탄소 양자점 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 최종 사용 산업별(전자제품, 생물의학 및 의료, 에너지 및 환경, 화학, 기타) 및 지역 분석, 2024-2031

시장 정의

시장은 독특한 광학적, 전기적, 화학적 특성으로 알려진 탄소 기반 나노입자의 생산 및 응용을 둘러싼 산업을 의미합니다.

이러한 도트는 바이오 이미징, 센서, 약물 전달, 에너지 저장 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 독성이 낮고 친환경적이며 다양한 용도로 활용이 가능해 시장이 확대되고 있습니다.

탄소 양자점 시장개요

세계 탄소 양자점 시장 규모는 2023년 2억 5,460만 달러로 추산되며, 2024년 2억 8,310만 달러, 2031년 7억 510만 달러에 이를 것으로 예측되며, 2024년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 13.92%로 성장할 것으로 예상됩니다.. 

이러한 성장은 무독성 특성, 생체 적합성 및 독특한 형광 특성으로 인해 바이오 이미징 및 약물 전달을 포함한 생물 의학 응용 분야에서 탄소 양자점의 사용이 증가함에 따라 촉진되어 기존 재료에 대한 보다 안전한 대안을 제공합니다.

탄소 양자점 시장에서 활동하는 주요 회사로는 American Elements, Nanoshel LLC, QuantumDotz, Nanorh, Merck KGaA, Thermo Fisher Scientific Inc., NANOCHEMAZONE, NNCrystal US Corporation, Ocean NanoTech, Suzhou Xingshuo Nanotech Co. Ltd. 등이 있습니다.

시장은 생물의학, 에너지, 환경 모니터링, 전자제품 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 응용 분야에 힘입어 빠르게 확장되고 있습니다. CQD는 바이오 이미징, 약물 전달, 센서 및 태양 전지에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

시장은 합성 기술의 발전과 지속 가능하고 친환경적인 소재에 대한 수요 증가로 이익을 얻고 있습니다. 지속적인 연구 개발을 통해 CQD는 차세대 기술에 통합되어 시장 잠재력을 확대할 것으로 예상됩니다.

• 2024년 4월 미국화학협회(American Chemical Society)에서 발표한 연구에서는 탄소양자점(CQD)의 친환경 합성을 탐구하여 바이오이미징 잠재력과 촉매 효율성을 강조했습니다. CQD3-AuNP는 뛰어난 감소 성능을 보여 박테리아 이미징 및 촉매 작용에 유망한 응용 분야를 나타냅니다.

주요 내용:

1. 2023년 탄소양자점 산업 규모는 2억 5,460만 달러로 기록됐다.
2. 시장은 2024년부터 2031년까지 CAGR 13.92%로 성장할 것으로 예상됩니다.
3. 북미는 2023년 8,600만 달러 규모로 33.78%의 점유율을 차지했습니다.
4. 전자 부문은 2023년에 200만 달러의 매출을 올렸습니다.
5. 아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 14.91%로 성장할 것으로 예상됩니다.

시장 동인

변화하는 전자 및 에너지 애플리케이션이 어떻게 시장을 주도하게 될까요?

바이오이미징, LED, 전자제품 분야에서 CQD에 대한 수요가 증가하면서 탄소 양자점 시장의 성장이 촉진되고 있습니다. CQD는 탁월한 광학 특성, 조정 가능성 및 저비용 생산을 제공하므로 차세대 에너지 효율적인 기술에 이상적입니다.

성능과 효율성을 향상시키는 능력태양전지, LED의 색 순도 향상 및 유연한 전자 장치 활성화로 인해 산업 전반에 걸쳐 널리 채택되고 있습니다.

• 2024년 5월 DGIST(대구경북과학기술원) 연구에서는 PbS 양자점의 펄스형 열처리 방법을 개발해 전기전도도를 높여 태양전지 효율을 획기적으로 높였다.

시장 도전

확장성 제한이 시장에 어떤 부정적인 영향을 미치나요?

탄소 양자점 시장의 성장을 방해하는 중요한 과제는 제한된 생산 확장성입니다. CQD에 대한 수요가 증가함에 따라 합성 방법의 복잡성으로 인해 대규모 생산 중에 높은 품질과 일관성을 유지하는 것이 어려워집니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 연구자들은 재생 가능한 전구체를 사용한 녹색 합성 및 흐름 기반 생산 방법과 같은 단순화되고 확장 가능한 합성 기술을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 이러한 접근 방식은 제조 공정을 간소화하고 비용을 절감하며 일관된 품질을 보장하여 대규모 상용화를 가능하게 하는 것을 목표로 합니다.

시장 동향

이 시장에서는 어떤 기술 발전을 볼 수 있습니까?

탄소양자점 시장은 지속적인 R&D로 인해 크게 발전했습니다. 향상된 제조 기술 및 향상된 안정성과 같은 합성 방법의 혁신으로 인해 에너지, 전자, 의료 등 다양한 산업 전반에 걸쳐 CQD의 적용 범위가 확대되었습니다.

