![]() グラフェンと2D材料 2026-2036年:技術、市場、プレーヤーGraphene & 2D Materials 2026-2036: Technologies, Markets, Players 18の主要用途分野における10年間のグラフェン市場予測、データに基づく用途評価、ベンチマーク調査。150社以上の企業へのインタビュー、95社以上の主要企業のプロファイル、10年以上にわたる市場調査 &n... もっと見る
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サマリー
18の主要用途分野における10年間のグラフェン市場予測、データに基づく用途評価、ベンチマーク調査。150社以上の企業へのインタビュー、95社以上の主要企業のプロファイル、10年以上にわたる市場調査
本レポートは、グラフェンおよびその他の2次元材料の技術的・商業的進歩に関する詳細な独自の分析を提供します。
グラフェンやその他のナノ材料に関する調査にIDTechExを利用する理由は?
本レポートは、10年以上にわたる継続的な市場調査の成果です。IDTechExは2011年にCNT、2012年にグラフェンに関するレポートの初版を発表し、それ以来この業界を追跡調査してきました。IDTechExは、市場に関する最も包括的な見解を提供するため、バリューチェーン全体にわたって数百社にインタビューを行ってきた。
IDTechExは、エネルギー貯蔵、複合材料、導電性インク、フレキシブルエレクトロニクスなどのトピックに関する一連の独立したレポートを含め、これらの材料の多くの最終用途市場を幅広く深くカバーしている。最終用途市場に関するこの専門知識により、これらの材料が競合する状況をよりよく理解し、現実的な見通しを提供することができる。
グラフェン:ついに研究室から市場へ
グラフェン関連材料は、独自の誇大曲線を描きながら進展している。商業化は着実に進展しており、IDTechExはグラフェン市場が今後10年間で大きく成長すると予想している。
グラフェン以外の2D材料は?
グラフェン以外の2D材料には、それぞれユニークな特性を持ち、さまざまな商業用途に応用できる可能性を秘めた、新たな2D材料ファミリーが存在する。ほぼすべてが開発の初期段階にある。IDTechExでは、窒化ホウ素、遷移金属ジカルコゲナイド、MXenes、Xenesに焦点を当てた詳細な評価と見通しを提供している。主要な技術的進歩、有望な市場応用、初期段階の商業企業のプロフィール、詳細な洞察がすべてレポート内に含まれている。
他の先端炭素はどうなのか?
ほとんどの用途でグラフェンは添加剤として使用されていることから、競合市場を理解することは不可欠である。カーボンブラックは現存の導電性炭素粉末であり、数多くのグレードがあるが、大量生産が可能なキラー用途が見つかれば、GNPとrGOにとって長期的な未来が開ける可能性がある。このような成熟した分野では、メーカーの数が統合され、世界的なプレゼンスが確立され、利幅が大幅に縮小される。
また、多層および単層カーボンナノチューブの商業的な進展から学ぶべきことも多い。MWCNTは、ニッチで控えめな用途を見出すと、生産能力拡大の時期が早まった。リチウムイオン電池の正極での役割により、大きな収益と次の拡大段階が見え始めたのは、ここ数年のことである。本レポートでは、これらの比較市場を詳細に取り上げます。
本レポートでは、グラフェン産業と 18 の応用分野それぞれについて、重要な市場情報を提供している。これには
グラフェン市場の技術的概要
世界のグラフェンサプライヤーの評価
全体を通しての市場分析
目次1.エグゼクティブサマリーと結論
1.1.グラフェン:アナリストの視点
1.2.グラフェンの概要
1.3.先端炭素の概要
1.4.グラフェンのグレードの違いを理解する
1.5.グラフェンのグレードの違いを理解する
1.6.真のグラフェンを量産している企業はあるのか?
1.7.グラフェンはすべて同じではない
1.8.次世代のグラフェンとは?
1.9.グラフェン産業のハイプカーブ
1.10.グラファイト/CB大手による先端炭素市場への参入
1.11.知的財産(IP)
1.12.規制と標準化
1.13.ビジネスモデルの比較
1.14.GNP/rGO対応ポリマー製品のサプライチェーン
1.15.マーケットリーダーの出現
1.16.主要GNPプレーヤーのケーススタディ:NanoXplore
1.17.利益は必ずしも収益に連動しない
1.18.レガシー・プレーヤーの苦闘と統合の始まり
1.19.黒字のグラフェン企業
1.20.グラフェンにチャンスを見出すグラファイト・プレーヤー
1.21.板状グラフェン:世界の生産能力
1.22.中間体の重要性
1.23.グラフェンはグリーンか?
1.24.サプライヤー別のグラフェン価格
1.25.グラフェンにコモディティ化リスクはあるか?
1.26.グラフェンメーカーの概要
1.27.主な酸化グラフェンメーカー
1.28.主な中国メーカー
1.29.中国におけるグラフェン
1.30.MWCNTの生産能力向上から学ぶ
1.31.CVDグラフェンメーカー
1.32.グラフェンウェハーの生産能力拡大と採用
1.33.アプリケーションの概要 - GNPとrGO
1.34.競争環境 - アプリケーション
1.35.グラフェンアプリケーションの市場準備レベル
1.36.収益と数量による市場の内訳
1.37.変曲点の商業指標
1.38.ナノインフォマティクス:R&Dの加速
1.39.グラフェンを超える二次元材料:成長するファミリー
1.40.企業プロファイル - 95
1.41.IDTechEx サブスクリプションでさらにアクセス
2.予測
2.1.予測方法と前提条件
2.2.18の応用分野で区分した粒状のグラフェン市場10年予測
2.3.グラフェンの10年市場予測(18応用分野別)
2.4.グラフェン需要(量)の10年予測
2.5.グラフェン需要の10年予測(数量)
2.6.グラフェン市場の推移
2.7.グラフェンプレートレット対シートの10年予測
2.8.CNT市場予測比較
3.その他のナノカーボン材料
3.1.アドバンスト・カーボンの概要
3.2.カーボンブラック - 市場概要
3.3.特殊カーボンブラック - 市場概要
3.4.カーボンナノチューブ(CNT)の概要
3.5.MWCNT容量の進展と展望
3.6.CNT市場の展望
3.7.単層アモルファスカーボン(MAC)
3.8.グラファイト
3.9.炭素繊維-市場概要
3.10.カーボンブラック
3.11.活性炭
3.12.グラフェンとの競合材料
4.グラフェンの製造
4.1.グラフェン製造法の概要
4.2.品質と一貫性の問題
4.3.膨張黒鉛
4.4.還元酸化グラフェン(rGO)
4.5.酸化グラファイト:プロセスと特性
4.6.酸化グラフェンの還元:さまざまな方法
4.7.直接液相剥離:プロセスと特徴
4.8.せん断力下での直接液相剥離
4.9.電気化学的剥離
4.10.乾式剥離
4.11.電気化学的剥離グラフェンの特性
4.12.プラズマ剥離
4.13.プラズマプロセスの増加
4.14.基板レス化学気相成長(CVD)
4.15.基板レスCVD:花のようなグラフェンの成長
4.16.電子基板や材料としてのグラフェンの製造
4.17.化学気相成長(CVD)グラフェン
4.18.CVDグラフェンの成長プロセス
4.19.CVDグラフェン成長における酸素の重要な役割
4.20.CVDグラフェン:cmスケールのグレインドメインが可能
4.21.CVDグラフェン膜のR2R成長
4.22.CVDグラフェンの転写の課題
4.23.CVDグラフェンのR2R転写
4.24.CVD成長を可能にするR2Rジュール加熱の利用
4.25.エピタキシャルグラフェン:高性能&高コスト
4.26.SiCからのグラフェン
4.27.メタルオンシリコンCVD
4.28.CVDグラフェンの進展
4.29.CVDグラフェン - グロールテックス
4.30.CVDグラフェン - パラグラフ
4.31.先進ナノカーボンの原料としてのCO2回収
4.32.水素製造からのグラフェン
4.33.規制と知財
4.34.標準化の必要性
4.35.ISO規格
4.36.ISO規格に関するコメント
4.37.ナノ材料に関する世界の規制機関
4.38.ナノ材料特許の出願プロセス
4.39.知的財産権保護に関する考察
5.エネルギー貯蔵:バッテリー
5.1.エネルギー貯蔵:グラフェンの概要
5.2.グラフェン電池の紹介
5.3.グラフェン対応エネルギー貯蔵デバイス:概要
5.4.活況を呈するエネルギー貯蔵市場
5.5.リチウム電池の種類
5.6.リチウムイオンの性能と技術年表
5.7.セルエネルギー密度のトレンド
5.8.リチウムイオン正極のベンチマーク
5.9.一般的な正極材料による性能比較
5.10.EV用リチウムイオン正極市場シェア
5.11.正極の将来展望
5.12.主なグラフェンプレイヤー - エネルギー貯蔵
5.13.カーボンブラックと併用されるグラフェン
5.14.グラフェンコーティングによるLFP正極の改善
5.15.LFP電池におけるグラフェン
5.16.NCM電池におけるグラフェン
5.17.LTO電池におけるグラフェン
5.18.高シリコン負極の価値提案
5.19.セルのエネルギー密度はシリコン含有量とともに増加する
5.20.シリコン負極のバリューチェーン
5.21.シリコン負極からの材料機会
5.22.シリコンアノード
5.23.シリコンアノード2
5.24.商業的進歩-シリコン負極
5.25.電解質と集電体
5.26.急速充電リチウムイオン電池
5.27.リチウム硫黄電池の概要
5.28.リチウム硫黄電池の化学
5.29.リチウム硫黄電池におけるグラフェン
5.30.リチウム硫黄電池のキープレーヤー - ライテン
5.31.電池におけるハイブリッドグラフェン/CNT
5.32.グラフェン対応鉛蓄電池
5.33.アルミニウムイオン電池
5.34.アルミニウムイオン電池(2)
5.35.結論:電池におけるグラフェン
6.エネルギー貯蔵:スーパーキャパシタ
6.1.エネルギー貯蔵の優先順位
6.2.スーパーキャパシタの基礎
6.3.スーパーキャパシタと電池の比較
6.4.スーパーキャパシタ技術
6.5.他のナノカーボンとの競合
6.6.グラフェン利用の課題
6.7.ナノカーボンスーパーキャパシタのプレーヤー
6.8.グラフェンスーパーキャパシタのラゴンプロット
6.9.GOスーパーキャパシタの有望な結果
6.10.キープレイヤースケルトン・テクノロジーズ
6.11.キープレイヤースケルトン・テクノロジーズ
6.12.スケルトン・テクノロジーズ - スーパーキャパシタ・バッテリー・ハイブリッド
6.13.グラフェン・スーパーキャパシタの応用
6.14.グラフェン・ハイドロゲルとエアロゲルを用いた学術研究
6.15.構造スーパーキャパシタ
6.16.結論:スーパーキャパシタにおけるグラフェン
