2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 규모 - 재료 유형, 합성 방법, 형태 응용 분야, 최종 사용 산업 분석, 점유율, 성장 예측, 2025-2034

2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장 규모

글로벌 2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장은 2024년에 1억 6,090만 달러로 추산되었습니다. 시장은 2025년 1억 9,480만 달러에서 2034년 11억 3,000만 달러로 성장할 것으로 예상되며 CAGR 21.5%로 성장할 것으로 예상됩니다.

첨단 나노 물질의 급증하는 시장은 차세대 전자 제품, 에너지 저장 장치 및 고급 복합 재료에 대한 글로벌 수요에 의해 주도되고 있습니다. 2차원 재료 또는 MXenes는 금속 전도성, 기계적 유연성 및 표면 기능화가 독특합니다. 최근 DOE 보고서에 따르면 배터리 저장 시장은 2030년까지 10배 이상 급증할 것으로 예측되며, MXenes는 기능 도관으로 수요가 높을 것입니다.

여러 국가에서 이러한 정교한 나노 물질이 필요한 생체 의학 및 플렉시블 디스플레이 센서와 함께 초커패시터를 상용화하기 위해 서두르고 있습니다. MXene은 또한 이러한 생체 적합성 변형 응용 분야와 완벽하게 일치합니다. 유럽연합 집행위원회(European Commission)는 "2030년까지 나노물질 지원 제품의 세계 시장이 제조 생산량의 15% 이상을 차지할 것"으로 추정하며, MXenes는 첨단 복합재 및 전자 부품을 주도할 것으로 추정합니다.

민간 및 공공 R&D 지출은 2D 재료에 보다 적극적으로 집중하고 있으며 이미 저비용 솔루션으로 이어졌습니다. NSF는 또한 재료 과학 기금을 늘리고 있으며, 2023년에는 4억 달러 이상에 도달했습니다. 연구 센터와 결합된 우아한 새로운 주거용 디자인을 주도하는 학술 기관의 혁신은 이 생태계에 MXenes를 다양한 산업에 원활하게 통합할 수 있는 능력을 제공합니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 동향

유연하고 편안한 웨어러블 전자 장치의 개발

IDTechEx에 따르면 MXenes 시장은 현재 헬스케어용 MXenes의 다기능, 폴더블 및 피부 호환 센서를 확보하고 있으며 스마트 섬유는 2032년까지 600억 달러를 초과할 것으로 예상됩니다. 이는 탁월한 전도성과 기계적 유연성 때문이며, 이는 센서에 이상적입니다. 이 예측은 첨단 플렉시블 전자 장치 시장에 대한 장기적인 기회를 보여줍니다. 플렉시블 전자 장치의 채택이 증가함에 따라 재료에 대한 혁신이 주도되고 있습니다.

보다 안전한 에너지 저장을 위한 대체 재료에 집중

MXenes는 슈퍼 커패시터 능력과 빠른 이온 수송 및 상당한 전하 용량으로 인해 유해한 기후 영향을 완화하는 자로 부상했습니다. 국제에너지기구(IEA)는 2023년 전 세계 배터리 수요가 35% 증가할 것으로 밝혔습니다. MXene은 친환경 재료에 대한 규제가 증가함에 따라 주로 구동되는 EV 및 그리드 스토리지에서 고체 및 나트륨 이온 배터리에 대한 면밀히 조사가 증가하고 있으며 청정 에너지로의 전환을 지원합니다.

무독성 나노 물질에 대한 정책의 고려에 대한 관심 증가

나노 물질의 건강 및 환경 영향에 대한 정부의 우려가 증가하고 있습니다. MXene은 산화 그래핀과 같은 다른 2D 재료보다 독성이 적기 때문에 이점을 제공합니다. 유럽화학물질청(ECHA)은 REACH의 범위를 확대하여 나노 물질에 대한 규정 준수를 포함하고 있으며, 이를 통해 산업계는 생체 적합성이 우려되는 생물 의학 응용 분야, 여과 및 코팅과 같은 분야에서 MXene과 같은 더 안전한 재료를 사용하도록 강제할 것입니다. 

