図46. ナノチューブインク 242
図47. コンクリートにおけるナノフィラーと補足セメント系材料および骨材との比較。 243
図48. CARESTREAM DRX-Revolution Nano モバイルX線システム。 271
図49. CSCNT強化プリプレグ。 290
図50. Suntech/TCNTナノチューブフレームモジュール 294
図51. AerNos社製CNTベースのガスセンサー。 298
図52. SmartNanotubes社製CNTベースのガスセンサー。 299
図53. （左から右へ）市販のヒートシンク表面を徐々に高倍率で撮影したもので、表面を粗くしている加工痕が見られ、熱伝導インターフェース材料が必要であることがわかる。 308
図54. フリップチップパッケージで使用される熱界面材料の模式図。 308
図55. AWN Nanotech社の雨水収集プロトタイプ。 321
図56. LiDAR用大型透明ヒーター。 335
図57. Carbonics, Inc.のカーボンナノチューブ技術。 341
図58. フジ社のカーボンナノチューブ製品。 351
図59. カップスタッキング型カーボンナノチューブの模式図。 354
図60. CSCNT複合材料の分散液。 354
図61. ステージ遅延が10ナノ秒未満のフレキシブルCNT-CMOS集積回路。 358
図62. 高圧ガス工業株式会社のCNT製品。 363
図63. 半固体リチウム硫黄電池技術を採用したLi-S Energy社製20層電池セル。 368
図64. カーボンナノチューブで改質されたMECHnano社の放射線硬化性樹脂を用いて作製された試験片。 370
図65. NAWACap。 380
図66. ハイブリッドバッテリー駆動の電動バイクコンセプト。 380
図67. 炭素繊維複合材に組み込まれたNAWAStitch。 381
図68. SWCNH製造用3室システムの模式図。 382
図69. カーボンナノブラシのTEM画像。 383
図70. CNTフィルム。 386
図71. 新光カーボンナノチューブTIM製品。 398
図72. ゼオン社のVBシリーズTIM。 416
図73. フォイル上に垂直配向したCNT、両面コーティング。 418
図74. CoMoCATプロセスを用いて単壁カーボンナノチューブ（SWNT）の生成をスケールアップできる流動層反応器の模式図。 421
図75. カーボンナノチューブ塗料製品。 425
図76. MEIJO eDIPS製品。 426
図77. HiPCO®リアクター。 429
図78. Smell iX16マルチチャンネルガス検知チップ。 433
図79. Smell Inspector。 433
図80. 東レのCNFプリント型RFID。 436
図81. カーボンナノチューブ粘着シートの内部構造。 440
図82. カーボンナノチューブ粘着シート。 441
Summary
The global carbon nanotube (CNT) market has moved decisively from speculative promise to commercial reality. After an early period of over-optimistic projections, premature capacity expansion and subsequent industry consolidation, the market now rests on genuine applications with clear value propositions, matured supply chains and dramatically lower production costs. This expansion is driven overwhelmingly by one application: conductive additives for lithium-ion batteries. As electric-vehicle production and grid-scale energy storage scale up, CNTs — which deliver higher conductivity than carbon black while allowing less additive to be used — have become standard in EV and energy-storage cells, anchoring durable, recurring demand.
Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) dominate both value and volume. Their economics have been transformed by fluidized-bed catalytic CVD and aggressive Chinese scale-up, and China now produces the overwhelming majority of global CNT powder. Competition among players, combined with continuous process improvement, has pushed MWCNTs firmly into cost-sensitive, high-volume applications. Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) represent the fastest-growing and highest-value segment. OCSiAl remains the dominant producer, scaling its European capacity toward silicon-anode, solid-state and high-power battery chemistries. As costs have fallen, SWCNTs have opened applications in transparent conductors, elastomers, electronics and premium energy storage that were previously uneconomical.
Geographically, Asia-Pacific consumes the majority of global volume, reflecting its concentration of battery manufacturing, while North America and Europe focus on higher-value and specialty grades, often competing on technical support and application development rather than tonnage. Beyond batteries, polymer composites form the second-largest sector, with electronics, thermal-interface materials, construction, coatings, automotive and aerospace providing durable secondary demand.
Challenges persist: homogeneous dispersion, batch-to-batch consistency, chirality control for SWCNT electronics, residual safety perceptions linked to fibre morphology, and intense competition from carbon black, silicon, graphene and other materials. Nevertheless, with validated applications, maturing supply chains, falling costs and emerging sustainable synthesis routes — including CO₂-derived and waste-upcycled production — carbon nanotubes are transitioning from specialty nanomaterials to essential industrial components. Their transformative potential, recognised since their discovery, is finally being realised across electrification, advanced manufacturing and next-generation electronics worldwide.
The Global Carbon Nanotubes Market 2027–2037 provides an indepth assessment of this market. Carbon nanotubes have followed an uneven path to commercialisation. Early expectations of rapid, broad adoption were not met, and the sector passed through a period of consolidation in which several producers reduced or closed capacity. The current position is more soundly based. A limited number of applications now have clear, validated value propositions, production processes have matured, and unit costs have fallen substantially from their early levels. The report assesses this landscape without assuming that recent momentum will necessarily be sustained at the same pace across all segments.
