그래핀 나노플레이트 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 응용 분야별(리튬 이온 배터리, 전도성 잉크 및 코팅, EMI 차폐, 첨가제, 기타), 최종 사용자별(에너지 및 전력, 자동차 및 운송, 건물 및 건설, 기타), 지역 및 경쟁별 2018-2028

시장 개요

글로벌 그래핀 나노플레이트 시장은 2022년에 9,312만 달러 규모로 평가되었으며 2028년까지 11.86%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 그래핀 나노플레이트에는 크레인과 호퍼가 필요 없이 지상에서 반응기 맨웨이까지 촉매를 직접 전달하는 데 사용되는 다양한 솔루션이 포함됩니다. 이러한 서비스는 화학 및 비료, 석유 정제, 석유화학 및 복잡한 처리 작업에 관련된 기타 중공업을 포함한 다양한 부문에서 광범위하게 적용됩니다.

주요 시장 동인

에너지 및 전력 부문에서 그래핀 나노플레이트에 대한 수요 증가

그래핀 나노플레이트(GNP)는 다양한 산업에 혁명을 일으킬 엄청난 잠재력을 가진 획기적인 소재로 부상했으며 에너지 및 전력 부문도 예외는 아닙니다. 뛰어난 전기 전도도, 기계적 강도 및 열 안정성을 포함한 GNP의 놀라운 특성은 에너지 및 전력 분야에서 중요한 과제를 해결하고 혁신을 주도할 수 있는 매력적인 후보입니다. 에너지 및 전력 부문은 세계가 보다 지속 가능하고 효율적인 에너지원으로 전환함에 따라 엄청난 변화를 겪고 있습니다. GNP는 배터리 및 슈퍼커패시터와 같은 에너지 저장 장치의 성능과 효율성을 향상시켜 이러한 전환에서 중추적인 역할을 할 준비가 되어 있습니다. 고성능 에너지 저장 솔루션에 대한 수요는 재생 에너지원의 채택 증가와 그리드 안정화의 필요성에 의해 증가하고 있습니다. 넓은 표면적과 전기 전도도를 가진 GNP는 배터리와 슈퍼커패시터의 전하 저장 용량을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 더 오래 지속되고 더 빠르게 충전되는 에너지 저장 시스템으로 전환되어 재생 에너지 통합 및 그리드 관리의 주요 과제를 해결합니다. 재생 에너지 분야에서 GNP는 태양광 전지의 효율성을 개선하는 데도 진전을 이루고 있습니다. 그래핀 나노플레이트로 코팅된 태양 전지 패널은 향상된 광 흡수 및 전자 전달 특성을 나타내어 에너지 변환 효율이 향상됩니다. GNP는 태양광을 전기로 변환하는 것을 극대화하여 태양 에너지를 더욱 실행 가능하고 경쟁력 있게 만들 수 있습니다. 이 혁신은 태양 전지 패널의 전반적인 효율성을 높일 뿐만 아니라 태양열을 주류 에너지원으로 채택하는 것을 가속화합니다.

또한 에너지 및 전력 부문은 송전 및 배전 중 에너지 손실을 줄여야 할 필요성에 대해 고심하고 있습니다. GNP는 뛰어난 전기 전도성을 가지고 있어 전력 케이블과 송전선에 통합하여 전도도를 높이고 에너지 손실을 완화할 수 있습니다. 이를 통해 더 긴 거리에 걸쳐 에너지를 보다 효율적으로 전송할 수 있어 빈번한 유지 관리와 비용이 많이 드는 인프라 업그레이드의 필요성이 줄어듭니다. GNP는 에너지 전송과 관련된 과제를 해결함으로써 보다 안정적이고 회복성 있는 전력망에 기여합니다. 에너지 변환 분야에서 GNP는 연료 전지와 수소 저장을 혁신하고 있습니다. 전기화학 반응을 통해 전기를 생성하는 연료 전지는 GNP의 높은 전기 전도성과 촉매적 특성으로부터 이익을 얻을 수 있습니다. 이러한 반응의 효율성을 개선함으로써 GNP는 보다 효율적이고 깨끗한 에너지 변환 프로세스를 위한 길을 열었습니다. 또한 GNP는 잠재적인 청정 에너지 운반체인 수소를 저장하기 위한 유망한 솔루션을 제공합니다. 그래핀 나노플레이트가 수소 분자를 효율적으로 흡착하는 능력은 소형이고 효율적인 수소 저장 솔루션의 개발에 기여하여 수소를 청정 연료로 널리 사용할 수 있습니다.