대량생산 전략 의 새로운 접근법 수립

최근 불소가 없고 용융염 에칭과 같은 합성 물질의 개발로 MXene 생산의 확장성이 향상되었습니다. 관찰자들은 Science Advances(AAAS, 2022)에 실린 무독성 대규모 생산 경로를 예로 들며 특정 MXenes의 섭리가 놀랍게도 103% 그리고 위험할 정도로 부산물이 없다고 주장합니다. 이러한 변화는 지출을 낮출 뿐만 아니라 항공 우주, 방위 및 전자 제조 산업 내에서 상업적 투자를 유도할 수 있는 산업 용도의 잠재력을 더욱 높입니다.

2D 전이 금속 탄화물 질화물 시장 분석

티타늄 기반 MXene 부문은 2024년에 7,130만 달러로 평가되었으며 2025-2034년 동안 CAGR의 20.9% 확장될 것으로 예상됩니다.

• 티타늄 기반 MXene은 놀라운 전기 전도성, 친수성 및 에너지 저장에 도움이 되는 층상 구조로 인해 연구 및 산업 기회 모두에 초점을 맞추고 있습니다. 이 제품은 슈퍼 커패시터, EMI(전자기 간섭)용 차폐 장치 및 바이오 센서에 광범위하게 사용됩니다. 미국 에너지부(Department of Energy)는 배터리와 관련된 혁신에 대해 발표된 연구의 65% 이상에서 티타늄 기반 MXene이 사용되었다고 밝혔습니다. 다른 프로세스로의 비 확산은 전자 및 방위 시스템에서의 소비를 향상시키고 독성이 양성이며 사용을 향상시킵니다. 
  
• Nb, V 및 Mo 기반 MXenes에 대한 관심은 촉매 및 광전자 특성으로 인해 증가하고 있습니다. 탄탈륨 기반 MXenes는 아직 초기 연구 단계에 있지만 고급 코팅, 방사선 차폐 및 생체 의학 이미징에 대한 가능성을 가지고 있습니다. 표면 개질과 저온 합성은 더디지만 확장은 진행 중입니다. 유럽연합 집행위원회(European Commission)의 미래 신흥 기술(Future Emerging Technologies) 이니셔티브에서 언급한 바와 같이 희귀 MXene은 향후 10년 이내에 양자 및 나노 전자 시스템을 개발하는 데 중추적인 역할을 할 것으로 예상됩니다.
  

에너지 저장 부문의 2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장은 가공 방법으로 2024년에 4,720만 달러로 평가되었으며 2025-2034년 동안 CAGR의 26.4%로 확장될 것으로 예상됩니다.

• 매우 높은 표면적과 우수한 전도성으로 인해 MXenes는 슈퍼 커패시터의 필수적인 부분이 되었습니다. 조정 가능한 층간 간격은 더 빠른 이온 수송과 높은 충방전 효율을 허용하여 그리드 수준 저장 및 전기 자동차 사용을 가능하게 합니다. 마찬가지로, 첨단 에너지 저장 재료의 수요가 2030년까지 3배 증가할 것이라는 국제에너지기구(International Energy Agency)의 예측은 상업용 배터리 시스템과 확장 가능한 MXene 통합에 사용할 수 있는 범위를 보여줍니다.
  
• MXenes는 환경, 촉매 및 생물 의학 응용 분야의 다기능 특성으로 혁신의 최전선에 있습니다. 또한 표면 기능화 기능으로 인해 오염 물질 흡착, 광열 요법 및 표적 약물 전달에 도움이 될 수 있습니다.
  
• 유럽 환경청(European Environment Agency)은 현재 나노 물질에 대한 신흥 특허의 60% 이상이 지속 가능성과 관련된 주장을 가지고 있다고 말합니다. 동시에 MXene 강화 복합재 및 코팅은 경량 갑옷에 사용하고 내식성을 위해 연구되고 있습니다. 이러한 확장된 다각화로 MXenes는 재료 기술 개발과 환경 보호의 교차로에 서게 되었습니다.

