2D Malzeme Pazarı

Pazar Tanımı

2D malzeme pazarı, genellikle yalnızca bir veya iki atom kalınlığındaki malzemelerin üretimini, geliştirilmesini ve ticarileştirilmesini içerir. Bu iki boyutlu malzemeler, onları toplu muadillerinden ayıran olağanüstü elektriksel iletkenlik, mekanik dayanıklılık ve ayırt edici optik özellikler de dahil olmak üzere onları büyük muadillerinden ayıran benzersiz özellikler sergiliyor.

2D Malzeme PazarıGenel Bakış

Küresel 2D malzeme pazarının büyüklüğü 2023'te 1.304.8 milyon ABD Doları olarak değerlendirildi ve 2024'te 1.344.1 milyon ABD Dolarından 2031 yılına kadar 1.730.2 milyon ABD Dolarına çıkması ve tahmin dönemi boyunca %3.67'lik bir Bileşik Büyüme Oranı sergilemesi bekleniyor..Bu büyüme, elektronik, enerji depolama, havacılık ve biyoteknoloji gibi endüstrilerde gelişmiş malzemelere olan talebin artmasından kaynaklanmaktadır.

Grafen, geçiş metali dikalkogenitler (TMD'ler) ve diğer 2 boyutlu malzemelerdeki yeniliklerin, esnek elektronikler, yüksek performanslı piller ve kuantum hesaplama alanlarındaki yenilikleri teşvik ederek pazarın genişlemesini hızlandırması bekleniyor.

Üretim yöntemlerindeki sürekli gelişmelerin, araştırma ve geliştirmeye yönelik artan yatırımlarla bir araya gelmesinin, 2 boyutlu malzemelerin ölçeklenebilirliğini ve ticari uygulanabilirliğini artırması bekleniyor.

Küresel 2D malzeme endüstrisinde faaliyet gösteren başlıca şirketler Graphenea, Inc., Haydale Graphene Industries plc, Versarien™ plc, NanoXplore Inc., Cabot Corporation, ACS Material, Graphene Industries, American Elements, Thomas Swan & Co. Ltd, 2-DTech Graphene, planarTECH, Smart-elements GmbH, Ossila, Nordic Bio-Graphite AB ve planarTECH (Holdings)'dir. Ltd.

Enerji tasarruflu cihazlar, yenilenebilir enerji çözümleri ve yeni nesil elektroniklerde çevre dostu alternatifler sunan 2 boyutlu malzemeler sayesinde pazar, sürdürülebilirliğe verilen önemin giderek artmasından da yararlanıyor. Çeşitli sektörlerde 2 boyutlu malzemelerin giderek daha fazla benimsenmesinin, önümüzdeki yıllarda pazarın büyümesine önemli ölçüde katkıda bulunması bekleniyor.

• Ocak 2023'te LayerOne Materials, sürdürülebilir grafen tabanlı yenilikleri desteklemek için 2D Tech ile ortaklık kurdu.Bu işbirliği, enerji depolama ve elektronik dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için grafenin benzersiz özelliklerinden yararlanarak çevre dostu çözümlerin geliştirilmesini ilerletmeyi amaçlıyor.

Önemli Noktalar

1. Küresel 2D malzeme pazarının büyüklüğü 2023 yılında 1.304,8 milyon ABD doları olarak kaydedildi.
2. Pazarın 2024'ten 2031'e kadar %3,67'lik bir Bileşik Büyüme Oranında büyümesi bekleniyor.
3. Kuzey Amerika, 2023 yılında 434,7 milyon ABD doları değerinde %33,32'lik bir paya sahipti.
4. Grafen segmenti 2023 yılında 465,9 milyon ABD doları gelir elde etti.
5. Tüketici elektroniği segmentinin 2031 yılına kadar 566,3 milyon ABD dolarına ulaşması bekleniyor.
6. Asya Pasifik'in tahmin dönemi boyunca %4,31'lik bir Bileşik Büyüme Oranında büyümesi bekleniyor.

Pazar Yönlendiricisi

"Elektronik ve Yarı İletken Teknolojisindeki Gelişmeler"

2D malzeme pazarı, elektronik ve yarı iletken teknolojisindeki gelişmelerden önemli ölçüde etkilenmektedir. Özellikle, grafen ve geçiş metali dikalkojenitler (TMD'ler) gibi malzemeler, yeni nesil elektronik cihazların geliştirilmesi için kritik önem taşıyan yüksek elektron hareketliliği ve esneklik dahil olmak üzere olağanüstü özellikler sergiliyor.