7.熱管理
7.1.サーマルインターフェイス材料(TIM)の紹介
7.2.炭素系TIMの概要
7.3.フィラー別熱伝導率の概要
7.4.グラファイトペースト
7.5.面貫通アライメントの達成
7.6.熱管理:スマートフォン
7.7.スマートフォンで進むグラフェン冷却
7.8.コンピューター向けグラフェン冷却
7.9.熱管理アプリケーション
7.10.グラフェン・ヒートスプレッダ:商業的成功
7.11.グラフェン・ヒートスプレッダ:性能
7.12.グラフェン・ヒートスプレッダ:サプライヤーの増加
7.13.サーマルインターフェースパッドへの添加剤としてのグラフェン
7.14.グラフェン:熱伝導性ブースター
7.15.ナノ流体クーラント
7.16.TIM としての VACNT の課題
8.ポリマー添加剤
8.1.複合添加剤としてのグラフェンの概要
8.2.機械的
8.3.機械的特性向上の証拠
8.4.機械的特性向上の証拠(2)
8.5.複合材料の弾性率は一筋縄ではいかない
8.6.グラフェンによる最適強化のために考慮すべき要素
8.7.グラフェンによるヤング率向上を示す結果
8.8.浸透性グラフェンの改善に関する商業的結果
8.9.浸透性の改善
8.10.グラフェンによる難燃性の向上
8.11.導電性
8.12.グラフェンプレートレットを用いた導電体:ポリマー複合材料
8.13.グラフェンによる熱伝導性の向上
8.14.グラフェンによる導電性向上
8.15.EMIシールド:グラフェン添加剤
8.16.商業用途
8.17.主な採用例 - スポーツ&レジャー
8.18.主な採用例 - 自動車
8.19.自動車パネルにおけるグラフェン
8.20.自動車向け主要グラフェン・サプライヤー
8.21.主な採用例 - 産業用パイプライン
8.22.メカニカルポリマー採用事例-包装
8.23.メカニカルポリマーエラストマー
8.24.グラフェン強化導電性3D 印刷フィラメント
8.25.中間プレーヤー
8.26.製品発表 - 複合材料
9.繊維強化ポリマー(FRP)アディティブ
9.1.ポリマー複合材料におけるナノカーボンの役割
9.2.ナノカーボン材料を複合材料に組み込むルート
9.3.導電性複合材料への道
9.4.複合材料の静電放電のための技術採用
9.5.導電性を高めるグラフェン
9.6.熱伝導性複合材料
9.7.電熱除氷-ナノカーボン特許
9.8.電熱除氷 - グラフェン研究
9.9.複合材料の構造ヘルスモニタリング用組込みセンサー
9.10.構造ヘルスモニタリング用組込みセンサーの種類
9.11.埋め込み型SHM用ナノカーボンセンサー
10.コンクリート&アスファルト
10.1.コンクリートとアスファルトにおけるグラフェン:概要
10.2.コンクリートおよびアスファルト中のナノカーボン
10.3.コンクリートおよびアスファルト中のグラフェン:研究と実証
10.4.グラフェンコンクリートの成功条件
10.5.コンクリート中のグラフェンの商業活動の活発化
10.6.Versarien - グラフェンコンクリート
10.17.3Dプリンターによるコンクリート
10.8.低炭素コンクリート:2Dナノ - グラフェンコンクリート
10.10.Concreteneが資金調達
10.11.アスファルト
10.12.コンクリート&アスファルトにおけるナノ炭素材料の展望
11.グラフェン導電性インク
11.1.グラフェンプレートレット/パウダーベースの導電体:導電性インク
11.2.導電性グラフェンインクの応用
11.3.グラフェンインクを用いた抵抗加熱の結果
11.4.加熱用途
11.5.均一で安定した加熱
11.6.自動車用フレキシブルヒーター
11.7.グラフェンインクを用いた除霜の結果
11.8.透明EMIシールド
11.9.グラフェンインクは高度に不透明化できる
11.10.RFIDの種類と特徴
11.11.グラフェンRFIDタグ
12.センサー
12.1.グラフェンを用いたセンサーの産業事例
12.2.ガスセンサー - 概要
12.3.グラフェン・センサー - ガスセンサー
12.4.グラフェン・センサー - ガスセンサー(2)
12.5.食品安全モニタリング用グラフェン・センサー
12.6.バイオセンサー - 電気化学トランスデューサの概要
12.7.グラフェンを用いたバイオFET
12.8.グラフェンセンサー - バイオセンサー
12.9.グラフェンを用いたバイオセンサー
12.10.グラフェンセンサー - COVID-19
12.11.グラフェンを用いたブレインコンピューターインターフェース
12.12.グラフェン量子ドット
12.13.ホール効果センサー
12.14.グラフェンの光学特性
12.15.高速グラフェン光センサー
12.16.グラフェン光検出器の商用例
12.17.エンベリオン:QD グラフェン-Si 広帯域 SWIR センサー
12.18.シリコンフォトニクスにおける新たな役割
12.19.グラフェン・フォトニクスの新興企業
12.20.学術研究:長波長赤外光に感度のあるツイスト二層グラフェン
12.21.グラフェン中間層を用いたQD-on-CMOS
12.22.グラフェン湿度センサー
12.23.グラフェンを用いた光脳センサー
12.24.グラフェン皮膚電極
13.透明導電膜
13.1.さまざまな透明導電膜(TCF)
13.2.透明導電膜(TCF)
13.3.ITO膜の評価:性能、製造、市場動向
13.4.ITO膜の欠点
13.5.インジウムの単独供給リスク:現実か誇張か?
13.6.TCFとしてのグラフェン性能
13.7.グラフェンのTCF性能を向上させる戦略としてのドーピング
13.8.グラフェンの並外れた結果は再現不可能かもしれない
13.9.グラフェン透明導電膜:薄さとバリア層
13.10.ハイブリッド材料:物性
13.11.ハイブリッド材料:キャズム
14.グラフェン・トランジスタ
14.1.トランジスタ入門
14.2.伝達特性
14.3.出力特性
14.4.なぜグラフェン・トランジスタなのか?
