Mercado de grafito pirolítico

Descripción general del mercado

Según Reed Intelligence, el tamaño del mercado de grafito pirolítico crecerá aproximadamente a una CAGR del 37,38 % durante el período de pronóstico.

El grafito pirolítico es un tipo policristalino de grafito formado por la descomposición térmica de un hidrocarburo simple como el metano desde la fase de vapor. El grafito pirolítico es un material artificial similar al grafito pero que tiene enlaces covalentes entre sus capas de grafeno. El grafito tiene una estructura en capas en la que cada átomo de carbono está conectado a tres átomos cercanos. La estructura atómica del grafito es una red bidimensional de hexágonos, con el primer y tercer nivel exactamente coincidentes y la segunda capa ligeramente desplazada con respecto a estas dos capas.

El grafito pirolítico, utilizado en la industria de los cohetes, se utiliza como potente conductor de calor y refrigeración y como revestimiento modulador de neutrones en los reactores nucleares. En algunas lámparas de vacío de alta potencia se utiliza en la construcción de estructuras de rejilla. Además, genera un grado específico de fricción entre dos piezas en el sector de la automoción. Debido a la falta de formación rápida de coágulos sanguíneos, se utiliza en sectores de ingeniería médica, como la fabricación de corazones artificiales, válvulas cardíacas y venas artificiales.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado

• Aplicaciones aeroespaciales y de defensa

Debido a su gran estabilidad térmica y baja densidad, el grafito pirolítico es adecuado para diversas aplicaciones aeroespaciales y de defensa. Se utiliza para fabricar toberas de cohetes, escudos térmicos y otros componentes livianos que requieren resistencia a altas temperaturas. La necesidad de grafito pirolítico aumentará a medida que se desarrollen las industrias aeroespacial y de defensa.

• Aplicaciones en almacenamiento de energía y energías renovables

El grafito pirolítico se utiliza en sistemas de almacenamiento de energía, como baterías de iones de litio y supercondensadores. Su gran conductividad eléctrica y estabilidad contribuyen a que estos dispositivos de almacenamiento de energía sean más eficientes y funcionen mejor. Además, el grafito pirolítico se utiliza en paneles solares y pilas de combustible, componentes esenciales del sector de las energías renovables.

Restricciones del mercado

• Disponibilidad limitada de materias primas

El grafito pirolítico se crea mediante la pirolización de un gas hidrocarburo en una atmósfera controlada. La disponibilidad y el coste de las materias primas necesarias para este proceso, como el gas natural o el metano, pueden afectar a la producción y el precio del grafito pirolítico.

Oportunidad de mercado

• Investigación y desarrollo

Debido a sus características y aplicaciones únicas, el grafito pirolítico se emplea ampliamente en instalaciones de investigación. Se utiliza como sustrato para el crecimiento de películas delgadas, como material de crisol en investigaciones a alta temperatura y como material de interfaz térmica para probar nuevos dispositivos eléctricos. Se prevé que la demanda de grafito pirolítico en la industria de la investigación aumente debido a las continuas actividades de investigación y desarrollo en numerosas disciplinas científicas.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentación por tipo

• Lámina de grafito

La lámina de grafito pirolítico es un material de alta conductividad térmica que difunde el calor. Este material es liviano y extremadamente flexible. Se puede tallar en formas únicas, lo que lo hace ideal para aplicaciones en espacios limitados. También tiene cualidades de conductividad térmica excepcionales, el doble que el cobre y el triple que el aluminio. También puede ser un sustituto seguro y eficaz de la grasa de silicona. La lámina de grafito pirolítico es muy útil para desarrollar equipos cuando se debe lograr el control de la temperatura en un paquete limitado debido a la reducción de tamaño y cuando el paquete es liviano.

• Polvo de grafito

El polvo de grafito es una sal de calcio que se utiliza en diversas aplicaciones, como moldes o matrices, desecante en materiales de construcción, inmovilización de moldes en medicina, excipiente de píldoras y material de impresión en odontología. En su forma más fina, el polvo de grafito tiene la fórmula química CaSO4, también conocido como anhidrita mineral. Polvo de grafito que es anhidro y desprovisto de agua. También se encuentra como yeso mineral en su forma hidratada, con la fórmula CaS04.2H20. Aparece en numerosas formas y condiciones de hidratación.

Segmentación por aplicación

• Aeroespacial

La industria aeroespacial ha utilizado durante mucho tiempo el grafito pirolítico y otros productos para atender a los clientes y satisfacer necesidades críticas de seguridad nacional. El grafito pirolítico es un excelente aislante térmico en la dirección normal a los planos de la capa de deposición. El material tiene la menor resistencia a la erosión conocida de cualquier material que opere en condiciones extremas, hasta temperaturas de llama de 3600 grados Celsius (6500 grados Fahrenheit).

• Energía

El grafito pirolítico se utiliza en dispositivos de almacenamiento de energía, como baterías de iones de litio y supercondensadores. Su alta conductividad eléctrica y estabilidad hacen que estos dispositivos de almacenamiento de energía sean más eficientes y estables. Además, el grafito pirolítico se utiliza en paneles solares y pilas de combustible, que son componentes importantes del sector de las energías renovables.

• Médico

Debido a la falta de una rápida formación de coágulos sanguíneos, el grafito pirolítico se utiliza en sectores de ingeniería médica, como la producción de corazones artificiales, válvulas cardíacas y venas artificiales. El uso de grafito pirolítico para fabricar válvulas cardíacas mecánicas (MHV) ha dado como resultado un proceso muy exitoso para el reemplazo de válvulas cardíacas. Por lo tanto, las cualidades mecánicas de los materiales utilizados en la fabricación de MHV son fundamentales para lograr las características esenciales de biocompatibilidad y resistencia al desgaste.

Análisis regional

El mercado global de grafito pirolítico está segmentado por región en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Medio Oriente y África.

América del norte

En América del Norte, el grafito pirolítico se utiliza en componentes aeroespaciales, como álabes de turbinas de motores a reacción, escudos térmicos y toberas de cohetes. El grafito pirolítico se utiliza en crisoles, moldes y electrodos de la industria metalúrgica. El grafito pirolítico se utiliza en la industria médica en implantes, prótesis y dispositivos médicos. Estados Unidos es el mayor mercado de grafito pirolítico de América del Norte. La importante demanda de las industrias aeroespacial y metalúrgica impulsa la expansión del mercado en Estados Unidos. Canadá es el segundo mercado más grande de grafito pirolítico de América del Norte. La fuerte demanda de la industria del petróleo y el gas está impulsando la expansión del mercado en Canadá.

Europa

Alemania, Francia y el Reino Unido dominan el mercado europeo del grafito pirolítico. Estos países tienen una sólida base manufacturera y albergan a algunos de los principales fabricantes de grafito pirolítico. También se prevé que Europa del Este crezca a medida que los países de la región desarrollen sus industrias.

Asia Pacífico

La región de Asia Pacífico alberga a varios actores importantes en la industria del grafito pirolítico, entre ellos ESAB, TWI, Westward, Schutz Carbon Electrodes y Flame Tech. Estas empresas están invirtiendo en investigación y desarrollo para crear productos nuevos y creativos que se adapten a las necesidades de un mercado en expansión. A medida que aumenta la demanda de grafito pirolítico, se prevé que la zona de Asia Pacífico siga siendo un mercado importante. Es probable que el sólido crecimiento económico de la región y su amplia y diversa base de consumidores impulsen la expansión del mercado en los próximos años.

Actores clave

1. Corporación Cabot
2. Industrias Cytec
3. GrafTech Internacional
4. MERSEN
5. Mitsubishi Rayón
6. Grupo SGL
7. Carbono nipón
8. Carbones de ingeniería Orion

Acontecimientos recientes

• BOC compró UKCG Group, un reconocido proveedor de materiales de grafito pirolítico, en mayo de 2023. BOC podrá llegar a nuevos mercados y diversificar su línea de productos gracias a esta adquisición.
• SGL Carbon anunció en abril de 2023 que aumentará la cantidad de grafito pirolítico que podría producir en Alemania. La creciente demanda de grafito pirolítico de la industria de baterías de iones de litio será más fácil de satisfacer gracias a esta expansión para SGL Carbon.
• ASC Graphite anunció en marzo de 2023 la creación de una nueva variedad de grafito pirolítico que es más conductivo y robusto que el grafito pirolítico estándar. Se prevé que este novedoso producto se pueda utilizar en baterías de iones de litio, en la industria aeroespacial y de defensa, y en la electrónica.