سوق الجرافيت التحللي

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق الجرافيت البيروليتي بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 37.38% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

الجرافيت التحللي الحراري هو نوع متعدد البلورات من الجرافيت يتكون من التحلل الحراري للهيدروكربون البسيط مثل الميثان من الطور البخاري. الجرافيت التحللي الحراري هو مادة اصطناعية تشبه الجرافيت ولكنها تحتوي على روابط تساهمية بين طبقات الجرافين. الجرافيت له بنية طبقية حيث ترتبط كل ذرة كربون بثلاث ذرات قريبة. البنية الذرية للجرافيت عبارة عن شبكة ثنائية الأبعاد من السداسيات، حيث يتطابق المستويان الأول والثالث تمامًا والطبقة الثانية منزاحة قليلاً بالنسبة لهاتين الطبقتين.

يستخدم الجرافيت المتحلل حرارياً في صناعة الصواريخ كموصل قوي للتدفئة والتبريد وطلاء معدل للنيوترونات في المفاعلات النووية. كما يستخدم في بعض مصابيح التفريغ عالية الطاقة في بناء هياكل الشبكة. كما أنه يولد درجة محددة من الاحتكاك بين جزأين في قطاع السيارات. ونظراً لعدم تكوين جلطات الدم بسرعة، فإنه يستخدم في قطاعات الهندسة الطبية، مثل تصنيع القلوب الاصطناعية وصمامات القلب والأوردة الاصطناعية.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• تطبيقات الطيران والدفاع

بسبب ثباته الحراري الكبير وكثافته المنخفضة، فإن الجرافيت المتحلل بالحرارة يناسب العديد من تطبيقات الطيران والدفاع. فهو يصنع فوهات الصواريخ والدروع الحرارية وغيرها من المكونات خفيفة الوزن التي تتطلب مقاومة درجات الحرارة العالية. وسوف تزداد الحاجة إلى الجرافيت المتحلل بالحرارة مع تطور صناعات الطيران والدفاع.

• التطبيقات في تخزين الطاقة والطاقة المتجددة

يستخدم الجرافيت التحللي الحراري في أنظمة تخزين الطاقة مثل بطاريات الليثيوم أيون والمكثفات الفائقة. تساعد موصليته الكهربائية القوية واستقراره في جعل أجهزة تخزين الطاقة هذه أكثر كفاءة وأداءً أفضل. كما يتم استخدام الجرافيت التحللي الحراري في الألواح الشمسية وخلايا الوقود، وهي مكونات أساسية لقطاع الطاقة المتجددة.

قيود السوق

• توفر محدود للمواد الخام

يتم إنشاء الجرافيت التحللي الحراري عن طريق تحلل غاز الهيدروكربون في جو خاضع للرقابة. قد يؤثر توفر المواد الخام اللازمة لهذه العملية وتكلفتها، مثل الغاز الطبيعي أو الميثان، على إنتاج الجرافيت التحللي الحراري وتسعيره.

فرصة السوق

• البحث والتطوير

نظرًا لخصائصه وتطبيقاته الفريدة، يتم استخدام الجرافيت التحللي على نطاق واسع في مرافق البحث. يتم استخدامه كركيزة لنمو الأغشية الرقيقة، ومادة بوتقة في التحقيقات ذات درجات الحرارة العالية، ومادة واجهة حرارية لاختبار الأجهزة الكهربائية الجديدة. ومن المتوقع أن يرتفع الطلب على الجرافيت التحللي في صناعة الأبحاث بسبب أنشطة البحث والتطوير المستمرة عبر العديد من التخصصات العلمية.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التجزئة حسب النوع

• صفائح الجرافيت

تُعد ألواح الجرافيت القابلة للتحلل الحراري مادة عالية التوصيل الحراري لنشر الحرارة. هذه المادة خفيفة الوزن ومرنة للغاية. يمكن نحتها بأشكال فريدة، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات المساحات المحدودة. كما تتمتع بخصائص توصيل حراري ممتازة، أعلى بمرتين من النحاس وثلاث مرات من الألومنيوم. يمكن أن تكون أيضًا بديلاً آمنًا وفعالًا للشحم السيليكوني. تُعد ألواح الجرافيت القابلة للتحلل الحراري مفيدة للغاية في تطوير المعدات عندما يتعين تحقيق التحكم في درجة الحرارة في عبوة محدودة بسبب تقليص الحجم وحيث تكون العبوة خفيفة الوزن.

• مسحوق الجرافيت

مسحوق الجرافيت هو ملح كالسيوم يستخدم في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك القوالب أو الصب، والمجفف في مواد البناء، وتثبيت القوالب في الطب، وسواغ الحبوب، ومواد الطباعة في طب الأسنان. في أرقى أشكاله، يحتوي مسحوق الجرافيت على الصيغة الكيميائية CaSO4، والمعروف أيضًا باسم معدن الأنهيدريت. مسحوق الجرافيت الذي لا يحتوي على الماء. يوجد أيضًا كمعادن الجبس في شكله المائي، بالصيغة CaS04.2H20. يظهر في أشكال وظروف ترطيب عديدة.