Demand is concentrated. Conductive additives for lithium-ion batteries account for the majority of consumption, and the report gives particular attention to this dependency and the risks it carries, including exposure to a single downstream industry and to shifts in battery chemistry. Multi-walled carbon nanotubes remain the dominant product by volume and value, while single-walled carbon nanotubes occupy a smaller, higher-value position where cost and consistency continue to constrain uptake. Double-walled, few-walled, thin-walled and vertically aligned variants, together with carbon nanohorns, carbon onions and boron nitride nanotubes, are treated as specialised categories at earlier stages of development. The report reviews the main production routes and their relative maturity, the principal producers and their stated capacity plans, the regulatory and safety context, the patent landscape and pricing trends. Adoption is examined across a broad range of end-use markets. Persistent barriers are addressed directly, including dispersion, batch-to-batch consistency, chirality control for electronic applications, safety perception, and competition from established materials such as carbon black, silicon, carbon fibre and graphene.
Forecasts are presented with stated assumptions and should be read as indicative rather than definitive, particularly for the less mature segments and the later years of the period. The report's purpose is to provide a realistic basis for assessment: carbon nanotubes are transitioning from specialty materials toward wider industrial use, but the rate and breadth of that transition remain subject to technical, commercial and regulatory uncertainty.
Report contents include:
Table of Contents
1 EXECUTIVE SUMMARY 24
1.1 The global market for carbon nanotubes 25
1.1.1 Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) 26
1.1.1.1 Applications 27
1.1.1.2 Main market players 30
1.1.1.3 MWCNT production capacities, current and planned 30
1.1.1.4 Target market for producers 31
1.1.1.5 Market demand for carbon nanotubes by market 32
1.1.2 Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) 34
1.1.2.1 Applications 35
1.1.2.2 Production capacities current and planned 36
1.1.2.3 Global SWCNT market consumption 37
1.1.3 Double, Few and Thin-Walled CNTs 38
1.2 Market Outlook 2026 and beyond 39
1.3 Commercial CNT-based products 41
1.4 Market Challenges 43
1.5 CNTs Market Analysis 45
1.5.1 Manufacturing Landscape: From Laboratory to Industrial Scale 45
1.5.2 Market Dynamics: Supply, Demand, and Competitive Forces 46
1.5.3 Energy Storage: The Catalyst for Market Transformation 46
1.5.4 Polymer Enhancement: Multifunctional Material Solutions 47
1.5.5 Emerging Applications 48
1.5.6 Competitive Dynamics 50
1.5.7 Technology Roadmap and Future Developments 51
1.5.8 Challenges and Limitations: Addressing Market Barriers 52
1.5.9 Market Evolution and Growth Projections 53
1.5.10 Leading Industry Players 53
1.6 CNT Pricing 55
2 OVERVIEW OF CARBON NANOTUBES 58
2.1 Properties 58
2.2 Comparative properties of CNTs 60
2.3 Carbon nanotube materials 60
2.3.1 Variations within CNTs 60
2.3.2 High Aspect Ratio CNTs 61
2.3.3 Dispersion technology 62
2.3.4 Multi-walled nanotubes (MWCNT) 62
2.3.4.1 Properties 63
2.3.4.2 Applications 63
2.3.5 Single-wall carbon nanotubes (SWCNT) 64
2.3.5.1 Properties 64
2.3.5.2 Applications 65
2.3.5.3 Comparison between MWCNTs and SWCNTs 67
2.3.6 Double-walled carbon nanotubes (DWNTs) 67
2.3.6.1 Properties 67
2.3.6.2 Applications 67
2.3.7 Vertically aligned CNTs (VACNTs) 68
2.3.7.1 Properties 68
2.3.7.2 Synthesis of VACNTs 69
2.3.7.3 Applications 70
2.3.7.4 VA-CNT Companies 72
2.3.8 Few-walled carbon nanotubes (FWNTs) 73
2.3.8.1 Properties 73
2.3.8.2 Applications 74
2.3.9 Carbon Nanohorns (CNHs) 74
2.3.9.1 Properties 74
2.3.9.2 Applications 75
2.3.10 Carbon Onions 75
2.3.10.1 Properties 75
2.3.10.2 Applications 76
2.3.11 Boron Nitride nanotubes (BNNTs) 77
2.3.11.1 Properties 77
2.3.11.2 Manufacturing 78
2.3.11.3 Pricing 80
2.3.11.4 Applications 80
2.3.11.5 Companies 82
2.4 Intermediate products 83
2.4.1 Definitions 83
2.4.2 CNT Sheets 83
2.4.2.1 Overview 83
2.4.2.2 Applications 84
2.4.2.3 Market players 85
2.4.3 CNT Yarns 86
2.4.3.1 Overview 86
2.4.3.2 Properties 86
2.4.3.3 Applications 89
2.4.3.4 Manufacturing Methods 90
2.4.3.5 Market players 90
2.4.4 CNT Films 90
2.4.5 CNT Paper/Mats 91
2.4.6 CNT Coatings/Inks 91
2.4.7 CNT Array Strips 92
3 CARBON NANOTUBE SYNTHESIS AND PRODUCTION 92
3.1 Arc discharge synthesis 95
3.2 Chemical Vapor Deposition (CVD) 95
3.2.1 Thermal CVD 96
3.2.2 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 96
3.2.3 Emerging processes 96
3.3 High-pressure carbon monoxide synthesis 97
