Stratistics MRC에 따르면 세계의 첨단 재료 시장은 2023년에 663억 달러를 차지하며 예측 기간 중 CAGR은 8.2%로 성장하며, 2030년에는 1,151억 달러에 달할 것으로 예측되고 있습니다.
첨단 소재는 기존 소재를 능가하는 우수한 특성과 성능을 갖도록 설계된 물질을 말합니다. 이러한 혁신은 종종 첨단 기술 및 과학의 발전에서 비롯되어 기능, 내구성 및 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 첨단 소재의 개발은 다양한 산업에 혁명을 일으키고, 복잡한 문제에 대한 해결책을 제공하며, 기술 및 제조 공정에서 전례 없는 진보를 위한 길을 열어주는 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
IEA에 따르면 노르웨이, 네덜란드, 일본이 전기자동차 분야에서 선두를 달리고 있으며, IEA가 2018년 보고한 세계 전기자동차 신차 판매량에서 노르웨이가 46%의 점유율을 차지하고 있습니다.
전기자동차 수요 증가
전기자동차(EV)에 대한 수요가 급증하면서 재료 기술의 발전이 가속화되고 있습니다. 첨단 소재의 혁신은 배터리 및 경량 구조와 같은 전기자동차 부품의 성능과 효율성을 높이는 데 매우 중요합니다. 전기자동차의 주행거리를 늘리고 전반적인 에너지 효율을 향상시키기 위해서는 대용량, 고속 충전이 가능한 배터리와 가볍고 내구성이 뛰어난 소재가 필수적입니다. 이러한 전기자동차 수요의 급증은 첨단 소재의 연구개발을 촉진하고 자동차 산업의 변화를 주도하는 원동력이 되고 있습니다.
제한된 원자재 가용성
첨단 재료 분야는 중요한 원재료의 가용성이 제한적이라는 문제에 직면해 있습니다. 첨단 복합재료, 전자부품, 나노소재 등 첨단 기술의 개발은 희소원소 및 전략원소에 크게 의존하고 있습니다. 수요가 증가함에 따라 이러한 재료의 지속가능한 조달에 대한 우려가 커지고 있습니다. 이러한 한계는 다양한 산업에서 첨단 재료의 지속적인 발전과 실행 가능성을 보장하기 위해 대체 재료, 재활용 방법 및 지속가능한 관행을 모색하는 것이 중요하다는 것을 강조합니다.
규제 준수 강화
세계 각국 정부는 책임감 있는 제조 관행, 폐기물 관리 및 지속가능한 자원 활용을 보장하기 위해 보다 엄격한 규제를 도입하고 있습니다. 첨단 소재 산업 기업은 윤리적이고 환경 친화적인 제조 방식을 우선시하면서 혁신을 촉진하고, 높아지는 기대치를 충족시키기 위해 진화하는 규제를 잘 극복해야 합니다. 첨단 소재 분야는 안전, 환경 및 품질 기준을 엄격하게 준수해야 하는 강화된 생산 규제에 직면해 있습니다.
첨단 재료의 높은 가격
첨단 소재의 높은 가격은 다양한 산업 분야에서 널리 채택되는 데 큰 걸림돌로 작용하고 있습니다. 우수한 특성과 기능성을 특징으로 하는 첨단 소재는 종종 복잡한 제조 공정을 수반하고 특수한 기술을 필요로 합니다. 다양한 분야에서 첨단 소재에 대한 광범위한 접근과 활용을 촉진하기 위해서는 비용 관련 문제를 해결하기 위한 노력이 매우 중요합니다. 이러한 요인들은 제조 비용의 상승으로 이어져 시장 가격 상승으로 이어집니다.
COVID-19 팬데믹은 첨단 재료 분야에 큰 영향을 미쳤습니다. 세계 공급망의 혼란, 노동력 부족, 경제의 불확실성이 연구개발 활동에 영향을 미쳤습니다. 이러한 어려움에도 불구하고 전염병은 의료기기, 개인보호구(PPE) 및 항바이러스 코팅에 사용되는 재료의 기술 혁신을 가속화했습니다. 건강과 안전에 대한 관심이 높아지면서 나노 기술과 스마트 재료의 발전에 박차를 가하고 산업을 더욱 견고하고 지속가능한 솔루션으로 이끌었습니다. 이번 위기는 적응력과 협력의 중요성을 강조하고 첨단 소재 부문이 창의적인 솔루션을 통해 팬데믹 대응 노력에 기여하도록 촉구하고 있습니다.