또한 지속 가능한 에너지 솔루션을 추구하는 과정에서 GNP는 수소 생산 및 저장의 혁신을 촉진하고 있습니다. 수소는 종종 깨끗하고 다재다능한 에너지 운반체로 불리며, 효율적인 생산 방법과 신뢰할 수 있는 저장 솔루션이 필요합니다. GNP는 전기 분해를 통해 수소를 생성하는 공정인 물 분해의 촉매로 연구되고 있습니다. 높은 표면적과 독특한 전자적 특성은 물 분해 반응의 효율성을 높여 비용 효율적이고 확장 가능한 수소 생산의 길을 열었습니다. 또한 GNP는 수소 분자를 흡착할 수 있는 능력으로 수소 저장을 위한 잠재적 후보가 되어 수소 수송 및 활용과 관련된 과제를 해결하고 예측 기간 동안 시장 수요로 이어집니다.

건물 및 건설 부문에서 그래핀 나노플레이트에 대한 수요 증가

글로벌 인프라 개발의 초석인 건물 및 건설 부문은 지속 가능성, 효율성 및 혁신을 향한 패러다임 전환을 겪고 있습니다. 이 혁신적인 여정에서 그래핀 나노플레이트(GNP)는 산업의 다양한 측면을 혁신할 잠재력을 가진 획기적인 소재로 등장했습니다. 놀라운 강도, 열 전도도, 전기 전도도를 포함한 뛰어난 특성으로 인해 GNP는 건물 및 건설 분야에서 중요한 과제를 해결하고 진전을 이루는 데 필요한 인기 있는 성분입니다. GNP가 각인을 남기는 주요 분야 중 하나는 건설 자재의 기계적 특성을 향상시키는 것입니다. 예를 들어, 콘크리트에 GNP를 통합하면 압축 강도가 높아지고 내구성이 향상될 수 있습니다. 그래핀 나노플레이트로 보강된 콘크리트는 균열에 대한 우수한 저항성, 더 높은 굽힘 강도, 동결-융해 주기와 같은 환경 요인에 대한 향상된 저항성을 나타냅니다. 이 혁신은 구조물의 수명을 연장하고 유지 관리 비용을 줄이며 전반적인 구조적 무결성을 향상시켜 지속 가능한 건설 관행에 기여할 수 있는 잠재력이 있습니다.

게다가 GNP는 건설 자재의 열적 특성을 향상시켜 에너지 효율적인 건물에 필수적입니다. GNP를 단열재에 통합하면 이러한 재료의 열 전도도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 더 나은 단열 성능, 감소된 열 전달 및 건물의 향상된 에너지 효율성으로 이어집니다. 건설 산업이 점점 더 에너지 효율적인 설계와 지속 가능한 건축 관행을 수용함에 따라 GNP는 최적의 열적 편안함을 달성하고 에너지 소비를 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 효율적인 자원 활용과 환경 영향 감소에 대한 필요성으로 인해 경량 건축 자재에 대한 수요도 증가하고 있습니다. GNP는 가볍지만 강한 재료의 개발을 가능하게 함으로써 이와 관련하여 중요한 역할을 하고 있습니다. 뛰어난 기계적 특성으로 인해 건설에 사용되는 복합재와 패널에 적합한 첨가제가 됩니다. 이러한 경량 재료는 운송과 설치를 더 쉽게 할 뿐만 아니라 더 탄력적이고 지진에 강한 구조물을 건설하는 데 기여합니다.