Daha küçük, daha hızlı ve daha verimli cihazlara olan talep arttıkça geleneksel malzemeler de performans sınırlarına yaklaşıyor. 2D malzemeler, kompakt tasarımlar ve gelişmiş performans sağlayarak onları esnek elektronikler, yüksek performanslı transistörler, sensörler ve kuantum hesaplama için ideal hale getirerek bir çözüm sunar.

Potansiyel uygulamalarının kapsamıesnek elektronik, yüksek performanslı transistörler, sensörler ve kuantum hesaplama. Bu potansiyel, önemli miktarda yatırım ve araştırmayı teşvik etmiştir.

• Mart 2024'te, Grafen Amiral Gemisi ve Gelişmiş Malzemeler 2030 Girişimi, hazırlık sürecini sunmak ve teklif ettikleri ortaklığın "Endüstriyel Liderlik için Gelişmiş Malzemeler" girişimindeki rolünü vurgulamak amacıyla çevrimiçi bir atölye çalışması düzenledi.

Pazar Mücadelesi

"Ölçeklenebilirlik ve Üretim"

Ölçeklenebilirlik ve üretim, grafen ve TMD'ler gibi 2 boyutlu malzemelerin ticarileştirilmesinde önemli zorluklar yaratmaktadır. Laboratuvar ölçekli üretim potansiyelini gösterse de endüstriyel seviyelere ölçeklendirme hala zor.

Kimyasal buhar biriktirme (CVD), sıvı fazda pul pul dökülme ve mekanik parçalama dahil olmak üzere mevcut üretim yöntemleri verimlilik, maliyet ve tutarlılık açısından sınırlamalarla karşı karşıyadır. Örneğin CVD yüksek kaliteli malzemeler üretebilir; ancak pahalıdır, yavaştır ve yüksek sıcaklıklar gerektirir, bu da ölçeklenebilirliği sınırlar.

Sıvı fazda pul pul dökülme, daha ölçeklenebilir olmasına rağmen sıklıkla tutarsız malzeme kalitesine neden olur ve solventleri uzaklaştırmak için ek adımlar gerektirir, bu da karmaşıklığı ve maliyeti artırır. Mekanik bölünme, küçük ölçekli üretim için etkili olmasına rağmen yoğun emek gerektirir ve seri üretim için uygun değildir.

Rulodan ruloya (R2R) işleme, düşük maliyetlerle sürekli, yüksek verimli üretime olanak tanıyan umut verici bir çözüm sunar. Kimyasal buhar biriktirmeyi (CVD) iyileştirme çabaları, verimliliği artırmaya ve üretim oranlarını artırmaya odaklanıyor.

Ek olarak, sıvı fazlı pul pul dökülme, daha büyük miktarlarda daha kaliteli malzemeler üretmek için optimize ediliyor. Tutarlı malzeme kalitesini sağlamak için otomatik, yüksek verimli test yöntemleri geliştirilmektedir.

Ayrıca, akademi ve endüstri arasındaki işbirliği, 2D malzemeler için uygun maliyetli, ölçeklenebilir üretim çözümlerinin geliştirilmesini hızlandırmak için çok önemlidir.

Pazar Trendi

"2 Boyutlu Malzemelerin Gelişen Teknolojilerle Entegrasyonu"

2D malzeme pazarını etkileyen önemli bir yükselen trend, bu malzemelerin özellikle kuantum hesaplama, giyilebilir cihazlar ve nanotıp gibi alanlarda gelişen teknolojilerle artan entegrasyonudur.

Araştırmacılar, bu ileri alanlarda atılımlar sağlamak için grafen, MXenler ve TMD'ler gibi malzemelerin potansiyelini araştırıyorlar. Örneğin, kuantum hesaplama için kuantum noktalarında, tıbbi teşhis için biyosensörlerde ve giyilebilir cihazlar için esnek, gerilebilir elektroniklerde 2 boyutlu malzemeler kullanılıyor.

Bu teknolojiler ilerledikçe, 2 boyutlu malzemelere olan talebin de artması, hızlı büyüyen sektörlerde yenilikçiliği ve ticarileşmeyi teşvik etmesi bekleniyor. Bu trend, yeni nesil teknolojik gelişmeleri şekillendirmede 2 boyutlu malzemelerin artan rolünü vurguluyor.

• Mayıs 2023'te NanoXplore, VoltaXplore'un hem özsermayesinin hem de fikri mülkiyetinin tam mülkiyetini alırken Martinrea, NanoXplore'daki özsermaye hissesini %21,1'den %22,7'ye çıkardı. Bu gelişme, NanoXplore'u gelişen pazarda önemli bir oyuncu olarak konumlandırıyor ve potansiyel olarak daha fazla araştırma ve yatırımı teşvik ediyor.

2D Malzeme Pazar Raporu Anlık Görüntüsü

Pazar Segmentasyonu

• Malzemeye Göre (Grafen, Geçiş Metali Dikalkogenit (TMDC), Siyah Fosfor ve Bor Nitrür): Grafen segmenti, olağanüstü elektriksel, termal ve mekanik özellikleriyle desteklenen elektronik, enerji depolama ve sensörler gibi uygulamalarda yaygın olarak benimsenmesi nedeniyle 2023'te 465,9 milyon ABD doları kazandı.
• Uygulamaya Göre (Tüketici Elektroniği, Havacılık, Sağlık, Enerji ve Diğer): Tüketici elektroniği segmenti 2023'te %33,32'lik bir paya sahip oldu; bu, büyük ölçüde akıllı telefonlar, giyilebilir cihazlar ve ekranlar gibi cihazlarda hafif, esnek ve yüksek performanslı malzemelere yönelik artan talebe bağlandı.

2D Malzeme PazarıBölgesel Analiz

Bölgeye bağlı olarak, küresel pazar Kuzey Amerika, Avrupa, Asya Pasifik, Orta Doğu ve Afrika ve Latin Amerika olarak sınıflandırılmıştır.

Kuzey Amerika 2D malzeme pazarı 2023 yılında 434,7 milyon ABD doları değerinde %33,32 civarında bir pay elde etti. Bu hakimiyet, gelişmiş malzemelerde yenilikleri teşvik eden önde gelen teknoloji şirketlerinin, akademik kurumların ve araştırma kuruluşlarının bölgedeki güçlü varlığına bağlanıyor.

Özellikle Amerika Birleşik Devletleri, Ar-Ge'ye ve elektronik, enerji depolama ve havacılık alanlarındaki uygulamalar için 2 boyutlu malzemelerin ticarileştirilmesine yapılan önemli yatırımlarla bu büyümeye önemli ölçüde katkıda bulunuyor. Otomotiv ve sağlık gibi endüstrilerde 2D malzemelerin giderek daha fazla benimsenmesinin bölgesel pazar büyümesine katkıda bulunması bekleniyor.

• Aralık 2024'te yarı iletken startup'ı Destination 2D, grafen proses teknolojisindeki uzmanlığından yararlanarak CMOS uyumlu proses koşulları altında yüksek kaliteli grafenin levha ölçeğinde sentezinin başarılı bir şekilde elde edildiğini duyurdu.

Asya-Pasifik 2D malzeme endüstrisi, hızlı sanayileşme, gelişmiş elektroniklere yönelik artan talep ve enerji tasarruflu teknolojilere güçlü bir odaklanma ile karakterize edilen, tahmin dönemi boyunca %4,31'lik bir Bileşik Büyüme Oranı ile büyümeye hazırlanıyor.

Çin, Japonya ve Güney Kore gibi ülkeler, yarı iletkenler, enerji depolama ve yenilenebilir enerji uygulamaları için grafen ve diğer 2 boyutlu malzemelere yapılan büyük yatırımlarla araştırma ve ticarileştirmede ön sıralarda yer alıyor.

Bölgenin genişleyen üretim kapasitesinin, nanoteknolojideki yenilikçiliği destekleyen uygun hükümet politikalarıyla bir araya gelmesinin, bölgesel pazar büyümesini daha da hızlandırması bekleniyor.

Düzenleyici Çerçeveler

• ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA)2D malzemeler gibi nanomalzemeler de dahil olmak üzere kimyasalların üretimini, kullanımını ve dağıtımını düzenleyen Zehirli Maddeler Kontrol Yasasını (TSCA) yönetir. TSCA uyarınca üreticilerin, grafen ve diğer 2 boyutlu malzemeler de dahil olmak üzere yeni kimyasallar için ticarete sunulmadan önce EPA'ya bir Üretim Öncesi Bildirimi (PMN) göndermeleri gerekiyor.
• ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA)Tıbbi cihazların biyolojik değerlendirmesi için ISO 10993-1'in kullanımına ilişkin rehberlik sağlar. Bu standart, tıbbi cihazlarda kullanılan grafen ve MXenler gibi malzemelerin insan kullanımı için güvenli olduğundan emin olmak amacıyla biyouyumluluğunun değerlendirilmesini ve test edilmesini özetlemektedir.
• Amerika Birleşik Devletleri Patent ve Ticari Marka Ofisi (USPTO)Grafen ve geçiş metali dikalkogenitler gibi 2 boyutlu malzemelerdeki yeniliklere yönelik patentler de dahil olmak üzere fikri mülkiyet haklarını denetler. Patent inceleme ve verme prosedürleriyle yeni teknoloji ve süreçlerin korunmasını sağlar.
• Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC)elektrik, elektronik ve ilgili teknolojiler için uluslararası standartlar geliştiren ve yayınlayan küresel bir standartlar kuruluşudur. 2D malzemeleri içerenler de dahil olmak üzere yeni ortaya çıkan teknolojilerin emniyetini, güvenilirliğini ve birlikte çalışabilirliğini sağlayan düzenlemelerin ve çerçevelerin geliştirilmesinde önemli bir rol oynar.

