カーボンナノチューブ市場規模とシェア
市場概要
| 調査期間 | 2019 - 2030 |
|---|---|
| 市場規模 (2025) | 6.89 十億米ドル |
| 市場規模 (2030) | 17.38 十億米ドル |
| 成長率 (2025 - 2030) | 20.10% CAGR |
| 最も急速に成長している市場 | アジア太平洋地域 |
| 最大市場 | アジア太平洋地域 |
| 市場集中度 | 中 |
主要プレーヤー
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Mordor Intelligenceによるカーボンナノチューブ市場分析
カーボンナノチューブ市場規模は2025年に68億9000万米ドルと推定され、予測期間（2025年-2030年）中に年平均成長率20.10%で成長し、2030年には173億8000万米ドルに達すると予想されています。この堅調な見通しは、電池、航空宇宙複合材料、医療機器、水処理ソリューションにおける材料の急速な採用を反映しています。多層タイプは費用対効果が高いため、生産者は高純度と均一性を追求しながら生産量を拡大しています。アジア太平洋地域は、同地域の電気自動車および電子機器クラスターに支えられ、需要と生産能力の両面で引き続き優位を保っています。主要サプライヤー間の統合が加速しており、OCSiAlによるZyvex Technologiesの買収は単層カーボンナノチューブの規模と知的財産の深度を強化したことで示されています。
主要レポート要点
- タイプ別では、多層カーボンナノチューブが2024年に90%の市場シェアでトップを占め、2030年まで年平均成長率20.51%で前進しています。
- 製造方法別では、化学気相成長法が2024年にカーボンナノチューブ市場規模の70%を占め、年平均成長率21.77%で成長しています。
- 最終用途産業別では、エネルギー用途が2024年にカーボンナノチューブ市場規模の31%を占める一方、医療分野が年平均成長率32.33%で最も高い成長を遂げています。
- 地域別では、アジア太平洋地域が2024年にカーボンナノチューブ市場シェアの54%を保持し、最高の年平均成長率21.51%を記録しています。
世界のカーボンナノチューブ市場動向と洞察
促進要因影響分析
| 促進要因 | （～）予測年平均成長率への影響％ | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 電気自動車ブームによるCNT需要の加速 | +5.20% | 世界的（中国、欧州、北米） | 中期（2-4年） |
| 高エネルギー密度リチウムイオン・スーパーキャパシタ生産の飛躍 | +4.80% | 世界的（北米、欧州が先行） | 中期（2-4年） |
| 超軽量構造複合材料への航空宇宙分野の推進 | +3.50% | 北米、欧州 | 長期（4年以上） |
| 中東・アフリカおよびアジアでの淡水化・環境センサー採用 | +3.20% | 中東・アフリカ、アジア太平洋 | 中期（2-4年） |
| 導電性フィラメント用積層造形技術の統合 | +2.90% | 世界的（北米、欧州） | 短期（2年以下） |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
電気自動車ブームによるCNT需要の加速
電気自動車生産の増加により黒鉛アノードのシリコン含有量が増加し、カーボンナノチューブは20%近いシリコン負荷での導電性と機械的安定性を確保し、航続距離不安を軽減する300Wh/kgのリチウムイオンパックを可能にします。自動車メーカーは、2024年のDowとCarbiceの提携で対応されたパワーエレクトロニクスが発生する熱を放散するナノチューブ充填熱界面パッドも指定しています。同じ導電性の利点により、バスバーおよび電池パック遮蔽の機会が開かれます。シリコン-CNT複合アノードを製造するスタートアップはベンチャー資金を調達しており、商業的信頼性を裏付けています。セルメーカーがサプライチェーンを現地化するにつれ、ナノチューブ容量の追加がギガファクトリーの近くに併設され、材料と電池生産の統合が緊密化しています。
高エネルギー密度蓄電が技術的最前線を押し上げ
グリッド蓄電および航空宇宙部門はより軽量で安全なセルを必要としています。カーボンナノチューブ足場を使用するリチウム硫黄電池は硫黄を固定し、多硫化物シャトリングを抑制します。これはLytenの2025年立ち上げ予定200MWh工場にとって中心的な技術です。撚り合わせた単層カーボンナノチューブロープは機械的エネルギーとして2.1MJ/kgを蓄積し、可燃性電解質を回避しながらリチウムイオンのエネルギー密度を上回ります。スーパーキャパシタメーカーは低等価直列抵抗を提供する多層電極を採用し、急速充放電負荷に理想的です。これらの進歩は総じて、高導電性グレードと分散サービスへの安定した受注につながっています。