14.5.トップゲートを持つ初のグラフェンFET(CMOS)-2007年
14.6.高性能トップゲートFET
14.7.バンドギャップを持つグラフェンFET
14.8.バンドギャップを開く:電界誘起バンドギャップ二層グラフェン
14.9.グラフェンFETはアナログ高周波デバイスとして成功するか
14.10.グラフェン・トランジスタの結論
15.膜
15.1.膜の紹介
15.2.積層酸化グラフェン
15.3.製紙/パルプ産業への応用
15.4.ロッキード・マーチンのグラフェン膜
15.5.印刷されたGO膜
15.6.PFAS除去
15.7.リチウム抽出
15.8.エマルジョン分離
15.9.膜プレーヤー
15.10.ろ過-商業的発売
15.11.水ろ過の研究
15.12.廃水からのトリチウム分離
15.13.センサー
15.14.エレクトロニクス
15.15.燃料電池
16.その他の用途
16.1.グラフェン繊維
16.2.グラフェン繊維の利用
16.3.グラフェンコーティング繊維の用途
16.4.住宅用断熱材
16.5.ヘッドフォン
16.6.市販のヘッドセット
16.7.潤滑油
16.8.エンジンオイル
16.9.銅ナノコンポジットの紹介
16.10.銅ナノコンポジットの製造
16.11.グラフェン・プレートレットベースの導体:金属複合材料
16.12.金属アディティブ・マニュファクチャリング
16.13.熱間押出ナノ合金
16.14.多層銅ナノコンポジット
16.15.セラミック複合材料の開発
16.16.タイヤの添加剤としてのグラフェン
16.17.グラフェンを強化したタイヤの例
16.18.ナノ粒子の放出を定量化するミシュラン
16.19.防錆コーティング
16.20.ペトロナス - 防錆コーティング
16.21.防錆コーティング - 海洋用途
16.22.その他のコーティング
16.23.グラフェンUV遮蔽コーティング
16.24.製品発表 - コーティング
16.25.潤滑剤
16.26.抗菌:グラフェン研究
16.27.抗菌:グラフェンの応用
16.28.グラフェン強化防弾シールド
16.29.レーダー吸収技術
17.グラフェンを超える 2 次元材料
17.1. グラフェンを超える 2 次元材料:成長するファミリー
17.2.数千の材料が計算可能
17.3.「原子レゴ」-材料科学の未来?
17.4.グラフェンを超える2次元材料:増え続けるファミリー
17.5.様々なバンドギャップを持つ二次元材料が存在する
17.6.ナノ窒化ホウ素
17.7.ナノ窒化ホウ素の紹介
17.8.BNNTのプレーヤーと価格
17.9.BNNTの特性変化
17.10.熱界面材料におけるBNナノ構造
17.11.BNNTを用いた水からのPFASの除去
17.12.BNとCのナノ構造:製造ルート
17.13.BNNS-製造状況
17.14.BNNS-研究の進展
17.15.遷移金属ジカルコゲナイド
17.16.TMDの概要
17.17.TMD - MoS2の新しい製造方法
17.18.MoS2:バルクから2Dへのバンド構造の変化
17.19.MoS2トップゲートFET
17.20.ウェーハスケールの均一TMD成長
17.21.300mmウェハーへの進展
17.22.TMD:主要プレーヤー
17.23.MoS2膜
17.24.MXenes
17.25.MXenes:急速に台頭するクラス
17.26.MXenes - 応用機会
17.27.MXenes - 学術研究
17.28.MXenes - 学術研究(2)
17.29.ホスホレン
17.30.ホスホレン
17.31.ホスホレン-製造
17.32.ホスホレン-製造(2)
17.33.フォスフォレン-バイオメディカル応用
17.34.その他の二次元材料
17.35.その他の2次元材料
17.36.ゴルデン
17.37. 12.05次元材料
17.38.材料のSWOT比較
18.企業プロフィール
18.1.アバロニクス
18.2.先進材料開発
18.3.アイクストロン
18.4.アルファ・アセンブリー・ソリューションズ
18.5.アメリカンボロナイトコーポレーション
18.6.アプライド・グラフェン・マテリアルズ
18.7.アプライドナノレイヤー
18.8.アトミックメカニクス
18.9.アバダイン・グラフェン
18.10.アヴァンツァーレ
18.11.アズトロン
18.12.ベッドディメンショナル
18.13.ベストグラフェン
18.14.バイオ・グラフェン・ソリューションズ
18.15.ブラックセミコンダクター
18.16.ブラックスワン・グラフェン
18.17.BNNano
18.18.BNNTテクノロジー・リミテッド
18.19.シーズテクノ
18.20.セイロン・グラフェン・テクノロジーズ
18.21.チャームグラフェン
18.22.Cnano
18.23.CNM テクノロジーズ
18.24.コロイド
18.25.ディレクタ・プラス
18.26.エピック・アドバンスト・マテリアルズ
18.27.ファースト・グラフェン
18.28.G6マテリアルズ
18.29.ガーモア
18.30.ジェネラル・グラフェン・コーポ
18.31.ゲルダウ グラフェン
18.32.グローバル・グラフェン・グループ
18.33.グローバル・グラフェン・グループ(G3)
18.34.ジーエヌネクスト
18.35.グラフェール
18.36.グラフェナノグループ
18.37.グラフェン・コンポジット
18.38.グラフェン製造グループ
18.39.Graphenea
18.40.GrapheneCA
18.41.株式会社グラフェンラボ
18.42.グラフェンアップ
18.43.グラフマテック
18.44.グロールテックス
18.45.Haike
18.46.ハブロン
18.47.ハイドログラフ
18.48.インキュベーション・アライアンス
18.49.インテグレーテッド・グラフェン
18.50.KBエレメント
18.51.Knano
18.52.ラミナー
18.53.レイヤーワン
18.54.リーデルナノ
18.55.レビディアン
18.56.ライテン
18.57.ミトーマテリアル・ソリューションズ
18.58.モリメム
18.59.ナノクリート
18.60.ナノエクスプローラー
18.61.ナナム・ナノテクノロジー
18.62.NASAグレンリサーチセンター
18.63.ネマティQ
18.64.ネモ・ナノマテリアルズ
18.65.ネオグラフ
18.66.寧波モルシュ
18.67.ノヴァグラフェン
18.68.パラグラフ
18.69.パーペトゥス・アドバンスト・マテリアルズ
18.70.青島SCFナノテック
18.71.Qurv
18.72.レイモア インダストリーズ
18.73.リアルグラフェン
18.74.シクソニア
18.75.スマート・ハイテック
18.76.スタンダード・グラフェン
18.77.スーパーCテクノロジー
18.78.スーパーシー
18.79.タルガ・リソーシズ
18.80.グラフェン・コーポレーション
18.81.シックスエレメント
18.82.トーマス・スワン
18.83.トラフェン
18.84.トゥルー・ツー・マテリアルズ
18.85.東秀光電技術
18.86.ターコイズグループ
18.87.ユニバーサルマター
18.88.バーサリアン
18.89.ヴォーベック
18.90.ウォーターサイクル・テクノロジーズ
18.91.ウィリアム・ブライス
18.92.XGサイエンス
18.93.廈門クナノ
18.94.ゼンテック
Summary
Granular ten-year graphene market forecasts for 18 key application areas, data-driven application assessment, & benchmarking studies. 150+ companies interviewed, profiles for 95+ key players included, & over a decade of market research.
