글로벌 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 규모, 점유율 및 추세 분석 보고서 – 산업 개요 및 2032년까지의 예측

글로벌 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 규모와 성장률은 어떻습니까?

• 글로벌 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 규모는 2024년에 1억 7,940만 달러 로 평가되었으며 예측 기간 동안 24.60%의 CAGR 로 2032년까지 10억 4,223만 달러에  도달할 것으로 예상됩니다  .
• 시장 성장은 주로 MXene 기반 소재를 점점 더 많이 활용하는 고급 에너지 저장, 차세대 전자 제품 및 환경 정화 기술에 대한 수요 증가에 의해 주도됩니다.
• 항공우주, 자동차, 의료 등의 분야에서 경량, 고성능, 전도성 소재에 대한 관심이 커지면서 2D 전이 금속 탄화물 질화물에 대한 글로벌 수요가 더욱 가속화되고 있습니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 주요 내용은 무엇입니까?

• 2D 전이금속 탄화물 질화물(MXene)은 뛰어난 전도성, 넓은 표면적, 화학적 조절성으로 인해 핵심 소재로 떠오르고 있으며, 슈퍼커패시터 , 배터리, 센서 , 생체 의료 기기 등에 사용하기에 이상적입니다.
• 시장에서는 에너지 효율적이고 지속 가능한 나노소재에 대한 연구와 상용화가 증가하고 있으며, MXene은 차세대 소재 혁신의 최전선에 서 있습니다.
• 아시아 태평양, 북미, 유럽 전역의 R&D 이니셔티브에 대한 투자 증가와 재료 과학 기업 및 학술 기관 간의 전략적 협력이 결합되어 2032년까지 시장 역학에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.
• 북미는 2024년 44.26%의 가장 큰 수익 점유율로 글로벌 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장을 선도했으며, 이는 나노물질 연구에 대한 강력한 투자, 고급 에너지 저장 시스템에 대한 강력한 수요, 잘 확립된 학계 및 산업 연구 기관 기반에 의해 주도되었습니다.
• 아시아 태평양 지역은 2025년부터 2032년까지 11.56%의 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상되며, 이는 급속한 산업화, 에너지 효율적인 소재에 대한 수요 증가, 중국, 일본, 한국 등의 국가에서 나노 기술 혁신에 대한 정부 지원에 힘입은 것입니다.
• 티타늄 기반 MXene 부문은 2024년에 39.8%의 가장 큰 수익 점유율로 시장을 장악했으며, 이는 높은 전기 전도성, 화학적 안정성, 에너지 저장, 센서 및 EMI 차폐 분야의 광범위한 연구 응용 분야에 기인합니다.

보고서 범위 및 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 세분화      

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 주요 추세는 무엇입니까?

“ MXene 혁신을 통한 고급 에너지 저장 솔루션 ”

• 글로벌 2D 전이금속 탄화물 질화물(MXene) 시장을 이끄는 주요 추세는 고성능 에너지 저장 시스템, 특히 슈퍼커패시터와 리튬 이온 배터리에서의 응용 분야 증가입니다. MXene은 전도성, 조절 가능한 표면 화학, 그리고 2D 구조와 같은 금속의 독특한 조합으로 에너지 밀도 향상 및 충방전 사이클 단축에 상당한 이점을 제공합니다.
  • 예를 들어, 2024년 1월 Drexel University의 연구원들은 10,000회 사이클 후에도 90% 이상의 정전용량 유지를 입증한 새로운 MXene 기반 전극 소재를 개발하여 확장 가능한 에너지 저장 응용 분야에서 MXene의 역할을 강화했습니다.
• MXene은 또한 표면 기능화 기술을 통해 이온 전달과 혹독한 환경에서의 안정성을 개선하기 위해 맞춤화되고 있어 차세대 고체 배터리와 웨어러블 전자 장치에 매우 매력적입니다.
• 또한, 그래핀이나 탄소 나노튜브와 하이브리드 구조를 형성하는 능력은 전도성과 전기화학적 성능을 향상시킵니다. 이러한 혁신은 휴대용 및 IoT 기반 전자 장치를 위한 유연하고 초박형 에너지 소자의 등장을 촉진하고 있습니다.
• 자동차, 항공우주 및 그리드 수준 저장 분야에서 효율적이고 가벼우며 지속 가능한 전원에 대한 수요가 증가함에 따라 MXene은 빠르게 청정 에너지 기술을 위한 선택 소재가 되고 있습니다.
• 이러한 추세는 확장 가능하고 고효율적인 재료 엔지니어링을 통해 미래 에너지 문제를 해결하는 데 있어 2D 전이 금속 탄화물 질화물의 혁신적인 역할을 강조합니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 주요 동인은 무엇입니까?