航空宇宙複合材料が性能基準を引き上げ
重量削減は燃料消費とペイロード経済性にとって最重要です。MITの「ナノステッチ」技術は積層複合材料にカーボンナノチューブを通し、層間靱性を62%向上させ、亀裂進展を抑制します[1]Jennifer Chu, "Nanostitches enable lighter and tougher composite materials," MIT News, mit.edu。Northrop Grummanは3Dプリント衛星ブラケットに導電性ナノチューブフィラメントを適用し、プラズマ誘起静電放電を防止しています。これらのマイルストーンは、純粋に機械的な補強から電気経路と放射線軽減を提供する多機能構造への移行を強調しています。
淡水化・センサー革新が水ストレス地域を支援
膜研究グループは、整列した単層アレイが水を迅速に通しながら塩イオンを拒絶し、低エネルギー淡水化を可能にすることを示しました。同時に、トゥルク大学の科学者たちは、リアルタイム監視を行う湾岸諸国の公益事業者にとって魅力的な能力である兆分の一レベルで汚染物質を検出するナノチューブベースの光学センサーを開発しました。処理と検知の二重用途により、カーボンナノチューブはアジア太平洋と中東の先端水インフラの基盤として位置づけられています。
阻害要因影響分析
| 阻害要因 | （～）予測年平均成長率への影響％ | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 欧州・米国における職業毒物学・ナノ規制 | −3.8% | 欧州、北米 | 短期（2年以下） |
| 熱用途におけるグラフェン・窒化ホウ素ナノチューブとの競争 | −2.5% | 世界的 | 中期（2-4年） |
| ライセンス費用を集中させる特許障壁 | −2.3% | 世界的（北米、欧州で最高） | 短期（2年以下） |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
職業毒物学と規制の厳格化
欧州と米国の機関は、アスベストと同等の繊維様寸法を挙げて、吸入暴露限界の草案を作成しています。学術グループは、空中質量とアスペクト比を肺反応に関連付ける線量測定を精密化しています[2]National Center for Biotechnology Information, "Carbon Nanotube Dosimetry," ncbi.nlm.nih.gov 。コンプライアンスは完全密閉反応器と自動袋詰めラインへの投資を促進し、新規参入者の設備投資を押し上げています。文書化された安全取扱記録を持つ企業は、企業持続可能性指標が重要な役割を果たす自動車および航空宇宙プログラムで契約を獲得しています。
グラフェンと窒化ホウ素ナノチューブとの競争
窒化ホウ素ナノチューブはより高いポリマー界面強度と放射線耐性を示し、深宇宙車両設計者にアピールしています。グラフェンは面内熱拡散に優れ、スマートフォンのヒートスプレッダーにおいてカーボンナノチューブに挑戦しています。顧客が用途固有の適合性を評価する中、一部の汎用品ボリュームが従来グレードから移行し、マージンに圧力をかける可能性があります。
セグメント分析
タイプ別：多層グレードが規模の優位性を維持
多層カーボンナノチューブは2024年シェアの90%を占め、成熟した化学気相成長法生産と大量添加剤に適した価格帯を反映しています。このセグメントは年平均成長率20.51%の成長が予測され、2030年まで全カーボンナノチューブ市場規模拡大の3分の2以上を支えています。粒子エンジニアは外径公差を狭め、金属触媒を100ppm以下に削減し、電子機器および医療機器の閾値を満たしています。これらの改善により、導電性ペースト、携帯電話スピーカー、スーパーキャパシタ電極での採用が促進され、ボリューム優位性が強化されています。
単層カーボンナノチューブはシェア10%未満にとどまりますが、量子および半導体ニッチでプレミアム価格を維持しています。静電触媒法により、直径0.95nmで99.92%の半導体純度が得られ、フレキシブル基板上の薄膜トランジスタが可能になります。閉じ込められたカルビンに関する研究は、フォトニクス用の将来の一次元導体を示唆しています。ニッチデバイスが商業化されるにつれ、カーボンナノチューブ市場は多層バルク需要を置き換えることなく、段階的な高マージン収益を獲得するでしょう。
注記: レポート購入時に全個別セグメントのセグメントシェアが利用可能
製造方法別：化学気相成長法が効率的に拡大
化学気相成長法は2024年生産量の70%を提供し、生産ルートの中で最も速い年平均成長率21.77%で成長しています。低温プラズマ支援などのプロセス改良により、収率を維持しながらエネルギー強度を低下させています。メタン熱分解を使用した水素生産パイロットプラントが現在ナノチューブと低炭素H₂を共生産し、二重収益源を提供しています。
