グラファイトフェルト市場：原料別（ポリアクリロニトリル、レーヨン）、用途別（断熱材、電池）、地域別情報～2030年までの予測

市場概況

世界のグラファイトフェルト市場規模は、2021 年に 7 億 8,000 万米ドルと評価されています。 2030 年までに 12 億 4,300 万米ドルに達すると予想されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に6% の CAGRで成長します。

グラファイトは炭素ベースの天然鉱物誘導体です。柔らかくて柔軟性があり、構造は六角形です。通常は黒やグレーなどの暗い色合いです。カーボンとグラファイトから作られた製品は、化学的不活性、耐熱性、低い熱伝導率と電気伝導率、低い熱膨張係数、低い摩擦係数、低い X 線と低い電子吸収係数などの物理的および化学的特性で評価されています。これらの製品は、鉛筆やアルカリ電池に使用されるだけでなく、ハイテク、自動車、冶金の分野でも使用されます。グラファイト フェルトはレーヨン ベースの材料で、真空炉や摂氏 2,000 度を超える温度に最適です。カーボン フェルトは、化学的純度があまり重要でない用途向けに、グラファイト フェルトに代わる安価な代替品です。 PAN ベースのカーボンおよびグラファイト フェルトは、バナジウム レドックス フロー電池 (VRB) を含む多くの電池設計で電極裏材として利用されています。

フェルトの高い導電性、純度、化学的回復力により、フェルトはフロー電池開発者の厳しい設計要件に優れています。 GF としても知られるグラファイト フェルトは、広い体積領域の形で追加の利点があるため、グラファイト シートやカーボン クロスなどの他の炭素ベースの材料と比較して、電極として優れた性能を備えています。産業分野およびエネルギー効率に対する需要の高まり、およびアジア太平洋地域における工業化の拡大が、グラファイトフェルト市場を推進する原動力となっています。一方、パンデミックによる需要とサプライチェーンのさまざまなエンドユーザー産業への影響は、グラファイトフェルト市場の成長阻害要因として機能しました。

市場動向

世界のグラファイトフェルト市場の推進者

産業用途での需要の拡大

技術の進歩により、革新的で信頼性の高い断熱材の需要が増大し、多くの産業が高温に参加し、エネルギー支出が一貫して増加しています。グラファイト フェルトの主な用途は断熱材としてです。石英炉、単結晶炉、乾燥炉、焼鈍炉、酸化炉、成長炉、インゴット炉、拡散炉、蒸着炉、炭化炉、高圧炉、真空炉、誘導炉、熱処理炉で使用されます。 、焼結炉、溶接炉、その他の高温炉断熱材 今日熱処理に使用されている真空炉の大部分は、ホットゾーン構造にフォイルまたはボードの内面仕上げとともにグラファイトフェルト断熱材を使用しています。

炉市場は、価格低下とエネルギー効率の向上により、近年大きく変化しました。これはグラファイトフェルトで実現されています。炉の内部チャンバーを裏打ちするグラファイトフェルトによる断熱効果により、温度調整とエネルギー効率に莫大な費用が節約されます。業界では歩留り性能を常に追求しており、プロセスを極度の高温で操作する必要があるため、性能が向上した高温断熱製品への需要が生じています。

プロセス炉には、セラミックの焼成、脱ガス、ホットプレス、粉末の緻密化、物理的試験、焼結、金属合金化、ろう付け、アニーリング、拡散接合、熱処理など、多くの産業用途があります。グラファイト フェルトとその独特の品質の登場により、高温断熱材の進歩により、2,000°C を超える温度に対して信頼性が高く、非常に効果的なソリューションが提供されるようになりました。これらの製品の需要は主に、その柔軟性と低い熱伝導率によって促進されます。優れた断熱効果と高い多孔性の結果、これらの製品は非常に軽く、必要な断熱材の量が少なくなります。したがって、業界での需要が増加しています。

世界的なグラファイトフェルト市場の抑制

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）による混乱

コロナウイルスのパンデミックは事実上世界のすべての国に広がりました。各国政府がウイルスの感染を阻止するためのロックダウン措置と闘う中、ウイルスの拡大により国家経済や企業はその影響を抱えている。閉鎖により、一部のインターネットストアと薬局、スーパーマーケット、病院、配給店などの一部の店舗を除き、すべての経済活動が一時的に停止した。パンデミックは、ほぼすべての商業、経済、社会活動に損害を与えました。同様に、黒鉛の最大の消費者である製造業も打撃を受けた。多くの黒鉛関連のエンドユーザー企業や産業施設では、作業員の懸念により適用が一時的に停止されました。その結果、グラファイトフェルトの需要が減少しました。

世界のグラファイトフェルト市場の機会

再生可能エネルギーの需要の増加

エネルギー貯蔵の大幅な進歩により、太陽光発電や風力発電などの断続的なエネルギー源が小規模および大規模な電力用途でより実用的になってきています。リチウムイオン電池は寿命が短く、リサイクルが困難ですが、現在、電気機械エネルギー貯蔵用途に最も適した電源となっています。一方、レドックスフロー電池 (RFB) は、これらの問題に対して実行可能かつ手頃な価格で解決策を提供します。 RFB は、電子移動による還元および酸化プロセスを採用し、後の使用に備えて余剰エネルギーを蓄える再充電可能なフロー バッテリーです。グラファイトフェルト製の透過性電極は、手頃な価格、導電性、透過性、電気化学的安定性により、高温レドックスフロー電池に利用されています。

電気化学的酸化を行う VRFB (バナジウム RFB) にグラファイト フェルト電極を使用すると、電極の比表面積が増加し、電気化学的性能が向上します。 VRFB はリチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池よりも高価であるにもかかわらず、拡張が容易で、充電および放電プロセス中に完全に可逆的です。 VRFB は、事業規模の送電網の安定性から小規模な家庭用途まで、さまざまな用途にとって興味深いエネルギー貯蔵方法です。したがって、VTRB の必要性は、再生可能エネルギーの需要の増加によって促進され、グラファイト フェルト市場に将来性がもたらされると予想されます。

分析

世界のグラファイトフェルト市場は、原材料の種類、用途、地域によって分類されています。

原材料の種類に基づいて

原材料の種類別では、世界市場にはポリアクリロニトリル、レーヨン、石油ピッチが含まれます。

ポリアクリロニトリル (PAN) セクションは 6.6% の CAGR で進歩し、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予測されています。グラファイト フェルトに最も適した前駆体の 1 つはポリアクリロニトリルです。問題の熱可塑性樹脂は非常に高い融点を持っています。この特殊な耐火断熱材であるポリアクリロニトリルはパングラファイトフェルトの製造に利用されており、高温真空炉や不活性ガス炉など幅広い用途に使用されています。 PAN は、真空炉や不活性ガス炉の高温断熱材、熱シールドやシンク、はんだ付けや溶接ストリップ、フロー電池の陰極、他の電気化学プロセスの反応面、ガラス吹きパッドや配管パッドなど、さまざまな製品に使用されています。超軽量ストーブ用の芯、自動車の排気ライニング、断熱材など。

レーヨン部門は第2位の市場シェアを握ることになる。レーヨンは、木材や関連する農産物などの天然資源に含まれる再生セルロースから作られた合成繊維です。レーヨンを製造するにはセルロースを溶解する必要があります。レーヨン製のグラファイトフェルトは、サイズに合わせて簡単にカットでき、端がほつれません。平らに置いてきれいに梱包でき、取り扱いもかなりきれいになります。

申請に基づいて

用途別にみると、世界市場には断熱材、電池、半導体などが含まれます。

断熱セクションは 6% の CAGR で進歩し、予測期間中に最大の市場シェアを保持すると予測されています。グラファイトフェルトは、特に高温の真空炉や不活性ガス炉で使用するために、断熱材として機能するように特別に作られています。ほとんどの場合、炉はセントラル ヒーティング システムの重要な要素です。これらは、熱水、蒸気、空気などの媒介流体を通じて内部空間を加熱するために恒久的に設置されます。