예측 기간 중 세라믹 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
세라믹 부문은 예측 기간 중 가장 큰 시장으로 성장할 것으로 예상됩니다. 엔지니어링 세라믹은 뛰어난 경도, 내열성, 전기적 절연성을 보여줌으로써 첨단 기술 용도에 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다. 그 범용성은 절연체 및 커패시터 역할을 하는 전자기기까지 확장되고 있습니다. 또한 세라믹은 촉매 컨버터와 같은 환경 기술에도 적용되고 있습니다. 첨단 소재의 기초로서, 세라믹은 다양한 산업 분야에서 혁신의 한계를 계속 넓혀가고 있습니다.
예측 기간 중 분말 부문이 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
예측 기간 중 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상되는 분야는 분말 부문입니다. 분말야금은 혼합, 압축, 소결 등 다양한 공정을 통해 분말 금속으로 부품을 제조하는 첨단 재료에서 매우 중요한 기술입니다. 이 방법은 조성, 미세 구조 및 기계적 특성을 정밀하게 제어할 수 있으며, 성능이 향상되고 특성이 조정된 재료를 얻을 수 있습니다. 분말 기반의 발전은 금속에 국한되지 않고 세라믹과 복합재료로 확장되어 항공우주, 자동차, 전자 등 다양한 산업에서 혁신을 촉진하고 있습니다.
예측 기간 중 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 과학적 탐구를 위한 탄탄한 인프라를 갖춘 이 지역은 그래핀, 탄소나노튜브, 첨단 폴리머와 같은 첨단 소재 개발에 강점을 가지고 있습니다. 이들 소재는 항공우주, 전자, 헬스케어, 에너지 분야에 적용되어 기술 발전을 주도하고 있습니다. 학계, 산업계, 연구기관의 협력은 이 분야의 리더십을 더욱 강화하여 이 지역을 세계 첨단 소재의 미래를 형성하는 중요한 기업으로 자리매김하고 있습니다.
예측 기간 중 아시아태평양이 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다. 그래핀을 기반으로 한 혁신에서 메타물질과 나노복합재에 이르기까지 이 지역의 과학계는 큰 의미가 있는 획기적인 발전을 추진하고 있습니다. 각국이 앞장서서 응용을 위한 첨단 소재 발굴에 많은 투자를 하고 있습니다. 이 지역의 공동 노력과 전략적 구상은 재료 기술의 미래 전망을 형성하고 이 지역을 세계적인 혁신의 거점으로 만들고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Advanced Materials Market is accounted for $66.3 billion in 2023 and is expected to reach $115.1 billion by 2030 growing at a CAGR of 8.2% during the forecast period. Advanced materials refer to substances engineered with superior properties and performance characteristics, surpassing conventional materials. These innovations often result from cutting-edge technologies and scientific advancements, enabling enhanced functionality, durability, and efficiency. The development of advanced materials plays a pivotal role in revolutionizing various industries, offering solutions to complex challenges and paving the way for unprecedented advancements in technology and manufacturing processes.
According to IEA, Norway, the Netherlands and Japan are frontrunners in the electronic vehicles segment. Norway held the share of 46 percent in terms of the global new electric car sales as reported by IEA in 2018.
Growing demand for electric vehicles
The burgeoning demand for electric vehicles (EVs) is propelling advancements in materials technology. Innovations in advanced materials are pivotal to enhancing the performance and efficiency of EV components, such as batteries and lightweight structures. High-capacity and fast-charging batteries, alongside lightweight yet durable materials, are imperative for extending the range and improving overall energy efficiency in electric vehicles. This surge in demand for EVs is fostering research and development in advanced materials, driving a transformative shift in the automotive industry.
Limited availability of raw materials
The field of advanced materials faces challenges due to the limited availability of crucial raw materials. The development of cutting-edge technologies, such as advanced composites, electronic components, and nanomaterials, relies heavily on rare and strategic elements. As demand increases, concerns about the sustainable sourcing of these materials grow. This limitation underscores the importance of exploring alternative materials, recycling methods, and sustainable practices to ensure the continued progress and viability of Advanced Materials in various industries.