HiPco、アーク放電、レーザー照射法は、コストよりも電子型制御や結晶性を優先する専門セグメントに対応しています。学術チームは農業残渣からの触媒フリー合成を実証し、潜在的な循環経済フィードストックを示唆しています。これらのアプローチは2030年以前にCVDの規模に挑戦することはありませんが、供給オプションを多様化し、重要な用途のセキュリティを強化しています。
最終用途産業別：エネルギーが優位、医療が加速
エネルギー用途は2024年収益の31%を占め、ナノチューブがシリコン粒子膨張を橋渡しし、導電性ネットワークを維持するリチウムイオン電池に支えられています。回生ブレーキおよびグリッド支援モジュールでスーパーキャパシタ需要が増加しています。エネルギーに帰属するカーボンナノチューブ市場規模は、セルメーカーが複数年引取り契約を締結するにつれて着実に拡大すると予測されています。
医療分野は今日わずかなベースを占めますが、セクター中最高の年平均成長率32.33%を記録しています。機能化ナノチューブは細胞膜を通じて薬物を送達し、従来の担体よりも優れた光力学療法効果で腫瘍微環境を標的にします。フレキシブル基板上のバイオセンサーアレイは初期段階でバイオマーカーを検出し、予防医学を支援します。規制経路が明確化されるにつれ、病院調達がナノチューブ対応イメージング薬剤および整形外科コーティングの注文を増加させると予想されます。
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地域分析
アジア太平洋地域は2024年に世界需要の54%を占め、その21.51%の年平均成長率がリーダーシップを維持します。中国の統合電池サプライエコシステムは、長期契約の下でギガファクトリーに供給する現地ナノチューブメーカーを触媒しています。日本企業は「超成長」法の高アスペクト比と配向品質を活用し、ディスプレイ用の超清浄単層グレードを専門としています。韓国とインド全域の政府インセンティブは2027年まで容量をさらに拡大し、地域のコスト優位性を拡大しています。
北米は総収益に大きなシェアを貢献しました。Cabot Corporationのミシガン州生産に対する米国エネルギー省の5000万米ドル助成金を含む米国の取り組みにより、供給セキュリティが国内電池および防衛顧客により近づいています[3]Cabot Corporation, "Cabot Corporation Selected for Award Negotiation for $50 Million," investor.cabot-corp.com 。航空宇宙複合材料と高周波コネクタは、国立研究所のR&D強みを活用した主要な需要支柱です。カナダは、気候と製造政策を結びつけるナノチューブ副産物を持つメタン-水素熱分解に焦点を当てたパイロットプラントを主催しています。
欧州も全体売上に大きなシェアを貢献しました。ドイツとフランスの自動車メーカーは厳格な材料トレーサビリティを要求し、サプライヤーにクレードル・トゥ・ゲート排出量の認証を求めています。英国の大学は、国立ナノ製造ハブの支援を受けて半導体相互接続を対象とするベンチャーを分離しています。周辺では、中東の淡水化機関とアフリカの通信塔設置業者が水とエネルギーの課題に取り組むためにナノチューブコーティング膜と導電性コーティングを評価し、新興需要のポケットを育成しています。
競争環境
カーボンナノチューブ市場の上位企業
上位5社のサプライヤーは2024年に世界ボリュームのほぼ48%を支配し、適度に断片化された集中構造を示しています。OCSiAlは単層生産を支配し、キログラム規模ロットで均一なチューブを供給する反応器を運営しています。2024年のZyvex Technologies買収により分散専門知識と下流複合材料ノウハウが統合され、自動車および航空宇宙浸透が加速されています。
戦略的パートナーシップは現在の段階の特徴です。DowとCarbiceはシリコン化学とナノチューブ分散を組み合わせ、電気自動車インバーター用の次世代熱パッドを配合しています。Nanocomp TechnologiesはDuPontと協力し、ナノチューブ繊維をケブラーマトリックスと結合してアーマーインサート用アラミド強化シート材を開発しています。このような提携により相補的な能力がプールされ、認定サイクルが短縮されています。
知的財産の集約度は引き続き参入障壁となっています。円筒状炭素フィブリルに関するUS 4663230などの基本特許は特定の管轄区域で引き続き有効であり、多くのライセンス契約を支えています。したがって、ベンチャー資金を受けたスタートアップは早期に広範な特許ファミリーを蓄積するか、既存企業とのクロスライセンスを求めています。製品ポートフォリオが用途固有の分散とマスターバッチに傾くにつれ、独自配合ノウハウが同様に重要な差別化要因となっています。
カーボンナノチューブ業界のリーダー
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Jiangsu Cnano Technology Co., Ltd.