電池部門は2番目に大きな市場シェアを握ることになる。特に電気自動車（EV）革命を考慮して、バッテリーの需要は高まっています。電気自動車（EV）は世界中で普及し続けるため、今後 10 年以内に販売と生産が 2 桁の数字に達する可能性があります。政府、自動車メーカー、サプライヤーはEVの成長と開発を支援するためにバッテリーサプライチェーンへの投資を増やしており、予測期間を通じて市場を押し上げると予想されます。

地域分析

地域ごとに、世界のグラファイトフェルト市場には、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東、アフリカが含まれます。

アジア太平洋地域の優位性

アジア太平洋地域が市場を主導し、予測期間中に 6.6% の CAGR で拡大すると予想されます。市場は主に中国によって支配されています。中国石油総公司（CNPC）によると、2020年の中国のガス消費量は3,200億立方メートル（BCM）に達すると予測されている。それにもかかわらず、新型コロナウイルスの経済混乱は国内市場のガス需要に影響を与えました。しかし、市場需要の規模を考慮すると、ガス消費量は 2040 年までに 600 BCM 近くまで増加すると予想されます。同国は、増大するガス需要を満たすために、2040 年までにガス生産量を 325 BCM に増やす予定です。このような意図により、この国では、長期的にはガス処理および精製に関連する多数の建設プロジェクトが見込まれると予想されており、これにより、腐食性および高温の処理作業をサポートするグラファイトフェルトの市場が開拓されることも期待されています。

さらに、この国には今後 5 年間に多くの化学プラントの建設が計画されています。たとえば、中国南部の広東省で、BASFは2019年に100億ドル規模の総合石油化学プロジェクトに取り組み始めた。このプラントの初期段階は2022年までに稼働する予定だった。さらに、おそらく2030年までに完了するだろう。計画されているすべての石油・ガスプロジェクトと化学施設により、予測期間中の国内の黒鉛需要は大幅に増加する可能性があります。中国政府は、2025年までに少なくとも5,000台の燃料電池電気自動車を走行させ、2030年までに100万台を実現したいと考えている。予測期間中、政府による電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池電気自動車の推進により、バッテリー市場は成長すると予想されます。

欧州は 2030 年までに 3 億 3,600 万米ドルを生み出し、CAGR 5.2% で成長すると見込まれています。ドイツは欧州市場に大きな影響を与える可能性が高い。 2020年、ドイツは酸素高炉で粗鋼を13％減の約2410万トン、電気炉で3％減の1150万トンを生産した。しかし、多くの休眠企業が炉や製造ラインの再稼働を始めており、今後数年間で鉄鋼生産量が増加すると予想されている。これにより、市場でのグラファイトの需要がさらに高まることになります。

国内では、家庭部門での蓄電池の使用とともにエネルギー貯蔵用途が拡大しています。 2018年末までに、ドイツでは125,000台の家庭用蓄電システム（HSS）が設置され、その合計バッテリー容量は930MWh、つまり中型揚水発電施設とほぼ同じになりました。 2019年には国内で44％増加し、6万5000台以上の新しい家庭用蓄電池システムが設置された。 2019年には7万8500件以上の住宅用太陽光発電システムが新たに設置され、住宅用太陽光発電システムでも41％の高さを記録した。グラファイトフェルト市場の拡大。

最近の動向

• 2022 - メルセン グラファイトは、同社のサファイア XC 3D プリンターのダイレクト レーザー用の炭化ケイ素 (SiC) ミラーを納入する独占契約を Velo3D と締結しました。 Velo3D の最新かつ最大の金属 3D プリンタである Sapphire XC には、合計 16 枚の Mersen SiC ミラーが装備されます。