2D -Materialmarkt

Marktdefinition

Der 2D -Materialmarkt umfasst die Produktion, Entwicklung und Vermarktung von Materialien, die in der Regel nur ein oder zwei Atome dick sind. Diese zweidimensionalen Materialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, die sie von ihren Massenkollegen unterscheiden, einschließlich außergewöhnlicher elektrischer Leitfähigkeit, mechanischer Festigkeit und charakteristischen optischen Eigenschaften, die sie von Massenkollegen unterscheiden.

2D -MaterialmarktÜberblick

Die globale Marktgröße für 2D -Materialien wurde im Jahr 2023 mit 1304,8 Millionen USD bewert.Dieses Wachstum wird von der zunehmenden Nachfrage nach fortschrittlichen Materialien in Branchen wie Elektronik, Energiespeicherung, Luft- und Raumfahrt und Biotechnologie angetrieben.

Es wird erwartet, dass Innovationen in Graphen, Übergangsmetalldichalkogeniden (TMDs) und andere 2D-Materialien die Innovation in flexiblen Elektronik, Hochleistungsbatterien und Quantum Computing, Fugenmarkterweiterung fördern.

Es wird erwartet, dass die kontinuierlichen Fortschritte bei Produktionsmethoden in Verbindung mit steigenden Investitionen in Forschung und Entwicklung die Skalierbarkeit und kommerzielle Lebensfähigkeit von 2D -Materialien verbessern.

Große Unternehmen, die in der globalen 2D-Materialindustrie tätig sind, sind Graphenea, Inc., Haydale Graphene Industries Plc, Versarien ™ Plc, Nanoxplore Inc., Cabot Corporation, ACS-Material, Graphenindustrie, amerikanische Elemente, Thomas Swan & Co. Ltd, 2-Dtech Graphen, Planartech, Smart-Elements GMBH, OSSILA, Plagons, Play-Elements GMBH, PlanaSlements, Plag-Elements, Play-Elemente, plagg. Ltd.

Der Markt profitiert weiter von einer wachsenden Betonung der Nachhaltigkeit, wobei 2D-Materialien umweltfreundliche Alternativen in energieeffizienten Geräten, Lösungen für erneuerbare Energien und Elektronik der nächsten Generation bieten. Die zunehmende Einführung von 2D -Materialien in verschiedenen Sektoren wird voraussichtlich in den kommenden Jahren erheblich zum Marktwachstum beitragen.

• Im Januar 2023 haben LayerOne-Materialien mit 2D Tech zusammengearbeitet, um nachhaltige Innovationen auf Basis von Graphen zu fördern.Diese Zusammenarbeit zielt darauf ab, die Entwicklung von umweltfreundlichen Lösungen voranzutreiben, indem die einzigartigen Eigenschaften von Graphen für verschiedene Anwendungen, einschließlich Energiespeicher und Elektronik, eingesetzt werden.

Schlüsselhighlights

1. Die globale Marktgröße für 2D -Materialien wurde im Jahr 2023 bei 1304,8 Mio. USD erfasst.
2. Der Markt wird voraussichtlich von 2024 bis 2031 auf einer CAGR von 3,67% wachsen.
3. Nordamerika hatte im Jahr 2023 einen Anteil von 33,32% im Wert von 434,7 Mio. USD.
4. Das Graphen -Segment erzielte 2023 einen Umsatz von 465,9 Mio. USD.
5. Das Segment Consumer Electronics wird voraussichtlich bis 2031 in Höhe von 566,3 Mio. USD erreichen.
6. Der asiatisch -pazifische Raum wird voraussichtlich im Prognosezeitraum auf einer CAGR von 4,31% wachsen.

Marktfahrer

"Fortschritte in der Elektronik- und Halbleitertechnologie"

Der 2D -Materialmarkt wird erheblich durch Fortschritte in der Elektronik- und Halbleitertechnologie beeinflusst. Insbesondere Materialien wie Graphen- und Übergangsmetalldichalkogenide (TMDs) weisen außergewöhnliche Eigenschaften auf, einschließlich einer hohen Elektronenmobilität und -flexibilität, die für die Entwicklung elektronischer Geräte der nächsten Generation von entscheidender Bedeutung sind.

Da die Nachfrage nach kleineren, schnelleren und effizienteren Geräten wächst, nähern sich traditionelle Materialien ihren Leistungsgrenzen. 2D-Materialien bieten eine Lösung, indem sie kompakte Konstruktionen und verbesserte Leistung ermöglicht, wodurch sie ideal für flexible Elektronik, Hochleistungstransistoren, Sensoren und Quantencomputer sind.

