市場調査レポート
商品コード
1569741
リチウム電池用カーボンナノチューブ(CNT)市場の2030年までの予測: カーボンナノチューブタイプ別、電池タイプ別、製造プロセス別、用途別、エンドユーザー別、地域別の世界分析Carbon Nanotube for Lithium Battery Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Carbon Nanotube Type (Single-Walled Carbon Nanotubes and Multi-Walled Carbon Nanotubes ), Battery Type, Manufacturing Process, Application, End User and By Geography |
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リチウム電池用カーボンナノチューブ(CNT)市場の2030年までの予測: カーボンナノチューブタイプ別、電池タイプ別、製造プロセス別、用途別、エンドユーザー別、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年10月10日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、リチウム電池用カーボンナノチューブ(CNT)の世界市場は2024年に10億1,000万米ドルを占め、2030年には26億9,000万米ドルに達すると予測され、予測期間中のCAGRは14.6%です。
カーボンナノチューブ(CNT)は、六角形格子に配列した炭素原子からなる円筒形のナノ構造で、巻いたグラフェンシートに似ています。リチウム電池では、CNTはその卓越した電気伝導性、機械的強度、大きな表面積により、電極の性能を向上させるために利用されています。CNTは充放電速度を向上させ、容量を増やし、電池の寿命を延ばします。また、CNTは電子とイオンの輸送を促進し、リチウムイオン電池の全体的な効率と安定性を向上させる。
Renewable Energy Union(再生可能エネルギー連合)によると、風力発電と太陽光発電の補助金が段階的に打ち切られるにもかかわらず、中国は2022年から2027年にかけて、世界の再生可能エネルギー発電設備のほぼ半分を新たに導入する計画です。
電気自動車(EV)の需要拡大
CNTはリチウム電池の性能を向上させ、エネルギー密度を高め、充放電速度を速め、サイクル寿命を向上させる。自動車メーカーと消費者は、走行距離を延ばし充電時間を短縮するために、より長寿命で効率的なバッテリーを求めており、CNTは魅力的なソリューションを提供します。このようなEV分野における高性能バッテリーへの需要の高まりは、CNT技術への投資と技術革新を刺激し、市場の成長と普及を加速させる。
スケーラビリティの問題
カーボンナノチューブ(CNT)生産におけるスケーラビリティの問題には、大量生産における均一な品質と一貫性の維持という課題や、複雑な製造工程による高い生産コストが含まれます。費用対効果を確保しながら高い需要を満たすために生産を拡大することの難しさは、CNTを商業的な電池用途に統合することを制限する可能性があります。その結果、規模の経済を達成する能力に影響し、市場の拡大が遅れる可能性があります。
ナノテクノロジーの研究開発の継続
先進的な研究開発によりCNT合成法が改善され、品質、均一性、拡張性をよりよく制御できるようになります。また、CNTを電池部品に組み込む際のブレークスルーにつながり、その導電性、容量、安定性が最適化されます。さらに、現在進行中の調査では、電池の効率と寿命をさらに向上させる新しいCNT配合と複合材料が研究されています。これらの進歩は、生産コストの低減、商業的実現可能性の向上、高性能リチウム電池におけるCNTの採用拡大に役立ち、市場成長を加速します。
技術統合の課題
リチウム電池用CNTにおける技術的統合の課題には、電池電極内にCNTを均一に分散させること、一貫した性能を確保すること、CNTを効果的に組み込むために製造工程を適合させることの難しさが含まれます。電池部品内で最適なCNT分布と接着を達成するのは複雑で、高度な技術を必要とします。その結果、CNTベースの電池のスケーラビリティを制限し、広範な商業的導入とコスト効率の高い生産を阻む障壁となることで、市場の成長を妨げています。
COVID-19の影響
COVID-19の大流行は、サプライチェーンを混乱させ、生産に遅れを生じさせ、材料コストを上昇させることで、リチウム電池用カーボンナノチューブ(CNT)市場に影響を与えました。しかし、再生可能エネルギーソリューションや電気自動車への需要の高まりにより、先進的な電池技術の採用も加速しました。パンデミックは、堅牢で効率的なエネルギー貯蔵システムの必要性を浮き彫りにし、短期的な市場課題にもかかわらず、リチウム電池用CNTへの将来の投資を促進する可能性があります。
予測期間中、レーザーアブレーションセグメントが最大になる見込み
市場セグメンテーションでは、レーザーアブレーションセグメントが最大の市場シェアを獲得する見込みです。レーザーアブレーションは、制御された環境で炭素源を気化させるために高エネルギーレーザーを使用することにより、リチウム電池用のカーボンナノチューブ(CNT)を製造するために使用される製造プロセスです。この技術により、長さ、直径、純度などのCNT特性を精密に制御することができます。この方法は、高品質で均一なCNTを提供することにより、リチウム電池の性能を向上させる。
予測期間中にCAGRが最も高くなると予想されるのは自動車分野です。
自動車分野は、エネルギー密度、導電性、寿命が向上するため、予測期間中に最も高いCAGRが見込まれます。CNTの卓越した電気伝導性と熱伝導性は電池電極の性能を高め、充電の高速化、高容量化、総合効率の向上につながります。また、CNTはバッテリーの軽量化にも役立ち、ショートの原因となるデンドライトの形成を防ぐことで安全性も向上します。その結果、CNTは電気自動車に不可欠な、より信頼性の高い高性能バッテリーに貢献しています。