전자 및 반도체 응용 부문의 2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장은 2024년에 5,520만 달러로 평가되었으며 2025년부터 2034년까지 20.7%의 CAGR을 얻었으며 시장 점유율은 29.6%였습니다.

• Power MXenes의 탁월한 전기 전도성과 유연한 표면 화학적 성질은 전자 및 반도체 산업에 없어서는 안 될 필수 요소입니다. 이러한 재료는 통합, 크기, 열 관리 및 소형화와 관련하여 고급 칩의 장치 성능을 최적화합니다. MXene은 반도체에서 유망한 전망을 가지고 있으며, 반도체 산업 협회 (Semiconductor Industry Association)는 반도체 전자 장치 및 광전자 장치에 대한 글로벌 수요가 매년 8 % 이상 증가 할 것으로 예상된다고보고했습니다.
  
• MXenes를 에너지, 자동차 및 의료 부문에 통합하면 배터리, 바이오센서 및 경량 복합 재료 기술의 발전에 기여합니다. 전기 자동차 및 건강 모니터링 장치를 겨냥한 재료 혁신은 향상된 에너지 MTW 밀도 및 생체 적합성으로 인해 MXenes에 의해 강화됩니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)는 2030년까지 전 세계 배터리 용량이 5배 증가할 것으로 추정하여 지속 가능한 운송 및 의료 기기에 MXenes 사용을 크게 지원할 것으로 추정합니다.
  
• MXenes는 항공 우주 및 방위, 환경 처리 및 연구 기관에서 동등하게 수요가 있습니다. 내식성은 많은 분야에 도움이 될 수 있지만 정수 및 항공 우주 재료에 특히 유용합니다. MXenes를 기반으로 한 산업 간 혁신에 대한 지원은 나노 물질 연구 자금에 대한 강력한 부문 간 협력이 20% 이상 증가했음을 보여주는 최근 National Science Foundation 보고서에 의해 추진됩니다.

미국 2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장은 2024년에 3,920만 달러로 평가되었으며 2025-2034년 동안 21.9%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

• 첨단 재료 연구에 중점을 둔 정부 후원 프로그램은 미국에서 매우 두드러지며 지난 몇 년 동안 나노 기술에 대한 연방 자금이 18억 달러를 초과했습니다. 강력한 전자 및 방위 부문은 특수 재료에 대한 혁신적인 수요를 주도하고 국내 생산뿐만 아니라 수입 활동으로 인해 이 나라를 국제 혁신의 허브로 만듭니다.
  
• 중국은 첨단 소재 개발 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있으며 제공되는 서비스로 충분합니다. 그들의 전기 자동차와 다른 재생 에너지 기술은 소비를 크게 증폭시킵니다. 또한 중국은 MXene 부품의 세계 시장에서 매우 중요하며 그 중 대부분을 아시아 태평양 및 유럽에 공급합니다.
  
• 일본과 독일은 정밀 제조 및 지속 가능한 기술에 중점을 두어 자동차 및 전자 산업에서 MXene에 대한 수요를 촉진합니다. 양국은 기술 교환을 촉진하기 위해 수출입 정책 프레임워크를 수립하는 데 중점을 두고 있습니다. 독일이 친환경 에너지 기술에 집중하고 EU의 정책 목표가 강화됨에 따라 이 지역 내 첨단 소재 소비가 증가하고 있다.
  

2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장 점유율

글로벌 2D 전이 금속 카바이드 질화물 업계 리더는 에너지 저장, 전자 장치 및 생체 의료 장치와 같은 매우 혁신적인 단면 제품에 대한 연구에 막대한 투자를 하고 중점을 둡니다. 예를 들어, 특수 화학 물질의 선두 주자 중 하나인 Merck alpha와 Sigma-Aldrich는 다양한 고순도 MXene 및 추가 나노 물질에 힘입어 매년 5% 이상의 꾸준한 매출 성장을 기록했습니다. 합병으로 인해 첨단 재료 연구에 대한 그들의 전문 분야는 또한 그들의 시장과 위치를 날카롭게 하며, 인용문은 이러한 개념을 설명합니다.

