全球二维材料市场规模（按材料（石墨烯、六方氮化硼）、按最终用户（电子、储能）、按地理范围和预测）

2D 材料市场规模及预测

2D 材料市场规模在 2024 年价值 13.2 亿美元，预计到 2031 年将达到 62.3 亿美元，2024 年至 2031 年的复合年增长率为 21.38%。

• 二维 (2D) 材料是一类有趣的化合物，由单层原子组成。与金属或塑料等标准三维材料不同，2D 材料由于维数降低而具有出色的性能。石墨烯是六边形晶格中排列的单层碳原子，是最著名的例子之一。除石墨烯外，其他 2D 材料（如过渡金属二硫属化物 (TMD) 和黑磷）也受到了广泛关注。
• 2D 材料用途广泛，包括电子、光子学、储能和医疗保健。石墨烯出色的电导率使其成为透明导电涂层、柔性电子产品和高速晶体管的有力竞争者。相比之下，TMD 具有半导体特性，使其适用于晶体管、发光二极管 (LED) 和光电探测器。此外，2D 材料正在被研究用于电池和超级电容器等储能设备，在这些设备中，它们的大表面积和机械柔韧性比传统材料更具优势。
• 2D 材料最突出的优势之一是其出色的机械、电气和光学特性。例如，石墨烯是已知最薄的材料，同时保持极高的强度、柔韧性和重量。它的电导率超过铜，其光学透明度使其成为触摸屏和太阳能电池的理想材料。此外，2D 材料的原子级薄结构使得人们能够精确控制其特性，从而实现针对特定应用的个性化设计。
• 2D 材料的另一个优势是它们能够与现有的制造工艺相结合。例如，石墨烯可以使用化学气相沉积 (CVD) 等工艺合成，并沉积在各种基底上，使其适用于典型的半导体制造工艺。这种互操作性开启了将 2D 材料嵌入下一代电气设备的可能性，而无需对现有制造基础设施进行大规模返工。

全球 2D 材料市场动态

塑造全球 2D 材料市场的关键市场动态包括：

关键市场驱动因素：

• 不断增长的研究和开发：主要行业和政府正在投资研发，以扩大 2D 材料的使用范围，同时提高可扩展性和成本效益。制造技术的进步对 2D 材料的生产提出了挑战，因为 2D 材料的制造成本高且局限性大。电子、储能和医疗保健等各种应用对 2D 材料的需求正在推动市场向前发展。亚太地区正在对各个行业进行大规模投资，这推动了 2D 材料的增长。各国政府越来越强调环保规范和无污染法规，预计这将增加众多应用以及广泛行业对 2D 材料的需求。储能、生物医学技术、电子、复合材料和涂料以及废水处理等制造业中的 2D 材料正在推动 2D 材料市场的增长。
• 技术进步： 2D 材料市场的崛起受到技术进步和对小型电气设备的需求的推动。超薄原子片对于制造晶体管等电气元件至关重要。随着对微型电子产品和柔性技术的需求不断增长，2D 材料市场正在加速发展。物联网的兴起和对可穿戴设备的追求不断增强，创造了巨大的增长机会。随着纳米技术的进步和对更高质量电子产品的需求不断增长，2D 材料市场将从中受益。
• 可持续性和环境问题：由于 2D 材料坚固、轻便且节能，它们可能能够帮助解决环境问题。例如，石墨烯基材料正在被研究用于可再生能源、污染修复和水净化。在这些领域，对环境保护和可持续性的日益重视预计将推动对 2D 材料的需求。
• 生物医学应用的新机会：二维材料正在被研究用于各种生物医学应用，包括组织工程、生物传感和药物输送。例如，由于其生物相容性和跨细胞膜传输药物化合物的能力，石墨烯在药物输送系统中显示出前景。随着该研究领域的发展，生物应用对 2D 材料的需求预计会增长。

