나노재료 시장은 예측 기간 동안 복합 연간 성장률(CAGR) 14.4%로 성장할 것으로 예측됩니다. 나노재료는 1-100나노미터의 단일 단위 크기를 가지는 재료로 자연스럽게 발생하거나 연소 반응의 제품별로 형성되거나 특정 기능을 수행하도록 설계됩니다. 나노재료의 용도는 의료(나노 의료), 에너지(열전 재료), 자동차(EV 배터리) 등 다양한 산업에 걸쳐 있습니다. 나노기술 활용 증가, 의료 및 일렉트로닉스 산업에서의 나노재료의 광범위한 응용, 나노재료의 연구 개발을 지원하는 정부의 이니셔티브, 경량 제품의 소비 및 개발 증가로 시장은 향후 큰 성장을 보일 것입니다. 예상됩니다.
시장 역학
나노재료 수요를 자극하는 EV 배터리 수요 증가
나노재료 시장의 성장은 EV 배터리, 특히 카본블랙과 같은 나노재료로 구성된 리튬 이온 배터리 수요 증가가 견인하고 있습니다. 배터리용도의 관점에서 볼 때, 나노물질 전극을 리튬 이온 저장 재료로 사용하는 동기는 에너지, 전력, 사이클 수명 또는 이들의 조합에서 상당한 개선을 얻는 것입니다. 또한, 배터리의 능력을 향상시키고 수요를 충족시키기 위해 개발중인 다양한 나노재료가 있습니다. 예를 들어 국제에너지기구(IEA)에 따르면 자동차용 리튬이온(Li-ion) 전지 수요는 2021년 약 330GWh에서 2022년에는 550GWh로 약 65.0% 증가했습니다. 이는 주로 전기승용차 판매량이 증가한 결과이며, 2022년 신규 등록 대수는 2021년 대비 55.0% 증가했습니다.
헬스케어 산업에서의 응용 확대
헬스케어 나노기술은 의료 및 헬스케어 분야에서 나노스케일 재료 및 디바이스의 주요 용도 중 하나입니다. 나노스케일 소재는 약물 전달, 진단, 이미징, 조직 공학 등 다양한 용도로 사용할 수 있는 독특하고 종종 향상된 기능을 가지고 있습니다. 나노기술은 정밀하고 초점을 맞춘 의료 개입의 개발을 가능하게 하고, 치료 효과의 향상, 부작용의 감소, 환자의 결과의 개선을 약속합니다. 예를 들어 의료에서는 나노미터나 나노구조의 재료를 사용함으로써 보다 나은 질병의 진단과 치료를 위해 재료 특유의 특징을 이용하는 나노의료를 가져옵니다. 예를 들어, 2022년 1월, 화이자는 어큐이터스 세라퓨틱스와 mRNA 백신 및 치료제를 위한 지질 나노입자 전달 시스템에 관한 계약을 체결했다고 발표했습니다. 이 개발 및 옵션 계약을 통해 화이자는 백신 및 치료제 개발을 위해 최대 10개의 표적에 대해 비독점적으로 어큐이터스 LNP 기술을 허가하는 옵션을 갖게 됩니다.
탄소 기반 나노재료가 큰 부문으로 상승
탄소 나노물질은 0차원 풀러렌과 양자점, 1차원 탄소나노튜브(CNT), 2차원 그래핀, 3차원 나노다이아몬드와 나노혼을 포함한 다양한 탄소 동소체입니다. 탄소 나노 입자는 독특한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 생물 의학, 반도체, 배터리, 센서 등 다양한 용도로 사용됩니다. 그러나, 탄소나노튜브는 그것의 다양한 특징 때문에 생물학 응용에서 아주 이용됩니다. 항암제, DNA, 화학요법용 단백질의 수송에 가장 매력적인 가능성을 갖고 있기 때문에 헬스케어 업계에서 가장 수요가 있는 나노재료이 되고 있습니다.
건강 관리는 유명한 최종 사용자 산업입니다.