또한 2D Materials Pte Ltd는 티타늄 기반의 니오븀 기반 MXenes에 대한 제품 범위를 크게 확장했으며, 그 결과 합성 방법을 개척하여 아시아 태평양 지역을 지배하고 있습니다. 새로운 MXene 합성 기술의 특허를 통해 이러한 파트너는 더욱 확장할 수 있게 되어 혁신을 더 빠르게 추진할 수 있습니다. Drexel University의 기술 이전 사무소의 라이선싱 시스템을 통해 개발된 기술은 빠른 발전을 가능하게 합니다. ACS Material과 Nanochemazone은 여전히 전자 및 촉매에 중점을 두고 맞춤형 MXene 분산 및 복합 재료에 집중하고 있는 회사입니다. 이는 이러한 개념이 경쟁을 탐구하고, 혁신하고, 강화하는 것을 장려하는 이유를 설명합니다.

2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장 회사

상위 5개 2D 전이 금속 탄화물 질화물 업계 리더:

• 머크 KGaA: 2D Transition Metal Carbides Nitrides의 시장 점유율은 R&D 및 재료 합성에 극도로 중점을 두기 때문에 Merck KGaA의 Sigma Aldrich 지사에 의해 심층적으로 통제되고 있습니다. 이 회사는 고순도 MXenes에 대한 업계의 의존도와 시장에서 구축한 다른 전략적 제휴로 인해 업계 최고의 위치를 유지하고 있습니다. 
  
• 2D 재료 Pte Ltd: 아시아에 본사를 둔 2D Materials Pte Ltd.는 티타늄 및 니오븀 기반 MXene에 대한 집중과 선구적인 합성 접근 방식으로 인해 상위 3개 시장 플레이어로 선정되었습니다. 이러한 요인은 목표한 지역 확장 초점과 대규모 공급에 대한 강조와 결합되어 아시아 태평양 지역에서 경쟁력을 갖출 수 있습니다. 
  
• 드렉셀 대학은 새로운 MXene 기술의 상용화를 서두르기 위해 다른 기관과 협력합니다. 정책 중심의 협력을 통한 공격적인 전략을 통해 대학 외부의 사람들이 이미 개발된 기술을 활용할 수 있도록 하여 혁신 주도 시장에서 경쟁 우위를 강화할 수 있습니다. 
  
• ACS 머티리얼, LLC: 전자 및 생물 의학 응용 분야를 위한 맞춤형 MXene 분산액이 제공됩니다. 특정 틈새 시장을 겨냥한 광범위한 사용자 정의를 통해 고객을 확보하고 시장 점유율을 높일 수 있습니다. 
  
• Nanochemazone 은 재료 및 생산에 대한 새로운 투자를 목표로 하는 고급 전략적 파트너십을 통해 품질 및 성능 표준을 개발하는 데 중점을 둡니다. 촉매 및 센서 기술과 같은 틈새 시장에 대한 집중은 경쟁업체와 차별화되고 지속적인 시장 성장을 얻을 수 있도록 합니다.
  

2D 전이 금속 카바이드 질화물 산업 뉴스

• 2021년: 독일의 화학 회사인 Merck KGaA는 드렉셀 대학교와 수백만 달러 규모의 독점 글로벌 라이선스 계약을 체결하여 재료 과학의 상업화를 앞당겼습니다. 이 계약은 차세대 배터리 및 슈퍼 커패시터에 사용되는 2D 재료의 기술적 제조를 가능하게 하는 MXene 합성 및 응용 기술에 대한 완전한 특허권을 부여했습니다. 
  