This report offers a detailed independent analysis of the technological and commercial progress of graphene and other 2D materials.
Why use IDTechEx for research on graphene and other nanomaterials?
This report is the result of more than a decade of ongoing market research. IDTechEx launched the first version of the report on CNTs and graphene in 2011 and 2012, respectively, and has been tracking the industries ever since. IDTechEx has interviewed hundreds of companies across the value chain to provide the most comprehensive view of the market.
IDTechEx has extensive in-depth coverage of many end-use markets for these materials, including a series of independent reports on such topics including energy storage, composites, conductive inks, flexible electronics, and more. This expertise on the end-use markets enables us to better understand the landscape in which these materials compete in and provide realistic outlooks.
Graphene: Finally moving out of the lab and into the market
Graphene-related materials are progressing through their own hype curve. The commercialization has been making steady progress and IDTechEx expect the graphene market to significantly grow over the next decade.
What about 2D materials beyond graphene?
Beyond graphene there is an emerging family of 2D materials, each with unique properties and potential across a range of commercial applications. Nearly all are at a very early-stage of development. IDTechEx provides a detailed assessment and outlook with a specific focus on boron nitride, transition metal dichalcogenides, MXenes, and Xenes. Key technical progressions, prospective market applications, profiles of early-stage commercial companies, and detailed insights are all included within the report.
What about other advanced carbons?
Graphene is not the first nanocarbon, or indeed nanomaterial, to emerge out of the lab and, given that most applications see graphene used as an additive, understanding the competitive market is essential. Carbon black is the incumbent conductive carbon powder, of which there are numerous grades, and presents a likely long-term future for GNPs and rGO if high-volume killer applications are found. For a mature sector like this, the number of manufacturers is consolidated, a global presence established, and the margins significantly reduced.
There is also a lot to be learned from the commercial progression of multi-walled and single-walled carbon nanotubes. MWCNTs went through a premature period of capacity expansion when finding some niche and modest applications, and it is only in the last few years that the significant revenues and next stages of expansion are beginning to emerge, owing to their role in the cathode of lithium-ion batteries; meanwhile, SWCNTs hold much promise but have yet to find their key commercial use-case. This report covers these comparative markets in detail.
Key Aspects
This report provides critical market intelligence for the graphene industry, and for each of the 18 application sectors covered. This includes