3.3.1 High Pressure CO (HiPco) 97
3.3.2 CoMoCAT 98
3.4 Combustion synthesis 98
3.5 Fluidized-bed CVD (FBCVD) 99
3.6 Floating-catalyst CVD / aerosol CVD (FCCVD) 99
3.7 Controlled growth of SWCNTs 99
3.8 Hybrid CNTs 100
3.9 Flame synthesis 100
3.10 Laser ablation synthesis 101
3.11 Vertically aligned nanotubes production 101
3.12 Silane solution method 102
3.13 Water-assisted "super-growth" CVD and eDIPS 102
3.14 Molten-salt CO₂ electrolysis (electrochemical synthesis) 102
3.15 Thermal-plasma / plasma-torch synthesis 103
3.16 Catalytic pyrolysis and feedstock upcycling 103
3.17 By-products from carbon capture 106
3.17.1 CO2 derived products via electrochemical conversion 106
3.17.2 CNTs from green or waste feedstock 109
3.17.3 Advanced carbons from green or waste feedstocks 109
3.17.4 Captured CO₂as a CNT feedstock 110
3.17.5 Electrolysis in molten salts 111
3.17.6 Methane pyrolysis 111
3.17.7 Carbon separation technologies 112
3.17.7.1 Absorption capture 113
3.17.7.2 Adsorption capture 116
3.17.7.3 Membranes 118
3.17.8 Producers 120
3.18 Advantages and disadvantages of CNT synthesis methods 120
4 REGULATIONS 122
4.1 Regulation and safety of CNTs 122
4.2 Global regulations 122
4.3 Global Regulatory Bodies for Nanomaterials 123
4.4 Harmonized Classification of MWCNTs 124
4.5 Gaps in the Current Regulations 124
4.6 CNT Safety and Exposure 125
5 CARBON NANOTUBES PATENTS 128
6 CARBON NANOTUBES PRICING 131
6.1 MWCNTs 131
6.2 SWCNTs and FWCNTs 131
7 MARKETS FOR CARBON NANOTUBES 133
7.1 ENERGY STORAGE: BATTERIES 133
7.1.1 Market overview 133
7.1.2 The global energy storage market 135
7.1.3 Types of lithium battery 136
7.1.4 Li-ion performance and technology timeline 137
7.1.5 Cell energy 137
7.1.6 Applications 138
7.1.6.1 Carbon Nanotubes in Li-ion Batteries 139
7.1.6.2 CNTs in Lithium–sulfur (Li–S) batteries 143
7.1.6.3 CNTs in Nanomaterials in Sodium-ion batteries 144
7.1.6.4 CNTs in Nanomaterials in Lithium-air batteries 145
7.1.6.5 CNTs in Flexible and stretchable batteries 145
7.1.7 Conductive Additive Mechanisms 149
7.1.8 Electron transport enhancement 149
7.1.9 Interface engineering 150
7.1.10 Stability mechanisms 150
7.1.11 Improved performance at higher C-rate 151
7.1.12 Carbon nanotube mechanical properties 151
7.1.13 Dispersion quality 152
7.1.14 Hybrid Conductive Carbon Materials 152
7.1.15 Silicon anode implementation 153
7.1.16 SWCNTs 154
7.1.17 Manufacturing Integration 155
7.1.17.1 Process optimization 155
7.1.17.2 Quality control 156
7.1.17.3 Scale-up challenges 156
7.1.18 Cost-Performance Analysis 157
7.1.18.1 Cost comparison with alternatives 157
7.1.18.2 Value proposition 157
7.1.19 Performance benefits quantification 158
7.1.20 Technology benchmarking 158
7.1.21 Technology pathways 158
7.1.22 Global market, historical and forecast to 2037 159
7.1.22.1 Revenues 159
7.1.22.2 Tons 159
7.1.23 Product developers 160
7.2 ENERGY STORAGE: SUPERCAPACITORS 162
7.2.1 Market overview 162
7.2.2 Supercapacitors overview 163
7.2.3 Supercapacitors vs batteries 164
7.2.4 Supercapacitor technologies 164
7.2.5 Benefits 166
7.2.6 Challenges 166
7.2.7 Applications 167
7.2.7.1 CNTs in Supercapacitor electrodes 167
7.2.7.2 CNTs in Flexible and stretchable supercapacitors 170
7.2.8 Technology pathways 170
7.2.9 Global market in tons, historical and forecast to 2037 171
7.2.10 Product developers 171
7.3 POLYMER ADDITIVES AND ELASTOMERS 172
7.3.1 Market overview 172
7.3.2 Nanocarbons in polymer composites 172
7.3.3 Incorporating CNTs in composites 173
7.3.4 Conductive composites 174
7.3.4.1 MWCNTs 175
7.3.4.2 Applications 176
7.3.4.3 Products 179
7.3.4.4 Properties 180
7.3.4.5 Conductive epoxy 181
7.3.5 Fiber-based polymer composite parts 182
7.3.5.1 Technology pathways 186
7.3.5.2 Applications 186
7.3.6 Metal-matrix composites 187
7.3.6.1 CNT copper composites 188
7.3.7 Elastomers 191
7.3.7.1 Carbon nanotube integration 192
7.3.7.2 Silicone elastomers 192
7.3.8 Global market in tons, historical and forecast to 2037 192
7.3.9 Product developers 193
7.4 3D PRINTING 196
7.4.1 Market overview 196
7.4.2 Applications 196
7.4.3 Global market in tons, historical and forecast to 2037 198
7.4.4 Product developers 198
7.5 ADHESIVES 199
7.5.1 Market overview 199
7.5.2 Applications 199
7.5.3 Technology pathways 200
7.5.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 201
7.5.5 Product developers 202
7.6 AEROSPACE 202
7.6.1 Market overview 202
7.6.2 Applications 203
7.6.3 Technology pathways 204
7.6.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 204
7.6.5 Product developers 205
7.7 ELECTRONICS 207
7.7.1 WEARABLE & FLEXIBLE ELECTRONICS AND DISPLAYS 207
7.7.1.1 Market overview 207
7.7.1.2 Technology pathways 209
7.7.1.3 Applications 210
7.7.1.4 Global market, historical and forecast to 2037 215