• 2023년: SAIT(Samsung Advanced Institute of Technology)에서 새로운 Charge MXene 코팅 리튬 황(Li-S) 배터리를 개발 및 테스트하여 이 배터리의 에너지 밀도에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 2배에 달하는 기능을 갖춘 레인지 익스텐더 전기 자동차는 이러한 기술을 사용하여 실현될 수 있습니다. 새로운 아키텍처 배터리는 용량을 크게 증가시켜 기존의 성능 저하 메커니즘을 극복했다고 선전되었습니다.
  

이 2D 전이 금속 카바이드 질화물 시장 조사 보고서에는 다음 부문에 대한 2021년부터 2034년까지 수익(미화 백만 달러) 및 볼륨(킬로 톤) 측면에서 추정 및 예측과 함께 업계에 대한 심층적인 적용 범위가 포함되어 있습니다.

시장, 재료 유형별

• 티타늄 기반 MXenes
  • 티? C?
  • 티? C
  • 티? 씨엔씨
  • 기타 티타늄 기반 MXene 
• 니오븀 기반 MXene
  • 주의? C
  • 주의? C?
  • 기타 니오븀 기반 MXene
• 바나듐 기반 MXenes
  • 브이씨
  • V?C?
  • 기타 바나듐 기반 MXene
• 몰리브덴 기반 MXenes
  • 모? C
  • 다른 몰리브덴 기반 MXenes
• 탄탈륨 기반 MXenes
  • 고맙습니다? C?
  • 다른 탄탈륨 기반 MXenes
• 다른 MXene 유형

시장, 합성 방법에 의한

• 불산(HF) 에칭
• 불소염 + HCl 에칭
  • LiF + 염산
  • 염화나트륨 + 염산
  • KF + 염산 
• 다른 불소 염 조합
• 전기화학적 에칭
• 용융염 에칭
• 다른 합성 방법

시장, 형태별

• 가루
• 분산/잉크
  • 수성 분산액
  • 유기 용매 분산액
  • 다른 분산 유형 
• 필름
  • 독립형 필름
  • 지원되는 영화
  • 다른 필름 유형
• 복합 재료
• 다른 형태

응용 프로그램별 시장

• 에너지 저장 장치
  • 배터리
    • 리튬 이온 배터리
    • 나트륨 이온 배터리
    • 다른 배터리 유형
  • 슈퍼 커패시터
  • 다른 에너지 저장 응용 분야 
• 전자 및 광전자 공학
  • 투명 전도성 필름
  • 전계 효과 트랜지스터
  • 전자기 간섭(EMI) 차폐
  • 다른 전자 응용 분야
• 센서 & 바이오센서
  • 가스  응용 분야
  • 촉매
  • 전기 촉매 작용
  • 광촉매 작용
  • 다른 촉매 응용 분야
• 환경 개선
  • 정수
  • 가스 분리
  • 다른 환경 응용 분야
• 생물 의학 응용 분야
  • 약물 전달
  • 바이오이미징
  • 광열 요법
  • 다른 생물 의학 응용 분야
• 복합재 & 코팅
• 다른 응용 프로그램

시장, 최종 용도 산업별

• 전자 및 반도체
• 에너지 & 파워
• 헬스케어 및 제약
• 자동차 및 운송
• 환경 및 수처리
• 항공우주 및 방위 산업
• 연구 및 학계
• 다른 최종 사용 산업

위의 정보는 다음 지역 및 국가에 대해 제공됩니다.

• 북아메리카
  • 미국
  • 캐나다
• 유럽
  • 영국
  • 독일
  • 프랑스
  • 이탈리아
  • 스페인
  • 유럽의 다른 지역
• 아시아 태평양
  • 중국
  • 인도
  • 일본
  • 대한민국
  • 오스트레일리아
  • 아시아 태평양 지역의 나머지 지역
• 라틴 아메리카
  • 브라질
  • 아르헨티나
  • 멕시코
  • 라틴 아메리카 의 나머지 지역
• 증권 시세 표시기
  • 아랍 에미리트 연방
  • 사우디아라비아
  • 남아프리카 공화국
  • 중동 및 아프리카의 나머지 지역