碳納米管行業(yè)具有高技術(shù)壁壘的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在催化劑制備、連續(xù)化宏量制備工藝以及分散技術(shù)等方面。這使得行業(yè)集中度較高,頭部企業(yè)已構(gòu)建起較強(qiáng)的護(hù)城河。

道氏技術(shù)

圖片提供/道氏技術(shù)

碳納米管根據(jù)石墨烯層數(shù)主要分為單壁碳納米管(SWCNT) 和多壁碳納米管(MWCNT)。當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)高技術(shù)壁壘、高集中度的特點(diǎn),全球市場(chǎng)主要由少數(shù)幾家企業(yè)主導(dǎo)。中國(guó)企業(yè)在多壁碳納米管導(dǎo)電漿料領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì),天奈科技(688116)是絕對(duì)龍頭,2024年出貨約8.5萬(wàn)噸,其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額達(dá)53.2%。單壁碳納米管的技術(shù)壁壘更高,目前全球僅有俄羅斯OCSiAl、中國(guó)的天奈科技和道氏技術(shù)(300409)等極少數(shù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)或批量供貨。

下游應(yīng)用目前以鋰電池導(dǎo)電劑為主(占比超過(guò)80%),并逐步向?qū)щ娝芰稀⑿酒圃臁雽?dǎo)體等領(lǐng)域拓展。未來(lái)市場(chǎng)增長(zhǎng)動(dòng)力強(qiáng)勁,主要受益于新能源汽車對(duì)高能量密度、快充電池的需求,以及硅基負(fù)極、固態(tài)電池等新技術(shù)的推廣。 

碳納米管市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 

碳納米管行業(yè)具有高技術(shù)壁壘的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在催化劑制備、連續(xù)化宏量制備工藝以及分散技術(shù)等方面。這使得行業(yè)集中度較高,頭部企業(yè)已構(gòu)建起較強(qiáng)的護(hù)城河。

全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

多壁碳納米管(MWCNT):市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)充分,但產(chǎn)能和市場(chǎng)份額主要集中在頭部企業(yè)。中國(guó)的天奈科技(Cnano)是全球多壁碳納米管領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),其產(chǎn)能和出貨量穩(wěn)居全球前列。

單壁碳納米管(SWCNT):技術(shù)壁壘極高,長(zhǎng)期由俄羅斯OCSiAl公司主導(dǎo)(曾占據(jù)全球約95%的產(chǎn)能份額)。近年來(lái),中國(guó)的天奈科技和道氏技術(shù)在單壁碳納米管技術(shù)上取得重大突破并實(shí)現(xiàn)批量出貨,正在逐步打破國(guó)外壟斷格局。 

中國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

中國(guó)碳納米管市場(chǎng),尤其是導(dǎo)電漿料市場(chǎng),集中度非常高。

天奈科技(688116) 是絕對(duì)的行業(yè)龍頭,2024年其碳納米管導(dǎo)電漿料在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額高達(dá)53.2%。

其他主要參與者包括集越納米、德方納米(300769)旗下的子公司以及道氏技術(shù)(300409)、常州六邊形納米科技等。

為滿足下游旺盛的需求,主要企業(yè)均在積極擴(kuò)產(chǎn),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局也相對(duì)集中。

中國(guó)企業(yè)產(chǎn)能提速:

天奈科技:作為行業(yè)龍頭,其年產(chǎn)450噸單壁碳納米管項(xiàng)目正分三期建設(shè)(每期150噸)。其中第一期150噸項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2025年四季度落地,這將是全球最大規(guī)模的單壁碳納米管生產(chǎn)基地之一。

湖北冠毓:計(jì)劃在2025年將一期12條生產(chǎn)線全部投產(chǎn),屆時(shí)碳納米管導(dǎo)電劑粉體產(chǎn)能可達(dá)5000噸。其三期項(xiàng)目全部建成投產(chǎn)后,總產(chǎn)能將提高到3萬(wàn)噸。

常州六邊形納米:作為新入局者,其投資5000萬(wàn)元建設(shè)的單壁碳納米管項(xiàng)目預(yù)計(jì)2025年產(chǎn)量可達(dá)3-5噸。

全球視角:目前全球單壁碳納米管的規(guī)模化生產(chǎn)主要由俄羅斯OCSiAl公司主導(dǎo),其年產(chǎn)能為75噸,且市場(chǎng)供不應(yīng)求,正在加速擴(kuò)產(chǎn)。中國(guó)企業(yè)的技術(shù)突破和產(chǎn)能擴(kuò)張正在逐步改變這一格局。

高度集中的市場(chǎng)格局:中國(guó)碳納米管市場(chǎng)集中度較高,天奈科技以45%的市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一,卡博特(20%)和集越納米(15%)分列第二、三位,前三名企業(yè)市場(chǎng)份額總計(jì)高達(dá)80%。 

以下表格匯總了全球及中國(guó)碳納米管市場(chǎng)的主要參與者及其特點(diǎn): 

市場(chǎng)范圍 | 公司名稱 | 主要產(chǎn)品類型 | 市場(chǎng)地位與技術(shù)特點(diǎn)

全球市場(chǎng) | OCSiAl(俄羅斯)| 單壁碳納米管 |全球單壁碳納米管傳統(tǒng)巨頭,曾占據(jù)全球95%產(chǎn)能

LG化學(xué) | 碳納米管 | 依托自身電池業(yè)務(wù),自主研發(fā)

卡博特 | 碳納米管 | 通過(guò)收購(gòu)三順納米切入碳納米管領(lǐng)域

中國(guó)市場(chǎng) | 天奈科技 | 單壁、多壁 | 國(guó)內(nèi)絕對(duì)龍頭,多壁管市占率53.2%;單壁管已批量出貨,下游需求旺盛 

道氏技術(shù) | 單壁、多壁 | 單壁碳納米管已向多家電芯客戶供貨,性能與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng),計(jì)劃2026Q1達(dá)50噸/年產(chǎn)能 

集越納米 | 碳納米管導(dǎo)電漿料 | 國(guó)內(nèi)主要廠商之一

德方納米 | 碳納米管導(dǎo)電漿料 | 國(guó)內(nèi)主要廠商之一 

主要上市公司產(chǎn)能與客戶情況

1. 天奈科技(688116)

產(chǎn)能情況:天奈科技是目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大的碳納米管企業(yè)。2024年其碳納米管導(dǎo)電漿料銷量達(dá)8.51萬(wàn)噸。公司在單壁碳納米管布局深遠(yuǎn),年產(chǎn)450噸的單壁管項(xiàng)目正分三期建設(shè)(每期150噸),其中一期150噸項(xiàng)目進(jìn)展順利。

下游客戶:客戶優(yōu)質(zhì)且覆蓋廣泛,主要包括寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航、ATL等國(guó)內(nèi)主流電池廠商。公司也積極拓展海外市場(chǎng),產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)對(duì)日韓頭部電池客戶的供貨,并正導(dǎo)入更多海外主流客戶。

技術(shù)優(yōu)勢(shì):產(chǎn)品迭代能力強(qiáng),已量產(chǎn)至第三代產(chǎn)品,并率先突破單壁碳納米管技術(shù)。其單壁管產(chǎn)品性能與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng),部分指標(biāo)更優(yōu)。

2. 道氏技術(shù)(300409)

產(chǎn)能情況:道氏技術(shù)已攻克單壁碳納米管規(guī)模化制備技術(shù),完成了小規(guī)模化量產(chǎn)的工藝驗(yàn)證與設(shè)備調(diào)試。公司正積極推進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)建,計(jì)劃在2026年第一季度將單壁碳納米管產(chǎn)能提升至50噸/年。

下游客戶:公司單壁碳納米管已向多家電芯客戶供貨,并向多家國(guó)內(nèi)外知名鋰電池企業(yè)及海外客戶送樣測(cè)試,客戶反饋其產(chǎn)品性能與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng)。

技術(shù)優(yōu)勢(shì):公司宣稱其單壁管粉體產(chǎn)品在純度、比表、G/D值等關(guān)鍵性能指標(biāo)上與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng),而采用自研分散劑的漿料在粘度、固含量等指標(biāo)上優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。 

市場(chǎng)未來(lái)應(yīng)用空間分析 

全球市場(chǎng)概覽:2023年全球碳納米管漿料市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)181.4億元,粉體市場(chǎng)規(guī)模約為36.9億元。預(yù)計(jì)到2030年,全球碳納米管導(dǎo)電劑市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到664.1億元,2024-2030年期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)預(yù)計(jì)將高達(dá)39.6%。