アジア太平洋地域は、技術の急速な進歩と高性能バッテリーへの需要の増加により、予測期間中最大の市場シェアを占めると予想されます。主な促進要因としては、この地域の電気自動車産業の急成長、再生可能エネルギーへの多額の投資、強力な産業能力などが挙げられます。中国、日本、韓国のような国々が主導権を握っており、技術的な専門知識と製造の強みを活かして、CNTを使ってバッテリーの性能と効率を高めています。この市場は、技術革新と持続可能性を重視する傾向が強まっていることから利益を得ています。
北米は、研究開発への旺盛な投資、電気自動車(EV)への強い関心、バッテリー技術の進歩により、予測期間中に最も高いCAGRを記録すると予測されます。米国とカナダは、技術革新、高性能エネルギー貯蔵ソリューションに対する需要の増加、持続可能なエネルギーに対する政府の支援政策に牽引され、最前線に位置しています。この地域の技術革新重視とEV市場の拡大は、リチウム電池へのCNTの採用を推進する重要な要因です。
Note: Tables for North America, Europe, APAC, South America, and Middle East & Africa Regions are also represented in the same manner as above.
According to Stratistics MRC, the Global Carbon Nanotube (CNT) for Lithium Battery Market is accounted for $1.01 billion in 2024 and is expected to reach $2.69 billion by 2030 growing at a CAGR of 14.6% during the forecast period. Carbon Nanotubes (CNTs) are cylindrical nanostructures composed of carbon atoms arranged in a hexagonal lattice, resembling rolled-up sheets of graphene. In lithium batteries, CNTs are utilized to enhance the performance of electrodes due to their exceptional electrical conductivity, mechanical strength, and large surface area. They improve charge and discharge rates, increase capacity, and extend the battery's lifespan. CNTs also facilitate faster electron and ion transport, leading to better overall efficiency and stability of lithium-ion batteries.
According to Renewable Energy Union, China plans to install almost half of new global renewable power capacities over 2022-2027, despite the phase-out of wind and solar PV subsidies.
Growing demand for electric vehicles (EVs)
CNTs enhance lithium battery performance with higher energy densities, faster charge/discharge rates, and improved cycle life, which are crucial for EVs. As automakers and consumers seek longer-lasting and more efficient batteries to extend driving range and reduce charging times, CNTs offer a compelling solution. This increasing demand for high-performance batteries in the EV sector stimulates investment and innovation in CNT technology, accelerating market growth and adoption.
Scalability issues
Scalability issues in carbon nanotube (CNT) production include challenges in maintaining uniform quality and consistency across large quantities, and high production costs due to complex manufacturing processes. The difficulty in scaling up production to meet high demand while ensuring cost-effectiveness can restrict the integration of CNTs into commercial battery applications. Consequently, this impacts the ability to achieve economies of scale and may slow down market expansion.