Rising regulatory compliances
Governments worldwide are implementing more rigorous frameworks to ensure responsible manufacturing practices, waste management, and sustainable resource utilization. Companies in the advanced materials industry must navigate evolving regulations to meet heightened expectations, promoting innovation while prioritizing ethical and environmentally conscious production methods. The advanced materials sector faces escalating regulatory compliances pertaining to production, necessitating stringent adherence to safety, environmental, and quality standards.
High prices of advanced materials
The high prices of advanced materials pose a significant challenge to widespread adoption in various industries. Cutting-edge materials, characterized by superior properties and functionalities, often involve complex manufacturing processes and require specialized technologies. Efforts to address cost-related issues are crucial for facilitating broader accessibility and utilization of advanced materials in diverse sectors. These factors contribute to elevated production costs, resulting in higher market prices.
The COVID-19 pandemic has significantly influenced the advanced materials sector. Disruptions in global supply chains, workforce shortages, and economic uncertainties have impacted research and development activities. Despite challenges, the pandemic has accelerated innovation in materials used for medical devices, personal protective equipment, and antiviral coatings. The increased focus on health and safety has spurred advancements in nanotechnology and smart materials, driving the industry towards more resilient and sustainable solutions. The crisis has highlighted the importance of adaptability and collaboration, prompting the advanced materials sector to contribute to pandemic response efforts through creative solutions.
The ceramics segment is expected to be the largest during the forecast period
The ceramics segment is expected to be the largest during the forecast period. Engineered ceramics exhibit exceptional hardness, heat resistance, and electrical insulation, making them indispensable in high-tech applications. Their versatility extends to electronics, where they serve as insulators and capacitors. Additionally, ceramics find application in environmental technologies, such as catalytic converters. As a cornerstone of advanced materials, ceramics continue to push the boundaries of innovation across diverse industries.
The powder segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The powder segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Powder metallurgy is a pivotal technique in advanced materials, involving the production of components from powdered metal through various processes such as blending, compacting, and sintering. This method allows for precise control over composition, microstructure, and mechanical properties, yielding materials with enhanced performance and tailored characteristics. Powder-based advancements extend beyond metals, encompassing ceramics and composites, fostering innovation in industries like aerospace, automotive, and electronics.
North America is projected to hold the largest market share during the forecast period. With a robust infrastructure for scientific exploration, the region excels in developing cutting-edge materials like graphene, carbon nanotubes, and advanced polymers. These materials find applications in aerospace, electronics, healthcare, and energy sectors, driving technological advancements. Collaborative efforts between academia, industry, and research institutions further propel leadership in the field, positioning the region as a key player in shaping the future of advanced materials on a global scale.
Asia Pacific is projected to hold the highest CAGR over the forecast period. From graphene-based innovations to metamaterials and nanocomposites, the region's scientific community is driving breakthroughs with vast implications. Countries are leading the charge, investing heavily in the exploration of advanced materials for applications. The collaborative efforts and strategic initiatives in the region are shaping the future landscape of materials technology, propelling the region into a global hub for innovation.
Key players in the market
Some of the key players in Advanced Materials market include Hexcel Corporation, Toray Industries, Inc., 3M Company, DowDuPont, Covestro AG, Teijin Limited, BASF SE, Dow Inc. , Saint-Gobain S.A., Solvay S.A., Mitsubishi Chemical Holdings Corporation, Arkema S.A., Sumitomo Chemical Company, Evonik Industries AG , Linde plc, Lanxess AG, Huntsman Corporation and Nippon Electric Glass Co., Ltd.
In Jan 2024, Arkema, a leader in specialty materials, announced that it intends to improve electric vehicle (EV) battery safety with the launch of the first-of-its-kind Foranext® Gaseous Thermal Barrier (GTB) line. This new GTB material is engineered to prevent battery thermal runaway propagation at the origin of battery fires.
In October 2023, Arkema collaborated with industry leaders including EOS, HP and Stratasys, to continue offering customers more sustainable, high-performance materials for additive manufacturing. This is particularly true of its bio-sourced Rilsan® Polyamide 11, for which the Group recently announced a further reduction in the carbon footprint of all its grades globally.