Размер мирового рынка, прогноз и основные тенденции на 2025-2037 гг.
Рынок нанофотоники оценивается в 16,86 млрд долларов США в 2024 году и, по прогнозам, достигнет 52,94 млрд долларов США в 2037 году, при этом среднегодовой темп роста составит более 9,2 % в течение прогнозируемого периода, то есть в период с 2025 по 2037 год. В 2025 году объем отрасли автоматического включения резерва оценивается в 18,41 миллиарда долларов США.
Основной движущей силой рынка нанофотоники является растущий спрос со стороны отраслей конечного использования, таких как солнечная энергетика, телекоммуникации, оборона и т. д. Резкий рост спроса на энергоэффективные технологии во многих секторах обеспечил повышенный спрос на нанофотонику. В феврале 2024 года Национальная лаборатория Лос-Аламоса объявила о разработке нанометровых световых систем, которые могут обеспечить прорыв в области сверхбыстрой микроэлектроники, ночного видения и других технологических приложений. Коммерциализация нанометровых световых систем может способствовать росту рынка.
Рынок нанофотоники выиграет от растущих инвестиций правительств в нанотехнологии. Например, в марте 2024 года Национальная нанотехнологическая инициатива (NNI) США сообщила о рекордном запросе в размере 2,16 миллиарда долларов США из бюджета президента на 2024 год. Растущий бюджет призван помочь в исследованиях и разработках и расширить сферу коммерческих приложений, приносящих пользу многим секторам. Кроме того, интеграция нанофотоники в системы возобновляемой энергетики повышает эффективность преобразования солнечной энергии, способствуя глобальному переходу к устойчивым энергетическим решениям. Например, в ноябре 2024 года Университет Райса опубликовал отчет о том, что исследователи разработали квантовую конструкцию термофотоэлектрических (TPV) систем, которая повышает эффективность преобразования тепла в электричество. По данным Калифорнийской энергетической комиссии, от 20% до 50% тепла, используемого для преобразования сырья в потребительские товары, тратится впустую, что обходится экономике США в 200 миллиардов долларов США ежегодно. Исследования Университета Райса обещают сократить эти потери и предложить более широкое коммерческое применение компонентов нанофотоники.
Кроме того, непрерывный прогресс в производстве и наноматериалах стимулирует рост индустрии нанофотоники. Разработка компактных энергоэффективных устройств на основе фотонных кристаллов будет способствовать росту отрасли. Кроме того, технологические достижения открывают новые источники дохода в таких областях, как квантовые вычисления. Например, в августе 2024 года Университет Нью-Мексико и Университет штата Нью-Мексико объявили о выделении гранта Национального научного фонда на сумму 1 миллион долларов США на разработку фотонного квантового компьютера, способного работать при комнатной температуре. Мировой рынок готов использовать непрерывные инновации для более активного внедрения в различных секторах и поддержания устойчивого роста к концу прогнозируемого периода.
Сектор нанофотоники: драйверы роста и проблемы
Драйверы роста
- Достижения в области метаматериалов и метаповерхностей. Индустрия нанофотоники готова извлечь выгоду из достижений в области метаматериалов и метаповерхностей. Эти материалы востребованы в качестве суперлинз, применение которых выходит за пределы дифракционного предела, что стимулирует спрос, стимулируя рост отрасли. Метаповерхности использовались для создания ультратонких линз, которые улучшают технологии обработки изображений. Например, в ноябре 2024 года журнал Physics World опубликовал исследование Сеульского национального университета о разработке системы складных линз на основе метаповерхностей, которая станет основой нового поколения тонких камер для смартфонов и устройств дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR).
