Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de compuestos de grafeno por tipo de producto (a base de polímeros, a base de metales, a base de cerámica, otros), por aplicación (artículos deportivos y de uso personal, aeroespacial y defensa, automoción, construcción, almacenamiento y generación de energía, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado de compuestos de grafeno

El aumento de los precios de los materiales ligeros impulsará el crecimiento del mercado.

Debido a su durabilidad térmica, conductividad eléctrica, buena rigidez y ligereza, los compuestos de grafeno tienen una gran demanda ante la creciente necesidad de materiales ligeros en las industrias aeroespacial y automotriz. Los materiales avanzados, como el grafeno y sus compuestos, son esenciales para reducir el consumo de combustible de los automóviles actuales sin sacrificar el rendimiento ni la seguridad. La producción acelerada de materiales ligeros como las aleaciones de magnesio (Mg), el acero de alta resistencia y los compuestos de grafeno requiere menos energía que el acero y el hierro fundido convencionales. Al poder reducir el peso del vehículo entre un 10 % y un 15 %, los avances recientes, como los compuestos de grafeno, ofrecen un potencial significativo para mejorar la eficiencia del vehículo. Esta reducción de peso incrementa la eficiencia del combustible entre un 6 % y un 10 %.

El aumento del gasto en investigación y desarrollo contribuirá al crecimiento.

En Estados Unidos, China y otros países se observa un auge considerable en la investigación y el desarrollo del grafeno. Diversos factores, como las políticas gubernamentales favorables y la financiación, han contribuido a este incremento. Numerosos países están impulsando la investigación y la innovación para mejorar la tecnología de producción del grafeno y sus derivados. Sin embargo, los proveedores de compuestos de grafeno en países en desarrollo se encuentran tecnológicamente rezagados. China se ha consolidado como un país líder en patentes y publicaciones sobre grafeno y productos relacionados. Ha realizado importantes inversiones en grafeno y materiales compuestos, y pretende potenciar la importancia de los materiales innovadores en la industria manufacturera.

Factores que limitan el mercado

Alto coste de los compuestos mejorados con grafeno

Debido a sus cualidades multifuncionales, los compuestos de grafeno tienen el potencial de emplearse en una amplia variedad de aplicaciones en diversos sectores; sin embargo, su elevado coste limita el crecimiento del mercado global de compuestos de grafeno. El precio de estos compuestos depende de la calidad, los costes de producción y el precio del grafeno. No obstante, el grafeno no es un material común; cada aplicación requiere un grado y una variedad específicos, y el precio de estos grados varía.

Oportunidad de mercado

Aumento de productores de grafeno

Las propiedades únicas del grafeno, como su ligereza, resistencia a la compresión, alta resistencia térmica y conductividad, amplían sus aplicaciones industriales. Se utiliza para fabricar diversas piezas y componentes en las industrias automotriz, aeroespacial y médica. Los principales fabricantes de grafeno, como Vorbeck, Angstron Materials, XG Sciences, AGM y Graphenea, se centran en mejorar la eficiencia de la producción de grafeno y facilitar la comercialización del producto. AGM, Dyson y Procter & Gamble colaboraron para descubrir las aplicaciones prácticas del grafeno. Además, AGM ha ideado un método alternativo para producir grafeno a partir de etanol, lo que reduciría la dependencia de la fabricación de grafeno de los recursos naturales. Graphenea, uno de los mayores productores de grafeno de Europa, se ha concentrado en ampliar su capacidad de producción con la ayuda de Repsol. Asimismo, las empresas de Asia-Pacífico han dado pasos importantes para comercializar el grafeno mediante el aumento de su capacidad de producción. En consecuencia, el aumento del número de fabricantes de grafeno y los esfuerzos conjuntos de las empresas para incrementar su capacidad de producción podrían impulsar la expansión del mercado global de compuestos de grafeno.

Análisis regional

Se espera que Asia-Pacífico y América del Norte dominen el mercado regional.

Se prevé que Norteamérica experimente un crecimiento anual compuesto (CAGR) del 37,8 % en términos de ingresos, alcanzando los 105 millones de dólares durante el período de pronóstico. Esto se debe a la sólida posición de su sector industrial. La introducción de nuevos compuestos de grafeno para industrias de uso final, como la del embalaje y la automotriz, se atribuye principalmente a la importante inversión en investigación y desarrollo, que impulsa el crecimiento del mercado norteamericano de compuestos de grafeno. Entre los factores de crecimiento del mercado de compuestos de grafeno en Norteamérica se incluyen bases de consumidores consolidadas, como las de los sectores aeroespacial y automotriz. Además, las importantes aplicaciones en energía, sensores, recubrimientos y biomedicina también impulsan el mercado de compuestos de grafeno.

América del Norte es la región de mercado más prometedora. La expansión del mercado regional está impulsada principalmente por Estados Unidos y Canadá. Se prevé que el valor del mercado aumente gracias al número de institutos de investigación y universidades, así como al número de fabricantes de productos que colaboran para producir grafeno de última generación para las industrias aeroespacial, militar y electrónica. Estados Unidos alberga las sedes de los líderes del mercado en todo tipo de productos de grafeno.

Se prevé que la región de Asia-Pacífico domine el mercado regional con una cuota de 121 millones de dólares y una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 38,5 % durante el período de pronóstico. China es un país crucial debido a su base de clientes consolidada y en constante crecimiento en sectores como la construcción, la electrónica y otros. Además, cuenta con un número considerable de fabricantes de metales y polímeros, lo que representa un factor importante para los fabricantes locales de compuestos de grafeno. Asia-Pacífico es una de las áreas de mercado más importantes debido a diversas variables, como el aumento del gasto en atención médica, que se prevé que impulse la demanda de implantes médicos. En consecuencia, aumenta la demanda de compuestos de grafeno. Asimismo, se prevé que el crecimiento del sector aeroespacial en países como China e India incremente la demanda de compuestos de grafeno en el futuro. Por otra parte, se espera que los avances en las industrias de la construcción y la automoción de la India generen perspectivas rentables para el mercado global de compuestos de grafeno durante el período de pronóstico.

Análisis segmentario

Por tipo de producto

Se estima que los compuestos de grafeno a base de polímeros tendrán la mayor cuota de mercado, con 134 millones de dólares y una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 37,5 % durante el período previsto. La adición de grafeno a los polímeros produce un material con propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas superiores, que puede emplearse en diversas aplicaciones, como envases de plástico, depósitos de gasolina, turbinas eólicas, equipamiento deportivo e implantes médicos. Gracias a su ligereza y facilidad de procesamiento, los compuestos de grafeno a base de polímeros se utilizan principalmente en las industrias automotriz y aeroespacial. Sixth Element (Changzhou) Materials Technology invierte continuamente en investigación y desarrollo para generar formulaciones innovadoras que mejoren las propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas de diversos compuestos de polímeros plásticos.

Se prevé que los compuestos de grafeno con base cerámica experimenten el crecimiento anual compuesto (CAGR) más rápido, del 40%, y alcancen los 21 millones de dólares en 2030. Estos compuestos se componen de celdas de grafeno interconectadas y encapsuladas en capas cerámicas, y se utilizan en la industria aeroespacial, sensores y otras aplicaciones. El grafeno se combina químicamente con láminas cerámicas mediante la técnica de deposición de capas atómicas. La excelente resistencia al calor de los compuestos de grafeno-cerámica sería beneficiosa para las aeronaves como escudo térmico. El rendimiento insuficiente de los compuestos con base cerámica fue uno de los problemas que frenó la expansión del mercado de compuestos de grafeno con base cerámica. Se anticipa que este mercado experimentará una expansión en los próximos años, ya que numerosos participantes de la industria e instituciones de investigación han fortalecido sus actividades de innovación en Estados Unidos y China. El objetivo de las operaciones de I+D es expandir el mercado de compuestos de grafeno-cerámica mediante el avance de los procesos de producción.

Mediante solicitud

Se estima que el sector automotriz posee la mayor cuota de mercado, con 86 millones de dólares y una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 37,5 % durante el período de pronóstico. Numerosos estudios indican que la incorporación de una pequeña cantidad de grafeno en polímeros puede mejorar significativamente el módulo elástico, la resistencia a la tracción, la conductividad térmica y eléctrica, y la estabilidad térmica de los compuestos. Gracias a estas propiedades, los compuestos de polímero con grafeno son viables tanto como compuestos estructurales como funcionales, lo que los convierte en una opción potencial para su uso en la industria automotriz. El impulso hacia vehículos ligeros aumenta el uso de materiales ligeros, incrementando así la demanda de compuestos de grafeno. Sin embargo, la ausencia de nuevas tecnologías para la fabricación a gran escala de productos a base de grafeno es uno de los problemas que dificultan la implementación de estos compuestos en el sector automotriz.

El sector aeroespacial y de defensa es otro segmento que se prevé que alcance la mayor tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) del 38,7% y los 50 millones de dólares en 2030. Los productos aeroespaciales y de defensa fabricados con compuestos de grafeno son ligeros y ofrecen una excepcional resistencia térmica y una alta resistencia mecánica. La ligereza de los compuestos de grafeno contribuye a reducir el peso de los componentes aeronáuticos, lo que se prevé que ahorre combustible al aumentar la eficiencia de la aeronave.