Rekabetçi Ortam

Küresel 2D malzeme pazarı, hem köklü şirketler hem de yeni ortaya çıkan oyuncular dahil olmak üzere çok sayıda katılımcıyla karakterize ediliyor. Bu şirketler grafen, molibden disülfit ve altıgen bor nitrür gibi 2 boyutlu malzemeleri içeren uygulamaların geliştirilmesine odaklanıyor.

Stratejik ortaklıklar, ortak girişimler ve kapsamlı araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) çalışmaları aracılığıyla sektör oyuncuları, bu malzemeleri esnek elektronikler, yeni nesil piller ve diğer ileri teknolojiler için ticarileştirmeye odaklanıyor.tıbbi cihazlar.

Gelişmekte olan çok sayıda girişim, özellikle sensörler, fotodetektörler ve enerji tasarruflu cihazlar gibi 2 boyutlu malzemelerin rekabet avantajı sunduğu alanlarda niş pazarları hedefliyor.

• Haziran 2023'te, Grafen Amiral Gemisi ve Gelişmiş Malzemeler 2030 Girişimi (AMI2030), Horizon Europe ve onun halefi FP10 kapsamında, 2D malzemeler de dahil olmak üzere gelişmiş malzemeler alanında ortaklaşa bir Avrupa ortaklığı çağrısında bulundu. Bu girişim, Avrupa'nın ileri malzeme teknolojilerinde küresel liderliğini geliştirmek için, grafen ve ilgili 2 boyutlu malzemelere güçlü bir vurgu yaparak en son malzemelerin geliştirilmesini ve ticarileştirilmesini hızlandırmayı amaçlıyor.

2D Malzeme Pazarındaki Önemli Firmaların Listesi:

• Graphenea, Inc..
• Haydale Graphene Industries plc
• Versarien™ plc
• NanoXplore A.Ş.
• Cabot Şirketi
• ACS Malzemesi
• Grafen Endüstrileri
• Amerikan Elemanları
• Thomas Swan & Co. Ltd
• 2-DTech Grafen
• planarTECH
• Akıllı elemanlar GmbH
• Ossila
• İskandinav Biyo-Grafit AB
• planarTECH (Holdings) Ltd.

Son Gelişmeler (Birleşme ve Satın Almalar/Ortaklıklar/Anlaşmalar/Yeni Ürün Lansmanı)

• Ekim 2024'te, Kuzey Amerika Toyota Araştırma Enstitüsü (TRINA) ve kuantum hesaplama alanında lider olan Xanadu, malzeme bilimi simülasyonlarını ilerletmede kuantum hesaplamadan yararlanmak için yeni bir proje başlattı. İşbirliği, malzeme biliminde geleneksel olarak ilerlemeyi yavaşlatan zorlukların aşılmasında kuantum hesaplamanın artan önemini vurgulamaktadır.
• Ocak 2024'teAzo Nano ortakları, Uppsala Üniversitesi ve Columbia Üniversitesi arasındaki işbirliği, yeni bir 2 boyutlu kuantum materyalinin keşfine yol açtı. Atom inceliğinde seryum, silikon ve iyot katmanlarından (CeSiI) oluşan bu malzeme, ağır fermiyonlar içeren iki boyutlu bir yapının bilinen ilk örneğini temsil ediyor ve kuantum malzeme araştırmalarındaki ilerlemeler için önemli bir potansiyel sunuyor.
• Şubat 2023'teHaydale, 2 boyutlu malzemeler için görüntü tabanlı bir karakterizasyon tekniği geliştirmek üzere Innovate UK hibesini aldı. Proje, özelliklerini ve performanslarını daha iyi anlamak için görüntüleme teknolojilerini kullanarak grafen ve diğer nanomalzemeler gibi malzemelerin analizini geliştirmeyi amaçlıyor.