이로 인해 특히 바이오 이미징, 센서 및 발광 장치 분야에서 CQD에 대한 수요가 증가했습니다. 업계가 친환경적이고 비용 효과적인 특성을 위해 CQD를 채택함에 따라 시장은 강력한 성장을 목격할 준비가 되어 있습니다.

• 2024년 8월, 시카고 대학교 프리츠커 분자 공학 대학, 아르곤 국립 연구소, 일리노이 대학교 시카고 연구원들은 결함이 내장된 콜로이드 나노결정을 생성하는 방법을 개발하여 더 높은 민감도와 견고성으로 양자 기술을 통합하는 보다 효율적인 방법을 제공했습니다.

탄소 양자점 시장 보고서 스냅샷

 시장 세분화

• 최종 사용 산업별(전자제품, 생의학 및 의료, 에너지 및 환경, 화학 및 기타): 전자 부문은 주로 디스플레이 기술에서 탄소 양자점에 대한 수요 증가로 인해 2023년에 6,820만 달러를 벌어들였습니다.

북미 및 아시아 태평양 지역의 시장 시나리오는 무엇입니까?

지역을 기준으로 글로벌 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카 및 라틴 아메리카로 분류되었습니다.

북미 탄소 양자점 시장은 2023년 8,600만 달러 규모로 약 33.78%의 점유율을 차지했습니다. 이러한 지배력은 강력한 기술 인프라, R&D에 대한 높은 투자, 선도 기업의 존재에 기인합니다.

지역 시장은 탄소 양자점의 중요한 역할을 뒷받침하는 전자, 생의학 응용 및 에너지 분야의 실질적인 발전으로 이익을 얻고 있습니다. 또한 대학, 연구 기관 및 기업 간의 협력을 통해 지속적인 혁신을 촉진하여 북미 지역의 핵심 시장 위치를 ​​강화합니다.

아시아 태평양 탄소 양자점 산업은 예측 기간 동안 14.91%의 강력한 CAGR로 성장할 준비가 되어 있습니다. 에너지, 전자, 의료 분야 전반에 걸쳐 탄소 양자점 기술이 빠르게 채택되면서 이러한 성장이 촉진되고 있습니다.

나노기술 연구에 대한 이 지역의 강력한 초점과 강력한 제조 역량 및 정부 지원 계획이 결합되어 이러한 확장이 더욱 가속화되고 있습니다. 생물의학 분야의 발전과 함께 에너지 효율적인 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 탄소 양자점의 개발 및 상용화가 촉진되고 있습니다.

• 삼성디스플레이는 2024년 10월 퀀텀닷 잉크 재활용 기술을 선보여 버려진 QD잉크의 80%를 회수했다. 이 혁신적인 프로세스는 연간 약 730만 달러를 절약할 것으로 예상됩니다.

규제 프레임워크

• 미국에서는, 식품의약국(FDA)은 인체 및 동물용 의약품, 생물학적 제품, 의료 기기, 식품 공급, 화장품, 방사선 방출 제품의 안전성, 효능, 보안을 보장하여 공중 보건을 보호할 책임이 있습니다.  환경 보호국(EPA)은 심각한 위험을 완화하고, 연구를 수행하고, 규정을 시행하여 공중 보건과 환경을 보호합니다.
• EU에서는, 화학 물질의 등록, 평가, 승인 및 제한에 관한 규정(REACH)은 화학 안전을 관리하고 잠재적인 위험으로부터 인간의 건강과 환경을 보호합니다.

경쟁 환경

탄소 양자점 산업은 기존 기업과 신흥 기업을 포함하여 많은 참가자가 참여하는 것이 특징입니다. 이들 회사는 기술 역량을 강화하고 제품 포트폴리오를 확장하기 위해 인수를 활용하고 있습니다.

이러한 전략적 인수는 지적 재산 확보, 고급 합성 방법 접근 및 시장 지위 강화에 중점을 두고 있습니다. 소규모의 혁신적인 기업을 인수함으로써 주요 기업은 연구 개발을 가속화하고 경쟁력 있는 퀀텀닷 산업의 성장을 주도합니다.

• 2023년 9월 Shoei Chemical은 R&D 팀과 자산을 포함하여 Nanosys로부터 양자점 사업을 인수했습니다. 이번 전략적 인수는 첨단 소재 분야에서 Shoei의 입지를 강화하는 동시에 Nanosys는 전 세계적으로 최고 품질의 퀀텀닷 기술을 지속적으로 혁신하고 제공하고 있습니다.

탄소 양자점 시장의 주요 회사 목록:

• 미국의 요소
• 나노셸 LLC
• QuantumDotz
• 나노르
• 머크 KGaA
• 써모 피셔 사이언티픽(주)
• 나노케마존
• NNC크리스털 미국 법인
• 오션나노텍
• 소주 Xingshuo Nanotech Co. Ltd.