Успех недавних исследований служит хорошим предзнаменованием для участников рынка нанофотоники, поскольку потенциал коммерческой прибыли огромен. Кроме того, метаповерхности могут найти более широкое применение при разработке современных лучевых антенн. В феврале 2023 года компания MTI Wireless Edge Ltd. запустила инновационную антенную систему ABS E-диапазона для обеспечения решений связи в неблагоприятных погодных условиях. Запуск новых решений в области лучевых антенн призван стимулировать внедрение метаповерхностей, что будет способствовать росту сектора. - Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ): Быстрое распространение решений на основе ИИ приносит пользу рынку нанофотоники. Интеграция искусственного интеллекта с нанофотоникой стимулирует внедрение интеллектуальных фотонных устройств, способных обрабатывать данные в реальном времени и выполнять расширенное сжатие изображений. Кроме того, нанофотонные структуры применяются для разработки оптических нейронных сетей для выполнения вычислений со скоростью света и улучшения обработки данных. Интеграция искусственного интеллекта с нанофотоникой расширяет потенциальные области применения от автономных транспортных средств до диагностическая визуализация. В ноябре 2024 года компания Quantum Compunting Inc. объявила о получении первого заказа на производство фотонных чипов из тонкопленочного ниобата лития (TFLN) от известного исследовательского института. Этот заказ является свидетельством развития технологий производства, которые могут принести пользу рынку нанофотоники за счет повышения производительности устройств в высокопроизводительных вычислениях.
- Расширение биомедицинских приложений. Применение нанофотоники в биомедицинских приложениях стимулирует рост рынка нанофотоники. Растущее появление наноразмерных изображений для улучшения медицинской диагностики создало прибыльные потоки доходов для этого сектора. Кроме того, использование нанофотонных биосенсоров нового поколения для диагностики вариантов SARS-Cov-2 стимулирует спрос со стороны сектора здравоохранения. Пандемия открыла возможности для биосенсоров с нанофотонной поддержкой, что открывает новые возможности для производителей. Например, в июле 2023 года Национальная медицинская библиотека опубликовала исследование, показывающее, что оптические биосенсоры и фотоника сокращают время, необходимое для обнаружения вирусов, и помогают сделать уход за пациентами более экономичным и эффективным за счет автоматизации задач.
Предприятия в секторе здравоохранения используют растущий спрос, запуская коммерческие биосенсоры. Например, в августе 2022 года компании NanoDx, Inc. и SkyWater Technology анонсировали первый коммерчески готовый нанобиосенсор, дающий белковый ответ.
Задачи
- Высокие затраты на производство. Затраты на производство нанофотонных устройств могут нанести ущерб игрокам рынка. Интеграция нанотехнологий с фотонным оборудованием приводит к увеличению затрат и может ограничить их внедрение на чувствительных к ценам рынках. Развитие экономически эффективного производства имеет важное значение для решения этой проблемы и обеспечения более широкого внедрения на различных региональных рынках и в различных отраслях.
- Экологические проблемы, связанные с отходами наноматериалов: Отходы наноматериалов могут загрязнять почву и воду, создавая проблему для роста рынка. Экологические проблемы при крупномасштабном производстве нанофотонных устройств могут оказаться пагубными для роста отрасли.
Рынок нанофотоники: основные сведения
|
Базовый год |
2024 |
|
Прогнозируемый год |
2025-2037 |
|
CAGR |
9,2% |
|
Размер рынка базового года (2024) |
16,86 млрд долларов США |
|
Прогнозируемый размер рынка на год (2037) |
52,94 миллиарда долларов США |
|
Региональный охват |
|
Сегментация нанофотоники
Конечное использование (бытовая электроника и развлечения, телекоммуникации, биоизображения, цифровые вывески, освещение и т. д.)
Бытовая электроника и усилители; сегмент развлечений, вероятно, будет занимать долю рынка нанофотоники более 45,9% к 2037 году. Основным драйвером роста сегмента является улучшение производительности устройств с помощью нанофотонных материалов. Кроме того, тенденции в отрасли бытовой электроники указывают на стремительный переход к компонентам меньшего размера, а с распространением смартфонов потребность в миниатюрных устройствах с повышенной эффективностью будет стимулировать дальнейший рост этого сегмента.
Кроме того, спрос на дисплеи премиум-класса в сегменте конечных пользователей стимулирует спрос на квантовые точки, которые обеспечивают более высокую точность цветопередачи, создавая прибыльные потоки доходов на рынке нанофотоники. В апреле 2024 года NanoPattern объявила о закрытии начального раунда стоимостью 1,5 миллиона долларов США для масштабирования производства чернил на основе квантовых точек, что позволит коммерциализировать дисплеи следующего поколения. Увеличение коммерциализации квантовых точек для дисплеев следующего поколения может способствовать дальнейшему расширению глобального сектора нанофотоники.