7.7.1.5 Product developers 216
7.7.2 TRANSISTORS AND INTEGRATED CIRCUITS 216
7.7.2.1 Market overview 216
7.7.2.2 Applications 218
7.7.2.3 Technology pathways 219
7.7.2.4 Global market, historical and forecast to 2037 220
7.7.2.5 Product developers 220
7.7.3 MEMORY DEVICES 221
7.7.3.1 Market overview 221
7.7.3.2 Technology pathways 223
7.7.3.3 Global market in tons, historical and forecast to 2037 224
7.7.3.4 Product developers 224
7.8 QUANTUM COMPUTING 226
7.8.1 CNTs in Quantum computers 226
7.8.2 CNT qubits 226
7.9 RUBBER AND TIRES 227
7.9.1 Market overview 227
7.9.2 Applications 228
7.9.2.1 Rubber additives 229
7.9.2.2 Sensors 230
7.9.3 Technology pathways 230
7.9.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 231
7.9.5 Product developers 232
7.10 AUTOMOTIVE 233
7.10.1 Market overview 233
7.10.2 Applications 235
7.10.3 Technology pathways 235
7.10.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 236
7.10.5 Product developers 237
7.11 CONDUCTIVE INKS 238
7.11.1 Market overview 238
7.11.2 Applications 239
7.11.3 Technology pathways 240
7.11.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 241
7.11.5 Product developers 241
7.12 CONSTRUCTION 243
7.12.1 Market overview 243
7.12.2 Technology pathways 243
7.12.3 Applications 244
7.12.3.1 Cement 244
7.12.3.2 Asphalt bitumen 245
7.12.3.3 Green Construction 246
7.12.3.4 Concrete Strengthening Mechanisms 249
7.12.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 251
7.12.5 Product developers 251
7.13 FILTRATION 252
7.13.1 Market overview 252
7.13.2 Applications 255
7.13.3 Technology pathways 255
7.13.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 255
7.13.5 Product developers 256
7.14 FUEL CELLS 257
7.14.1 Market overview 257
7.14.2 Applications 260
7.14.3 Technology pathways 260
7.14.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 261
7.14.5 Product developers 261
7.15 LIFE SCIENCES AND MEDICINE 262
7.15.1 Market overview 262
7.15.2 Applications 265
7.15.3 Technology pathways 266
7.15.3.1 Drug delivery 266
7.15.3.2 Imaging and diagnostics 267
7.15.3.3 Implants 268
7.15.3.4 Medical biosensors 268
7.15.3.5 Woundcare 269
7.15.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 270
7.15.5 Product developers 270
7.16 LUBRICANTS 272
7.16.1 Market overview 272
7.16.2 Applications 274
7.16.3 Technology pathways 274
7.16.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 275
7.16.5 Product developers 275
7.17 OIL AND GAS 277
7.17.1 Market overview 277
7.17.2 Applications 278
7.17.3 Technology pathways 279
7.17.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 279
7.17.5 Product developers 280
7.18 PAINTS AND COATINGS 281
7.18.1 Market overview 281
7.18.2 Applications 287
7.18.2.1 Anti-corrosion coatings 287
7.18.2.2 Conductive coatings 287
7.18.2.3 EMI Shielding 288
7.18.3 Technology pathways 288
7.18.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 289
7.18.5 Product developers 290
7.19 PHOTOVOLTAICS 291
7.19.1 Technology pathways 292
7.19.2 Global market in tons, historical and forecast to 2037 293
7.19.3 Product developers 294
7.20 SENSORS 295
7.20.1 Market overview 295
7.20.2 Applications 297
7.20.2.1 Gas sensors 297
7.20.2.2 Printed humidity sensors 299
7.20.2.3 LiDAR sensors 299
7.20.2.4 Oxygen sensors 300
7.20.3 Technology pathways 300
7.20.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 301
7.20.5 Product developers 301
7.21 SMART AND ELECTRONIC TEXTILES 302
7.21.1 Market overview 302
7.21.2 Applications 305
7.21.3 Technology pathways 305
7.21.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 306
7.21.5 Product developers 307
7.22 THERMAL INTERFACE MATERIALS 307
7.22.1 Market overview 307
7.22.2 Carbon-based TIMs 310
7.22.2.1 VACNT TIMs 311
7.22.2.2 MWCNTs 312
7.22.2.3 SWCNTS 313
7.22.2.4 Boron Nitride nanotubes (BNNTs) 313
7.22.3 Technology pathways 314
7.22.4 Global market in tons, historical and forecast to 2037 314
7.23 POWER CABLES 315
7.23.1 Market overview 315
7.23.2 Technology pathways 316
8 COMPANY PROFILES: MULTI-WALLED CARBON NANOTUBES 318 (141 company profiles) 9 COMPANY PROFILES: SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES 420 (17 company profiles)
10 COMPANY PROFILES: OTHER TYPES (Boron Nitride nanotubes, double-walled nanotubes etc.) 439 (5 company profiles)
11 RESEARCH METHODOLOGY 443
12 REFERENCES 444
List of Tables/Graphs
List of Tables
Table 1. Applications of MWCNTs and TRL. 27
Table 2. Annual Production Capacity of Key MWCNT Producers in 2026 (Metric Tons) 31
Table 3. Market demand for carbon nanotubes by market, 2018 -2037 (metric tons). 33
Table 4: Markets, applications and TRL - Single-Walled Carbon Nanotubes. 35
Table 5. Annual production capacity of SWCNT producers, 2026 37