또한 콘크리트 기술의 혁신은 GNP가 건설 부문에 미치는 영향의 최전선에 있습니다. 종종 "스마트 콘크리트"라고 하는 자체 감지 콘크리트의 개발은 GNP를 통합하면서 추진력을 얻고 있습니다. 스마트 콘크리트는 구조물 내의 응력, 변형 및 잠재적 균열을 감지하여 건강과 무결성에 대한 실시간 정보를 제공할 수 있습니다. 이 기능은 건물과 인프라의 안전을 보장할 뿐만 아니라 수동 검사의 필요성을 줄여 운영 효율성을 향상시킵니다. 건설 분야에서 3D 프린팅의 부상은 GNP가 상당한 변화를 가져올 수 있는 또 다른 분야입니다. 3D 프린팅 기술이 복잡한 구조물의 빠른 제작을 가능하게 함에 따라 GNP는 인쇄된 재료의 특성을 향상시킬 수 있습니다. 그래핀 나노플레이트로 인쇄 재료를 강화함으로써 3D 프린팅 구조는 향상된 강도, 내구성 및 전도성을 보일 수 있습니다. 이 혁신은 폐기물을 줄이면서 비용 효율적이고 지속 가능하며 사용자 정의 가능한 건축 구성 요소를 만드는 데 특히 유망합니다.

자동차 및 운송 부문에서 그래핀 나노플레이트에 대한 수요 증가

자동차 및 운송 부문은 기술 발전, 환경 문제 및 변화하는 소비자 선호도의 융합으로 인해 변혁의 시대를 경험하고 있습니다. 이러한 역동적인 환경에서 그래핀 나노플레이트(GNP)는 업계의 다양한 측면을 혁신할 잠재력을 지닌 획기적인 소재로 부상했습니다. 놀라운 특성과 다양한 응용 분야를 갖춘 GNP는 과제를 해결하고 성능을 향상시키며 이동성의 미래를 형성할 준비가 되어 있습니다.

게다가 GNP는 재료의 열 및 전기 전도도를 향상시키는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 이 특성은 효율적인 열 관리와 전기 연결이 중요한 자동차 분야에서 매우 중요합니다. 산업이 더 깨끗한 이동성으로 전환함에 따라 인기를 얻고 있는 전기 자동차(EV)의 경우 배터리의 효과적인 열 관리가 가장 중요합니다. 열 인터페이스 재료와 배터리 냉각 시스템에 GNP를 통합함으로써 제조업체는 열을 보다 효율적으로 발산하여 EV 배터리의 최적의 성능과 수명을 보장할 수 있습니다. 또한 GNP는 충전 주기 동안 열 발산을 개선하여 더 빠르게 충전되는 배터리 개발에 기여할 수 있습니다.

게다가 GNP의 채택은 차량 내 전자 장치 및 센서 분야에서도 분명하게 나타납니다. 차량이 더욱 스마트해지고 더욱 연결됨에 따라 높은 감도, 빠른 응답 시간, 내구성을 제공하는 센서와 전자 장치에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 뛰어난 전기 전도도와 감도를 가진 그래핀 나노플레이트릿은 온도, 압력, 가스 감지를 포함한 다양한 응용 분야의 센서에 통합될 수 있습니다. 이러한 통합은 센서의 정확성과 신뢰성을 향상시켜 보다 안전하고 효율적인 운전 경험에 기여합니다.

주요 시장 과제

확장성, 생산 일관성 및 비용 효율성은 시장 확장에 상당한 장애물이 됨

그래핀 나노플레이트릿 시장의 주요 과제 중 하나는 확장성과 생산 일관성입니다. GNP 합성에 상당한 진전이 있었지만 일관된 품질을 유지하면서 대량으로 생산하는 것은 여전히 복잡한 작업입니다. 기존 방법은 종종 소량을 생산하고 화학 기상 증착과 같은 대체 기술은 비용이 많이 들고 에너지 집약적일 수 있습니다. 산업적 수요를 충족시키기 위해 품질을 떨어뜨리지 않고 생산을 확대하는 것은 혁신적인 솔루션과 연구 개발에 대한 상당한 투자가 필요한 장애물입니다.

게다가, 고품질 그래핀 나노플레이트릿의 생산은 복잡한 공정으로 인해 비쌀 수 있습니다. 생산에 필요한 원자재, 장비 및 에너지 비용이 전체 비용에 기여합니다. 이는 특히 전자 및 에너지 저장과 같이 상당한 양의 GNP가 필요한 산업의 경우 과제가 됩니다. GNP가 더 광범위한 응용 분야에서 경제적으로 실행 가능해지려면 보다 효율적이고 저렴한 생산 방법을 개발하기 위한 노력이 필요합니다.

