开云2021年我国碳纳米管行业现状分析碳纳米管在电池上的应用潜力极大

　　开云2021年我国碳纳米管行业现状分析碳纳米管在电池上的应用潜力极大碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构。碳纳米管一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管，因其具有非常优异的力学、电学、热学等性能，被多个行业广泛关注及青睐，在工业添加剂、电子学器件等领域中显示出巨大的应用潜能。

　　碳纳米管有优异的电学、力学、化学性能，将碳纳米管加入到聚合物、陶瓷或金属基体中可以显著提高主体材料的导电性、导热性等物理性质。碳纳米管作为新型材料主要应用于锂电池材料和导电塑料领域。

　　目前大部分企业的碳纳米管产品都处在第一、二代，不同代际产品的制备方法、催化剂均不同，代际之间技术壁垒较高。

　　公司于2011年成立，19年9月上市，是全球最大的碳纳米管导电剂（CNT）生产企业，20年出货1.5万吨，市占率超30%。公司管理层技术出身，为国内外重点高校硕博且具备丰富的从业经验，公司董事长、第一大股东郑涛专业背景强劲，管理经验丰富，带领成功实现第一代碳纳米管产品的工业化生产，取得先发优势。从第二代产品开始均为自主研发，带领导电剂行业实现国产替代。目前公司量产第一至第三代产品，已储备第四至第六代产品，与竞争对手形成显著技术代差，并向上游原材料NMP布局，一体化强化优势。近两年碳纳米管导电浆料产品销售额及出货量均稳居行业首位。公司营收和净利持续增长，2016-2020年公司营收和净利复合增长率分别为37%和52%。

　　碳纳米管具有优异的力学、电学和热学等性能，在锂电池、导电塑料、芯片制造等领域正在加速渗透。预计2021年全球正极材料中碳纳米管浆料需求8.1万吨，同比增长75%，2025年正极材料碳纳米管浆料需求44万吨；2021年全球负极材料中碳纳米管浆料需求2.2万吨，同比增长71%，2025年负极材料碳纳米管浆料需求14万吨；2021年全球锂电池用碳纳米管浆料需求10.4万吨，同比增长74%，2025年全球锂电池用碳纳米管浆料需求58万吨，5年复合增长率达58%。

　　电动车销量x迅速增长CNT渗透率提升，龙头超越行业增速。新车型周期带动全球电动车销量迅速增长，预计21年全球电动销量超530万辆，同比增70%+，且未来5年有望保持30%复合增速。同时，CNT作为新型导电剂用量仅为传统导电剂30-50%，且导电性能更好，可更好提升锂电池能量密度、倍率性，目前国内渗透率不足50%，海外更低，随着电池高镍化、铁锂回潮，对CNT用量逐步提升。CNT竞争格局较稳定，产能基本集中国内，前三家分别为公司、三顺纳米kaiyun登录入口登录、青岛昊鑫，公司市占率超30%，三顺与昊鑫分别不足20%，且已被卡博特、道氏收购，从产能扩张及技术和客户储备看，公司优势遥遥领先，长期高增长空间开启。

　　从行业属性来看，碳纳米管成本构成与隔膜相近，企业的规模和良率对成本影响较大，龙头企业可通过技术壁垒、成本优势、优质客户和规模效应形成持续领先。目前公司通过技术与成本构筑竞争优势，在技术层面，公司是最早一批实现商业化的碳纳米管企业，先发优势明显，目前已形成三代碳纳米管产品，核心指标与性能领先行业，且已在研发导电性能更好的产品，并规划第五代产品，有望在碳纳米管这一细分领域保持技术的持续领先。

　　在规模层面，近年来，公司碳纳米管导电浆料不断扩产，除募投项目在2022年底新增年产300吨纳米碳材，2,000吨导电母粒，6,000吨碳纳米管，18,000吨导电浆料外，公司公布美国天奈和常州天奈两大扩产项目，总规划产能约10.6万吨导电浆料，领先行业，公司持续扩产巩固在碳纳米管领域的规模优势，满足市场不断扩张需求。

　　在客户层面，产能+一体化优势领先，公司龙头地位岿然不动。公司前三大客户为比亚迪（002594）、宁德时代、ATL,且已进入LG和松下供应体系，同时在导电塑料领域积极拓展海外化工巨擘，已和SABIC公司、Total等展开合作。

　　在成本方面，公司产品不断迭代推动工艺改善、成本下降和盈利能力持续提升，且公司具有生产碳纳米管用的流化床的设备设计能力，同时，公司多措并举持续推进降本，在原材料方面，公司于2018年投资设立子公司新纳环保，实现NMP的回收和生产，在降能耗方面，不断通过技术革新提高产品的收率和生产效率，同时大力推广节能降耗、清洁生产，持续扩大成本优势。

　　锂电池制造商对于上游材料供应商要求较高，每次导入新的供应商需要经历送样、认证等流程，进行严格的产品性能和质控能力考查遴选，全面评估其产品质量、稳定性、一致性以及持续供货呢能力，考察周期长，且业务关系一旦建立会在相当长时间内保持稳定，新进入者需要较高成本和较长时间才能在行业立足。国内主要企业天奈科技、青岛昊鑫均与一线动力电池厂商建立了长期稳定的合作关系，后发者可分得的新份额空间较小。

　　通过对锂离子电池的工作原理进行分析，可以发现在电池进行充电的时候，电池的正极和负极会不断的发生嵌入和分离。在正常的情况之下，碳纳米管的直径和纳米管之间，会存在一个十分细小的空隙，在这样的情况下kaiyun登录入口登录，会给锂离子的嵌入和分离提供相应的渠道。根据相关科学研究发现，根据纳米管材料的特点，它是一种由特殊结构的维管状分子所组成的，并且锂离子的嵌入程度相对来说深度不是特别大，这就造成了它拥有数量众多的嵌入位置kaiyun登录入口登录，一方面可以在空管之中得以嵌入，另一方面还能够嵌入到纳米管层间的细小缝隙之中。采取这样的方式，可以最大限度的推动锂离子电池充电以及放电的容量。

　　在当前的情况下，碳纳米管在锂离子电池的运用环节，还存在着一定的弊端，最为关键的问题就是在电化学的嵌锂环节，第一次循环的不可逆容量比较高，放电平台的不稳定，造成其会出现某些电压滞后的问题。但由于碳纳米管拥有的巨大的潜在的优越性能，特有的物理化学性质，使碳纳米管在电池上的应用潜力是非常大的，解决关键的嵌锂环节的问题，碳纳米管在锂电池上应用的道路将前进一大步，总之，碳纳米管应用到我们的日常上，还要不断地探索和研究。