Marché du graphite pyrolytique

Aperçu du marché

Selon Reed Intelligence, la taille du marché du graphite pyrolytique augmentera d'environ 37,38 % au cours de la période de prévision.

Le graphite pyrolytique est un type de graphite polycristallin formé par la décomposition thermique d'un hydrocarbure simple tel que le méthane à partir de la phase vapeur. Le graphite pyrolytique est un matériau artificiel similaire au graphite mais qui possède des liaisons covalentes entre ses couches de graphène. Le graphite a une structure en couches dans laquelle chaque atome de carbone est connecté à trois atomes voisins. La structure atomique du graphite est un réseau bidimensionnel d'hexagones, les premier et troisième niveaux correspondant exactement et la deuxième couche étant légèrement décalée par rapport à ces deux couches.

Le graphite pyrolytique, utilisé dans l'industrie des fusées, est utilisé comme puissant conducteur de chauffage et de refroidissement et comme revêtement de modulateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Certaines lampes à vide de haute puissance sont utilisées dans la construction de structures de grille. En outre, il génère un degré de friction spécifique entre deux pièces dans le secteur automobile. En raison de l'absence de formation rapide de caillots sanguins, il est utilisé dans les secteurs de l'ingénierie médicale, tels que la fabrication de cœurs artificiels, de valves cardiaques et de veines artificielles.

Dynamique du marché

Facteurs moteurs du marché

• Applications aérospatiales et de défense

En raison de sa grande stabilité thermique et de sa faible densité, le graphite pyrolytique convient à diverses applications aérospatiales et de défense. Il permet de fabriquer des tuyères de fusée, des boucliers thermiques et d'autres composants légers qui nécessitent une résistance à haute température. Le besoin en graphite pyrolytique augmentera à mesure que les industries aérospatiales et de défense se développeront.

• Applications dans le stockage d'énergie et les énergies renouvelables

Le graphite pyrolytique est utilisé dans les systèmes de stockage d'énergie tels que les batteries lithium-ion et les supercondensateurs. Sa forte conductivité électrique et sa stabilité rendent ces dispositifs de stockage d'énergie plus efficaces et fonctionnent mieux. Le graphite pyrolytique est également utilisé dans les panneaux solaires et les piles à combustible, composants essentiels du secteur des énergies renouvelables.

Restrictions du marché

• Disponibilité limitée des matières premières

Le graphite pyrolytique est créé par pyrolyse d'un gaz hydrocarboné dans une atmosphère contrôlée. La disponibilité et le coût des matières premières nécessaires à ce processus, comme le gaz naturel ou le méthane, peuvent avoir un impact sur la production et le prix du graphite pyrolytique.

Opportunité de marché

• Recherche et développement

En raison de ses caractéristiques et de ses applications uniques, le graphite pyrolytique est largement utilisé dans les installations de recherche. Il est utilisé comme substrat pour la croissance de couches minces, comme matériau de creuset dans les recherches à haute température et comme matériau d'interface thermique pour tester de nouveaux dispositifs électriques. La demande de graphite pyrolytique dans le secteur de la recherche devrait augmenter en raison des activités continues de recherche et développement dans de nombreuses disciplines scientifiques.

Périmètre du marché

Analyse segmentaire

Segmentation par type

• Feuille de graphite

La feuille de graphite pyrolytique est un matériau de diffusion de chaleur à conductivité thermique élevée. Ce matériau est à la fois léger et extrêmement flexible. Il peut être sculpté dans des formes uniques, ce qui le rend idéal pour les applications dans des espaces limités. Il présente également des qualités de conductivité thermique exceptionnelles, deux fois supérieures à celles du cuivre et trois fois supérieures à celles de l'aluminium. Il peut également être un substitut sûr et efficace à la graisse de silicone. La feuille de graphite pyrolytique est très utile dans le développement d'équipements lorsque le contrôle de la température doit être réalisé dans un emballage limité en raison de la réduction des dimensions et lorsque l'emballage est léger.

• Poudre de graphite

La poudre de graphite est un sel de calcium utilisé dans diverses applications, notamment la fabrication sous pression ou le moulage, comme dessiccateur dans les matériaux de construction, pour l'immobilisation de moulages en médecine, comme excipient pour pilules et comme matériau d'empreinte en dentisterie. Dans sa forme la plus fine, la poudre de graphite a pour formule chimique CaSO4, également connue sous le nom d'anhydrite minérale. Poudre de graphite anhydre et dépourvue d'eau. On la trouve également sous forme de gypse minéral sous sa forme hydratée, de formule CaS04.2H20. Elle se présente sous de nombreuses formes et conditions d'hydratation.

Segmentation par application

• Aérospatial

L'industrie aérospatiale utilise depuis longtemps le graphite pyrolytique et d'autres produits pour servir ses clients et répondre aux besoins critiques de sécurité nationale. Le graphite pyrolytique est un excellent isolant thermique dans la direction normale aux plans de la couche de dépôt. Le matériau présente la plus faible résistance à l'érosion connue de tous les matériaux fonctionnant dans des conditions extrêmes jusqu'à des températures de flamme de 3 600 degrés Celsius (6 500 degrés Fahrenheit).

• Énergie

Le graphite pyrolytique est utilisé dans les dispositifs de stockage d'énergie tels que les batteries lithium-ion et les supercondensateurs. Sa conductivité électrique et sa stabilité élevées rendent ces dispositifs de stockage d'énergie plus efficaces et plus stables. En outre, le graphite pyrolytique est utilisé dans les panneaux solaires et les piles à combustible, qui sont des composants importants du secteur des énergies renouvelables.

• Médical

En raison de l'absence de formation rapide de caillots sanguins, le graphite pyrolytique est utilisé dans les secteurs de l'ingénierie médicale, tels que la production de cœurs artificiels, de valves cardiaques et de veines artificielles. L'utilisation de graphite pyrolytique pour la fabrication de valves cardiaques mécaniques (MHV) a donné lieu à un processus très réussi de remplacement des valves cardiaques. Ainsi, les qualités mécaniques des matériaux utilisés dans la fabrication des MHV sont essentielles pour obtenir les caractéristiques essentielles de biocompatibilité et de résistance à l'usure.

Analyse régionale

Le marché mondial du graphite pyrolytique est segmenté par région en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Amérique latine, Moyen-Orient et Afrique.

Amérique du Nord

En Amérique du Nord, le graphite pyrolytique est utilisé dans les composants aérospatiaux tels que les aubes de turbines de moteurs à réaction, les boucliers thermiques et les tuyères de fusées. Le graphite pyrolytique est utilisé dans les creusets, les moules et les électrodes de l'industrie métallurgique. Le graphite pyrolytique est utilisé dans le secteur médical dans les implants, les prothèses et les dispositifs médicaux. Les États-Unis sont le plus grand marché d'Amérique du Nord pour le graphite pyrolytique. La demande importante des industries aérospatiale et métallurgique stimule l'expansion du marché aux États-Unis. Le Canada est le deuxième plus grand marché d'Amérique du Nord pour le graphite pyrolytique. La forte demande de l'industrie pétrolière et gazière stimule l'expansion du marché au Canada.

Europe

L'Allemagne, la France et le Royaume-Uni dominent le marché européen du graphite pyrolytique. Ces pays disposent d'une base industrielle solide et abritent certains des plus grands fabricants de graphite pyrolytique. L'Europe de l'Est devrait également progresser à mesure que les pays de la région développent leurs industries.

Asie-Pacifique

La région Asie-Pacifique abrite plusieurs acteurs importants de l'industrie du graphite pyrolytique, notamment ESAB, TWI, Westward, Schutz Carbon Electrodes et Flame Tech. Ces entreprises investissent dans la recherche et le développement pour créer des produits nouveaux et créatifs qui répondront aux besoins d'un marché en pleine expansion. Alors que la demande de graphite pyrolytique augmente, la région Asie-Pacifique devrait rester un marché de premier plan. La forte croissance économique de la région et sa base de consommateurs large et diversifiée devraient stimuler l'expansion du marché dans les années à venir.

Acteurs clés

1. Société Cabot
2. Cytec Industries
3. GrafTech International
4. MERSEN
5. Rayonne Mitsubishi
6. Groupe SGL
7. Nippon Carbon
8. Carbones conçus par Orion

Développements récents

• En mai 2023, BOC a acquis UKCG Group, un fournisseur renommé de matériaux en graphite pyrolytique. BOC pourra atteindre de nouveaux marchés et diversifier sa gamme de produits grâce à cette acquisition.
• En avril 2023, SGL Carbon a annoncé qu'elle augmenterait la quantité de graphite pyrolytique qu'elle pourrait produire en Allemagne. Grâce à cette expansion, la demande croissante de graphite pyrolytique de l'industrie des batteries lithium-ion sera plus facile à satisfaire.
• En mars 2023, ASC Graphite a annoncé la création d'une nouvelle variété de graphite pyrolytique, plus conductrice et plus robuste que le graphite pyrolytique standard. Les applications de ce nouveau produit devraient inclure les batteries lithium-ion, l'aérospatiale et la défense, ainsi que l'électronique.