碳纳米管：固态电池关键材料，布局龙头全梳理！

在全固态电池的方案中，正极多采用超高镍、富锂锰基等材料，硅基负极正逐渐成为下一代负极材料的主力。

当前，为提升负极材料的性能，固态电池或通过添加新型导电剂以提升性能。导电剂的主要功能是提升电子电导率，碳纳米管因具有良好导电性和导热性，其用量在固态电池中有望进一步增加。

碳纳米管在锂电池、导电塑料、芯片制造等多个领域都有广泛的应用。

当前超过75%的碳纳米管需求来自锂电池导电剂领域，国产碳纳米管导电剂已经逐渐替代了进口导电剂。

此外，碳纳米管是我国已实现工业化量产的主要纳米材料之一，近年来出货量呈现快速增长，2023年同比增长18.09%，主要得益于得动力电池市场的高速增长。#固态电池#$黑猫股份(SZ002068)$

碳纳米管行业概览

导电剂在活性物质之间以及活性物质与集流体之间，起着收集微电流的作用，进而降低电极的接触电阻，加速锂电池中电子的迁移速率。

导电炭黑和碳纳米管是两种常用的导电剂，主要应用于电池的正极和部分负极。

导电炭黑主要通过球状连接发挥作用，且材料成本相对较低；碳纳米管通过线状连接提升导电性，其材料价格稍高。

与传统的导电炭黑相比，碳纳米管能更进一步提升电池的倍率性能。

碳纳米管是一种新型石墨材料，将CNT融入聚合物、陶瓷或金属基体中，能显著提升主体材料的导电性、导热性等关键物理性质。

在硅基负极中，碳纳米管导电浆料表现出色，高机械强度能够提高硅基负极的稳定性，而优异的导电性能可以弥补硅基负极导电性差的缺点，同时还能有效缓解硅基负极在锂离子脱嵌过程中的结构坍塌问题。

在锂电池电极片制作过程中，碳纳米管作为新型导电剂，能有效提高电池的能量密度和延长电池寿命。此外，碳纳米管也能显著提升导电塑料的导电性能和结构强度。

碳纳米管结构：

根据石墨层数的不同，碳纳米管可分为多壁管和单壁管。

单壁碳纳米管是由单层石墨片卷曲而成的管状结构，管壁仅由一层碳原子紧密排列组成，直径通常在1-2纳米之间，被视为碳纳米管的极限形态。

多壁碳纳米管则是由多个到数十个单壁碳纳米管同轴嵌套而成，具有更为复杂的结构特征。

碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管：

碳纳米管的制备方法有多种，包括化学气相沉积法、激光蒸发法、石墨电弧法和水热法等。

其中，化学气相沉积法因其在工业化制备和成本控制上的显著优势，被大多数碳纳米管生产企业所采用。

目前，产业中已经初步实现了碳纳米管的批量制备与应用。

碳纳米管产业链梳理

碳纳米管产业链的上游主要是丙烯、液氮等原材料，下游应用于新能源汽车产业、3C数码产业、电力基础设施以及半导体产业等。

碳纳米管主要原材料包括NMP、分散剂、丙烯等，这些原材料与正负极材料一同用于锂电池的制造。

碳纳米管产业链图示

碳纳米管产业竞争格局梳理

从碳纳米管的发展历程来看，海外市场已经有多年的炭黑类、导电石墨类和VGCF等传统导电剂应用历史，且技术已十分成熟。$捷邦科技(SZ301326)$

由于碳纳米管的下游需求在海外受到限制，生产厂商相对较少。目前，全球碳纳米管导电浆料的生产企业主要集中在中国。

前三家企业的市场份额约为80%，其中天奈科技以45%的市场份额位居榜首，其次为集越纳米、卡博特（收购三顺纳米切入该领域）、青岛昊鑫（道氏技术子公司）和无锡东恒。

头部企业有望凭借技术和客户等优势巩固优势，而随着更多企业进入碳纳米管行业，未来二线企业面临竞争可能加剧。$天奈科技(SH688116)$

碳纳米管导电浆料竞争格局：

资料来源：GGII、行行查

江苏天奈科技股份有限公司成立于2011年，总部位于江苏。公司产品主要包括碳纳米管粉体、碳纳米管导电浆料、石墨烯复合导电浆料、碳纳米管导电母粒等；公司掌握了核心催化剂生产技术，自研粉体和浆料的核心技术，并拥有核心设备的制造能力。在商业化应用领域已涵盖了锂电池、导电高分子复合材料、抗静电涂料以及轮胎橡胶增强等多个领域。

从行业角度来看，碳纳米管凭借其优异的导电性能性，在提升固态电池的能量密度和充电效率方面具有显著优势。随着电动车市场需求的高速增长，以及固态电池行业产业化进程加速，碳纳米管的应用有望取代传统的导电剂，拥有广阔的市场空间。

来源：龙头核心论