• 고전도성, 경량성 및 다기능 나노소재에 대한 수요 증가는 특히 전자, 에너지 저장 및 생물 의학 분야 전반에 걸쳐 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 주요 동인입니다.
  • 예를 들어, 2024년 3월, 무라타 제조 주식회사는 차세대 EV용 MXene 기반 슈퍼커패시터를 탐색하기 위해 연구소와 협력하여 수요가 높은 분야에서 MXene 도입에 있어 중요한 상업적 단계를 나타냈습니다.
• 깨끗한 에너지 기술에 대한 투자 증가와 전기 자동차(EV)로의 전환으로 배터리 및 커패시터 효율성에 필수적인 높은 전하 이동성과 낮은 저항성을 제공하는 MXene과 같은 소재에 대한 필요성이 커지고 있습니다.
• 또한 특정 MXene 유형의 생체적합성 및 친수성으로 인해 바이오센서, 약물 전달 시스템 및 의료용 임플란트에서의 사용이 가속화되어 시장이 의료 및 생명 과학 분야로 확대되고 있습니다.
• 제조업체와 연구자들이 MXene의 기능적 조정 가능성과 확장 가능한 합성을 계속 발전시키면서 소비자 전자 제품, 방위 응용 프로그램 및 환경 기술 분야에서 MXene의 채택이 크게 증가할 것으로 예상됩니다.
• 이러한 요소들은 기술 발전과 다양한 부문 적용 가능성에 힘입어 2032년까지 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 강력한 성장 궤적을 뒷받침합니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 성장을 저해하는 요인은 무엇입니까?

• 2D 전이금속 탄화물 질화물(MXene)의 광범위한 도입에 있어 주요 과제 중 하나는 합성 과정에서 불산(HF)과 같은 유해 화학물질을 사용한다는 것입니다. HF는 부식성이 강하여 인체 건강과 환경에 심각한 위험을 초래하기 때문에 대규모 산업 생산이 복잡해지고 엄격한 안전 규정이 적용됩니다.
  • 예를 들어, 학계 및 산업계 연구는 고품질 MXene 생산에 가장 널리 사용되는 기술인 HF 기반 에칭 방법의 지속가능성과 확장성에 대한 우려를 제기해 왔습니다. 이러한 방법은 종종 통제된 실험실 환경과 숙련된 인력을 필요로 하기 때문에 더 광범위한 소재 도입을 위한 상업적 실현 가능성이 제한됩니다.
• 이 문제를 해결하려면 불소 무첨가 또는 전기화학 에칭 공정과 같이 더 친환경적이고 안전하며 확장성이 뛰어난 합성 대안의 개발이 필요합니다. 연구자와 스타트업은 생산 위험과 환경 영향을 줄이기 위해 이러한 방법을 적극적으로 모색하고 있습니다. 또한, 합성 부산물의 안전한 취급 및 폐기를 보장하기 위해 적절한 폐기물 관리 프로토콜과 격리 시설도 필요합니다.
• 합성 외에도, MXene의 상온 장기 안정성은 여전히 ​​우려되는 문제입니다. 일부 MXene은 산화되기 쉽고, 이는 주요 응용 분야에서 성능을 저하시킬 수 있기 때문입니다. 에너지 저장, 전자, 의료 등 다양한 산업 분야에서 MXene의 잠재력을 최대한 발휘하기 위해서는 이러한 재료적 과제를 극복하는 것이 필수적입니다.
• 궁극적으로, 더 안전한 제조 방법과 보호 코팅을 통해 독성 화학물질 사용, 안정성 문제 및 규제 장벽을 해결하는 것이 향후 몇 년 동안 MXene의 지속적인 시장 성장과 상용화를 위해 매우 중요할 것입니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장은 어떻게 세분화되어 있습니까?

시장은 재료 유형, 합성 방법, 형태, 응용 분야 및 최종 사용 산업을 기준으로 세분화됩니다.

• 재료 유형별

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장은 재료 유형에 따라 티타늄 기반 MXene, 니오븀 기반 MXene, 바나듐 기반 MXene, 몰리브덴 기반 MXene, 탄탈륨 기반 MXene, 그리고 기타 MXene 유형으로 세분화됩니다. 티타늄 기반 MXene 부문은 높은 전기 전도성, 화학적 안정성, 그리고 에너지 저장, 센서, 그리고 전자파 차폐 분야에서의 광범위한 연구 응용성 덕분에 2024년 39.8%의 가장 큰 매출 점유율을 기록하며 시장을 장악했습니다. 비교적 쉬운 합성과 확장 가능한 생산 공정 덕분에 상업 및 학술 연구 모두에서 선호되는 선택입니다.

니오븀 기반 MXene은 뛰어난 의사용량 특성과 슈퍼커패시터 및 바이오센싱 분야에서의 수요 증가에 힘입어 2025년부터 2032년까지 가장 빠른 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.

