Graphenoxid-Marktgröße und -Anteil nach Typ (pulverbasiert, lösungsbasiert), Anwendung (Verbundwerkstoffe, elektronische Geräte, Wasserfiltration, -reinigung, Medizin) – Globale Angebots- und Nachfrageanalyse, Wachstumsprognosen, Statistikbericht 2024–2036

Globale Marktdefinition für Graphenoxid

Graphenoxid ist eine monomolekulare Schichtstruktur die durch die Oxidation von Graphen entsteht. Es ist ein einzigartiges Material das all die verschiedenen unterstützenden chemischen Gruppen wie Carbonyl Epoxid Hydroxyl und andere enthält. Auf der anderen Seite ist Graphen ein Material auf Kohlenstoffbasis das in einem Sechseckmuster angeordnet ist wobei Kohlenstoff durch Doppelbindungen miteinander verbunden ist. Unter dem Mikroskop betrachtet ähnelt das Sechseckmuster einer Wabe die auch für verschiedene Eigenschaften von Graphen verantwortlich ist. Es ist eines der leichtesten Materialien der Erde es sieht transparent aus und ist von Natur aus förderlich.

Graphenoxid enthält eine Reihe von Sauerstoffatomen und wird als Ersatz für Graphen synthetisiert da die Kosten für die Herstellung von reinem Graphen sehr hoch sind und es außerdem relativ schwer herzustellen ist. Um Produktionskosten zu sparen wird daher Graphenoxid hergestellt. Graphenoxid ist ein schlechter Leiter und kann leicht in Wasser und anderen Lösungsmitteln gelöst werden. Die Leitfähigkeit von Graphenoxid kann jedoch verbessert werden indem es auf anderen Substraten beschichtet wird. Zusammen mit seiner verbesserten Leitfähigkeit und seiner großen Oberfläche wird es in Solarzellen Kondensatoren und Batterien verwendet. Darüber hinaus hat Graphenoxid das Zinnoxid in Batterien und Touchscreens von Elektrogeräten ersetzt. Darüber hinaus werden sie aufgrund ihrer Leuchtkraft auch im Gesundheitswesen eingesetzt als antibakterielle Substanzen Medikamententräger und Biosensoren die zur Erkennung von Krankheiten eingesetzt werden.

Graphenoxid wird meist in Pulverform verkauft da es mit anderen Polymeren gemischt wird und die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen verbessert. Diese Verbundwerkstoffe können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden darunter Ionenleiter Wasserstoffspeicher Membranen und andere.

Globaler Markt für Graphenoxid: Wichtige Erkenntnisse

Globale Marktgröße, Prognose und Trendhighlights für 2024–2036

Es wird geschätzt dass

Die Marktgröße für Graphenoxid betrug im Jahr 2023 über 179,93 Millionen US-Dollar und wird bis Ende 2036 voraussichtlich 6,85 Milliarden US-Dollar überschreiten und im Prognosezeitraum, d. h. zwischen 2024 und 2036, um mehr als 32,3 % CAGR wachsen. Im Jahr 2024 wird die Industriegröße von Graphenoxid auf 232,24 Millionen US-Dollar geschätzt. Das Wachstum des Marktes ist auf die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und den darin verbauten Batterien zurückzuführen. Graphen verlängert die Lebensdauer von EV-Batterien außerdem bieten sie mehr Energie schnelleres Aufladen und sind weitaus nachhaltiger als Lithium-Ionen-Batterien. Im Jahr 2020 lag der Bedarf an Batterien für das Elektrofahrzeug bei knapp 110 Gigawattstunden. Darüber hinaus werden bis 2030 weltweit rund 3.500 GWh an EV-Batterien benötigt. Darüber hinaus wird erwartet dass die Nachfrage bis Ende 2050 um das 600-fache steigen und rund 6500 Gigawattstunden erreichen wird.

Darüber hinaus werden bei der Verwendung von aus Graphen hergestellten Folien die Verunreinigungen und andere Substanzen während des Filtrationsprozesses blockiert. Darüber hinaus trägt Graphen dazu bei nachhaltige leichtere und energieeffizientere Wasserentsalzungsanlagen und -filter herzustellen.  Zu den Faktoren von denen angenommen wird dass sie das Marktwachstum des Graphenoxidmarktes antreiben gehören daher die steigenden Investitionen in die Aufbereitung von Abwasser aus verschiedenen Branchen. Große industrielle Abwasserbehandlungsanlagen erfordern Investitionen zwischen 20.000 und 40.000 US-Dollar pro Kubikmeter und Stunde (m3/h). Darüber hinaus wird erwartet dass der Einsatz von Graphen in der biomedizinischen Technologie das Marktwachstum ankurbeln wird. Zum Beispiel um Transistoren für verschiedene biologische Anwendungen herzustellen. Aran ein amerikanischer biomedizinischer Unternehmer hat mit dem Team von Cardea Bio zusammengearbeitet um ein Gerät mit 15 Transistoren zu entwickeln das zwei COVID-Tests zu Hause durchführt. Das Tool liefert molekulare und quantitative Ergebnisse und weist SARS-CoV-2-Virus-RNA oder Spike-Proteine nach.

