2D材料市场

市场定义

2D材料市场涉及通常只有一个或两个原子厚的材料的生产，开发和商业化。这些二维材料表现出独特的特性，使它们与大容量的材料区分开来，包括出色的电导率，机械强度和独特的光学特性，将它们与散装对应物区分开来。

2D材料市场概述

全球2D材料市场规模在2023年的价值为1.3048亿美元，预计将从2024年的1.3441亿美元增长到2031年的1.7302亿美元，在预测期内的复合年增长率为3.67％。这种增长是由对电子，储能，航空航天和生物技术等行业中高级材料需求不断增长的驱动的。

石墨烯，过渡金属二分法（TMD）和其他2D材料的创新预计将促进灵活的电子设备，高性能电池和量子计算，从而促进市场的扩展。

预计生产方法的持续进步，再加上研究和开发的投资不断上升，将增强2D材料的可扩展性和商业可行性。

Major companies operating in the global 2D materials industry are 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, and planarTECH (Holdings)有限公司

市场对可持续性的重视进一步受益，2D材料在节能设备，可再生能源解决方案和下一代电子产品方面提供环保替代品。预计在未来几年中，在各个部门的2D材料的采用量增加将对市场增长产生重大贡献。

• 2023年1月，Layerone材料与2D Tech合作，以推动基于可持续石墨烯的创新。这项合作旨在通过利用石墨烯的独特属性为各种应用（包括储能和电子产品）来推动环保解决方案的开发。

关键亮点

1. 2023年，全球2D材料市场规模的记录为1.3048亿美元。
2. 从2024年到2031年，市场预计将以3.67％的复合年增长率增长。
3. 北美在2023年持有33.32％的份额，价值4.347亿美元。
4. 石墨烯细分市场在2023年获得了4.659亿美元的收入。
5. 预计到2031年，消费电子产品预计将达到5.663亿美元。
6. 预计在预测期内，亚太地区的复合年增长率为4.31％。

市场驱动力

“电子和半导体技术的进步”

2D材料市场受到电子和半导体技术的进步的显着影响。值得注意的是，石墨烯和过渡金属二北元化（TMDS）等材料具有非凡的特性，包括高电子迁移率和灵活性，这对于下一代电子设备的发展至关重要。

随着需求的增长较小，更快，更高效的设备，传统材料正在接近其性能限制。 2D材料通过实现紧凑的设计和增强性能提供解决方案，使其非常适合柔性电子，高性能晶体管，传感器和量子计算。

它们的潜在应用灵活的电子设备，高性能晶体管，传感器和量子计算。这种潜力推动了大量投资和研究。

• 2024年3月，石墨烯旗舰和2030年的高级材料计划组织了一个在线研讨会，以提出准备进度，并概述了他们拟议的合作伙伴关系在“工业领导力高级材料”倡议中的作用。

市场挑战

“可伸缩性和制造”

可伸缩性和制造在2D材料（例如石墨烯和TMD）商业化方面构成了重大挑战。尽管实验室规模的生产表现出了潜力，但扩展到工业水平仍然很困难。

现有的生产方法，包括化学蒸气沉积（CVD），液相去角质和机械裂解，效率，成本和一致性的面部限制。例如，CVD可以生产高质量的材料。但是，它昂贵，缓慢，需要高温，从而限制可伸缩性。

液相去角质虽然更可扩展，但通常会导致不一致的材料质量，并且需要其他步骤去除溶剂，从而增加了复杂性和成本。机械裂解虽然对小规模生产有效，但是劳动密集型的，不适合大规模制造。

卷到滚动（R2R）处理提供了有希望的解决方案，以降低的成本实现了连续的高通量生产。增强化学蒸气沉积（CVD）的努力专注于提高效率和提高生产率。

另外，正在优化液相去角质以产生更高质量的材料。正在开发自动化，高通量测试方法的开发，以确保一致的材料质量。

此外，学术界与工业之间的合作对于加速2D材料的具有成本效益，可扩展的制造解决方案至关重要。

市场趋势

“ 2D材料与新兴技术的整合”

影响2D材料市场的主要新兴趋势是这些材料与新兴技术的融合不断增加，尤其是在量子计算，可穿戴设备和纳米医学等领域。

研究人员正在探索诸如石墨烯，MXENES和TMD之类的材料的潜力，以在这些高级领域中实现突破。例如，量子点中使用了2D材料，用于量子计算，用于医学诊断的生物传感器以及可穿戴设备的灵活，可拉伸的电子设备。

随着这些技术的推进，对2D材料的需求有望增长，从而促进高增长领域的创新和商业化。这种趋势强调了2D材料在塑造下一代技术进步中的扩大作用。

• 2023年5月，Nanoxplore获得了VoltaxPlore的股权和知识产权的完全所有权，而Martinrea则将其在Nanoxplore的股权从21.1％提高到22.7％。这种发展将Nanoxplore定位为新兴市场的关键参与者，有可能推动进一步的研究和投资。

2D材料市场报告快照

分割	细节
通过材料	石墨烯，过渡金属二北元化（TMDC），黑磷，氮化硼
通过应用	消费电子，航空航天，医疗保健，能源，其他
按地区	北美：美国，加拿大，墨西哥
	欧洲：法国，英国，西班牙，德国，意大利，俄罗斯，欧洲其他地区
	亚太：中国，日本，印度，澳大利亚，东盟，韩国，亚太其他地区
	中东和非洲：土耳其，阿联酋，沙特阿拉伯，南非，中东和非洲其他地区
	南美洲：巴西，阿根廷，南美其他地区