التجزئة حسب التطبيق

• الفضاء الجوي

لقد استخدمت صناعة الطيران والفضاء لفترة طويلة الجرافيت المتحلل حراريًا وغيره من المنتجات لخدمة العملاء ودعم احتياجات الأمن القومي الحرجة. يعد الجرافيت المتحلل حراريًا عازلًا حراريًا ممتازًا في الاتجاه العمودي على مستويات طبقة الترسيب. تتمتع المادة بأقل مقاومة معروفة للتآكل من أي مادة تعمل في ظل ظروف قاسية تصل إلى درجات حرارة اللهب 3600 درجة مئوية (6500 درجة فهرنهايت).

• طاقة

يستخدم الجرافيت التحللي الحراري في أجهزة تخزين الطاقة مثل بطاريات الليثيوم أيون والمكثفات الفائقة. إن موصليته الكهربائية العالية واستقراره يجعلان أجهزة تخزين الطاقة هذه أكثر كفاءة واستقرارًا. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الجرافيت التحللي الحراري في الألواح الشمسية وخلايا الوقود، وهي مكونات مهمة في قطاع الطاقة المتجددة.

• طبي

بسبب عدم القدرة على تكوين جلطات الدم بسرعة، يتم استخدام الجرافيت التحللي الحراري في قطاعات الهندسة الطبية، مثل إنتاج القلوب الاصطناعية وصمامات القلب والأوردة الاصطناعية. أدى استخدام الجرافيت التحللي الحراري في تصنيع صمامات القلب الميكانيكية (MHVs) إلى عملية ناجحة للغاية لاستبدال صمام القلب. وبالتالي، فإن الصفات الميكانيكية للمواد المستخدمة في تصنيع صمامات القلب الميكانيكية (MHVs) مهمة في تحقيق خصائص التوافق البيولوجي ومقاومة التآكل الأساسية.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق الجرافيت التحللي العالمي حسب المنطقة إلى أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية

في أمريكا الشمالية، يتم استخدام الجرافيت التحللي الحراري في مكونات الطيران والفضاء مثل شفرات توربينات المحركات النفاثة والدروع الحرارية وفوهات الصواريخ. يتم استخدام الجرافيت التحللي الحراري في بوتقات وقوالب وأقطاب صناعة المعادن. يتم استخدام الجرافيت التحللي الحراري في الأعمال الطبية في الغرسات والأطراف الصناعية والأجهزة الطبية. الولايات المتحدة هي أكبر سوق في أمريكا الشمالية للجرافيت التحللي الحراري. الطلب الكبير من صناعات الطيران والفضاء والمعادن يدفع توسع السوق في الولايات المتحدة. كندا هي ثاني أكبر سوق في أمريكا الشمالية للجرافيت التحللي الحراري. الطلب القوي من صناعة النفط والغاز يدفع توسع السوق في كندا.

أوروبا

تهيمن ألمانيا وفرنسا والمملكة المتحدة على سوق الجرافيت التحللي الأوروبي. تتمتع هذه البلدان بقاعدة تصنيع قوية وهي موطن لبعض من أفضل مصنعي الجرافيت التحللي. ومن المتوقع أيضًا أن تزدهر أوروبا الشرقية مع قيام البلدان في المنطقة بتنمية صناعاتها الصناعية.

آسيا والمحيط الهادئ

تعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ موطنًا للعديد من اللاعبين المهمين في صناعة الجرافيت التحللي الحراري، بما في ذلك ESAB وTWI وWestward وSchutz Carbon Electrodes وFlame Tech. تستثمر هذه الشركات في البحث والتطوير لإنشاء منتجات جديدة ومبتكرة تناسب احتياجات السوق المتوسعة. مع نمو الطلب على الجرافيت التحللي الحراري، من المتوقع أن تظل منطقة آسيا والمحيط الهادئ سوقًا بارزة. من المرجح أن يؤدي النمو الاقتصادي القوي في المنطقة وقاعدة المستهلكين الواسعة والمتنوعة إلى دفع توسع السوق في السنوات القادمة.

اللاعبون الرئيسيون

1. شركة كابوت
2. صناعات سايتيك
3. جرافتيك الدولية
4. ميرسين
5. ميتسوبيشي رايون
6. مجموعة اس جي ال
7. نيبون كاربون
8. كربونات أوريون الهندسية

التطورات الأخيرة

• استحوذت شركة BOC على مجموعة UKCG، وهي شركة مشهورة بتوفير مواد الجرافيت التحللية الحرارية، في مايو 2023. وستتمكن شركة BOC من الوصول إلى أسواق جديدة وتنويع خط منتجاتها بفضل هذا الاستحواذ.
• أعلنت شركة SGL Carbon في أبريل 2023 أنها ستزيد من كمية الجرافيت التحللي التي يمكنها إنتاجها في ألمانيا. وسيكون من الأسهل تلبية الطلب المتزايد لصناعة بطاريات الليثيوم أيون على الجرافيت التحللي بفضل هذا التوسع لشركة SGL Carbon.
• أعلنت شركة ASC Graphite عن ابتكار نوع جديد من الجرافيت التحللي الحراري في مارس 2023، وهو أكثر توصيلًا وقوة من الجرافيت التحللي الحراري القياسي. ومن المتوقع أن تشمل تطبيقات هذا المنتج الجديد بطاريات الليثيوم أيون، والفضاء والدفاع، والإلكترونيات.