• 합성방법에 따라

합성 방식을 기준으로 시장은 불산(HF) 에칭, 불소염 + HCl 에칭, 기타 불소염 조합, 전기화학 에칭, 용융염 에칭, 그리고 기타 합성 방식으로 구분됩니다. 불산(HF) 에칭 부문은 2024년에 34.6%의 시장 점유율을 기록하며 가장 큰 시장 점유율을 차지했는데, 이는 실험실 합성에서 층상 구조가 명확한 고순도 MXene을 얻기 위해 널리 사용되기 때문입니다. 안전 문제에도 불구하고, HF 에칭은 MAX 상의 제어된 에칭을 위한 벤치마크로 남아 있습니다.

그러나 산업계와 연구자들이 환경적 위험을 줄이면서 확장 가능한 MXene 생산을 위한 보다 녹색하고 안전한 대안을 점점 더 채택함에 따라 전기화학적 에칭은 2025~2032년 동안 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

• 양식별

시장은 형태에 따라 분말, 분산/잉크, 필름, 복합 재료 및 기타 형태로 구분됩니다. 분말 부문은 배터리, 코팅, 복합 재료와 같은 다운스트림 응용 분야에서의 다재다능성 덕분에 2024년 매출 점유율 36.1%로 가장 높은 수준을 기록했습니다. 분말 형태의 MXene은 보관, 운반 및 다양한 산업 공정에 통합하기가 더 쉽습니다.

필름 부문은 2025년부터 2032년까지 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상되며, 이는 뛰어난 전기적, 기계적 특성으로 인해 유연한 전자 장치, 멤브레인, EMI 차폐 재료의 사용이 증가함에 따라 촉진될 것입니다.

• 응용 프로그램별

응용 분야별로 시장은 에너지 저장, 전자 및 광전자, 환경 복원, 생체 의학 응용 분야, 복합재 및 코팅, 그리고 기타 응용 분야로 구분됩니다. 에너지 저장 분야는 슈퍼커패시터와 리튬 이온 배터리에 사용되는 MXene의 탁월한 정전용량과 전도성 덕분에 2024년 시장 점유율 31.4%를 기록하며 주요 응용 분야로 부상했습니다. MXene은 빠른 이온 수송 및 저장 메커니즘을 지원하여 차세대 에너지 솔루션 분야에서 높은 수요를 보이고 있습니다.

생체의학 응용 분야는 MXene의 생체적합성과 기능적 표면 화학으로 인해 약물 전달, 암 치료 및 바이오센서에 대한 연구가 증가함에 따라 2032년까지 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

• 최종 사용 산업별

최종 사용 산업을 기준으로 시장은 전자 및 반도체, 에너지 및 전력, 의료 및 제약, 자동차 및 운송, 환경 및 수처리, 항공우주 및 방위, 연구 및 학계, 그리고 기타 최종 사용 산업으로 세분화됩니다. 전자 및 반도체는 MXene의 금속 전도성, 유연성, 그리고 인쇄 전자, 안테나, EMI 차폐 장치와의 통합 증가에 힘입어 2024년 27.8%의 시장 점유율을 기록하며 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. 나노스케일의 특성 덕분에 소형 고성능 전자 부품에 이상적입니다.

에너지 및 전력 부문은 재생 에너지, 그리드 저장, EV 배터리 응용 분야에서 지속 가능한 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 예측 기간 동안 가장 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 가장 큰 점유율을 차지하는 지역은 어디입니까?

• 북미는 2024년 44.26%의 가장 큰 수익 점유율로 글로벌 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장을 선도했으며, 이는 나노물질 연구에 대한 강력한 투자, 고급 에너지 저장 시스템에 대한 강력한 수요, 잘 확립된 학계 및 산업 연구 기관 기반에 의해 주도되었습니다.
• 이 지역은 특히 배터리, 슈퍼커패시터 및 전자파 간섭(EMI) 차폐용 MXene을 위한 청정 에너지 및 차세대 전자 분야에 대한 광범위한 자금 지원으로 혜택을 받고 있습니다.
• 미국 유수의 대학과 국립 연구소는 확장 가능한 합성 기술 혁신에 중심적인 역할을 하고 있으며, 이를 통해 북미의 리더십 지위를 유지하는 데 도움이 되었습니다.
• 또한, 이 시장은 항공우주, 자동차, 방위 등의 최종 사용 분야와 소재 과학 기업 간의 협업으로 활성화되고 있으며, 이들은 가볍고 내구성이 뛰어나며 전도성이 있는 응용 분야에 적합한 첨단 2D 소재를 적극적으로 찾고 있습니다.