Ihre potenziellen Anwendungen erstrecken sichFlexible Elektronik, Hochleistungstransistoren, Sensoren und Quantencomputer. Dieses Potenzial hat erhebliche Investitionen und Forschungsarbeiten getrieben.

• Im März 2024 organisierte das Graphen -Flaggschiff und die Advanced Materials 2030 Initiative einen Online -Workshop, um vorbereitende Fortschritte zu präsentieren und die Rolle ihrer vorgeschlagenen Partnerschaft in der Initiative "Advanced Materials for Industrial Leadership" zu beleuchten.

Marktherausforderung

"Skalierbarkeit und Herstellung"

Skalierbarkeit und Herstellung stellen erhebliche Herausforderungen bei der Vermarktung von 2D -Materialien wie Graphen und TMDs dar. Während die Produktion im Labormaßstab ihr Potenzial gezeigt hat, bleibt die Skalierung des industriellen Niveaus schwierig.

Bestehende Produktionsmethoden, einschließlich chemischer Dampfabscheidung (CVD), Exfoliation von Flüssigkeiten und mechanischen Spaltung, Gesichtsbeschränkungen in Effizienz, Kosten und Konsistenz. Zum Beispiel kann CVD qualitativ hochwertige Materialien produzieren. Es ist jedoch teuer, langsam und erfordert hohe Temperaturen, was die Skalierbarkeit begrenzt.

Das Auslegen der Flüssigkeitsphase führt zwar skalierbar, führt jedoch häufig zu einer inkonsistenten materiellen Qualität und erfordert zusätzliche Schritte zum Entfernen von Lösungsmitteln, was Komplexität und Kosten ergänzt. Die mechanische Spaltung ist zwar für die Produktion kleiner, aber arbeitsintensiv und für die Massenherstellung ungeeignet.

Die Roll-to-Roll-Verarbeitung (R2R) bietet eine vielversprechende Lösung, die eine kontinuierliche Produktion mit hohem Durchsatz zu reduzierten Kosten ermöglicht. Die Bemühungen zur Verbesserung der chemischen Dampfabscheidung (CVD) konzentrieren sich auf die Verbesserung der Effizienz und die Steigerung der Produktionsraten.

Zusätzlich wird das Peeling von Flüssigkeitsphasen optimiert, um in größere Mengen höherwertige Materialien zu produzieren. Die Entwicklung automatisierter Testmethoden mit hohem Durchsatz werden entwickelt, um eine konsistente materielle Qualität zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie von entscheidender Bedeutung, um die Entwicklung kostengünstiger, skalierbarer Fertigungslösungen für 2D-Materialien zu beschleunigen.

Markttrend

"Integration von 2D -Materialien mit aufkommenden Technologien"

Ein wichtiger neu auftretender Trend, der den 2D -Materialmarkt beeinflusst, ist die zunehmende Integration dieser Materialien mit aufkommenden Technologien, insbesondere in Bereichen wie Quantencomputer, tragbaren Geräten und Nanomedizin.

Forscher untersuchen das Potenzial von Materialien wie Graphen, Mxenen und TMDs, um Durchbrüche in diesen fortschrittlichen Bereichen zu ermöglichen. Beispielsweise werden 2D -Materialien in Quantenpunkten für Quantencomputer, Biosensoren für medizinische Diagnose und flexible, dehnbare Elektronik für Wearables verwendet.

Wenn diese Technologien voranschreiten, wird die Nachfrage nach 2D-Materialien voraussichtlich wachsen und die Innovation und die Kommerzialisierung in hochwertigen Sektoren fördern. Dieser Trend zeigt die wachsende Rolle von 2D -Materialien bei der Gestaltung der technologischen Fortschritte der nächsten Generation.

• Im Mai 2023 erwarb Nanoxplore das vollständige Eigentum sowohl des Eigenkapitals als auch des geistigen Eigentums in Voltaxplore, während Martinrea seinen Eigenkapitalanteil an Nanoxplore von 21,1% auf 22,7% erhöhte. Diese Entwicklung positioniert Nanoxplore als Schlüsselakteur auf dem aufstrebenden Markt und führt möglicherweise weitere Forschungen und Investitionen.