Table 6. SWCNT market demand forecast (metric tons), 2018 -2037. 37
Table 7. Double-, Few- and Thin-Walled CNTs: applications and TRL 39
Table 8. All nanotube types: market opportunities and maturity 40
Table 9. Classification of Commercialized CNTs. 41
Table 10. Commercial CNT Products by Application Sector. 42
Table 11. Carbon nanotubes market challenges— by nanotube type 44
Table 12. Emerging applications 49
Table 13. Technology roadmap and future developments 51
Table 14.CNT Pricing: SWCNTs, FWCNTs, MWCNTs. 56
Table 15. Regional pricing dynamics. 56
Table 16. Typical properties of SWCNT and MWCNT. 58
Table 17. Properties of carbon nanotubes. 59
Table 18. Properties of CNTs and comparable materials. 60
Table 19. Markets, benefits and applications of MWCNTs 63
Table 20. Markets, benefits and applications of Single-Walled Carbon Nanotubes. 65
Table 21. Comparison between single-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes. 67
Table 22. Double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) Applications, Benefits and TRL. 68
Table 23. Markets and applications for vertically aligned carbon nanotubes (VA-CNTs). 70
Table 24. VA-CNT Companies 72
Table 25. Markets and applications for Few-walled carbon nanotubes (FWNTs) 74
Table 26. Markets and applications for carbon nanohorns. 75
Table 27. Markets and applications for carbon onions. 76
Table 28. Comparative properties of BNNTs and CNTs. 78
Table 29. Markets and applications for BNNTs. 81
Table 30. BNNT companies. 82
Table 31. Definition of CNT Intermediate Products. 83
Table 32. Applications of CNT Sheets. 84
Table 33. CNT sheets market players. 85
Table 34. CNT-Yarn Manufacturing Methods. 90
Table 35. Comparison of approaches for CNT synthesis. 93
Table 36. SWCNT synthesis methods. 94
Table 37. Comparative table of all CNT synthesis methods 103
Table 38. CO2 derived products via electrochemical conversion-applications, advantages and disadvantages. 107
Table 39. CNTs from green or waste feedstock. 109
Table 40. Advanced carbons from green or waste feedstocks. 110
Table 41. Main capture processes and their separation technologies. 112
Table 42. Absorption methods for CO2 capture overview. 113
Table 43. Commercially available physical solvents used in CO2 absorption. 115
Table 44. Adsorption methods for CO2 capture overview. 116
Table 45. Membrane-based methods for CO2 capture overview. 118
Table 46. Companies producing CNTs Made from Green/Waste Feedstock. 120
Table 47. Advantages and disadvantages of CNT synthesis methods 120
Table 48. Global regulations for nanomaterials. 123
Table 49. CNT Safety and Exposure. 127
Table 50. MWCNT patents filed 2007-2026. 128
Table 51. SWCNT Patents Filed 2007-2024. 129
Table 52. Example MWCNTs and BNNTs pricing, by producer. 131
Table 53. SWCNTs and FWCNTs pricing. 131
Table 54. Market and applications for carbon nanotubes in batteries. 133
Table 55. Types of lithium battery. 136
Table 56. Battery technology comparison. 137
Table 57. Applications of carbon nanotubes in batteries. 138
Table 58. Electrochemical performance of nanomaterials in LIBs. 139
Table 59. Li-ion cathode benchmark. 140
Table 60. Performance comparison by popular cathode materials. 141
Table 61. Applications in sodium-ion batteries, by nanomaterials type and benefits thereof. 144
Table 62. Cost-performance analysis for CNT battery applications . 157
Table 63. Cost comparison between CNT additives and alternative conductive materials . 157
Table 64. Performance benefits from CNT integration . 158
Technology benchmarking compares CNT performance against alternative conductive additives across multiple criteria relevant to commercial battery applications while considering cost, performance, and manufacturing factors. Table 65. Technology benchmarking. 158
Table 66. Global market in tons, historical and forecast to 2037. 159
Table 67. Global demand for carbon nanotubes in batteries (tons), 2018 -2037. 159
Table 68. Product developers in carbon nanotubes for batteries. 160
Table 69. Market and applications for carbon nanotubes in supercapacitors. 162
Table 70. Supercapacitors vs batteries. 164
Table 71. Supercapacitor technologies. 164
Table 72. Performance of CNT supercapacitors. 165
Table 73. Benefits of CNTs in supercapacitors 166
Table 74. Challenges with the use of CNTs 166
Table 75. Applications for carbon nanotubes in supercapacitors. 167
Table 76. Technology pathways for carbon nanotubes in supercapacitors. 170
Table 77. Demand for carbon nanotubes in supercapacitors (tons), 2018 -2037. 171
Table 78. Product developers in carbon nanotubes for supercapacitors. 172
Table 79. Routes to incorporating nanocarbon material into composites. 173
Table 80. Routes to Electrically Conductive Composites. 174