主要挑战：

• 材料成本高：生产 2D 材料的成本高，制造工艺的规模有限。此外，标准化和限制阻碍了 2D 材料市场的扩张。在这种情况下，2D 材料行业的其他新型材料面临挑战。量子点和碳纳米管等材料限制了 2D 材料市场的扩张，而材料在技术领域面临竞争。环境问题和技术进步给 2D 材料市场带来了困难，对各种应用都有特定影响。2D 材料的处理对环境有影响
• 价格高：与传统牙线相比，水牙线通常价格更高，尤其是配备高级功能的型号。这种成本差异可能会阻止精打细算的消费者投资水牙线，从而限制市场增长。为了应对这一挑战，制造商必须使其产品多样化，以涵盖更广泛的价格点，确保不同收入阶层的消费者都能买到产品。通过在不影响质量的情况下提供更多实惠的选择，制造商可以减轻成本带来的障碍，并鼓励更多对价格敏感的人群使用水牙线。
• 可扩展性和一致性：在 2D 材料生产中实现可扩展性和一致性仍然是一项重大挑战，阻碍了它们无缝集成到工业流程中。事实证明，在大批量生产中保持统一的质量非常困难，阻碍了它们的广泛采用。生产的不一致阻碍了这些材料在各种应用中充分发挥潜力
• 缺乏标准化：此外，2D 材料开发中缺乏标准化加剧了这一问题，因为每种材料都需要独特的制造程序。由于缺乏通用方法，建立最佳实践和监管框架变得十分困难，进一步阻碍了 2D 材料在工业环境中的进步和采用。此外，来自硅和碳纳米管等成熟材料的竞争也给 2D 材料带来了压力，迫使其展示出显著的优势来证明转型的合理性，从而为 2D 材料融入现有业务创造了复杂的环境。

主要趋势：

• 基于 2D 材料的产品的出现：随着生产技术的进步和商业化努力的加强，越来越多基于 2D 材料的产品正在进入市场。这些产品包括消费设备和可穿戴设备，以及工业涂料和生物医学设备。各公司正在利用 2D 材料的独特特性来为特定的市场需求和困难创造新的解决方案。随着生产成本下降和可扩展性提高，预计各行业对基于 2D 材料的产品的使用将会增加，从而推动未来市场扩张。
• 与现有技术的集成：随着我们对 2D 材料的理解不断提高，生产技术变得更加可扩展，将这些材料融入现有技术和制造工艺的趋势日益增长。这种集成的动机是需要提高现有设备和系统的性能和实用性。例如，在锂离子电池中添加石墨烯可以增加其能量密度和循环寿命，而将石墨烯基复合材料加入结构材料中可以提高机械强度和导电性。
• 应用多样化：2D 材料正在各种行业中得到应用，包括电子、储能、医疗保健、航空航天和汽车。石墨烯是最著名的 2D 材料，因其出色的电气、机械和热性能而受到研究，这使其成为柔性电子、导电涂层和复合材料等应用的理想选择。其他二维材料，如过渡金属二硫属化物 (TMD) 和六方氮化硼 (h-BN)，因其独特的特性以及在光电子、传感器和催化领域的应用而越来越受欢迎。
• 合作研究计划：学术界、工业界和政府组织之间的合作正在推动旨在充分发挥二维材料潜力的研究和开发计划。公私合作伙伴关系、研究联盟和政府融资计划正在推动联合项目，旨在加强基础理解、改进材料合成技术并加快 2D 材料行业的商业化进程。

全球 2D 材料市场区域分析

以下是全球 2D 材料市场更详细的区域分析：

北美美国：

• 北美 2D 材料市场的主导地位受到几个关键因素的推动，这些因素共同促成了其强劲的增长轨迹。首先，该地区拥有多家领先制造商，凸显了其作为 2D 材料领域创新和生产中心的地位。这些制造商受益于丰富的研究机构生态系统、熟练的劳动力和先进的基础设施，使他们能够高效地开发和扩大生产以满足市场需求。
• 汽车产量的不断增长进一步刺激了北美对 2D 材料的需求。随着汽车行业越来越多地采用先进材料来提高性能、效率和可持续性，2D 材料在轻质复合材料、传感器和储能系统等部件中的应用变得越来越有吸引力。预计这一趋势将继续推动各种汽车应用对 2D 材料的市场需求，巩固北美作为主要市场参与者的地位。
• 此外，有利的政府法规以及私人和政府组织增加的投资为美国 2D 材料市场的增长提供了有利的环境。旨在促进先进材料研究、开发和商业化的监管支持和资助举措激励了该领域的创新和投资。因此，北美 2D 材料市场仍有望持续增长，制造商和利益相关者有充足的机会利用该地区的优势和市场动态。