나노재료는 이미징, 표적 약물 투여, 나노 로봇 수술, 나노 진단, 세포 복구, 나노 바이오 센서 등 다양한 의료 용도에서 중요합니다. 나노재료 수요는 실온에서 초상자성을 이용한 MRI 스캔에서 T2 조영제로서의 응용에 의해 앞으로도 높은 수준으로 추이할 것으로 예측되고 있습니다. 게다가, 나노입자는 유전자 치료에서 유전자 운반체로서 기능하며, 신체의 해독 과정에서 중요한 기능을 수행합니다. 나노의료 산업 증가도 나노재료 수요를 자극할 것으로 예상됩니다.
세계의 나노재료 시장은 북미(미국, 캐나다), 유럽(영국, 이탈리아, 스페인, 독일, 프랑스, 기타 유럽), 아시아태평양(인도, 중국, 일본, 한국, 기타 아시아태평양), 세계의 기타 지역(중동 및 아프리카, 라틴아메리카)을 포함한 지역별로 구분됩니다.
아시아태평양은 세계의 나노재료 시장을 독점
아시아태평양은 세계의 나노재료 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하며 급성장하고 있습니다. 성장의 주요 요인은 나노물질의 연구개발에 대한 투자 증가, 정부 지원, 동지역의 헬스케어 분야의 성장, 나노기술에 대한 수요, EV의 높은 소비량, 특수화학제품 수요 증가, 중국이나 건강 관리 등 국가의 산업 성장입니다. 예를 들어 중국과학기술부에 따르면 2023년 중국의 연간 R&D 투자액은 전년 대비 8.1% 증가한 4,584억 달러를 넘어섰습니다. 한편 중국에서는 95만건의 신기술계약이 체결되어 인가된 발명특허는 92만1000건에 달하고, 전년대비 15.3% 증가했습니다. 또한 중국은 세계의 최초의 4세대 원자력발전소의 정식 가동과 대형 항공기 C919의 상업운항 등 양자기술, 집적회로, 인공지능, 생물의학, 신에너지 분야에서 독자적인 막대한 공헌을 연주했습니다.
Nanomaterials Market Size, Share & Trends Analysis Report by Material Type (Carbon-Based, Metal Based, Dendrimers-Based, and Composite Segments), by End-User (Transportation, Electrical & Electronics, Healthcare, Construction & Coatings, Packaging, Consumer Goods, and Energy), Forecast Period (2024-2031)
Nanomaterials market is anticipated to grow at a CAGR of 14.4% during the forecast period (2024-2031). Nanomaterials are materials with a single unit size ranging from 1 to 100 nanometers, which may develop naturally, form as byproducts of combustion reactions, or be engineered to perform a specific function. The application of nanomaterials spans various industries including healthcare (nanomedicine), energy (thermoelectric), automotive (EV battery), and others. The market is expected to showcase significant growth in the future owing to the increasing use of nanotechnology, extensive application of nanomaterials in the healthcare and electronics industry, government initiatives to support nanomaterial R&D, and increasing consumption and development of lightweight products.
Market Dynamics
Growing Demand for EV Battery to Stimulate Nanomaterial Demand
The growth in the nanomaterials market is driven by rising demand for EV batteries, especially Li-ion batteries which comprise nanomaterials such as carbon black. From a battery application standpoint, the incentive for using a nanomaterial electrode as a Lithium-ion storage material is to gain considerable improvements in energy, power, cycle life, or some combination. Further, there are various nanomaterials in development to enhance battery capabilities and fulfill demand. For instance, as per the International Energy Agency (IEA), automotive lithium-ion (Li-ion) battery demand increased by about 65.0% to 550 GWh in 2022, from about 330 GWh in 2021, primarily as a result of growth in electric passenger car sales, with new registrations increasing by 55.0% in 2022 relative to 2021.