Table 81. Products that use CNTs in conductive plastics. 179
Table 82. Companies producing CNT in Conductive Epoxy. 182
Table 83. Market and applications for carbon nanotubes in fiber-based composite additives. 182
Table 84. Technology pathways for CNTs in fiber-based polymer composite additives. 186
Table 85. Market and applications for carbon nanotubes in metal matrix composite additives. 187
Table 86. Comparison of Copper Nanocomposites. 189
Table 87. Global market for carbon nanotubes in polymer additives and elastomers 2018 -2037, tons. 193
Table 88. Product developers in carbon nanotubes in polymer additives and elastomers. 193
Table 89. Market and applications for carbon nanotubes in 3D printing. 197
Table 90. Demand for carbon nanotubes in 3-D printing (tons), 2018 -2037. 198
Table 91. Product developers in carbon nanotubes in 3D printing. 198
Table 92. Market and applications for carbon nanotubes in adhesives. 199
Table 93. Technology pathways for carbon nanotubes in adhesives. 200
Table 94. Demand for carbon nanotubes in adhesives (tons), 2018 -2037. 201
Table 95. Product developers in carbon nanotubes for adhesives. 202
Table 96. Market and applications for carbon nanotubes in aerospace. 202
Table 97. Applications of carbon nanotubes in aerospace. 203
Table 98. Technology pathways for carbon nanotubes in aerospace. 204
Table 99. Demand for carbon nanotubes in aerospace (tons), 2018 -2037. 205
Table 100. Product developers in carbon nanotubes for aerospace. 205
Table 101. Market and applications for carbon nanotubes in wearable & flexible electronics and displays. 207
Table 102. Technology pathways scorecard for carbon nanotubes in wearable electronics and displays. 210
Table 103. Transparent Conductive Films (TCFs) Market Overview. 211
Table 104. CNT Transparent Conductive Films by producer. 213
Table 105. Comparison of ITO replacements. 215
Table 106. Demand for carbon nanotubes in wearable electronics and displays, 2018 -2037 (tons). 215
Table 107. Product developers in carbon nanotubes for electronics. 216
Table 108. Market and applications for carbon nanotubes in transistors and integrated circuits. 217
Table 109. Technology pathways for carbon nanotubes in transistors and integrated circuits. 219
Table 110. Demand for carbon nanotubes in transistors and integrated circuits, 2018 -2037. 220
Table 111. Product developers in carbon nanotubes in transistors and integrated circuits. 220
Table 112. Market and applications for carbon nanotubes in memory devices. 221
Table 113. Technology pathways scorecard for carbon nanotubes in memory devices. 223
Table 114. Demand for carbon nanotubes in memory devices, 2018 -2037. 224
Table 115. Product developers in carbon nanotubes for memory devices. 224
Table 116. Market and applications for carbon nanotubes in rubber and tires. 227
Table 117. Technology pathways scorecard for carbon nanotubes in rubber and tires. 231
Table 118. Demand for carbon nanotubes in rubber and tires (tons), 2018 -2037. 231
Table 119. Product developers in carbon nanotubes in rubber and tires. 232
Table 120. Market and applications for carbon nanotubes in automotive. 233
Table 121. Technology pathways for carbon nanotubes in automotive. 235
Table 122. Demand for carbon nanotubes in automotive (tons), 2018 -2037 236
Table 123. Product developers in carbon nanotubes in the automotive market. 237
Table 124. Market and applications for carbon nanotubes in conductive inks. 238
Table 125. Comparative properties of conductive inks. 240
Table 126. Technology pathways for carbon nanotubes in conductive inks. 240
Table 127. Demand for carbon nanotubes in conductive ink (tons), 2018-2037. 241
Table 128. Product developers in carbon nanotubes for conductive inks. 241
Table 129. Technology pathways for carbon nanotubes in construction. 243
Table 130. Carbon nanotubes for cement. 244
Table 131. Carbon nanotubes for asphalt bitumen. 245
Table 132. CNT-concrete sustainability metrics. 247
Table 133. Environmental Impact Analysis. 248
Table 134. Load Distribution Properties . 250
Table 135. Demand for carbon nanotubes in construction (tons), 2018 -2037. 251
Table 136. Carbon nanotubes product developers in construction. 251
Table 137. Market and applications for carbon nanotubes in filtration. 252
Table 138. Comparison of CNT membranes with other membrane technologies 254
Table 139. Technology pathways for carbon nanotubes in filtration. 255
Table 140. Demand for carbon nanotubes in filtration (tons), 2018 -2037. 256
Table 141. Carbon nanotubes companies in filtration. 256
Table 142. Market and applications for carbon nanotubes in fuel cells. 257
Table 143. Electrical conductivity of different catalyst supports compared to carbon nanotubes. 259