A technological overview of the graphene market
An assessment of graphene suppliers worldwide
A market analysis throughout
Table of Contents1. EXECUTIVE SUMMARY AND CONCLUSIONS
1.1. Graphene: Analyst Viewpoint
1.2. Graphene - Introduction
1.3. Advanced carbon overview
1.4. Understanding the different grades of graphene
1.5. Understanding the different grades of graphene
1.6. Does anyone mass produce true graphene?
1.7. Not all graphenes are equal
1.8. What is the next generation of graphene?
1.9. The hype curve of the graphene industry
1.10. Advanced carbon market entry from major graphite/CB players
1.11. Intellectual Property (IP)
1.12. Regulatory landscape & standardisation
1.13. Comparison of business models
1.14. Supply chain for GNP/rGO enabled polymer product
1.15. Market leaders emerge
1.16. Case study of a key GNP player: NanoXplore
1.17. Profit does not always follow revenue
1.18. Legacy players struggle and consolidation begins
1.19. Profitable graphene companies
1.20. Graphite players see opportunity in graphene
1.21. Graphene platelet-type: global production capacity
1.22. The importance of intermediates
1.23. Is graphene green?
1.24. Graphene prices by suppliers
1.25. Is there a commoditization risk for graphene?
1.26. Overview of Graphene Manufacturers
1.27. Main graphene oxide manufacturers
1.28. Main Chinese manufacturers
1.29. Graphene in China
1.30. Learning from the capacity progression of MWCNTs
1.31. CVD graphene manufacturers
1.32. Expanding graphene wafer capacity and adoption
1.33. Application Overview - GNP and rGO
1.34. Competitive Landscape - Application
1.35. Market readiness levels of graphene applications
1.36. Market breakdown by revenue and volume
1.37. Commercial indicators of the inflection point
1.38. Nanoinformatics - Accelerating R&D
1.39. 2D materials beyond graphene: A growing family
1.40. Company Profiles - 95
1.41. Access more with an IDTechEx subscription
2. FORECASTS
2.1. Forecast methodology and assumptions
2.2. Granular ten-year graphene market forecast segmented by 18 application areas
2.3. Granular ten-year graphene market forecast segmented by 18 application areas
2.4. Ten-year forecast for graphene demand (volume)
2.5. Ten-year forecast for graphene demand (volume)
2.6. Progression of the graphene market
2.7. Ten-year forecast for graphene platelet vs sheets
2.8. CNT market forecast comparison
3. OTHER NANOCARBON MATERIALS
3.1. Advanced carbon overview
3.2. Carbon black - Market overview
3.3. Specialty carbon black - Market overview
3.4. Carbon Nanotubes (CNTs) - Overview
3.5. Progression and outlook for MWCNT capacity
3.6. CNT Market Outlook
3.7. Monolayer amorphous carbon (MAC)
3.8. Graphite
3.9. Carbon Fiber - Market overview
3.10. Carbon black
3.11. Activated carbon
3.12. Material competition with graphene
4. GRAPHENE PRODUCTION
4.1. Overview of graphene manufacturing methods
4.2. Quality and consistency issues
4.3. Expanded graphite
4.4. Reduced graphene oxide (rGO)
4.5. Oxidising graphite: processes and characteristics
4.6. Reducing graphene oxide: different methods
4.7. Direct liquid phase exfoliation: process and characteristics
4.8. Direct liquid phase exfoliation under shear force
4.9. Electrochemical exfoliation
4.10. Dry exfoliation
4.11. Properties of electrochemical exfoliated graphene
4.12. Plasma exfoliation
4.13. Increasing number of plasma processes
4.14. Substrate-less chemical vapour deposition (CVD)
4.15. Substrate-less CVD: growth of flower like graphene
4.16. Producing graphene as an electronic substrate or material
4.17. Chemical Vapour Deposition (CVD) Graphene
4.18. Growth process of CVD graphene
4.19. The key role of oxygen in CVD graphene growth
4.20. CVD graphene: cm scale grain domains possible
4.21. Roll to roll (R2R) growth of CVD graphene film
4.22. The transfer challenge for CVD graphene
4.23. R2R transfer of CVD graphene
4.24. Using R2R joule heating to enable CVD growth
4.25. Epitaxial Graphene: High performance & high cost
4.26. Graphene from SiC
4.27. Metal on silicon CVD
4.28. CVD graphene progress
4.29. CVD Graphene - Grolltex
4.30. CVD Graphene - Paragraf
4.31. Captured CO2 as a feedstock for advanced nanocarbons
4.32. Graphene from hydrogen production
4.33. Regulations & IP
4.34. The need for standardisation
4.35. ISO standards
4.36. Comments on the ISO standards
4.37. Global regulatory bodies for nanomaterials
4.38. The process of filing a nanomaterial patent
4.39. Considerations for IP protection
5. ENERGY STORAGE: BATTERIES
5.1. Energy storage: Graphene overview
5.2. Introduction to graphene batteries
5.3. Graphene-enabled energy storage devices: Overview
5.4. Booming energy storage market
5.5. Types of lithium battery
5.6. Li-ion performance and technology timeline
5.7. Cell energy density trend
5.8. Li-ion cathode benchmark
5.9. Performance comparison by popular cathode materials
5.10. Cathode market share for Li-ion in EVs
5.11. Future cathode prospects
5.12. Main Graphene Players - Energy Storage
5.13. Graphene used in tandem with carbon black
5.14. LFP cathode improvement using graphene coatings
5.15. Graphene in LFP batteries
5.16. Graphene in NCM batteries
5.17. Graphene in LTO batteries
5.18. Value proposition of high silicon content anodes
5.19. Cell energy density increases with silicon content
5.20. Silicon anode value chain
5.21. Material opportunities from silicon anodes
5.22. Silicon anodes
5.23. Silicon anodes 2
5.24. Commercial advancements - silicon anode
5.25. Electrolytes and current collectors
5.26. Fast charging lithium-ion batteries
5.27. Overview of lithium sulphur batteries
5.28. Lithium sulphur battery chemistry
5.29. Graphene in Li sulphur batteries
5.30. Lithium-sulphur key player - Lyten
5.31. Hybrid graphene/CNTs in batteries
5.32. Graphene-enabled lead acid battery
5.33. Aluminum-ion batteries
5.34. Aluminum-ion batteries (2)