亚太地区：

• 在预测期内，亚太地区有望在销售和收入方面引领全球 2D 材料市场，这主要受几个关键因素的推动。首先，该地区拥有一些世界上规模最大、增长最快的经济体，包括中国、印度、日本和韩国。这些国家正经历电子、汽车和能源等行业的显著增长，这些行业都是二维材料的主要消费国。制造业的不断扩张，尤其是电子和汽车制造业，推动了对先进材料（如二维材料）的需求，以提高产品性能和效率。
• 此外，亚太地区受益于材料科学和纳米技术研发的强大生态系统。日本和韩国等国家的一流大学、研究机构和政府支持的计划正在推动二维材料的创新，促进学术界和产业界之间的合作。这种强大的研究基础设施使该地区成为开发和商业化新型 2D 材料和技术的中心。

全球 2D 材料市场：细分分析

2D 材料市场根据材料、最终用户和地理位置进行细分。

按材料划分的 2D 材料市场

• 石墨烯
• 六方氮化硼 (HBN)
• 过渡金属二硫属化物 (TMD)
• Mxenes

根据材料，市场分为石墨烯、六方氮化硼 (HBN)、过渡金属二硫属化物 (TMD) 和 Mxenes。石墨烯是研究最广泛、商业上可用的 2D 材料，具有高电导率、机械韧性和透明度。其用途包括晶体管、透明电极和复合材料。过渡金属二硫属化物 (TMDC)，例如二硫化钼 (MoS2) 和二硫化钨 (WS2)，具有特定的光学和电学特性，使其成为光电探测器、LED 和晶体管的理想选择。六方氮化硼 (h-BN) 以其绝缘性和良好的导热性而闻名，用于电气设备的热管理以及作为开发其他 2D 材料的基板。

2D 材料市场，按最终用户

• 电子产品
• 储能
• 复合材料
• 生物医学应用

根据最终用户，市场细分为电子产品、储能、复合材料、生物医学应用。储能是一个重要的领域，2D 材料有望成为下一代电池和超级电容器，有望实现更快的充电时间和更高的能量密度。此外，在复合材料和涂层中，这些材料可增强强度和导电性等性能，应用于航空航天、汽车和建筑行业。生物医学应用也越来越受到关注，利用 2D 材料的生物相容性进行药物输送和组织工程。除了这些领域之外，2D 材料在水净化、催化和环境修复等领域也显示出潜力，表明它们在各个行业都具有广泛的颠覆性潜力

按地区划分的 2D 材料市场

• 北美
• 欧洲
• 亚太地区
• 世界其他地区

根据区域分析，全球 2D 材料市场分为北美、欧洲、亚太地区和世界其他地区。据估计，北美地区在 2D 材料市场中占有相当大的份额。截至 2022 年，北美已成为市场主导者，占有最大份额。这一地位可归因于多种因素，包括强大的研究机构、蓬勃发展的航空航天和能源等行业以及政府的大力支持。这些因素共同营造了有利于创新和发展的环境，使北美能够保持其在 2D 材料市场的领导地位。

关键参与者

“全球 2D 材料市场”研究报告将提供有价值的见解，重点关注全球市场。市场的主要参与者是 NanoXplore Inc.、Cabot CorporationXG Sciences Inc.、GrapheneaHaydale、GraphenIndustries、Versarien2D-TechAmerican ElementsACS Material LLC、Thomas Swan & Co. Ltd.

我们的市场分析还包括一个专门针对这些主要参与者的部分，其中我们的分析师提供了对所有主要参与者的财务报表的洞察，以及产品基准测试和 SWOT 分析。竞争格局部分还包括全球上述参与者的关键发展战略、市场份额和市场排名分析。

2D 材料市场最新发展

• 2021 年 11 月，来自新加坡的一组人发现了一种有助于检测乳腺癌细胞的电流 2D 材料传感器。这种超灵敏的传感器可以检测到癌细胞的电信号。这是第一项使用 2D 材料检测乳腺癌细胞电信号的研究。这些材料由于其非凡的电子特性，正在受到各个领域的青睐。
• 2020 年 7 月，Apple 宣布为 iPhone 12 推出一款基于 2D 材料的新型处理器。
• 2021 年 6 月，LG Chem 在韩国开设了一家碳纳米管工厂，用于生产电动汽车电池的阴极。
• 2021 年 3 月，卡博特公司推出了 ENERMAX 6 系列碳纳米管 (CNT)，展示了其在高性能 CNT 技术方面的最新进展。 ENERMAX 6 已成为 Cabot 产品组合中性能最佳的多壁 CNT 产品。

报告范围

市场研究的研究方法：