Table 144. Markets and applications for carbon nanotubes in fuel cells. 260
Table 145. Technology pathways for carbon nanotubes in fuel cells. 260
Table 146. Demand for carbon nanotubes in fuel cells (tons), 2018 -2037. 261
Table 147. Product developers in carbon nanotubes for fuel cells. 261
Table 148. Market and applications for carbon nanotubes in life sciences and medicine. 262
Table 149. Applications of carbon nanotubes in life sciences and biomedicine. 265
Table 150. Technology pathways for carbon nanotubes in drug delivery. 267
Table 151. Technology pathways for carbon nanotubes in imaging and diagnostics. 267
Table 152. Technology pathways for carbon nanotubes in medical implants. 268
Table 153. Technology pathways for carbon nanotubes in medical biosensors. 269
Table 154. Technology pathways for carbon nanotubes in woundcare. 269
Table 155. Demand for carbon nanotubes in life sciences and medical (tons), 2018 -2037. 270
Table 156. Product developers in carbon nanotubes for life sciences and biomedicine. 270
Table 157. Market and applications for carbon nanotubes in lubricants. 272
Table 158. Nanomaterial lubricant products. 273
Table 159. Technology pathways for carbon nanotubes in lubricants. 274
Table 160. Demand for carbon nanotubes in lubricants (tons), 2018 -2037. 275
Table 161. Product developers in carbon nanotubes for lubricants. 275
Table 162. Market and applications for carbon nanotubes in oil and gas. 277
Table 163. Technology pathways for carbon nanotubes in oil and gas. 279
Table 164. Demand for carbon nanotubes in oil and gas (tons), 2018 -2037. 280
Table 165. Product developers in carbon nanotubes for oil and gas. 280
Table 166. Market and applications for carbon nanotubes in paints and coatings. 281
Table 167. Markets for carbon nanotube coatings. 284
Table 168. Scorecard for carbon nanotubes in paints and coatings. 288
Table 169. Demand for carbon nanotubes in paints and coatings (tons), 2018 -2037. 289
Table 170. Product developers in carbon nanotubes for paints and coatings. 290
Table 171. Market and applications for carbon nanotubes in photovoltaics. 291
Table 172. Technology pathways for carbon nanotubes in photovoltaics. 293
Table 173. Demand for carbon nanotubes in photovoltaics (tons), 2018 -2037. 293
Table 174. Product developers in carbon nanotubes for solar. 294
Table 175. Market and applications for carbon nanotubes in sensors. 295
Table 176. Applications of carbon nanotubes in sensors. 297
Table 177. Technology pathways for carbon nanotubes in sensors. 300
Table 178. Demand for carbon nanotubes in sensors (tons), 2018 -2037. 301
Table 179. Product developers in carbon nanotubes for sensors. 302
Table 180. Market and applications for carbon nanotubes in smart and electronic textiles. 302
Table 181. Desirable functional properties for the textiles industry afforded by the use of nanomaterials. 304
Table 182. Applications of carbon nanotubes in smart and electronic textiles. 305
Table 183. Technology pathways for carbon nanotubes in smart textiles and apparel. 306
Table 184. Demand for carbon nanotubes in smart and electronic textiles. (tons), 2018 -2037. 306
Table 185. Carbon nanotubes product developers in smart and electronic textiles. 307
Table 186. Thermal conductivities (κ) of common metallic, carbon, and ceramic fillers employed in TIMs. 309
Table 187. Thermal conductivity of CNT-based polymer composites. 309
Table 188. Thermal Conductivity By Filler. 310
Table 189. Market and applications for carbon nanotubes in thermal interface materials. 313
Table 190. Technology pathways for carbon nanotubes in TIMs. 314
Table 191. Demand for carbon nanotubes in thermal interface materials (tons), 2018 -2037. 315
Table 192. Market and applications for carbon nanotubes in power cables. 315
Table 193. Technology Pathways for Carbon Nanotubes in Power Cables to 2037. 316
Table 194. Properties of carbon nanotube paper. 408
Table 195. Chasm SWCNT products. 420
Table 196. Thomas Swan SWCNT production. 435
Table 197. Ex-producers of SWCNTs. 437
Table 198. SWCNTs distributors. 438
List of Figures
Figure 1. Market demand for carbon nanotubes by market, 2018 -2037 (metric tons). 34
Figure 2. SWCNT market demand forecast (metric tons), 2018 -2037. 38
Figure 3. Schematic diagram of a multi-walled carbon nanotube (MWCNT). 63
Figure 4. Schematic of single-walled carbon nanotube. 64
Figure 5. TIM sheet developed by Zeon Corporation. 65
Figure 6. Double-walled carbon nanotube bundle cross-section micrograph and model. 67
Figure 7. Vertically Aligned Carbon Nanotubes. 69
Figure 8. Schematic of a vertically aligned carbon nanotube (VACNT) membrane used for water treatment. 69
Figure 9. TEM image of FWNTs. 74
Figure 10. Schematic representation of carbon nanohorns. 75