Globaler Markt für Graphenoxid: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Wachsender Bedarf an Wasseraufbereitung – Aufgrund der hydrophilen Natur von Graphen werden sie häufig zur Herstellung dünner Schichten für die Wasseraufbereitung verwendet. Nach Angaben der Vereinten Nationen fehlten im Jahr 2020 12 Milliarden Menschen nicht einmal die grundlegendste Wasserentsorgung so dass zwei Milliarden Menschen keinen Zugang zu einer sicher verwalteten Trinkwasserversorgung haben. Darüber hinaus fehlt es in ländlichen Gebieten an sauberem Trinkwasser für 8 von 10 Personen.
• Höhere Akzeptanz von Batterien – Batterien auf Graphenbasis sind die revolutionäre Technologie da Graphen dafür bekannt ist die Lebensdauer der Batterie zu verlängern und auch ein schnelleres Laden zu ermöglichen. Bis 2030 soll der Bedarf an Batterien von rund 185 GWh auf mehr als 2.000 GWh steigen.
• Technologischer Fortschritt bei Graphen-Produkten – Appear Inc ein in San Francisco ansässiges Elektronik-Setup hat das weltweit leichteste 5G-Smartphone auf den Markt gebracht das mit einem Graphen-Akku betrieben wird. Das Telefon verfügt über eine wasserdichte Technologie außerdem ist der aus Graphen hergestellte Akku sehr langlebig und verfügt über Ladefunktionen.
• Wachsende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen – Nach Angaben der Internationalen Energieagentur hat sich der Absatz von Elektrofahrzeugen einschließlich reiner Elektro- und Plug-in-Hybride im Jahr 2021 auf 66 Millionen verdoppelt. Darüber hinaus wurden im ersten Quartal 2023 weltweit 2 Millionen Elektroautos verkauft ein Plus von drei Vierteln gegenüber dem Vorjahreszeitraum.
• Bemühungen der Regierung zur Förderung der Graphenproduktion – Das Graphen-Flaggschiff die größte Forschungsinitiative der Europäischen Union veröffentlichte im Jahr 2020 mehr als 3800 Forschungsarbeiten und führte im selben Jahr zwei große Produktionssysteme für Graphen ein. Darüber hinaus arbeiteten die akademischen und kommerziellen Partner von The Graphene Flagship zusammen um Graphen-fähige Siliziumbatterien zu entwickeln und ihre Kapazität um etwa 30 % zu erhöhen.

herausforderungen

• Fehlende Massenproduktion von Graphenoxid
• Hoher Materialpreis für die Herstellung von Graphenoxid
• Mangelnde Verfügbarkeit von Rohstoffen für die Herstellung von Graphenbatterien - Graphenbatterien sind eine bahnbrechende Technologie haben jedoch verschiedene Einschränkungen wie z. B. Rohstoffmangel. Außerdem können diese Batterien auf Graphenoxidbasis nicht abgeschaltet werden da sie überall Elektronen haben und keine Bandlücke haben. Diese Batterien haben eine schlechte Kapazitätserhaltung. Daher dürften diese Faktoren das Marktwachstum behindern.

Marktaufteilung

Der globale Markt für Graphenoxid wird nach Anwendung in Verbundwerkstoffen elektronischen Geräten Wasserfiltration und -reinigung Medizin und anderen segmentiert und auf Nachfrage und Angebot analysiert. Von den fünf Anwendungsarten wird das Segment der elektronischen Geräte bis Ende 2036 mit 9389 Mio. USD voraussichtlich den größten Marktumsatz erzielen indem es im prognostizierten Zeitraum mit einer CAGR von 316 % wächst. Darüber hinaus erwirtschaftete der Markt im Jahr 2023 einen Umsatz von 473 Millionen US-Dollar. Das Wachstum des Segments ist auf die zunehmende Akzeptanz von Smartphones zurückzuführen da sie Batterien benötigen um zu funktionieren. Darüber hinaus haben viele Smartphones aufgrund ihrer außergewöhnlichen Effizienz Batterien auf Graphenbasis installiert.  Graphenbatterien sind Lithiumbatterien nicht nur überlegen sondern können ein Telefon auch in weniger als 30 Minuten vollständig aufladen. Darüber hinaus wurden im Jahr 2021 weltweit mehr als 1 Milliarde Telefone verkauft. Darüber hinaus wird im Vergleich zu den rund 27 % der mobilen Nutzer im Jahr 2010 prognostiziert dass bis 2025 etwa 87 Prozent aller mobilen Nutzer in den USA ein Smartphone besitzen werden. Auf der anderen Seite wird erwartet dass die zunehmende Marktdurchdringung von Elektroautos das Wachstum des Segments vorantreiben wird. Der weltweite Absatz von Elektroautos stieg im Jahr 2023 um mehr als 60 % und in den ersten acht Monaten des Jahres 2023 wurden fast 6 Millionen Autos verkauft.

Der globale Markt für Graphenoxid wird ebenfalls segmentiert und auf Nachfrage und Angebot nach Typ in pulverbasiert und lösungsbasiert analysiert. Von den beiden Segmenten wird erwartet dass das lösungsbasierte Segment im Prognosezeitraum mit einer CAGR von 326 % wachsen wird. Graphenlösungen werden häufig bei der Herstellung von Ladegeräten und Superkondensatoren verwendet sie bestehen aus Kohlenstoffwasser und sind absolut sicher und umweltfreundlich. Das Wachstum des Segments ist auf den wachsenden Absatz von Elektrogeräten zurückzuführen da diese regelmäßig aufgeladen werden müssen um zu funktionieren.  In Indien stieg der Absatz von Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräten im Jahr 2021 im Vergleich zu 2019 um fast 9 %. Darüber hinaus wurden im dritten Quartal 2023 mehr als 100 Millionen PCs Tablets und Laptops verkauft.

Unsere eingehende Analyse des globalen Graphenoxid-Marktes umfasst die folgenden Segmente: