2012年版 ナノ炭素材料市場の展望と戦略(特別編集版)

本調査レポートは、注目市場として透明導電性フィルムおよびリチウムイオン電池用CNT導電助剤を新たに取り上げた特別編集版として発刊致しました。CNT、フラーレンおよびグラフェンに関する項目は、弊社発刊資料「2011年版機能性炭素材料市場の現状と将来展望」より転載・一部加筆したものです。

発刊日
2012/06/29
体裁
A4 / 97頁
資料コード
C54111800
PDFサイズ
4.9MB
カテゴリ

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調査資料詳細データ

リサーチ内容

■本資料のポイント

  • 日本発炭素イノベーションの創出を目指せ
  • LIB用導電助剤向けのCNT需要は2015年に200t規模へ
  • 二層CNTおよび三層CNTの研究開発が進展、透明導電膜材料としての本格的な実用化が迫る
  • 有機薄膜太陽電池への適用でフラーレンは市場の立ち上がり期に突入
  • グラフェンの量産化を睨んだ製造プロセスの改良が活発化

■掲載内容

第1章 ナノ炭素材料市場の展望

1. カーボンナノチューブ市場
  二層CNTおよび三層CNTの研究開発が進展
  透明導電膜材料としての本格的な実用化が迫る
  (図)CNTの合成方法
  (表)CNTの主な合成法の比較
  (1) 単層カーボンナノチューブ(SWNT)
  スーパーグロース法によるSWNT の量産化で応用開発に弾み
  分散剤の開発や分離精製技術は着実な進歩を遂げる
  (表)CNT可溶化の類型
  (2) 多層カーボンナノチューブ(MWNT)
  MWNT市場はLIB用導電助剤向けが牽引
  (図・表)MWNT 市場規模推移(世界)
  (図・表)MWNT メーカー出荷量及びシェア(世界)
  昭和電工、Bayer、Nanocyl が相次ぎ能力を増強、供給過剰の懸念が高まる
  (表)MWNT 主要メーカー生産体制一覧
  構造材用途への展開がMWNT の本格普及の鍵を握る
  「MWNT を紡績する」新たなコンセプトで大学発ベンチャーが市場に参入
2. フラーレン市場
  フラーレンの抗酸化作用を利用した化粧品成分向けが需要を牽引
  有機薄膜太陽電池への適用でフラーレンは市場の立ち上がり期に突入
  (表)有機薄膜太陽電池 セル構造
  (図)太陽電池向けPCBM フラーレン 分子構造・化学名
  (図・表)nanom® spectra Q100・Q400 分子構造・概要
  高収率化・低コスト化を実現するフラーレン酸化物・誘導体の製造手法が確立
  フラーレンのさまざまな特徴を活かした基礎研究も着実な進展をみせる
  (表)フラーレンの応用分野
3. グラフェン市場
  グラフェンの量産化を睨んだ製造プロセスの開発・改良が活発化
  応用開発ではキャリア移動度の高さを活かしたITO代替が先行
  グラフェンFETではHEMT並みの遮断周波数の達成が視野に入る
  グラフェンレーザーは未踏の領域であるテラヘルツ波帯の開拓へ
  (図)SiCの熱分解法によるグラフェン成長の模式図
  (図)GOSにおけるグラフェン成長の概念図
  (図)大面積基板へのグラフェン積層プロセス
  (表)グラフェンの主な国内研究グループ
  (図)グラフェンを適用した有機薄膜太陽電池の構造

第2章 注目市場の動向

1. 透明導電性フィルム市場
  ITOフィルムの低価格化に加え、新たなテクノロジーレースへの挑戦が必須
  2011年の静電容量TP用ITOフィルム市場規模は600万㎡超へ
  2012年はガラスセンサーからの代替状況によって、市場規模は大きく変化
  (図・表)静電容量TP用ITOフィルム市場規模推移(2007~2012年見込み)
  日東電工&尾池工業の寡占市場にLG化学が参入
  (表)静電容量TP用ITOフィルムメーカー別販売量・シェア推移(2008~2011年)
  (図)静電容量TP用ITOフィルムメーカーシェア(2011年)
  非ITOフィルムが本格採用、透明導電性フィルムは群雄割拠の時代に
  (表)各種透明導電性フィルムの概要
  (表)各種透明導電性フィルムの特長と課題
2. リチウムイオン電池用CNT導電助剤市場
  LIB用導電助剤向けのCNT需要は2015年に200t規模へ
  分散技術の確立がさらなる普及の鍵を握る
  (図)LIB(正極・負極)へのCNT添加による効果例
  (図・表)LIB用CNT導電助剤市場規模推移(2011~2015年予想)
  正極ではLFP、負極は合金系でのCNT採用拡大に期待感が高まる
  高い信頼性を武器に昭和電工が市場を牽引
  宇部興産、エムディーナノテックなど新規参入も相次ぐ

第3章 ナノ炭素材料メーカー・研究機関の展望と戦略

東北大学
  グラフェンの光デバイス分野への応用研究で世界をリード
  グラフェンを用いたテラヘルツ電磁波の誘導放出に世界で初めて成功
  グラフェンFETでは1THz以上の遮断周波数と超100GHzクロック動作の実現に取り組む

埼玉大学
  グラフェン薄膜の塗布形成方法の開発とデバイスへの応用に取り組む
  単層酸化グラフェン薄膜形成法により
  高い電気伝導度と透明度を併せ持つグラフェン薄膜の形成に成功
  有機薄膜太陽電池の透明電極ではキャリアドープ手法確立の必要性を指摘
  正孔輸送層へのグラフェンの適用にも取り組む
  有機EFT、透明有機EFT向けでも良好な動作特性を実証

九州大学
  CNTの可溶化・機能化研究を世界に先駆けて展開
  ピレン・ポルフィリン誘導体やピレンポリマーをはじめDNA、PBIど多様な分散剤を発見
  CNTのカイラリティーの選択的認識・分離などの基礎的研究に加え
  次世代燃料電池の電極触媒への適用などCNTの応用研究も推進

独立行政法人産業技術総合研究所(グラフェン)
  グラフェンの産業応用開発支援を加速化
  グラフェンの低温大面積合成技術を開発し、透明導電膜としての適用を図る
  2011年度には単層CNT融合新材料研究開発機構にグラフェン事業部が開設され
  民間企業との連携による応用開発体制の強化を図る

株式会社名城ナノカーボン
  高品質なCNT・グラフェンの開発により
  革新的アプリケーションの創出をサポート
  透明電極の研究開発マーケットで高効率分離精製技術を活かした金属型CNTの普及に弾み
  MWNTでは植物由来原料である樟脳を炭素源とする熱CVD法を開発
  2011年2月からは六員環を制御したグラフェンの販売を開始

本荘ケミカル株式会社
  アーク放電法による大量・安価なCNT、フラーレン製造技術をベースに
  キラーアプリケーションの創出に取り組む
  シート抵抗値300Ω/□以下、透過率80%以上(at550nm)のSMNT透明電極の作製に成功
  フラーレンは化粧品成分向けの需要が安定推移

昭和電工株式会社
  幅広い製品ランナップと積極的な用途展開でCNT市場を牽引
  大型LIB市場の本格的な立ち上がりを見据え
  2012年初頭をめどに川崎事業所で従来比2倍となる200t/年への増強を計画
  「VGCF®-X」では搬送容器に続く大型用途の開拓を急ぐ

保土谷化学工業株式会社
  すり合わせ型の製品・用途開発でCNT事業の本格的な立ち上げに取り組む
  色素材料の樹脂への均一分散化ノウハウを活かした、
  CNTコンパウンド・マスターバッチに強み
  高強度・軽量材料や電池電極添加材などへの用途展開を積極化

丸紅情報システムズ株式会社
  CNTの販売を通じたユーザーへの新たなビジネス価値を提供
  低価格、高品質、安定供給を実現したシーナノ社MWNTの国内販売は順調に拡大
  2010年5月よりLIB正負極材向け導電性ペーストの販売を開始

浜松カーボニクス株式会社
  革新的な長尺MWNTでアプリケーションの多様化を目指す
  塩化鉄を触媒に用いた独自開発のCVD法により、長さ2mmのMWNTアレイの合成に成功
  優れた紡糸性を活かし、CNTファイバーやCNTシートなどの加工品開発にも取り組む

株式会社マイクロフェーズ
  CNTの製造装置から合成・量産技術まで幅広い領域で実用化開発を担う
  ミリ~センチオーダーに対応できる長尺CNT量産技術の開発に取り組む
  CNT研究者の裾野の広がりによって、卓上型CVD装置の売上高は堅調に推移

FLOX株式会社
  フラーレン酸化物・誘導体に関する高度な知見・ノウハウをベースに
  研究開発支援型ベンチャーとして企業成長を図る
  混合フラーレン酸化物の分離精製効率を向上させ、
  高純度フラーレン酸化物の低コスト化を実現
  フラーレン酸化物から用途に応じた高純度フラーレン誘導体を得る製造方法を確立

ナノフロンティアテクノロジー株式会社
  独自の分散・切断技術をベースとした高機能CNT複合材料の開発を推進
  CNT濃度や溶媒、分散剤などの最適化を図りながら分散・切断の多様なユーザーニーズに対応
  ナノAg担持CNTや配向・パターニング技術の研究開発に取り組む
  TiO2との複合化による集熱効果の高い太陽光集熱板の開発に成功

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