市场细分

• 通过材料（石墨烯，过渡金属二甲化合物（TMDC），黑磷和硝酸硼）：2023年的石墨烯段在2023年获得了4.659亿美元，这主要是由于其在电子，储能和传感器（诸如其杰出的电气，热，热，高度和机械性能）诸如诸如电子学，储能和传感器等应用中的广泛采用。
• 按应用（消费电子，航空航天，医疗保健，能源等）：2023年，消费电子领域的份额为33.32％，这在很大程度上归因于对轻质，灵活和智能手机，耐磨性和显示器等设备中对轻质，柔性和表现出色的需求的增长。

2D材料市场区域分析

根据地区，全球市场已分为北美，欧洲，亚太地区，中东和非洲以及拉丁美洲。

北美2D材料市场在2023年占33.32％的份额，价值4.347亿美元。这种主导地位归因于该地区领先的技术公司，学术机构和研究组织的强大存在。

尤其是美国，对这一增长做出了重大贡献，对研发和2D材料的商业化用于电子，储能和航空航天的应用。预计在汽车和医疗保健等行业中采用2D材料将有助于区域市场增长。

• 2024年12月，半导体启动目的地2D宣布成功实现CMOS兼容过程条件下的高质量石墨烯的晶圆尺度合成，利用其在石墨烯工艺技术方面的专业知识。

亚太2D材料行业将在预测期内以4.31％的复合年增长率增长，以快速的工业化，对先进电子产品的需求增加以及对节能技术的强烈关注。

中国，日本和韩国等国家处于研究和商业化的最前沿，对石墨烯和其他2D材料进行了重大投资，用于在半导体，储能和可再生能源中应用。

该地区不断扩大的制造能力，再加上支持纳米技术创新的有利政府政策，预计将进一步加速区域市场的增长。

监管框架

• 美国 环境保护局（EPA）管理《有毒物质控制法》（TSCA），该法调节化学物质的制造，使用和分布，包括纳米材料，例如2D材料。在TSCA下，制造商必须向EPA提交新化学药品（包括石墨烯和其他2D材料）的EPA，然后将其提交给商业。
• 美国 食品和药物管理局（FDA）提供有关使用ISO 10993-1进行医疗设备生物学评估的指导。该标准概述了在医疗设备中使用的材料（例如石墨烯和MXENES）的生物相容性的评估和测试，以确保它们可用于人类使用。
• 美国专利商标局（USPTO）监督知识产权，包括在2D材料（例如石墨烯和过渡金属二分法）等二维材料中创新的专利。它通过专利检查和授予程序确保了新技术和过程的保护。
• 国际电工委员会（IEC）是一个全球标准组织，开发和发布了电气，电子和相关技术的国际标准。它在制定法规和框架中起着关键作用，以确保新兴技术的安全性，可靠性和互操作性，包括涉及2D材料的技术。

竞争格局

全球2D材料市场的特征是许多参与者，包括成熟的公司和新兴参与者。这些公司专注于开发涉及2D材料的应用，例如石墨烯，二硫化钼和六角硼。

通过战略伙伴关系，合资企业和广泛的研发（R＆D）努力，行业参与者专注于将这些材料商业化用于高级技术，包括灵活的电子产品，下一代电池和医疗设备。

许多新兴初创公司都针对利基市场，尤其是在2D材料提供竞争优势的地区，例如传感器，光电探测器和节能设备。

• 2023年6月，在Horizon Europe及其继任的高级材料领域（包括2D材料）领域的石墨烯旗舰和高级材料2030倡议（AMI2030）共同呼吁建立欧洲合作伙伴关系。 该计划旨在加快尖端材料的开发和商业化，并强调石墨烯和相关的2D材料，以增强欧洲在高级材料技术方面的全球领导。

2D材料市场中的主要公司清单：

• Graphenea，Inc。
• Haydale石墨烯工业公司
• Versarien™plc
• Nanoxplore Inc.
• 卡博特公司
• ACS材料
• 石墨烯工业
• 美国元素
• Thomas Swan＆Co。Ltd
• 2-DTECH石墨烯
• Planartech
• 智能元素GmbH
• 奥西拉
• Nordic Bio-Gaphite AB
• Planartech（Holdings）Ltd.

最近的事态发展（并购/合作伙伴/协议/新产品发布）

• 2024年10月北美丰田研究所（TRINA）和量子计算领导者Xanadu发起了一个新项目，以在进行材料科学模拟中利用量子计算。该协作突出了量子计算在克服材料科学进步的降低的克服挑战中的越来越重要的意义。
• 2024年1月，Azo Nano Partners，Uppsala大学和哥伦比亚大学之间的合作导致发现了一种新颖的二维量子材料。该材料由铜，硅和碘（CESII）组成的原子层层组成，是二维结构的第一个已知例子，具有繁重的费米子，为量子材料研究中的进步带来了巨大的潜力。
• 2023年2月，Haydale获得了Innovate UK Grant，以开发针对2D材料的基于图像的表征技术。该项目旨在使用成像技术来进步对石墨烯和其他纳米材料等材料的分析，以更好地了解其特性和性能。