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LG Chem
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Nanocyl SA
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OCSiAl
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Resonac Holdings Corporation
- *免責事項:主要選手の並び順不同
最近の業界動向
- 2024年9月：Cabot Corporationは、ミシガン州ウェイン郡に電池グレードのカーボンナノチューブと導電性添加剤分散体を製造する初の商業規模施設を設立するため、米国エネルギー省から5000万米ドルの賞金交渉に選ばれました。
- 2023年3月：Cabot Corporationは、カーボンナノチューブ（CNT）などの電池材料のイノベーションを推進し、電池・EV製造業者とのパートナーシップを強化するため、ドイツのミュンスターに電池応用技術センターを開設しました。
世界のカーボンナノチューブ市場レポート範囲
カーボンナノチューブは、単層炭素原子（グラフェン）のシートを巻き上げた円筒分子です。直径1ナノメートル（nm）未満の単層（SWCNT）、または直径が100nmを超える複数の同心円状にリンクされたナノチューブで構成される多層（MWCNT）があります。その長さは数マイクロメートルまたは数ミリメートルに達する可能性があります。
カーボンナノチューブ市場は、タイプ、最終ユーザー産業、地域別にセグメント化されています。タイプ別では、市場は多層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブ、その他のタイプにセグメント化されています。最終ユーザー産業別では、市場は電子機器、航空宇宙・防衛、自動車、繊維、医療、エネルギー、その他の最終ユーザー産業にセグメント化されています。レポートはまた、主要地域の16カ国におけるカーボンナノチューブ市場の市場規模と予測もカバーしています。各セグメントについて、市場規模と予測は数量（トン）と収益（米ドル）で行われています。
| 多層カーボンナノチューブ（MWCNT） |
| 単層カーボンナノチューブ（SWCNT） |
| その他のタイプ（アームチェア、ジグザグ、二層） |
| 化学気相成長法（CVD） |
| 高圧一酸化炭素法（HiPco） |
| アーク放電 |
| レーザー照射 |
| 電気・電子 |
| エネルギー |
| 自動車 |
| 航空宇宙・防衛 |
| 医療 |
| その他産業（繊維、建設、プラスチック・複合材料） |
| アジア太平洋 | 中国 |
| インド | |
| 日本 | |
| 韓国 | |
| その他のアジア太平洋 | |
| 北米 | 米国 |
| カナダ | |
| メキシコ | |
| 欧州 | ドイツ |
| 英国 | |
| イタリア | |
| フランス | |
| スペイン | |
| その他の欧州 | |
| 南米 | ブラジル |
| アルゼンチン | |
| その他の南米 | |
| 中東・アフリカ | サウジアラビア |
| 南アフリカ | |
| その他の中東・アフリカ |
| タイプ別 | 多層カーボンナノチューブ（MWCNT） | |
| 単層カーボンナノチューブ（SWCNT） | ||
| その他のタイプ（アームチェア、ジグザグ、二層） | ||
| 製造方法別 | 化学気相成長法（CVD） | |
| 高圧一酸化炭素法（HiPco） | ||
| アーク放電 | ||
| レーザー照射 | ||
| 最終用途産業別 | 電気・電子 | |
| エネルギー | ||
| 自動車 | ||
| 航空宇宙・防衛 | ||
| 医療 | ||
| その他産業（繊維、建設、プラスチック・複合材料） | ||
| 地域別 | アジア太平洋 | 中国 |
| インド | ||
| 日本 | ||
| 韓国 | ||
| その他のアジア太平洋 | ||
| 北米 | 米国 | |
| カナダ | ||
| メキシコ | ||
| 欧州 | ドイツ | |
| 英国 | ||
| イタリア | ||
| フランス | ||
| スペイン | ||
| その他の欧州 | ||
| 南米 | ブラジル | |
| アルゼンチン | ||
| その他の南米 | ||
| 中東・アフリカ | サウジアラビア | |
| 南アフリカ | ||
| その他の中東・アフリカ | ||
レポートで回答される主要な質問
現在のカーボンナノチューブ市場の規模はどの程度ですか？
カーボンナノチューブ市場は2025年に68億9000万米ドルと評価され、2030年には173億8000万米ドルに達すると予測されています。
カーボンナノチューブ市場で最大のシェアを占めるセグメントは何ですか？
多層グレードが競争力のあるコストと幅広い適用性により、2024年に90%のシェアで優位を占めています。
最も急成長している最終用途産業は何ですか？
機能化ナノチューブが先進的な薬物送達とバイオセンサーソリューションを可能にするため、医療用途が年平均成長率32.33%で拡大しています。
なぜアジア太平洋地域がカーボンナノチューブ市場をリードしているのですか？
アジア太平洋地域は大規模な電池、電子機器、電気自動車製造基盤と継続的な生産能力追加により需要の54%を支配しています。
規制はカーボンナノチューブ業界にどのような影響を与えるでしょうか？
今後の欧州と米国の暴露限度により、コンプライアンスコストが増加し、堅牢な安全システムと文書化された毒物学データを持つ生産者が有利になります。
最終更新日:
