Mercato della grafite pirolitica

Panoramica del mercato

Secondo Reed Intelligence, il mercato della grafite pirolitica crescerà a un CAGR del 37,38% circa durante il periodo di previsione.

La grafite pirolitica è un tipo di grafite policristallina formata dalla decomposizione termica di un semplice idrocarburo come il metano dalla fase di vapore. La grafite pirolitica è un materiale artificiale simile alla grafite ma ha legami covalenti tra i suoi strati di grafene. La grafite ha una struttura a strati in cui ogni atomo di carbonio è collegato a tre atomi vicini. La struttura atomica della grafite è un reticolo bidimensionale di esagoni, con il primo e il terzo livello esattamente corrispondenti e il secondo strato leggermente spostato rispetto a questi due strati.

La grafite pirolitica, utilizzata nel settore dei razzi, è utilizzata come potente conduttore di riscaldamento e raffreddamento e come rivestimento modulatore di neutroni nei reattori nucleari. Alcune lampade a vuoto ad alta potenza vengono utilizzate nella costruzione di strutture a griglia. Inoltre, genera un grado specifico di attrito tra due parti nel settore automobilistico. A causa della mancanza di rapida formazione di coaguli di sangue, viene utilizzata nei settori dell'ingegneria medica, come la fabbricazione di cuori artificiali, valvole cardiache e vene artificiali.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

• Applicazioni aerospaziali e di difesa

Grazie alla sua grande stabilità termica e alla bassa densità, la grafite pirolitica si adatta a varie applicazioni aerospaziali e di difesa. Realizza ugelli per razzi, scudi termici e altri componenti leggeri che richiedono resistenza alle alte temperature. La necessità di grafite pirolitica aumenterà con lo sviluppo delle industrie aerospaziali e di difesa.

• Applicazioni nell'accumulo di energia e nelle energie rinnovabili

La grafite pirolitica è utilizzata nei sistemi di accumulo di energia come le batterie agli ioni di litio e i supercondensatori. La sua forte conduttività elettrica e la sua stabilità aiutano questi dispositivi di accumulo di energia a essere più efficienti e a funzionare meglio. Inoltre, la grafite pirolitica è utilizzata nei pannelli solari e nelle celle a combustibile, componenti essenziali del settore delle energie rinnovabili.

Limitazioni di mercato

• Disponibilità limitata di materie prime

La grafite pirolitica viene creata pirolizzando un gas idrocarburico in un'atmosfera controllata. La disponibilità e il costo delle materie prime necessarie per questo processo, come il gas naturale o il metano, possono avere un impatto sulla produzione e sul prezzo della grafite pirolitica.

Opportunità di mercato

• Ricerca e sviluppo

Grazie alle sue caratteristiche e applicazioni uniche, la grafite pirolitica è ampiamente utilizzata nelle strutture di ricerca. È utilizzata come substrato per la crescita di film sottili, come materiale per crogioli in indagini ad alta temperatura e come materiale di interfaccia termica per testare nuovi dispositivi elettrici. Si prevede che la domanda di grafite pirolitica nel settore della ricerca aumenterà a causa delle continue attività di ricerca e sviluppo in numerose discipline scientifiche.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmentazione per tipo

• Foglio di grafite

Il foglio di grafite pirolitica è un materiale di diffusione del calore ad alta conduttività termica. Questo materiale è sia leggero che estremamente flessibile. Può essere tagliato in forme uniche, il che lo rende ideale per applicazioni in spazi limitati. Ha anche eccezionali qualità di conduttività termica, due volte più alte del rame e tre volte superiori all'alluminio. Può anche essere un sostituto sicuro ed efficace del grasso siliconico. Il foglio di grafite pirolitica è molto utile nello sviluppo di apparecchiature quando il controllo della temperatura deve essere ottenuto in un pacchetto limitato a causa della riduzione delle dimensioni e dove l'imballaggio è leggero.

• Polvere di grafite

La polvere di grafite è un sale di calcio utilizzato in varie applicazioni, tra cui pressofusione o fusione, essiccante nei materiali da costruzione, immobilizzazione di calchi in medicina, eccipiente per pillole e materiale per impronte in odontoiatria. Nella sua forma più fine, la polvere di grafite ha la formula chimica CaSO4, nota anche come minerale anidrite. Polvere di grafite anidra e priva di acqua. Si trova anche come minerale gesso nella sua forma idrata, con la formula CaSO4.2H20. Appare in numerose forme e condizioni di idratazione.

Segmentazione per applicazione

• Aerospaziale

L'industria aerospaziale ha utilizzato a lungo la grafite pirolitica e altri prodotti per servire i clienti e supportare esigenze critiche di sicurezza nazionale. La grafite pirolitica è un eccellente isolante termico nella direzione normale ai piani dello strato di deposizione. Il materiale ha la più bassa resistenza all'erosione nota di qualsiasi materiale che operi in condizioni estreme fino a temperature di fiamma di 3.600 gradi Celsius (6.500 gradi Fahrenheit).

• Energia

La grafite pirolitica è utilizzata in dispositivi di accumulo di energia come batterie agli ioni di litio e supercondensatori. La sua elevata conduttività elettrica e stabilità rendono questi dispositivi di accumulo di energia più efficienti e stabili. Inoltre, la grafite pirolitica è utilizzata nei pannelli solari e nelle celle a combustibile, che sono componenti importanti del settore delle energie rinnovabili.

• Medico

A causa della mancanza di rapida formazione di coaguli di sangue, la grafite pirolitica viene utilizzata nei settori dell'ingegneria medica, come la produzione di cuori artificiali, valvole cardiache e vene artificiali. L'uso della grafite pirolitica per la produzione di valvole cardiache meccaniche (MHV) ha portato a un processo di grande successo per la sostituzione delle valvole cardiache. Pertanto, le qualità meccaniche dei materiali utilizzati nella produzione di MHV sono fondamentali per ottenere le caratteristiche essenziali di biocompatibilità e resistenza all'usura.

Analisi regionale

Il mercato globale della grafite pirolitica è segmentato per regione: Nord America, Europa, Asia Pacifico, America Latina, Medio Oriente e Africa.

America del Nord

In Nord America, la grafite pirolitica è utilizzata in componenti aerospaziali come pale di turbine di motori a reazione, scudi termici e ugelli di razzi. La grafite pirolitica è utilizzata nei crogioli, negli stampi e negli elettrodi dell'industria metallurgica. La grafite pirolitica è utilizzata nel settore medico in impianti, protesi e dispositivi medici. Gli Stati Uniti sono il più grande mercato nordamericano per la grafite pirolitica. La significativa domanda da parte dell'industria aerospaziale e metallurgica guida l'espansione del mercato negli Stati Uniti. Il Canada è il secondo mercato nordamericano per la grafite pirolitica. La forte domanda dell'industria petrolifera e del gas sta guidando l'espansione del mercato in Canada.

Europa

Germania, Francia e Regno Unito dominano il mercato europeo della grafite pirolitica. Questi paesi hanno una solida base manifatturiera e ospitano alcuni dei principali produttori di grafite pirolitica. Si prevede che anche l'Europa orientale crescerà man mano che i paesi della regione svilupperanno le loro industrie industriali.

Asia Pacifico

La regione Asia-Pacifico ospita diversi attori importanti nel settore della grafite pirolitica, tra cui ESAB, TWI, Westward, Schutz Carbon Electrodes e Flame Tech. Queste aziende stanno investendo in ricerca e sviluppo per creare prodotti nuovi e creativi che soddisfino le esigenze del mercato in espansione. Con la crescita della domanda di grafite pirolitica, si prevede che l'area Asia-Pacifico rimarrà un mercato di spicco. La robusta crescita economica della regione e la sua ampia e diversificata base di consumatori guideranno probabilmente l'espansione del mercato nei prossimi anni.

Giocatori chiave

1. Società Cabot
2. Industrie Cytec
3. GrafTech Internazionale
4. MERSEN
5. Mitsubishi Rayon
6. Gruppo SGL
7. Carbonio giapponese
8. Carboni ingegnerizzati Orion

Sviluppi recenti

• BOC ha acquistato UKCG Group, un rinomato fornitore di materiali in grafite pirolitica, nel maggio 2023. Grazie a questa acquisizione, BOC sarà in grado di raggiungere nuovi mercati e diversificare la propria linea di prodotti.
• SGL Carbon ha dichiarato nell'aprile 2023 che aumenterà la quantità di grafite pirolitica che potrebbe produrre in Germania. La crescente domanda di grafite pirolitica da parte dell'industria delle batterie agli ioni di litio sarà più facile da soddisfare grazie a questa espansione per SGL Carbon.
• ASC Graphite ha annunciato la creazione di una nuova varietà di grafite pirolitica a marzo 2023, più conduttiva e robusta della grafite pirolitica standard. Si prevede che le applicazioni per questo nuovo prodotto includano batterie agli ioni di litio, aerospaziale e difesa ed elettronica.