Figure 11. TEM image of carbon onion. 76
Figure 12. Schematic of Boron Nitride nanotubes (BNNTs). Alternating B and N atoms are shown in blue and red. 77
Figure 13. Process flow chart from CNT thin film formation to device fabrication for solution and dry processes. 91
Figure 14. Schematic representation of methods used for carbon nanotube synthesis (a) Arc discharge (b) Chemical vapor deposition (c) Laser ablation (d) hydrocarbon flames. 94
Figure 15. Arc discharge process for CNTs. 95
Figure 16. Schematic of thermal-CVD method. 96
Figure 17. Schematic of plasma-CVD method. 96
Figure 18. CoMoCAT® process. 98
Figure 19. Schematic for flame synthesis of carbon nanotubes (a) premixed flame (b) counter-flow diffusion flame (c) co-flow diffusion flame (d) inverse diffusion flame. 101
Figure 20. Schematic of laser ablation synthesis. 101
Figure 21. Electrochemical CO₂ reduction products. 107
Figure 22. Methane pyrolysis process flow diagram (PFD). 112
Figure 23. Amine-based absorption technology. 115
Figure 24. Pressure swing absorption technology. 118
Figure 25. Membrane separation technology. 119
Figure 26. Li-ion performance and technology timeline. 137
Figure 27. Theoretical energy densities of different rechargeable batteries. 145
Figure 28. Printed 1.5V battery. 146
Figure 29. Materials and design structures in flexible lithium ion batteries. 146
Figure 30. LiBEST flexible battery. 147
Figure 31. Schematic of the structure of stretchable LIBs. 147
Figure 32. Carbon nanotubes incorporated into flexible display. 148
Figure 33. Demand for carbon nanotubes in batteries (tons), 2018 -2037. 160
Figure 34. (A) Schematic overview of a flexible supercapacitor as compared to conventional supercapacitor. 170
Figure 35. Demand for carbon nanotubes in supercapacitors (tons), 2018 -2037. 171
Figure 36. Carbon nanotube Composite Overwrap Pressure Vessel (COPV). 178
Figure 37. CSCNT Reinforced Prepreg. 194
Figure 38. Parts 3D printed from Mechnano’s CNT ESD resin. 196
Figure 39. HeatCoat technology schematic. 205
Figure 40. Veelo carbon fiber nanotube sheet. 207
Figure 41. Thin film transistor incorporating CNTs. 221
Figure 42. Carbon nanotubes NRAM chip. 225
Figure 43. Strategic Elements’ transparent glass demonstrator. 225
Figure 44. ZEON tires. 230
Figure 45. Schematic of CNTs as heat-dissipation sheets. 237
Figure 46. Nanotube inks 242
Figure 47. Comparison of nanofillers with supplementary cementitious materials and aggregates in concrete. 243
Figure 48. CARESTREAM DRX-Revolution Nano Mobile X-ray System. 271
Figure 49. CSCNT Reinforced Prepreg. 290
Figure 50. Suntech/TCNT nanotube frame module 294
Figure 51. AerNos CNT based gas sensor. 298
Figure 52. SmartNanotubes CNT based gas sensor. 299
Figure 53. (L-R) Surface of a commercial heatsink surface at progressively higher magnifications, showing tool marks that create a rough surface and a need for a thermal interface material. 308
Figure 54. Schematic of thermal interface materials used in a flip chip package. 308
Figure 55. AWN Nanotech water harvesting prototype. 321
Figure 56. Large transparent heater for LiDAR. 335
Figure 57. Carbonics, Inc.’s carbon nanotube technology. 341
Figure 58. Fuji carbon nanotube products. 351
Figure 59. Cup Stacked Type Carbon Nano Tubes schematic. 354
Figure 60. CSCNT composite dispersion. 354
Figure 61. Flexible CNT CMOS integrated circuits with sub-10 nanoseconds stage delays. 358
Figure 62. Koatsu Gas Kogyo Co. Ltd CNT product. 363
Figure 63. Li-S Energy 20-layer battery cell utilising semi-solid state lithium sulfur battery technology. 368
Figure 64. Test specimens fabricated using MECHnano’s radiation curable resins modified with carbon nanotubes. 370
Figure 65. NAWACap. 380
Figure 66. Hybrid battery powered electrical motorbike concept. 380
Figure 67. NAWAStitch integrated into carbon fiber composite. 381
Figure 68. Schematic illustration of three-chamber system for SWCNH production. 382
Figure 69. TEM images of carbon nanobrush. 383
Figure 70. CNT film. 386
Figure 71. Shinko Carbon Nanotube TIM product. 398
Figure 72. VB Series of TIMS from Zeon. 416
Figure 73. Vertically aligned CNTs on foil, double-sided coating. 418
Figure 74. Schematic of a fluidized bed reactor which is able to scale up the generation of SWNTs using the CoMoCAT process. 421
Figure 75. Carbon nanotube paint product. 425
Figure 76. MEIJO eDIPS product. 426
Figure 77. HiPCO® Reactor. 429
Figure 78. Smell iX16 multi-channel gas detector chip. 433
Figure 79. The Smell Inspector. 433
Figure 80. Toray CNF printed RFID. 436
Figure 81. Internal structure of carbon nanotube adhesive sheet. 440
Figure 82. Carbon nanotube adhesive sheet. 441
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