5.35. Conclusions: graphene in batteries
6. ENERGY STORAGE: SUPERCAPACITORS
6.1. Energy storage priorities
6.2. Supercapacitor fundamentals
6.3. Supercapacitors vs batteries
6.4. Supercapacitor technologies
6.5. Competition from other nanocarbons
6.6. Challenges with utilising graphene
6.7. Nanocarbon supercapacitors players
6.8. Graphene supercapacitor Ragone plots
6.9. Promising results on GO supercapacitors
6.10. Key Player: Skeleton Technologies
6.11. Key Player: Skeleton Technologies
6.12. Skeleton Technologies - Supercapacitor Battery Hybrid
6.13. Applications for graphene supercapacitors
6.14. Academic research uses graphene hydrogels and aerogels
6.15. Structural supercapacitors
6.16. Conclusions: graphene in supercapacitors
7. THERMAL MANAGEMENT
7.1. Introduction to Thermal Interface Materials (TIM)
7.2. Carbon-based TIMs Overview
7.3. Overview of Thermal Conductivity By Filler
7.4. Graphite Pastes
7.5. Achieving through-plane alignment
7.6. Thermal Management: Smartphones
7.7. Graphene cooling continues in smartphones
7.8. Graphene cooling for computers
7.9. Thermal management applications
7.10. Graphene heat spreaders: commercial success
7.11. Graphene heat spreaders: performance
7.12. Graphene heat spreaders: increasing suppliers
7.13. Graphene as additives to thermal interface pads
7.14. Graphene: heat conductivity boosters
7.15. Nanofluidic coolant
7.16. Challenges with VACNT as TIM
8. POLYMER ADDITIVE
8.1. Overview of graphene as a composite additive
8.2. Mechanical
8.3. Evidence for mechanical property improvement
8.4. Evidence for mechanical property improvement (2)
8.5. Elastic modulus of a composite is not straightforward
8.6. Factors to consider for optimal reinforcement by graphene
8.7. Results showing Young's Modulus enhancement using graphene
8.8. Commercial results on permeation graphene improvement
8.9. Permeation improvement
8.10. Graphene providing enhanced fire retardancy
8.11. Conductive
8.12. Graphene platelet-based conductors: polymer composites
8.13. Thermal conductivity improvement using graphene
8.14. Electrical conductivity improvement using graphene
8.15. EMI shielding: graphene additives
8.16. Commercial applications
8.17. Key adoption examples - sports & leisure
8.18. Key adoption examples - automotive
8.19. Graphene in automotive panels
8.20. Leading graphene suppliers to automotive
8.21. Key adoption examples - industrial pipelines
8.22. Mechanical Polymer: Adoption Examples - Packaging
8.23. Mechanical Polymer: Adoption Examples - Elastomers
8.24. Graphene-enhanced conductive 3D printing filaments
8.25. Intermediate players
8.26. Product Launches - Composites
9. FIBER REINFORCED POLYMER (FRP) ADDITIVE
9.1. Role of nanocarbon in polymer composites
9.2. Routes to incorporating nanocarbon material into composites
9.3. Routes to electrically conductive composites
9.4. Technology adoption for electrostatic discharge of composites
9.5. Graphene for enhanced electrical conductivity
9.6. Thermally conductive composites
9.7. Electrothermal de-icing - Nanocarbon patents
9.8. Electrothermal de-icing - Graphene research
9.9. Embedded sensors for structural health monitoring of composites
9.10. Types of embedded sensors for structural health monitoring
9.11. Nanocarbon sensors for embedded SHM
10. CONCRETE & ASPHALT
10.1. Graphene in concrete & asphalt: Overview
10.2. Nanocarbons in concrete and asphalt
10.3. Graphene in concrete & asphalt: Research and demonstrations
10.4. Conditions for graphene concrete to succeed
10.5. Increasing commercial activity for graphene in concrete
10.6. Versarien - Graphene concrete
10.7. 3D printed concrete
10.8. Lower-carbon concrete: Combining Micronized Limestone and Graphene
10.9. 2D Nano - Graphene concrete
10.10. Concretene raises funds
10.11. Asphalt
10.12. Outlook for nanocarbon materials in concrete & asphalt
11. GRAPHENE CONDUCTIVE INKS
11.1. Graphene platelet/powder-based conductors: conductive inks
11.2. Applications of conductive graphene inks
11.3. Results of resistive heating using graphene inks
11.4. Heating applications
11.5. Uniform and stable heating
11.6. Flexible heaters for automotive applications
11.7. Results of de-frosting using graphene inks
11.8. Transparent EMI shielding
11.9. Graphene inks can be highly opaque
11.10. RFID types and characteristics
11.11. Graphene RFID tags
12. SENSORS
12.1. Industry examples of graphene-based sensors
12.2. Gas sensors - Overview
12.3. Graphene Sensors - Gas Sensors
12.4. Graphene Sensors - Gas Sensors (2)
12.5. Graphene sensor for food safety monitoring
12.6. Biosensor - electrochemical transducer overview
12.7. Graphene-based BioFET
12.8. Graphene Sensors - Biosensors
12.9. Biosensors using graphene
12.10. Graphene Sensors - COVID-19
12.11. Graphene-based brain-computer interfaces
12.12. Graphene quantum dots
12.13. Hall-effect sensor
12.14. Graphene's optical properties
12.15. Fast graphene photosensor
12.16. Commercial example of graphene-enabled photodetector
12.17. Emberion: QD-Graphene-Si broadrange SWIR sensor
12.18. Emerging role in silicon photonics
12.19. Emerging graphene photonic companies
12.20. Academic research: Twisted bilayer graphene sensitive to longer wavelength IR light
12.21. QD-on-CMOS with graphene interlayer
12.22. Graphene humidity sensor
12.23. Optical brain sensors using graphene
12.24. Graphene skin electrodes
13. TRANSPARENT CONDUCTIVE FILMS
13.1. Different Transparent Conductive Films (TCFs)
13.2. Transparent conducting films (TCFs)
13.3. ITO film assessment: performance, manufacture and market trends
13.4. ITO film shortcomings
13.5. Indium's single supply risk: Real or exaggerated?
13.6. Graphene performance as TCF
13.7. Doping as a strategy for improving graphene TCF performance
13.8. Extraordinary results for graphene may not be repeatable
13.9. Graphene transparent conducting films: thinness and barrier layers