Continued research and development in nanotechnology
Advanced R&D improves CNT synthesis methods, enabling better control over quality, uniformity, and scalability. It also leads to breakthroughs in integrating CNTs into battery components, optimizing their conductivity, capacity, and stability. Moreover, ongoing research explores new CNT formulations and composites that further enhance battery efficiency and longevity. These advancements help lower production costs, boost commercial viability, and expand CNT adoption in high-performance lithium batteries, thereby accelerating market growth.
Technical integration challenges
Technical integration challenges in CNT for lithium batteries include difficulties in uniformly dispersing CNTs within battery electrodes, ensuring consistent performance, and adapting manufacturing processes to incorporate CNTs effectively. Achieving optimal CNT distribution and adhesion in battery components can be complex and requires advanced techniques. Consequently, they hamper market growth by limiting the scalability of CNT-based batteries and creating barriers to widespread commercial implementation and cost-effective production.
Covid-19 Impact
The covid-19 pandemic impacted the carbon nanotube (CNT) for lithium battery market by disrupting supply chains, causing delays in production, and increasing material costs. However, it also accelerated the adoption of advanced battery technologies due to the growing demand for renewable energy solutions and electric vehicles. The pandemic highlighted the need for robust and efficient energy storage systems, which could drive future investments in CNTs for lithium batteries despite short-term market challenges.
The laser ablation segment is expected to be the largest during the forecast period
The laser ablation segment i likely to capture the largest market share. Laser ablation is a manufacturing process used to produce carbon nanotubes (CNTs) for lithium batteries by employing a high-energy laser to vaporize a carbon source in a controlled environment. This technique enables precise control over CNT properties, including length, diameter, and purity. This method enhances the performance of lithium batteries by providing high-quality, uniform CNTs.
The automotive segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The automotive segment is anticipated to witness the highest CAGR during the forecast period, due to improving energy density, conductivity, and lifespan. Their exceptional electrical and thermal conductivity boosts the performance of battery electrodes, leading to faster charging, higher capacity, and better overall efficiency. CNTs also help in reducing battery weight and improving safety by preventing dendrite formation, which can cause short circuits. As a result, CNTs contribute to more reliable and high-performing batteries essential for electric vehicles.
Asia Pacific is expected to have the largest market share during the forecast period due to rapid advancements in technology and increasing demand for high-performance batteries. Key drivers include the region's burgeoning electric vehicle industry, substantial investments in renewable energy, and strong industrial capabilities. Countries like China, Japan, and South Korea are leading the charge, leveraging their technological expertise and manufacturing strengths to enhance battery performance and efficiency with CNTs. The market benefits from a growing emphasis on innovation and sustainability.
North America is projected to witness the highest CAGR over the forecast period, owing to robust investments in research and development, a strong focus on electric vehicles (EVs), and advancements in battery technologies. The U.S. and Canada are at the forefront, driven by technological innovation, increasing demand for high-performance energy storage solutions, and supportive government policies for sustainable energy. The region's emphasis on innovation and the expansion of the EV market are key factors propelling the adoption of CNTs in lithium batteries.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Carbon Nanotube (CNT) for Lithium Battery Market include LG Chem, Cabot Corporation, Showa Denko, Toray Industries, Arkema, Nanocyl, SiAT, Kumho Petrochemical, Nanoshel LLC, Hanwha Chemical, OCSiAl, CHASM Advanced Materials Inc., Arry International Group, Shenzhen Dynanonic, Hyperion Catalysis International, Jiangsu Cnano Technology and CVD Equipment Corporation.
In May 2024, SiAT has partnered with Taiwan C.S. Aluminum Corporation (CSAC) to introduce carbon nanotube (CNT) coated aluminum foil for faster charging and extended lifespan in lithium-ion batteries, sodium batteries and supercapacitors. The CNT coating protects aluminum foil from corrosion and enhances the bond between electrode materials and the current collector, extending battery life.
In June 2023, CHASM Advanced Materials, Inc. (CHASM), has launched NTeC(R)-E conductive CNT additives for Li-ion batteries used in electric vehicles (EVs). It offers the most scalable, cost-efficient and sustainable approach for mass production of high-quality CNTs tailored for Li-ion batteries.