미국 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 통찰력

미국은 역동적인 연구 생태계와 여러 산업 분야의 초기 도입에 힘입어 2024년 북미 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 매출을 주도했습니다. 정부 지원 에너지 프로그램과 국방부 주도의 이니셔티브는 에너지 저장, 코팅 및 감지 기술 분야에서 MXene의 사용을 장려하고 있습니다. 또한 미국은 MXene 특허 출원 및 파일럿 규모 생산에서도 선두를 달리며 세계적 영향력을 강화하고 있습니다.

유럽 ​​2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 통찰력

유럽은 지속 가능한 혁신 정책과 환경 및 생물 의학 분야 도입 증가에 힘입어 예측 기간 동안 주목할 만한 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 유럽은 친환경 화학 및 에너지 소재 재활용에 중점을 두고 있으며, 이는 MXene의 친환경 합성법 개발 노력과 일맥상통합니다. 독일, 프랑스, ​​영국 등 여러 국가에서 플렉서블 전자 분야에 대한 민관 R&D 투자와 응용 분야 확대로 MXene 수요가 급증하고 있습니다.

영국 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 통찰력

영국 시장은 정부 지원 첨단 소재 개발 사업과 웨어러블 기기, 헬스케어 센서, 플렉시블 배터리 사용 증가에 힘입어 주목할 만한 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. 대학과 기술 스타트업 간의 협력은 그래핀 및 MXene 복합소재 분야의 혁신을 촉진하고 있으며, 영국의 디지털 전환 및 에너지 안보 추진을 강화하고 있습니다.

독일 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 통찰력

독일은 첨단 제조 기반과 자동차, 전자, 친환경 에너지 분야의 나노기술 통합에 중점을 두고 있어 상당한 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. MXene은 독일의 번영하는 산업 생태계에서 열 차폐, 전자파 차폐, 경량 복합소재로 활용될 가능성이 높습니다. 차세대 소재에 대한 규제 지원과 강력한 지속가능성 의제는 MXene 연구 및 상용화를 더욱 촉진하고 있습니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역은 어디입니까?

아시아 태평양 지역은 2025년부터 2032년까지 연평균 성장률 11.56%로 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상되며, 이는 급속한 산업화, 에너지 효율적인 소재에 대한 수요 증가, 그리고 중국, 일본, 한국 등 각국의 나노기술 혁신에 대한 정부 지원에 힘입은 것입니다. 아시아 태평양 지역은 저비용 생산, 학문적 발전, 그리고 전자 및 배터리에 대한 높은 수요에 힘입어 2D 소재의 주요 제조 및 R&D 허브로 부상하고 있습니다. 스마트 시티, 전기 모빌리티, 재생에너지를 장려하는 정부 정책 또한 여과, 감지, 저장을 위한 MXene 기반 솔루션 도입을 촉진하고 있습니다. 국내 소비 증가와 수출 지향적 생산은 아시아 태평양 지역을 미래 MXene 상용화의 중심지로 만들고 있습니다.

일본 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 통찰력

일본 시장은 탄탄한 반도체 산업과 소형 고성능 소재 수요에 힘입어 꾸준히 성장하고 있습니다. MXene은 플렉서블 전자기기, 웨어러블 기기, 저저항 도체 등에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 또한, 일본의 고령화는 바이오센서와 약물 전달 시스템을 포함한 의료 분야 혁신을 촉진하고 있습니다.

중국 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 통찰력

중국은 강력한 제조 역량, 학술 연구, 그리고 국가 혁신 전략에 힘입어 2024년 아시아 태평양 지역에서 가장 큰 시장 점유율을 기록했습니다. MXene은 슈퍼커패시터, 리튬 이온 배터리, 전자파 차폐, 폐수 처리 등에 사용하기 위해 개발되고 있습니다. 탄소 중립화와 첨단 소재 분야를 선도하기 위한 중국의 노력은 수요를 지속적으로 증가시키고 있습니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장의 최고 기업은 어디인가요?

2D 전이 금속 탄화물 질화물 산업은 주로 다음을 포함한 잘 확립된 회사들이 주도하고 있습니다.

• 무라타 제작소(일본)
• 제너럴 일렉트릭 회사(미국)
• 듀폰(미국)
• LG화학(주)(한국)
• 삼성전자(주)(한국)
• 히타치 주식회사(일본)
• 나노 리서치 엘리먼츠(Nano Research Elements, Inc.) (미국)
• Plansee SE(오스트리아)
• Merck KGaA(독일)
• 어드밴스드 나노 프로덕츠 주식회사(한국)
• 2D 레이어 머티리얼스 LLC(미국)
• Versarien plc(영국)
• Y-Carbon, Inc. (미국)
• 미국 요소(미국)
• ACS Material LLC(미국)
• XG Sciences, Inc. (미국)
• 나노리서치 랩(인도)
• NEI Corporation(미국)
• Avanzare Innovacion Tecnologica SL(스페인)

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