Телекоммуникационный сегмент рынка нанофотоники будет расширяться в течение прогнозируемого периода. Растущий спрос на более быстрые и эффективные системы связи является основной движущей силой этого сегмента. Появление телекоммуникационной инфраструктуры нового поколения и распространение сетей 5G стимулировали спрос на решения, обеспечивающие более низкую задержку, что расширяет сферу конечного использования в телекоммуникационном сегменте. Например, в августе 2024 года компании Chunghwa Telecom Co., Ltd и NTT Corporation активировали международную точку доступа IOWN APN между Тайванем и Японией и добились низкой задержки, отсутствия дрожания и стабильной связи примерно за 17 мс в односторонней сети протяженностью примерно 1864,1 мили.
Кроме того, достижения в области фотонных интегральных схем (PIC) способствовали миниатюризации устройств без ущерба для производительности, что способствует внедрению нанофотоники в телекоммуникациях. Например, в ноябре 2024 года OKI объявила о разработке чипа PIC с использованием технологии кремниевой фотоники с широким спектром потенциальных применений, включая оптоволоконные датчики.
Типы продукции (светодиоды, OLED, ближнепольная оптика, фотоэлектрические элементы, оптические усилители, оптические переключатели и прочее)
Сегмент светодиодов на рынке нанофотоники ожидает прибыльное расширение в течение прогнозируемого периода. Спрос на интеграцию наноструктур в светодиоды для повышения яркости является важной движущей силой этого сегмента. Широкое внедрение в приложениях, от технологий отображения до решений общего освещения, создает устойчивый поток доходов для заинтересованных сторон в сегменте светодиодов.
Кроме того, мировые тенденции указывают на растущий спрос на энергоэффективные светодиодные решения в бытовой электронике, что может создать возможности для интеграции нанофотонных материалов. Ключевые игроки в сегменте решений для фотонного освещения расширяют портфель своей продукции, чтобы использовать возможности получения прибыли. Например, в октябре 2024 года компания Luminus Devices выпустила мощные светодиоды теплого белого цвета High CRI SFT-40, которые разработаны для повышения стандартов точности освещения, эффективности и точности цветопередачи.
Наш углубленный анализ мирового рынка нанофотоники включает следующие сегменты:
|
Конечное использование |
|
|
Типы продуктов |
|
|
Материал |
|
Хотите настроить этот исследовательский отчет в соответствии с вашими требованиями? Наша исследовательская команда предоставит необходимую информацию, чтобы помочь вам принимать эффективные бизнес-решения.
Настроить этот отчетНанофотонная промышленность – региональный масштаб
Прогноз рынка Северной Америки
К 2037 году доля рынка нанофотоники в Северной Америке, по прогнозам, будет доминировать более чем в 45,4 %. Значительные инвестиции в нанотехнологии в регионе являются основным драйвером развития этого сектора. Кроме того, растущее сотрудничество между академическими учреждениями и промышленностью обеспечивает разработку высокоскоростной передачи данных и энергоэффективных решений в области освещения.
Коммерческое применение фотонных процессоров в регионе подчеркивает практическое применение нанофотонных технологий, подчеркивая потенциал для заинтересованных сторон. Например, в ноябре 2024 года компания Q.Ant выпустила первый коммерческий фотонный процессор, созданный на базе вычислительной архитектуры компании LENA, совместимой с существующей вычислительной экосистемой.
В США Рынок нанофотоники будет расширяться в течение прогнозируемого периода и будет занимать доминирующую долю в Северной Америке. Росту этого сектора в США способствует рост приложений во многих секторах, таких как телекоммуникации, здравоохранение и бытовая электроника. США находятся в авангарде федеральных инвестиций в нанотехнологии, что способствует росту рынка. Ключевым фактором роста рынка является увеличение производства чипов квантовой фотоники, что делает страну лидером в области технологий нового поколения. Например, в сентябре 2023 года компания Quantum Computing Inc. выбрала исследовательский парк ASU в Темпе, штат Аризона, в качестве места для своего нового завода по производству квантовых фотонных чипов, где она будет производить тонкопленочные чипы из ниобата лития (TFLN).
Канадский рынок нанофотоники будет расширяться в течение прогнозируемого периода. Ключевой движущей силой рынка является растущие исследования в области нанофотонных биосенсоров для расширения коммерческого применения в медицинской диагностике. Кроме того, интеграция квантовых компьютеров с интегральными схемами на основе фотоники открывает значительные возможности для роста. Фотонные интегральные схемы (PIC) стимулируют спрос на нанофотонные компоненты, а растущее внимание к использованию квантовых вычислений для искусственного интеллекта повышает спрос, стимулируя рост сектора.
Растущее сотрудничество между исследовательскими институтами и предприятиями будет способствовать продвижению наноразмерных решений в стране. Например, в октябре 2023 года NS Nanotech получила грант в размере 1 миллион долларов США от Совета естественных и инженерных исследований Канады (NSERC) на исследования в области разработки наноразмерных светодиодов и лазеров.
Прогноз рынка Европы
Европейский рынок нанофотоники ожидает самый быстрый рост после Северной Америки на мировом рынке. Рынок извлекает выгоду из значительной потребительской базы в регионе и значительных инвестиций в исследования и разработки. разработка. Растущий спрос на высокоскоростную передачу данных по всей Европе еще больше способствует росту сектора. В апреле 2024 года Европейский совет принял Закон о гигабитной инфраструктуре, целью которого является упрощение и ускорение развертывания высокоскоростных сетей, таких как оптоволокно и 5G. Закон создает в регионе благоприятную нормативно-правовую экосистему для производителей нанофотоники.
Рынок нанофотоники Германии занимает основную долю доходов в Европе. Надежная промышленная база в стране стимулирует спрос и способствует развитию нанофотонных технологий. Разработка передовых датчиков для конечного использования в различных отраслях промышленности создает прибыльные потоки на рынке Германии. Например, в январе 2024 года компания OSRAM объявила о решении продемонстрировать свои высокопроизводительные светодиоды, лазеры, датчики и интегральные схемы на выставке SPIE Photonics. Развитие портфолио фотоники такими новыми игроками, как ams OSRAM, может принести пользу рынку Германии.
Рынок нанофотоники Франции будет расширяться в течение прогнозируемого периода. Растущее внедрение нанофотонных решений в медицинской визуализации и диагностике стимулирует рынок. Кроме того, Франция извлекает выгоду из стремления Европейского Союза создать инфраструктуру высокоскоростной передачи данных, которая стимулирует спрос на нанофотонные решения.
Крупные компании страны расширяют партнерские отношения в секторе здравоохранения, предлагая передовые решения для визуализации. Например, в октябре 2024 года Siemens Healthineers и Университетская больница Нанта во Франции объявили о сотрудничестве сроком на 12 лет по внедрению инноваций в области диагностической и интервенционной визуализации. Такое долгосрочное сотрудничество создает выгодные возможности для рынка нанофотоники.
Компании, доминирующие в сфере нанофотоники
- Термо Фишер
- Обзор компании
- Бизнес-стратегия
- Основные предложения продуктов
- Финансовые показатели
- Ключевые показатели эффективности
- Анализ рисков
- Последние разработки
- Региональное присутствие
- SWOT-анализ
- Quantum Computing Inc.
- Корпорация Bruker
- Nano Magic Inc.
- Biosensors International
- ST Microelectronics
- Нанобиотикс
- Нанонауки BioForce
Рынок нанофотоники будет расширяться в течение прогнозируемого периода. Ведущие игроки рынка вкладывают значительные средства в высокопроизводительные оптические чипы, приложения с квантовыми точками, нанолазеры и т. д., чтобы удовлетворить различные варианты использования в различных секторах. Крупные игроки используют стратегическое сотрудничество для увеличения своей доли доходов и удовлетворения спроса на развивающихся рынках. Ведущие игроки должны диверсифицировать свои портфели, чтобы выделиться в конкурентном секторе нанофотоники.
Вот некоторые ключевые игроки на рынке нанофотоники:
In the News
- В декабре 2024 года Tokyo Gosei Co., Ltd. инвестировала в Pi Photonics — стартап, занимающийся разработкой светодиодного освещения для промышленного использования. Светодиодные фонари можно использовать в дисплеях безопасности, например на производственных площадках, для визуализации ограниченных зон во время работы крана.
- В ноябре 2024 года IonQ объявила о разработке PIC и технологии ионных ловушек в масштабе чипа для квантовых вычислений с захваченными ионами в партнерстве с imec. Оптимизируя конструкцию и интеграцию фотонных устройств размером с чип, разработчики стремятся повысить производительность квантовых вычислений.
Авторы отчета: Abhishek Verma
- Report ID: 6936
- Published Date: Mar 05, 2025
- Report Format: PDF, PPT