Increasing Application in the Healthcare Industry
Healthcare nanotechnology is one of the main applications of nanoscale materials and devices in the fields of medicine and healthcare. Materials in the nanoscale have unique and often enhanced capabilities that can be used for a variety of applications, including medication delivery, diagnostics, imaging, and tissue engineering. Nanotechnology enables the development of precise and focused medical interventions, with the promise of increased treatment efficacy, fewer side effects, and better patient outcomes. For instance, in medicine, the use of nanometric or nanostructured materials has resulted in nanomedicine, which takes advantage of the materials' specific features to better illness diagnosis and treatment. For instance, in January 2022, Pfizer announced an agreement with Acuitas Therapeutics for a lipid nanoparticle delivery system for mRNA vaccines and therapeutics. Under the development and option agreement, Pfizer will have the option to license, on a non-exclusive basis, Acuitas' LNP technology for up to 10 targets for vaccine or therapeutic development.
Carbon-Based Nanomaterial to Emerge as a Bigger Segment
Carbon nanomaterials are a diverse family of carbon allotropes that include 0-dimensional fullerenes and quantum dots, 1-dimensional carbon nanotubes (CNTs), 2-dimensional graphene, and 3-dimensional nanodiamonds and nanohorns. Carbon nanoparticles are used in a wide range of applications due to their unique physical and chemical properties including biomedicine, semiconductors, batteries, sensors, and others. However, carbon nanotubes are highly used in biological applications due to their diverse features. It has the most appealing possibilities for transporting anticancer medicines, DNA, and proteins for chemotherapy making it the most demanded nanomaterial in the healthcare industry.
Healthcare is the Prominent End-User Industry
Nanomaterials are critical in a variety of medical applications, including imaging, targeted medication administration, nanorobotic surgery, nano diagnostics, cell repair, and nano biosensors. The demand for nanomaterials is projected to continue high due to their application as T2 contrast agents in MRI scans, which capitalize on their superparamagnetic properties at room temperature. Furthermore, nanoparticles serve as gene carriers in gene therapy and play an important function in the body's detoxifying processes. Wherein, a rise in the nanomedicine industry is also expected to stimulate demand for nanomaterials.
The global nanomaterials market is further segmented based on geography including North America (the US, and Canada), Europe (UK, Italy, Spain, Germany, France, and the Rest of Europe), Asia-Pacific (India, China, Japan, South Korea, and Rest of Asia-Pacific), and the Rest of the World (the Middle East & Africa, and Latin America).
Asia-Pacific to Dominate Global Nanomaterials Market
Asia-Pacific holds the highest and fastest-growing share of the global nanomaterials market. The key factors contributing to the growth are increasing investment in nanomaterial R&D, government support, growth of the healthcare sector in the region, demand for nanotechnology, high consumption of EVs, rising demand for specialty chemicals, and industrial growth in countries such as China and India. For instance, in 2023, according to the Chinese Ministry of Science and Technology, China's annual R&D investment exceeded $458.4 billion, an increase of 8.1% over the previous year. Whereas 950,000 new technology contracts were signed in China; and authorized invention patents reached 921,000, an increase of 15.3% from the previous year. Further, China made significant original contributions in quantum technology, integrated circuits, artificial intelligence, biomedicine, and new energy, including the official launch of the world's first fourth-generation nuclear power plant and the commercial operation of the C919 large aircraft.
The major companies serving the global nanomaterials market include BASF SE, Merck KGaA, Evonik Industries AG, LANXESS Corp., and Arkema Group, among others. The market players are focusing on capitalizing on growth by adopting strategies such as collaboration, partnerships, and market expansion among others. For instance, in July 2021, NBRAIN Neuroelectronics, a startup at the crossroads of Medtech, DeepTech, and digital health dedicated to inventing the world's first graphene-based intelligent neuroelectronic system, announced a collaboration with Merck KGaA, a prominent research and technology firm. The agreement aims to co-develop the next generation of graphene bioelectronic vagus nerve therapeutics targeting severe chronic disorders in Merck's KGaA, Darmstadt, Germany therapeutic areas via INNERVIA Bioelectronics, a subsidiary of INBRAIN Neuroelectronics.