13.10. Hybrid materials: Properties
13.11. Hybrid materials: Chasm
14. GRAPHENE TRANSISTORS
14.1. Introduction to transistors
14.2. Transfer characteristics
14.3. Output characteristics
14.4. Why graphene transistors?
14.5. First graphene FET with top gate (CMOS)- 2007
14.6. High performance top gate FET
14.7. Graphene FET with bandgap
14.8. Opening a bandgap: e-field induced bandgap bilayer graphene
14.9. Can graphene FETs make it as an analogue high frequency device?
14.10. Graphene transistor conclusions
15. MEMBRANES
15.1. Introduction to membranes
15.2. Stacked Graphene Oxide
15.3. Applications in paper/pulp industry
15.4. Lockheed Martin graphene membrane
15.5. Printed GO membranes
15.6. PFAS removal
15.7. Lithium extraction
15.8. Emulsion separation
15.9. Membrane players
15.10. Filtration - Commercial launches
15.11. Research for water filtration
15.12. Separating tritium from wastewater
15.13. Sensors
15.14. Electronics
15.15. Fuel cells
16. OTHER APPLICATIONS
16.1. Graphene textiles
16.2. Graphene textile uptake
16.3. Applications for graphene coated fibers
16.4. Thermal insulation for residential applications
16.5. Headphones
16.6. Commercially available headsets
16.7. Lubricants
16.8. Engine oil
16.9. Copper nanocomposites - introduction
16.10. Production of copper nanocomposites
16.11. Graphene platelet-based conductors: metal composites
16.12. Metal additive manufacturing
16.13. Hot extrusion nanoalloy
16.14. Multilayer copper nanocomposites
16.15. Ceramic composite developments
16.16. Graphene as additive in tires
16.17. Examples of graphene-enhanced tires
16.18. Michelin quantifying nanoparticle release
16.19. Anti-corrosion coating
16.20. Petronas - anti corrosion coating
16.21. Anti-corrosion coatings - Marine applications
16.22. Other coatings
16.23. Graphene UV shielding coatings
16.24. Product Launches - Coatings
16.25. Lubricant
16.26. Antimicrobial: graphene research
16.27. Antimicrobial: graphene applications
16.28. Graphene-reinforced ballistic shields
16.29. Radar absorbing technology
17. 2D MATERIALS BEYOND GRAPHENE
17.1. 2D materials beyond graphene: A growing family!
17.2. Computation suggests thousands available
17.3. "Atomic lego" - the future of material science?
17.4. 2D materials beyond graphene: A growing family
17.5. A range of 2D materials exist with bandgaps
17.6. Nano Boron Nitride
17.7. Introduction to Nano Boron Nitride
17.8. BNNT players and prices
17.9. BNNT property variation
17.10. BN nanostructures in thermal interface materials
17.11. Removal of PFAS from water using BNNTs
17.12. BN vs C nanostructures: Manufacturing routes
17.13. BNNS - Manufacturing status
17.14. BNNS - Research advancements
17.15. Transition Metal Dichalcogenides
17.16. TMD Overview
17.17. TMD - Novel manufacturing method for MoS2
17.18. MoS2: Change in band structure from bulk to 2D
17.19. MoS2 top gate FET
17.20. Wafer scale uniform TMD growth
17.21. Progress to 300mm wafers
17.22. TMDs: Major players
17.23. MoS2 membranes
17.24. MXenes
17.25. MXenes: A rapidly emerging class
17.26. MXenes - Application opportunities
17.27. MXenes - Academic research
17.28. MXenes - Academic research (2)
17.29. Phosphorene
17.30. Phosphorene
17.31. Phosphorene - Manufacturing
17.32. Phosphorene - Manufacturing (2)
17.33. Phosphorene - Biomedical applications
17.34. Other 2D Materials
17.35. Other 2D materials
17.36. Goldene
17.37. 2.5D Materials
17.38. Materials SWOT comparison
18. COMPANY PROFILES
18.1. Abalonyx
18.2. Advanced Material Development
18.3. Aixtron
18.4. Alpha Assembly Solutions
18.5. American Boronite Corporation
18.6. Applied Graphene Materials
18.7. Applied Nanolayers
18.8. Atomic Mechanics
18.9. Avadain Graphene
18.10. Avanzare
18.11. Aztrong
18.12. Bedimensional
18.13. BESTGRAPHENE
18.14. Bio Graphene Solutions
18.15. Black Semiconductor
18.16. Black Swan Graphene
18.17. BNNano
18.18. BNNT Technology Limited
18.19. C's Techno
18.20. Ceylon Graphene Technologies
18.21. Charmgraphene
18.22. Cnano
18.23. CNM Technologies
18.24. Colloids
18.25. Directa Plus
18.26. Epic Advanced Materials
18.27. First Graphene
18.28. G6 Materials
18.29. Garmor
18.30. General Graphene Corp
18.31. Gerdau Graphene
18.32. Global Graphene Group
18.33. Global Graphene Group (G3)
18.34. GNext
18.35. Grapheal
18.36. Graphenano Group
18.37. Graphene Composites
18.38. Graphene Manufacturing Group
18.39. Graphenea
18.40. GrapheneCA
18.41. GrapheneLab Co
18.42. GrapheneUp
18.43. Graphmatech
18.44. Grolltex
18.45. Haike
18.46. Hubron
18.47. HydroGraph
18.48. Incubation Alliance
18.49. Integrated Graphene
18.50. KB Element
18.51. Knano
18.52. Laminar
18.53. LayerOne
18.54. Leadernano
18.55. Levidian
18.56. Lyten
18.57. MITO Material Solutions
18.58. Molymem
18.59. NanoCrete
18.60. NanoXplore
18.61. Nanum Nanotechnology
18.62. NASA Glenn Research Center
18.63. NematiQ
18.64. Nemo Nanomaterials
18.65. NeoGraf
18.66. Ningbo Morsh
18.67. Nova Graphene
18.68. Paragraf
18.69. Perpetuus Advanced Materials
18.70. Qingdao SCF Nanotech
18.71. Qurv
18.72. Raymor Industries
18.73. Real Graphene
18.74. Sixonia
18.75. Smart High Tech
18.76. Standard Graphene
18.77. Super C Technologies
18.78. SuperC
18.79. Talga Resources
18.80. The Graphene Corporation
18.81. The Sixth Element
18.82. Thomas Swan
18.83. Toraphene
18.84. True 2 Materials
18.85. Tungshu (Dongxu Optoelectronic Technology)
18.86. Turquoise Group
18.87. Universal Matter
18.88. Versarien
18.89. Vorbeck
18.90. Watercycle Technologies
18.91. William Blythe
18.92. XG Sciences
18.93. Xiamen Knano
18.94. Zentek
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よくあるご質問IDTechEx社はどのような調査会社ですか?IDTechExはセンサ技術や3D印刷、電気自動車などの先端技術・材料市場を対象に広範かつ詳細な調査を行っています。データリソースはIDTechExの調査レポートおよび委託調査(個別調査)を取り扱う日... もっと見る 調査レポートの納品までの日数はどの程度ですか?在庫のあるものは速納となりますが、平均的には 3-4日と見て下さい。
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