美国自修复材料市场，按形式（内在和外在）、按材料类型（聚合物、混凝土、涂料等）、按最终用途（建筑和施工、移动设备、运输等）、按地区和竞争、预测和机遇，2018-2028F

市场概览

2022 年，美国自修复材料市场价值为 3.2298 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 10.03%。自修复材料是人造或合成的物质，具有内置能力，可以自动修复自身损伤，而无需任何外部问题诊断或人为干预。这些材料模仿了生物体愈合伤口和恢复功能的自然能力。自修复材料在航空航天、汽车、土木工程、生物医学和电子等各个领域都有许多潜在用途。自修复材料的一些例子是聚合物、金属、陶瓷、混凝土和涂料。因此，自修复材料的使用率不断提高，有助于预测期内美国自修复材料市场的增长。

关键市场驱动因素

建筑行业需求不断增长

在建筑业的动态格局中，耐用性、可持续性和效率至关重要，对创新解决方案的需求始终存在。近年来，美国建筑业对自修复材料的需求大幅增加。这些先进的材料具有自主修复损坏和延长结构寿命的能力，正在重新定义行业处理弹性、维护和环境影响的方式。自修复材料代表了建筑技术的新前沿。这些材料含有通过启动修复过程对损坏作出反应的成分，模仿生物体的再生能力。由于它们有潜力解决维护挑战、提高安全性并有助于打造更可持续的建筑环境，因此它们受到了广泛关注。建筑行业对自修复材料的需求有多种驱动因素，例如自修复材料的主要吸引力在于它们能够延长结构的使用寿命，降低维护和维修成本；自修复材料符合可持续发展目标，因为它们可以最大限度地减少对替换材料的需求并减少建筑垃圾，通过自主处理轻微损坏，自修复材料可以帮助减少维修停机时间，从而提高结构的运行效率；自修复材料有助于提高结构的整体弹性，确保它们即使在受到磨损和环境压力后仍能保持功能。

此外，自修复材料混凝土已成为游戏规则的改变者，特别是在桥梁、高速公路和关键基础设施等高压力环境中。从住宅到商业建筑，自修复材料可以提高墙壁、地板和地基的耐用性和使用寿命。此外，自修复材料符合绿色建筑原则，减少了建筑对环境的影响并促进了可持续实践。因此，土壤枯竭加剧导致农用化学中间体的需求增加，从而推动了美国自修复材料市场的增长。

支持性政府政策和举措

在追求可持续和创新解决方案的过程中，美国政府已经认识到自修复材料在建筑、交通和基础设施等各个领域的变革潜力。通过支持性政策和举措，政府正在为广泛采用这些材料铺平道路，提高弹性、效率和环境管理。美国政府承认自修复材料可以显著影响可持续性、耐久性和经济增长。因此，它已经采取了各种措施来促进这些先进材料的研究、开发和部署。例如，国家科学基金会 (NSF) 和能源部 (DOE) 等政府机构为与自修复材料相关的研究和创新提供资金。赠款支持学术机构、研究组织和行业伙伴关系，促进推动技术进步的突破。除此之外，政府对基础设施项目的资助往往优先考虑可持续性和弹性。自修复材料的使用符合这些目标，使项目更耐用，减少频繁维修的需要。此外，政府机构，如高级研究计划署-能源（ARPA-E），提供促进变革性技术的计划。由于自修复材料对能源效率和环境可持续性的潜在影响，它们可以符合此类计划的资格。因此，预计政府在自修复材料方面采取的大量举措将在预测期内推动美国自修复材料市场的需求。

对自修复材料的认识不断提高

在材料科学领域，一场变革性革命正在进行中，它的名字就是自修复材料。随着对这些卓越创新的认识不断增长，行业、研究人员和消费者都开始认识到它们有可能重塑我们对耐用性、可持续性和产品寿命的态度。这种日益增长的认识不仅仅是一种趋势；它是促进创新、提高产品性能和推进技术前沿的催化剂。因此，这些因素在预测期内主导了美国自修复材料市场的增长。

主要市场挑战

自修复材料的高成本

在材料科学领域，自修复材料的发展代表着朝着耐用性和可持续性迈出的显著一步。然而，这些创新材料高成本的问题带来了重大挑战。随着各行各业努力利用自修复能力的优势，解决成本问题的同时保持这些材料提供的变革潜力变得势在必行。自修复材料成本高昂可归因于多种因素，例如开创性的自修复技术需要大量研究、实验和改进，导致初始成本高昂；许多自修复材料需要专门的添加剂、纳米颗粒或聚合物，而这些材料的采购或合成成本可能很高；制造具有精确特性的自修复材料通常涉及复杂的工艺，导致生产成本更高；扩大生产以满足需求可能会带来挑战并进一步推高成本。

自修复材料的可扩展性

自修复材料的概念为各个行业的革命提供了巨大的希望，可提供更高的耐用性和可持续性。然而，将这些材料从实验室扩展到实际应用是一项复杂的任务，需要仔细考虑多种因素。随着各行各业寻求更大规模地利用自修复材料的优势，它们必须应对与生产、成本、性能和实际实施相关的挑战。从实验室规模的原型到大规模生产的自修复材料的过渡带来了一些挑战，例如，在大批量生产中保持一致的材料特性和自修复能力对于可靠的性能至关重要，扩大生产规模会影响材料成本，从而可能影响自修复解决方案的整体经济可行性，一些自修复材料需要复杂的制造工艺，可能难以在更大规模上复制，并且确保自修复特性在产品的整个生命周期内保持有效对于实际应用至关重要，这可能会阻碍美国自修复材料市场在预测期内的增长。

主要市场趋势

纳米复合自修复材料

在材料科学领域，一项突破性的创新正在吸引研究人员、工程师和行业人士 -纳米复合自修复材料。这些非凡的材料具有通过其独特的自主修复损坏能力来增强耐用性、减少浪费和促进可持续性，从而重塑各个行业。随着我们深入研究纳米复合自修复材料领域，一个充满可能性的世界出现了，它预示着未来产品和结构可以从磨损中恢复，减少环境足迹并延长材料的使用寿命。纳米复合自修复材料将纳米材料的非凡特性与自我修复的概念相结合。这些材料经过设计，可以通过自主修复来应对损坏，模仿自然愈合过程。它们通过结合纳米颗粒、聚合物或其他成分来实现这一点，这些成分在暴露于某些刺激（例如热、光或压力）时可以相互作用并重新形成键。此外，纳米复合自修复材料可以显着延长产品和结构的使用寿命，减少频繁更换的需要并节约资源。通过使材料从轻微损坏中恢复，这些材料可最大限度地减少废物产生，使其对环境友好并符合循环经济原则。除此之外，自我修复能力意味着纳米复合材料比传统材料更能承受磨损、撕裂和轻微冲击。采用纳米复合自修复材料的行业和基础设施可能会因减少维护和维修费用而受益。

此外，纳米复合自修复材料在各个行业都有各种应用，例如纳米复合自修复材料可以增强车辆部件、飞机结构甚至轮胎的耐用性，减少维护需求并提高安全性；自修复混凝土和其他建筑材料可以最大限度地减少裂缝并延长结构的使用寿命，为可持续基础设施做出贡献；自修复材料可以集成到电子设备中以修复轻微损坏，延长小工具的使用寿命并减少电子垃圾；自修复织物可以使衣服更耐用，减少快时尚对环境的影响；自修复材料可能应用于医疗设备、植入物和药物输送系统，提高其可靠性和安全性。此外，纳米复合自修复材料是一类可以通过使用纳米级组件在损坏后再次增强其机械强度和修复能力的材料。具有交织网络的纳米复合材料具有出色的拉伸强度、高韧性、高拉伸性和出色的修复效率。

生物基自修复材料的需求不断增加

在一个以环保意识和追求可持续解决方案为标志的时代，对生物基自修复材料的需求正在上升。这些创新材料体现了自然的独创性与人类的创造力的融合，提供了改变行业的潜力，同时也符合全球可持续发展的动力。随着这种需求的增长，生物基自修复材料有望彻底改变产品的寿命，减少浪费，并为更可持续的未来做出贡献。生物基自修复材料是生物衍生成分和先进工程原理的结合。它们具有自主修复损伤的非凡能力，反映了生物体的再生能力。这种新方法对从建筑和汽车行业到电子和消费产品的众多应用都具有重要前景。

此外，由于各种原因，对生物基自修复材料的需求也在增加，例如人们越来越担心传统材料对环境的影响，对可以减少碳足迹和对不可再生资源的依赖的可持续替代品的需求不断增加，生物基自修复材料符合循环经济的原则，材料被设计为可重复使用、再制造和回收，最大限度地减少浪费并延长产品生命周期，这些材料体现了再生设计的概念，推广随着时间的推移“自我修复”的产品，从而减少更换和维修，寻求更具弹性和成本效益的材料的行业正在转向生物基自修复解决方案，以提高产品性能并降低维护费用。

此外，生物基自修复材料有多种应用，例如生物基自修复材料可以集成到混凝土中，减少裂缝的形成并延长结构的使用寿命，这些材料可以增强车辆部件的耐用性，减少更换需求并最大限度地减少汽车垃圾，自修复材料可以应用于电子设备，延长其使用寿命并减少电子垃圾，而生物基自修复材料可以彻底改变包装，减少对一次性物品的需求并有助于实现更环保的方法。

细分洞察

表格

根据表格，外在部分预计在 2024-2028 年的预测期内将实现 10.23% 的最高增长率。这种增长是由于它们有潜力提高各种基础设施（如道路、桥梁和建筑物）的韧性和使用寿命，外在自修复材料在美国越来越受欢迎。这在美国尤其重要，因为美国对维护和修复老化基础设施的可持续且经济实惠的解决方案的需求日益增加。除此之外，航空航天和国防部门的不断发展进一步推动了外在自修复材料的增长，从而导致预测期内美国自修复材料市场的增长。

最终用途洞察

根据最终用途，移动设备领域预计在预测期（2024-2028 年）内实现 10.32% 的最高增长率。这可以归因于全球对智能手机、平板电脑和笔记本电脑等智能设备的需求不断增长。随着移动设备在日常生活中变得越来越普遍，对自修复材料的需求也越来越大，以提高其耐用性和延长其使用寿命。移动设备领域是一个高价值市场，消费者愿意为耐用性和使用寿命更长的设备支付额外费用。这使得它成为自修复材料行业公司的一个有吸引力的市场。因此，公司不断寻求创新解决方案，以使自己与竞争对手区分开来。例如，苹果和三星正在他们的智能设备中使用这些材料，使他们的产品更优质，并提高他们的盈利能力，从而推动美国自修复材料市场在预测期内的增长。

区域见解

美国中西部自修复材料市场将在预测期内（2024-2028 年）见证最快增长。这是由于其不断增长的需求、有利的政府政策、不断增长的研发行动、巨大的市场潜力和成本优势，以及在飞机、航天器、卫星等的生产过程中，需要自修复材料等先进材料和技术来提高产品的性能。

最新发展

• 2022 年 10 月，北卡罗来纳州立大学的研究人员宣布开发了一种新型自修复复合材料，该复合材料允许结构在无需停止使用的情况下进行自我修复，这进一步解决了自修复材料的两个长期挑战，并可以显着延长结构部件的使用寿命，例如风力涡轮机叶片和飞机机翼。
• 2022 年 3 月，美国国防高级研究计划局 (DARPA) 启动了一个专注于开发自修复建筑材料的项目。这项被称为“仿生修复老化材料”的努力混凝土建筑（BRACE）计划旨在将生物体中观察到的自我修复能力整合到建筑材料中，尤其是混凝土中。
• 2021 年 1 月，亨斯迈先进材料公司从 AudaxPrivate Equity 手中完成了对 Gabriel Performance Products 的收购，Gabriel Performance Products 是一家北美特种化学品制造商，为涂料、粘合剂、密封剂和复合材料终端市场提供特种添加剂和环氧固化剂。
• 2020 年 5 月，亨斯迈先进材料公司完成了对 CVC Thermoset Specialties（CTS）的收购，CTS 是一家北美特种化学品制造商，服务于工业复合材料、粘合剂和涂料市场。

主要市场参与者

• 陶氏Inc.
• 亨斯迈国际有限责任公司
• NEI 公司
• High Impact Technology, LLC
• Autonomic Materials Inc.