2D Materials Market Report Snapshot

Segmentierung	Details
Durch Material	Graphen, Übergangsmetalldichalkogenid (TMDC), schwarzer Phosphor, Bornitrid
Durch Anwendung	Unterhaltungselektronik, Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswesen, Energie, andere
Nach Region	Nordamerika: USA, Kanada, Mexiko
	Europa: Frankreich, Großbritannien, Spanien, Deutschland, Italien, Russland, Rest Europas
	Asiatisch-pazifik: China, Japan, Indien, Australien, ASEAN, Südkorea, Rest des asiatisch-pazifischen Raums
	Naher Osten und Afrika: Türkei, VAE, Saudi -Arabien, Südafrika, Rest des Nahen Ostens und Afrikas
	Südamerika: Brasilien, Argentinien, Rest Südamerikas

Marktsegmentierung

• Durch Material (Graphen, Übergangsmetalldichalkogenid (TMDC), schwarzer Phosphor und Bornitrid): Das Graphensegment verdiente 465,9 Mio. USD im Jahr 2023, hauptsächlich aufgrund seiner weit verbreiteten Einführung in Anwendungen wie Elektronik, Energiespeicher und Sensor, unterstützt durch seine außergewöhnlichen elektrischen und mechanischen Probe und mechanischen Vorräte.
• Durch Anwendung (Unterhaltungselektronik, Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswesen, Energie und andere): Das Segment Consumer Electronics hielt einen Anteil von 33,32% im Jahr 2023, was weitgehend auf die zunehmende Nachfrage nach leichten, flexiblen und leistungsstarken Materialien wie Smartphones, Wearables und Anzeigen zurückzuführen war.

2D -MaterialmarktRegionale Analyse

Basierend auf der Region wurde der globale Markt in Nordamerika, Europa, Asien -Pazifik, Naher Osten und Afrika und Lateinamerika eingeteilt.

Der Nordamerika 2D Materials Market erhielt einen Anteil von rund 33,32% im Wert von rund 33,32% im Wert von 434,7 Mio. USD. Diese Dominanz ist auf die starke Präsenz führender Technologieunternehmen, akademischen Institutionen und Forschungsorganisationen in der Region zurückzuführen, die Innovationen in fortschrittlichen Materialien vorantreiben.

Insbesondere die Vereinigten Staaten tragen erheblich zu diesem Wachstum bei, wobei signifikante Investitionen in F & E und die Vermarktung von 2D -Materialien für Anwendungen in Elektronik, Energiespeicherung und Luft- und Raumfahrt. Die zunehmende Einführung von 2D -Materialien in Branchen wie Automobil und Gesundheitswesen wird voraussichtlich zum regionalen Marktwachstum beitragen.

• Im Dezember 2024 kündigte das Semiconductor Startup Destination 2D die erfolgreiche Leistung der Wafer-Scale-Synthese von hochwertigem Graphen unter CMOS-kompatiblen Prozessbedingungen an, wodurch sein Fachwissen in der Graphenprozess-Technologie verwendet wird.

Die asiatisch-pazifische 2D-Materialindustrie wird im Prognosezeitraum auf einer CAGR von 4,31% wachsen, wodurch durch schnelle Industrialisierung, die Erhöhung der Nachfrage nach fortschrittlicher Elektronik und einen starken Fokus auf energieeffiziente Technologien chariert ist.

Länder wie China, Japan und Südkorea stehen an der Spitze der Forschung und Kommerzialisierung, wobei große Investitionen in Graphen und andere 2D -Materialien für Anwendungen in Halbleitern, Energiespeicherung und erneuerbare Energien.

Die wachsenden Fertigungsfähigkeiten der Region in Verbindung mit günstigen staatlichen Richtlinien, die Innovationen in der Nanotechnologie unterstützen, wird erwartet, dass sie das regionale Marktwachstum weiter beschleunigen.

Regulatorische Rahmenbedingungen

• Die USA Environmental Protection Agency (EPA)verwaltet das giftige Substanzen Control Act (TSCA), das die Herstellung, Verwendung und Verteilung von Chemikalien, einschließlich Nanomaterialien wie 2D -Materialien, reguliert. Im Rahmen der TSCA müssen die Hersteller der EPA eine Vorbereitungsanzeige (PMN) für neue Chemikalien, einschließlich Graphen und anderen 2D-Materialien, vorlegen, bevor sie in den Handel eingeführt werden.
• Die USA Food and Drug Administration (FDA)Bietet Leitlinien zur Verwendung von ISO 10993-1 für die biologische Bewertung von medizinischen Geräten. Dieser Standard beschreibt die Bewertung und Prüfung der Biokompatibilität von Materialien wie Graphen und Mxenen, die in medizinischen Geräten verwendet werden, um sicherzustellen, dass sie für den menschlichen Gebrauch sicher sind.
• Das US -amerikanische Patent- und Markenbüro (USPTO)überwacht Rechte an geistigem Eigentum, einschließlich Patenten für Innovationen in 2D -Materialien wie Graphen- und Übergangsmetalldichalkogeniden. Es gewährleistet den Schutz neuartiger Technologien und Prozesse durch seine Patentuntersuchung und Gewährung von Verfahren.
• Die International Electrotechnical Commission (IEC)ist eine globale Standardorganisation, die internationale Standards für elektrische, elektronische und verwandte Technologien entwickelt und veröffentlicht. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Vorschriften und Rahmenbedingungen, die die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Interoperabilität neu aufkommender Technologien, einschließlich solcher mit 2D -Materialien, gewährleisten.

Wettbewerbslandschaft

Der globale Markt für 2D -Materialien zeichnet sich durch eine Reihe von Teilnehmern aus, darunter sowohl etablierte Unternehmen als auch aufstrebende Akteure. Diese Unternehmen konzentrieren sich auf die Entwicklung von Anwendungen mit 2D -Materialien wie Graphen, Molybdän Disulfid und hexagonalem Bornitrid.

Durch strategische Partnerschaften, Joint Ventures und umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsbemühungen (F & E) konzentrieren sich die Akteure der Branche auf die Kommerzialisierung dieser Materialien für fortschrittliche Technologien, einschließlich flexibler Elektronik, Batterien der nächsten Generation und Batterien der nächsten Generation undMedizinprodukte.

Zahlreiche aufstrebende Startups richten sich an Nischenmärkte, insbesondere in Bereichen, in denen 2D-Materialien einen Wettbewerbsvorteil bieten, wie Sensoren, Fotodetektoren und energieeffiziente Geräte.

• Im Juni 2023 forderte das Graphene Flaggschiff und die Advanced Materials 2030 Initiative (AMI2030) gemeinsam eine europäische Partnerschaft unter Horizon Europe und seinen Nachfolger FP10 im Bereich fortgeschrittener Materialien, einschließlich 2D -Materialien. Diese Initiative versucht, die Entwicklung und Vermarktung von modernen Materialien zu beschleunigen, wobei der Schwerpunkt auf Graphen und verwandten 2D-Materialien liegt, um die globale Führungsqualitäten in Europa in fortschrittlichen Materialtechnologien zu verbessern.

Liste der wichtigsten Unternehmen auf dem 2D -Materialmarkt:

• Graphenea, Inc.
• Haydale Graphene Industries Plc
• Versarien ™ plc
• Nanoxplore Inc.
• Cabot Corporation
• ACS -Material
• Graphenindustrie
• Amerikanische Elemente
• Thomas Swan & Co. Ltd.
• 2-DTech-Graphen
• PlanArtech
• Smart-Elemente GmbH
• Ossila
• Nordic Bio-Graphit AB
• PlanArtech (Holdings) Ltd.

Jüngste Entwicklungen (M & A/Partnerschaften/Vereinbarungen/Neuprodukteinführung)

• Im Oktober 2024, Toyota Research Institute of North America (Trina) und Xanadu, ein führender Anbieter von Quantum Computing, startete ein neues Projekt zur Nutzung von Quantum Computing bei Fortschritts -Materialssimulationen. Die Zusammenarbeit unterstreicht die zunehmende Bedeutung von Quantencomputer bei der Überwindung von Herausforderungen, die traditionell den Fortschritt in der Materialwissenschaft verlangsamt haben.
• Im Januar 2024Eine Zusammenarbeit zwischen Azo Nano Partners, Uppsala University und Columbia University führte zur Entdeckung eines neuartigen zweidimensionalen Quantenmaterials. Dieses Material besteht aus atomdünnen Schichten von Cerium, Silizium und Iod (CESII) und stellt das erste bekannte Beispiel einer zweidimensionalen Struktur mit schweren Fermionen dar, die ein signifikantes Potenzial für Fortschritte bei der Quantenmaterialforschung bietet.
• Im Februar 2023, Haydale erhielt ein Innovate UK-Zuschuss, um eine bildbasierte Charakterisierungstechnik für 2D-Materialien zu entwickeln. Das Projekt zielt darauf ab, die Analyse von Materialien wie Graphen und anderen Nanomaterialien unter Verwendung von Bildgebungstechnologien voranzutreiben, um ihre Eigenschaften und Leistung besser zu verstehen.