Mercato della nanofotonica: dati storici (2019-2024), tendenze globali 2025, previsioni di crescita 2037
Il mercato della nanofotonica nel 2025 è stimato a 18,1 miliardi di dollari. Le dimensioni del mercato globale sono state valutate a oltre 16,86 miliardi di dollari nel 2024 e si prevede che registreranno un CAGR superiore al 9,2%, superando i 52,94 miliardi di dollari di entrate entro il 2037. Si prevede che le entrate del settore del Nord America raggiungeranno i 24,03 miliardi di dollari entro il 2037, grazie a sostanziali investimenti nelle nanotecnologie nella regione.
Uno dei principali motori del mercato della nanofotonica è la crescente domanda da parte delle industrie di utilizzo finale come l'energia solare, le telecomunicazioni, la difesa, ecc. L'aumento della domanda di tecnologie ad alta efficienza energetica in più settori ha garantito un aumento della domanda di nanofotonica. Nel febbraio 2024, il Laboratorio nazionale di Los Alamos ha annunciato lo sviluppo di sistemi basati sulla luce su scala nanometrica che potrebbero fornire scoperte rivoluzionarie per la microelettronica ultraveloce, la visione notturna e altre applicazioni tecnologiche. La commercializzazione di sistemi basati sulla luce su scala nanometrica è pronta a favorire la crescita del mercato.
Il mercato della nanofotonica è destinato a beneficiare dei crescenti investimenti dei governi nella nanotecnologia. Ad esempio, nel marzo 2024, la National Nanotechnology Initiative (NNI) degli Stati Uniti ha segnalato una richiesta record di 2,16 miliardi di dollari dal budget del presidente per il 2024. Il budget crescente è destinato a sostenere la ricerca e lo sviluppo e ad aumentare la portata delle applicazioni commerciali a vantaggio di più settori. Inoltre, l’integrazione della nanofotonica nei sistemi di energia rinnovabile migliora l’efficienza della conversione dell’energia solare contribuendo allo spostamento globale verso soluzioni energetiche sostenibili. Ad esempio, nel novembre 2024, la Rice University ha pubblicato un rapporto secondo cui i ricercatori hanno sviluppato un progetto di ispirazione quantistica per sistemi termofotovoltaici (TPV) che aumenta l’efficienza della conversione da calore a elettricità. Circa il 20-50% del calore utilizzato per trasformare le materie prime in beni di consumo viene sprecato, il che costa all'economia statunitense 200 miliardi di dollari all'anno secondo la California Energy Commission. La ricerca della Rice University promette di contenere queste perdite e di offrire applicazioni commerciali più ampie dei componenti nanofotonici.
Inoltre, i continui progressi nella fabbricazione e nei nanomateriali stanno stimolando la crescita del settore della nanofotonica. Lo sviluppo di dispositivi compatti ad alta efficienza energetica che sfruttano i cristalli fotonici è vantaggioso per la crescita del settore. Inoltre, i progressi tecnologici aprono nuovi flussi di entrate in campi come il informatica quantistica. Ad esempio, nell’agosto 2024, l’Università del New Mexico e la New Mexico State University hanno annunciato sovvenzioni per un valore di 1 milione di dollari da parte della National Science Foundation per sviluppare un computer quantistico fotonico in grado di funzionare a temperatura ambiente. Il mercato globale è pronto a sfruttare le innovazioni continue per aumentare l'adozione in vari settori e mantenere la sua solida crescita entro la fine del periodo di previsione.
Settore della nanofotonica: fattori di crescita e sfide
Fattori di crescita
- Progressi nei metamateriali e nelle metasuperfici: il settore della nanofotonica è pronto a trarre vantaggio dai progressi nei metamateriali e nelle metasuperfici. Questi materiali sono richiesti come superlenti con applicazioni oltre il limite di diffrazione che guidano la domanda stimolando la crescita del settore. Le metasuperfici sono state utilizzate per creare lenti ultrasottili che migliorano le tecnologie di imaging. Ad esempio, nel novembre 2024, Physics World ha pubblicato una ricerca della Seoul National University sullo sviluppo di un sistema di lenti piegate basato sulla metasuperficie, pronto a dare vita a una nuova generazione di fotocamere sottili per smartphone, dispositivi di realtà aumentata (AR) e di realtà virtuale (VR).
Il successo della recente ricerca è di buon auspicio per le parti interessate nel mercato della nanofotonica poiché il potenziale di profitto delle applicazioni commerciali è immenso. Inoltre, le metasuperfici sono destinate a trovare maggiore applicazione nello sviluppo di antenne a fascio avanzate. Nel febbraio 2023, MTI Wireless Edge Ltd. ha lanciato l'innovativo sistema di antenne in banda E ABS per fornire soluzioni di comunicazione in condizioni meteorologiche avverse. Il lancio di nuove soluzioni di antenne a fascio è pronto a favorire l'adozione di metasuperfici, stimolando la crescita del settore. - Integrazione con l'intelligenza artificiale (AI): la rapida proliferazione di soluzioni basate sull'intelligenza artificiale avvantaggia il mercato della nanofotonica. L’integrazione dell’intelligenza artificiale con la nanofotonica sta guidando l’adozione di dispositivi fotonici intelligenti in grado di elaborare dati in tempo reale e ridurre in modo avanzato le immagini. Inoltre, le strutture nanofotoniche vengono applicate per sviluppare reti neurali ottiche per eseguire calcoli alla velocità della luce per migliorare l'elaborazione dei dati. L'integrazione dell'intelligenza artificiale con la nanofotonica espande le potenziali applicazioni dai veicoli autonomi ai imaging diagnostico. Nel novembre 2024, Quantum Compunting Inc. ha annunciato di aver ottenuto il primo ordine per la fonderia di chip fotonici a film sottile litiobato (TFLN) da un importante istituto di ricerca. L'ordine testimonia la crescita della tecnologia di fabbricazione che è pronta a portare benefici al mercato della nanofotonica migliorando le prestazioni dei dispositivi nel calcolo ad alte prestazioni.
- Espansione nelle applicazioni biomediche: l'applicazione della nanofotonica nelle applicazioni biomediche guida la crescita del mercato della nanofotonica. Il crescente avvento dell’imaging su scala nanometrica per migliorare la diagnostica medica ha creato flussi di entrate redditizie per il settore. Inoltre, l'uso di biosensori nanofotonici di nuova generazione per la diagnosi delle varianti SARS-Cov-2 stimola la domanda da parte del settore sanitario. La pandemia ha aperto opportunità per i biosensori abilitati alla nanofotonica che offrono opportunità ai produttori. Ad esempio, nel luglio 2023, la National Library of Medicine ha pubblicato una ricerca che indica che i biosensori ottici e la fotonica riducono il tempo necessario per rilevare i virus e contribuiscono a rendere la cura dei pazienti più economica ed efficiente automatizzando le attività.
Le aziende del settore sanitario stanno sfruttando le crescenti richieste lanciando biosensori commerciali. Ad esempio, nell'agosto 2022, NanoDx, Inc. e SkyWater Technology hanno annunciato il primo nano biosensore pronto per il commercio in grado di produrre una risposta proteica.
Sfide
- Costi di produzione elevati: il costo di produzione dei dispositivi nanofotonici può essere dannoso per gli operatori del mercato. L’integrazione delle nanotecnologie con apparecchiature fotoniche determina costi e può limitarne l’adozione in mercati sensibili al prezzo. Lo sviluppo di una produzione economicamente vantaggiosa è essenziale per superare la sfida e favorire un'adozione più ampia in vari mercati e settori regionali.
- Preoccupazioni ambientali legate ai rifiuti di nanomateriali: i rifiuti di nanomateriali possono potenzialmente inquinare il suolo e l'acqua, ponendo una sfida alla crescita del mercato. Le preoccupazioni ambientali nella produzione di dispositivi nanofotonici su larga scala possono rivelarsi dannose per la crescita del settore.
Mercato della nanofotonica: approfondimenti chiave
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Anno base |
2024 |
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Anno di previsione |
2025-2037 |
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CAGR |
9,2% |
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Dimensioni del mercato dell’anno base (2024) |
16,86 miliardi di dollari |
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Dimensione del mercato dell'anno di previsione (2037) |
52,94 miliardi di dollari |
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Ambito regionale |
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Segmentazione nanofotonica
Utilizzo finale (elettronica di consumo e intrattenimento, telecomunicazioni, bio-imaging, segnaletica digitale, illuminazione, altro)
Il settore dell'elettronica di consumo e dell'elettronica di consumo È probabile che il segmento dell'intrattenimento deterrà una quota di mercato della nanofotonica superiore al 45,9% entro il 2037. Uno dei principali motori della crescita del segmento è il miglioramento delle prestazioni dei dispositivi tramite materiali nanofotonici. Inoltre, le tendenze del settore dell'elettronica di consumo indicano un'impennata verso componenti più piccoli e con la proliferazione degli smartphone, la richiesta di dispositivi minuscoli con maggiore efficienza è pronta a favorire la continua crescita del segmento.
Inoltre, la domanda di display premium nel segmento degli utenti finali spinge la domanda di punti quantici che forniscono una maggiore precisione del colore creando flussi di entrate redditizi nel mercato della nanofotonica. Nell'aprile 2024, NanoPattern ha annunciato la conclusione di un round iniziale da 1,5 milioni di dollari per ampliare la produzione di inchiostri a punti quantici che consenta la commercializzazione di display di prossima generazione. L'aumento della commercializzazione dei punti quantici per i display di prossima generazione è pronto a favorire la continua espansione del settore globale della nanofotonica.
Il segmento delle telecomunicazioni del mercato della nanofotonica è destinato ad espandersi durante il periodo di previsione. La crescente domanda di sistemi di comunicazione più veloci ed efficienti è uno dei principali motori del segmento. L'avvento dell'infrastruttura di telecomunicazioni di prossima generazione e la proliferazione delle reti 5G hanno stimolato la domanda di soluzioni che consentono una latenza inferiore che amplia l’ambito di utilizzo finale nel segmento delle telecomunicazioni. Ad esempio, nell'agosto 2024, Chunghwa Telecom Co., Ltd e NTT Corporation hanno attivato l'International IOWN APN tra Taiwan e il Giappone e hanno raggiunto una bassa latenza, assenza di jitter e una comunicazione stabile con circa 17 msec su una rete unidirezionale di circa 1864,1 miglia.
Inoltre, i progressi nei circuiti integrati fotonici (PIC) hanno favorito la miniaturizzazione dei dispositivi senza incidere sulle prestazioni, a vantaggio dell'adozione della nanofotonica nelle telecomunicazioni. Ad esempio, nel novembre 2024, OKI ha annunciato lo sviluppo di un chip PIC che utilizza la tecnologia della fotonica del silicio con un'ampia gamma di potenziali applicazioni, inclusi sensori in fibra ottica.
Tipi di prodotto (LED, OLED, ottica a campo vicino, celle fotovoltaiche, amplificatori ottici, interruttori ottici, altro)
Il segmento LED del mercato della nanofotonica è pronto per un'espansione redditizia durante il periodo di previsione. La richiesta di integrare la nanostruttura nei LED per una maggiore luminosità è un driver significativo del segmento. L'adozione diffusa nelle applicazioni, dalle tecnologie di visualizzazione alle soluzioni di illuminazione generale, crea un flusso di entrate sostenuto per le parti interessate nel segmento LED.
Inoltre, le tendenze mondiali indicano una crescente domanda di soluzioni LED ad alta efficienza energetica nell'elettronica di consumo, che è pronta a creare opportunità per l'integrazione di materiali nanofotonici. I principali attori nel segmento delle soluzioni di illuminazione fotonica stanno espandendo il proprio portafoglio di prodotti per sfruttare opportunità redditizie. Ad esempio, nell'ottobre 2024, Luminus Devices ha lanciato i LED bianco caldo ad alta potenza SFT-40 ad alto CRI, progettati per elevare lo standard in termini di illuminazione di precisione, efficienza e accuratezza del colore.
La nostra analisi approfondita del mercato globale della nanofotonica comprende i seguenti segmenti:
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Previsioni del mercato per il Nord America
Entro il 2037, si prevede che il mercato della nanofotonica in Nord America dominerà una quota di entrate superiore al 45,4%. Gli ingenti investimenti nella nanotecnologia nella regione sono uno dei principali motori del settore. Inoltre, le crescenti collaborazioni tra istituzioni accademiche e industrie stanno garantendo lo sviluppo di trasmissione dati ad alta velocità e soluzioni di illuminazione ad alta efficienza energetica.
L'applicazione commerciale dei processori fotonici nella regione sottolinea le applicazioni pratiche delle tecnologie nanofotoniche evidenziandone il potenziale per le parti interessate del settore. Ad esempio, nel novembre 2024, Q.Ant ha lanciato il primo processore fotonico commerciale basato sull'architettura di calcolo LENA dell'azienda, compatibile con l'ecosistema informatico esistente.
I Stati Uniti Il mercato della nanofotonica è destinato ad espandersi durante il periodo di previsione e registrare una quota dominante nel Nord America. La crescita del settore negli Stati Uniti è spinta dall’aumento delle applicazioni in molteplici settori come le telecomunicazioni, la sanità e l’elettronica di consumo. Gli Stati Uniti sono stati in prima linea negli investimenti federali nella nanotecnologia, a vantaggio della crescita del mercato. Un fattore chiave della crescita del mercato è la crescente produzione di chip di fotonica quantistica che posizionano il Paese come leader nelle tecnologie di prossima generazione. Ad esempio, nel settembre 2023, Quantum Computing Inc. ha scelto l'ASU Research Park a Tempe, in Arizona, come sede per il suo nuovo impianto di produzione di chip fotonici quantistici, dove produrrà i suoi chip Thin Film Lithium Niobate (TFLN).
Il mercato della nanofotonica inCanada è destinato ad espandersi durante il periodo di previsione. Un fattore chiave del mercato è attribuito alla crescente ricerca sui biosensori nanofotonici per espandere le applicazioni commerciali nella diagnostica medica. Inoltre, l’integrazione dei computer quantistici con circuiti integrati basati sulla fotonica presenta significative opportunità di crescita. I circuiti integrati fotonici (PIC) stimolano la domanda di componenti nanofotonici e la crescente attenzione allo sfruttamento del calcolo quantistico per l'intelligenza artificiale stimola la domanda guidando la crescita del settore.
La crescente collaborazione tra istituti di ricerca e imprese è pronta a far avanzare soluzioni su scala nanometrica nel paese. Ad esempio, nell'ottobre 2023, NS Nanotech ha ricevuto una sovvenzione di 1 milione di dollari dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) per la ricerca sullo sviluppo di LED e laser su scala nanometrica.
Previsioni del mercato europeo
Il mercato europeo della nanofotonica è pronto a registrare la crescita più rapida dopo il Nord America nel mercato globale. Il mercato beneficia di una consistente base di consumatori nella regione e di investimenti significativi nella ricerca e nell'innovazione. sviluppo. La crescente domanda di trasmissione dati ad alta velocità in tutta Europa favorisce ulteriormente la crescita del settore. Nell'aprile 2024, il Consiglio europeo ha adottato il Gigabit Infrastructure Act che mira a semplificare e accelerare la diffusione delle reti ad alta velocità, come la fibra, e del 5G. La legge crea un ecosistema normativo favorevole nella regione per i produttori di nanofotonica.
Il mercato della nanofotonica in Germania detiene un'importante quota di entrate in Europa. La solida base industriale del paese guida la domanda e contribuisce al progresso delle tecnologie nanofotoniche. Lo sviluppo di sensori avanzati per l’uso finale in molteplici settori crea flussi redditizi nel mercato tedesco. Ad esempio, nel gennaio 2024, ams OSRAM ha annunciato la decisione di presentare i suoi LED, laser, sensori e circuiti integrati ad alte prestazioni allo SPIE Photonics. I progressi nel portafoglio della fotonica da parte di attori emergenti come ams OSRAM sono destinati a favorire il mercato in Germania.
Il mercato della nanofotonica in Francia è destinato ad espandersi durante il periodo di previsione. La crescente adozione di soluzioni nanofotoniche nell’imaging medico e nella diagnostica guida il mercato. Inoltre, la Francia beneficia della spinta dell'Unione Europea per creare un'infrastruttura di trasmissione ad alta velocità che stimoli la domanda di soluzioni nanofotoniche.
Le principali aziende del paese stanno espandendo le partnership nel settore sanitario per offrire soluzioni di imaging avanzate. Ad esempio, nell’ottobre 2024, Siemens Healthineers e l’Ospedale universitario di Nantes in Francia hanno annunciato una collaborazione per un periodo di 12 anni per apportare innovazioni nell’imaging diagnostico e interventistico. Tali collaborazioni a lungo termine creano opportunità redditizie per il mercato della nanofotonica.
Aziende che dominano il panorama della nanofotonica
- Termo Fisher
- Panoramica dell'azienda
- Strategia aziendale
- Offerte di prodotti chiave
- Prestazioni finanziarie
- Indicatori chiave di prestazione
- Analisi dei rischi
- Sviluppi recenti
- Presenza regionale
- Analisi SWOT
- Quantum Computing Inc.
- Bruker Corporation
- Nano Magic Inc.
- Biosensors International
- ST Microelectronics
- Nanobiotix
- BioForce Nanosciences
Il mercato della nanofotonica è pronto ad espandersi durante il periodo di previsione. I principali attori del mercato stanno investendo massicciamente in chip ottici ad alte prestazioni, applicazioni di punti quantici, laser su scala nanometrica, ecc., per soddisfare vari casi d’uso in diversi settori. I principali attori stanno sfruttando collaborazioni strategiche per espandere la propria quota di ricavi e sfruttare le richieste nei mercati emergenti. I principali attori devono diversificare i propri portafogli per distinguersi nel competitivo settore della nanofotonica.
Ecco alcuni attori chiave nel mercato della nanofotonica:
In the News
- Nel dicembre 2024, Tokyo Gosei Co., Ltd. ha investito in Pi Photonics, una startup che sviluppa illuminazione a LED per uso industriale. Le luci a LED possono essere utilizzate nei display di sicurezza, ad esempio nei siti di produzione, per visualizzare aree riservate durante i lavori con la gru.
- Nel novembre 2024, IonQ ha annunciato lo sviluppo di PIC e di tecnologia di trappola ionica su scala chip per il calcolo quantistico di ioni intrappolati in collaborazione con imec. Ottimizzando la progettazione e l'integrazione di dispositivi fotonici su scala chip, gli sviluppatori mirano a migliorare le prestazioni del calcolo quantistico.
Crediti degli autori: Abhishek Verma
- Report ID: 6936
- Published Date: May 07, 2025
- Report Format: PDF, PPT