규제 장애물 및 안전 문제

GNP와 같은 나노물질의 건강 및 환경 영향은 여전히 연구 중이며, 규정은 지역마다 다릅니다. GNP의 안전한 취급, 생산 및 폐기를 보장하는 것이 가장 중요합니다. 제조업체는 나노물질과 관련된 잠재적 위험에 대한 대중의 우려를 해소하는 동시에 진화하는 규제 표준을 준수해야 합니다. 혁신과 안전 간의 균형을 맞추는 것은 소비자 신뢰를 구축하고 규정 준수를 달성하는 데 매우 중요합니다.

또 다른 과제는 그래핀 나노플레이트릿의 표준화와 특성화를 달성하는 데 있습니다. GNP의 품질, 크기 및 특성에 대한 산업 표준을 정의하는 것은 다양한 응용 분야에서 성능의 일관성을 보장하는 데 필수적입니다. 다양한 제품 간의 의미 있는 비교를 가능하게 하려면 GNP를 특성화하는 정확하고 신뢰할 수 있는 방법이 필요합니다. 표준화된 테스트 방법과 특성화 기술이 부족하면 불일치가 발생하고 GNP를 상용 제품에 통합하는 데 방해가 될 수 있습니다.

또한 다양한 매트릭스에서 그래핀 나노플레이트릿의 분산도 과제입니다. 폴리머, 금속 또는 기타 재료 내에서 GNP를 균일하게 분산시키는 것은 특성을 최대한 활용하는 데 중요합니다. 응집 또는 분산 불량은 기계적, 전기적 및 열적 특성의 원하는 개선을 방해할 수 있습니다. 연구자들은 GNP와 다른 매트릭스 간의 호환성을 개선하는 방법을 지속적으로 모색하고 있으며, 나노스케일에서 응집과 일관된 분산을 달성하는 것과 관련된 과제를 극복하고자 합니다.

주요 시장 동향

적용 범위 확대

처음에는 GNP가 높은 생산 비용과 제한된 가용성으로 인해 주로 틈새 산업에서 사용되었습니다. 그러나 생산 기술의 발전으로 GNP의 비용 효율적인 합성이 가능해져 다양한 응용 분야에서 점점 더 쉽게 사용할 수 있게 되었습니다. 인쇄 전자 제품용 전도성 잉크에서 복합재의 기계적 특성을 향상시키는 데 이르기까지 GNP는 광범위한 산업으로 진출하고 있습니다. 이러한 추세는 연구자와 제조업체가 GNP의 고유한 특성으로부터 이익을 얻을 수 있는 새로운 응용 분야를 탐색함에 따라 계속될 것으로 예상됩니다.

또한 항공우주 산업은 경량 소재의 기계적 및 기능적 특성을 향상시키기 위해 그래핀 나노플레이트렛의 사용이 급증하고 있습니다. 제조업체는 GNP를 복합재에 통합함으로써 강할 뿐만 아니라 가볍고 전도성이 있는 소재를 얻을 수 있습니다. 이는 항공우주 응용 분야에서 매우 중요하며 구조적 무결성을 유지하면서 무게를 줄이는 것이 중요합니다. 항공우주 소재에 GNP를 통합하는 것을 최적화하기 위한 연구가 더 많이 수행됨에 따라 이러한 추세는 더욱 가속화될 가능성이 높습니다. 이러한 요인은 예측 기간 동안 글로벌 그래핀 나노플레이트렛 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

에너지 저장 및 변환 기술

또 다른 주목할 만한 추세는 에너지 저장 및 변환 기술에 GNP를 통합하는 것입니다. 그래핀 나노플레이트의 뛰어난 전기 전도성은 배터리, 슈퍼커패시터 및 연료 전지의 성능을 개선하는 데 이상적인 후보가 됩니다. 이러한 장치 내에서 전하 이동을 향상시켜 충전 및 방전 시간을 단축하고 에너지 밀도를 높이며 사이클 수명을 늘릴 수 있습니다. 효율적이고 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 GNP는 에너지 저장 및 변환의 미래를 형성하는 데 중요한 역할을 할 준비가 되었습니다.

지속 가능성

환경적 지속 가능성은 그래핀 나노플레이트 시장의 추세를 주도하는 또 다른 요소입니다. 산업이 기존 소재 및 공정에 대한 친환경적 대안을 모색함에 따라 GNP는 유망한 솔루션을 제공합니다. 고유한 특성으로 인해 환경 영향이 감소한 에너지 효율적인 제품을 개발할 수 있습니다. 예를 들어, GNP는 태양광 패널의 효율성을 높여 재생 가능 에너지원에서 에너지를 더 많이 생산할 수 있습니다. 지속 가능성 목표와의 이러한 일치는 다양한 분야에서 GNP에 대한 관심을 증가시킬 것으로 예상됩니다.

게다가 협력적 연구 개발 노력도 그래핀 나노플레이트 시장에서 우세한 추세입니다. 학계, 산업계, 연구 기관이 함께 모여 GNP의 잠재력을 최대한 탐구하고 상용 제품으로의 통합을 가속화하고 있습니다. 이러한 협업은 지식 공유, 혁신 및 새로운 애플리케이션 개발을 촉진합니다. 또한 GNP의 광범위한 채택에 중요한 요소인 확장성, 표준화 및 규정 준수와 관련된 과제를 극복하는 데 중요한 역할을 합니다.

세그먼트별 통찰력

애플리케이션 통찰력

애플리케이션 통찰력 범주에 따르면 복합재는 2022년 그래핀 나노플레이트렛의 글로벌 시장에서 지배적인 플레이어로 부상했습니다. 복합재는 열가소성 수지와 열경화성 수지를 모두 포함하는 고분자 물질의 특성을 향상시킬 수 있는 잠재력이 있습니다. 플라스틱이나 수지에 그래핀 나노플레이트렛(GNP)을 통합하면 이러한 재료에 전기 또는 열 전도성이 부여되어 가스 투과에 덜 취약해집니다. 동시에 GNP를 주입하면 강도와 강성을 포함한 기계적 속성이 향상됩니다. 결과적으로 제품 수요가 급증하여 이 부문에서 상당한 매출 성장을 촉진하고 있습니다.

게다가 그래핀 나노플레이트 제품은 전도성 잉크 및 코팅을 만드는 데 중요한 역할을 하며 전자, 인쇄 전자, 포장과 같은 산업 전반에 걸쳐 응용됩니다. 유리한 전기적 및 열적 특성으로 인해 잉크 및 코팅 제형에서 선호되는 선택입니다. 그래핀 나노플레이트로 개발된 전도성 잉크는 광범위한 경화 및 처리 기술에 맞게 조정할 수 있습니다. 결과적으로 인쇄 전자, 스마트 라벨, RFID 태그, 스마트 포장 및 방열판 제조업체는 향후 몇 년 동안 전도성 잉크 및 코팅에 대한 상당한 수요를 창출할 것으로 예상됩니다.

최종 사용자 통찰력

최종 사용자 범주를 기준으로, 건설 및 건설은 2022년 그래핀 나노플레이트에 대한 글로벌 시장에서 지배적인 업체로 부상했습니다. 글로벌 인프라 개발의 기본 축인 건설 및 건설 산업은 지속 가능성, 효율성 및 혁신에 대한 헌신으로 특징지어지는 상당한 변화를 경험하고 있습니다. 이러한 역동적인 진화 속에서 그래핀 나노플레이트(GNP)는 이 분야의 수많은 측면을 재편할 수 있는 능력을 갖춘 혁신적인 소재로 등장했습니다. 인상적인 강도, 열 전도도, 전기 전도도를 포함하는 뛰어난 특성은 GNP를 건물 및 건설 분야의 핵심 과제를 해결하고 발전을 촉진하는 데 매우 바람직한 구성 요소로 자리매김합니다.

또한 에너지 변환 분야에서 그래핀 나노플레이트(GNP)는 연료 전지와 수소 저장 모두에서 변혁을 일으키고 있습니다. 전기화학 반응을 통해 전기를 생산하도록 설계된 연료 전지는 GNP의 칭찬할 만한 전기 전도도와 촉매적 특성에서 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 특성은 이러한 반응의 효율성을 향상시켜 보다 효과적이고 환경 친화적인 에너지 변환 프로세스를 용이하게 합니다. 더욱이 GNP는 청정 에너지의 잠재적 운반체인 수소 저장을 위한 유망한 길을 제시합니다. GNP는 수소 분자를 효율적으로 흡착하는 인상적인 능력을 보여 컴팩트하고 효과적인 수소 저장 시스템을 만드는 잠재적 솔루션을 제공합니다. 이 혁신은 수소를 깨끗하고 효율적인 연료원으로 광범위하게 활용할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

지역별 통찰력

북미는 2022년 글로벌 그래핀 나노플레이트 시장에서 주도적인 역할을 했습니다. 자동차 및 항공우주 분야에서 그래핀 나노플레이트를 통합한 복합재에 대한 수요가 크게 증가하면서 북미에서 수요가 증가했습니다. 이 지역의 수많은 항공기 제조업체가 경량 복합재에 대한 필요성을 부추겨 복합재 제작에 사용되는 제품에 대한 수요를 더욱 증가시켰습니다. 이러한 수요 증가는 재료의 뛰어난 강도, 기계적 특성 및 성능 효율성 때문입니다.

또한 아시아 태평양 시장은 향후 몇 년 동안 놀라운 성장을 이룰 것으로 예상되며 수익 면에서 북미 시장을 능가할 것으로 기대됩니다. 일본, 중국, 인도와 같은 국가는 자동차, 항공우주, 에너지 저장, 가전제품, 인쇄 전자제품과 같은 다양한 산업에서 첨단 소재에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 대규모 소비자 기반의 존재와 LCD, OLED, 스마트 TV에 대한 수요 증가는 예측 기간 동안 아시아 태평양 지역의 매출 성장을 견인하는 원동력이 될 것으로 예상됩니다. 이와 함께 그래핀 나노플레이트에 초점을 맞춘 연구 개발 프로그램을 지원하는 이 지역의 유리한 정책은 아시아 태평양 시장에서 수익성 있는 기회를 창출할 것으로 기대됩니다.

최근 개발

• 2023년 8월,Haydale과 Petroliam Nasional Berhad(PETRONAS)의 기술 상용화 부서인 PETRONAS Technology Ventures Sdn Bhd(PTVSB)는 다양한 산업에서 그래핀 기반 제형의 상용화를 가속화하기 위한 노력의 일환으로 제품 응용 분야에 그래핀을 기능화하기 위한 협업 계약을 체결했습니다.
• 2023년 8월, 스탠포드 대학교와 캘리포니아 대학교 버클리는 우주에서 우수한 그래핀 에어로젤을 생산하기 위한 연구에 협력했습니다.
• 2021년 8월, Applied Graphene Materials(AGM)는 Tees Valley Business를 통해 자금 조달 계약을 확보했습니다. 이 계약은 AGM의 내부 연구 이니셔티브와 고객 개발 노력을 가속화하고 프로젝트 완료 프로세스를 간소화할 준비가 되었습니다. 또한 영국에 본사를 둔 이 제조업체가 진행 중인 확장 노력을 진행하고 사내 역량을 강화하여 그래핀 나노혈소판 기술에 대한 끊임없이 증가하는 시장 수요를 효과적으로 해결할 수 있도록 지원할 것입니다.
• 2020년 12월, Haydale은 그래핀 나노혈소판으로 강화된 PPE 마스크를 전문으로 하는 제조업체인 iCraft와 독점 유통 계약을 체결했습니다. 이 계약은 영국과 유럽 시장을 포함하도록 확대됩니다.

주요 시장 참여자

• XG Sciences, Inc.
• ACS Material, LLC
• Thomas Swan & 주식회사
• Directa Plus SpA
• Haydale Limited
• Applied Graphene Materials plc
• NanoXplore Inc.
• CVD Equipment Corporation
• Strem Chemicals, Inc.
• Global Graphene Group