中國(guó)市場(chǎng)情況:中國(guó)是全球碳納米管市場(chǎng)的重要推動(dòng)力。有機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,2023年中國(guó)碳納米管出貨量為12.8萬(wàn)噸,2024年增長(zhǎng)至約14.5萬(wàn)噸(同比增長(zhǎng)13.28%),預(yù)計(jì)2025年出貨量將進(jìn)一步達(dá)到16.9萬(wàn)噸。市場(chǎng)規(guī)模方面,2023年中國(guó)碳納米管市場(chǎng)規(guī)模已突破60億元,預(yù)計(jì)到2025年,中國(guó)碳納米管市場(chǎng)規(guī)模將突破100億元。

需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)自快充(4/6C)、新電池技術(shù)(固態(tài)電池、鈉電、硅基負(fù)極、復(fù)合集流體)、新工藝(干法電極、厚涂布)等。除鋰電應(yīng)用之外,CNT在人工肌肉/皮膚、機(jī)器人傳感器、碳基芯片、可穿戴設(shè)備、生物醫(yī)療、導(dǎo)電塑料以及航空航天等其他領(lǐng)域也擁有廣闊的應(yīng)用前景。 

寡壁碳納米管粉體

寡壁碳納米管粉體  圖/道氏技術(shù)

當(dāng)前核心應(yīng)用:鋰電池導(dǎo)電劑(占比超80%)

碳納米管作為新型導(dǎo)電劑,能顯著提升鋰電池的能量密度、循環(huán)壽命和快充性能,是替代傳統(tǒng)炭黑導(dǎo)電劑的必然趨勢(shì)。

滲透率持續(xù)提升:目前碳納米管在鋰電池導(dǎo)電劑中的滲透率約20%左右,預(yù)計(jì)到2025年有望提升至60%。驅(qū)動(dòng)因素包括:

磷酸鐵鋰電池(LFP)的強(qiáng)勢(shì)回歸:LFP材料本身導(dǎo)電性較差,需添加更多導(dǎo)電劑,碳納米管能有效解決其導(dǎo)電性問(wèn)題。

高鎳三元電池的發(fā)展:高鎳低鈷化趨勢(shì)降低了電池的導(dǎo)電性,需要高性能導(dǎo)電劑如碳納米管來(lái)彌補(bǔ)。

硅基負(fù)極的應(yīng)用:硅基負(fù)極是提升電池能量密度的關(guān)鍵方向,但其體積膨脹效應(yīng)大,單壁碳納米管憑借優(yōu)異的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度,能與之完美契合,未來(lái)隨硅基負(fù)極放量而高速增長(zhǎng)。

市場(chǎng)空間:預(yù)計(jì)2025年全球碳納米管漿料需求將達(dá)到59萬(wàn)噸,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間可達(dá)224億元(2022-2025年復(fù)合年增長(zhǎng)率CAGR為47%)。 

未來(lái)新興應(yīng)用:多點(diǎn)開(kāi)花 

導(dǎo)電塑料:碳納米管可用于制造抗靜電、電磁屏蔽塑料制品。添加少量即可達(dá)到所需的導(dǎo)電效果,相比傳統(tǒng)碳黑優(yōu)勢(shì)明顯,能更好地保持塑料的力學(xué)性能和表面光潔度。2024年中國(guó)導(dǎo)電塑料市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)24.6億元,為碳納米管提供了新市場(chǎng)。

芯片制造:碳納米管有望用于制造新型非易失性存儲(chǔ)器(如Nantero公司開(kāi)發(fā)的NRAM)。NRAM具有高速、低功耗、極強(qiáng)耐用性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì),有望成為下一代存儲(chǔ)技術(shù)。

其他前沿領(lǐng)域:還包括半導(dǎo)體材料(天奈科技的單壁管已用于電子皮膚并向半導(dǎo)體企業(yè)供貨)、航空航天材料、國(guó)防軍工材料等。這些領(lǐng)域目前規(guī)模較小,但未來(lái)潛力巨大。 

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)總結(jié) 

技術(shù)迭代加速:從多壁管向性能更優(yōu)的單壁管發(fā)展是明確趨勢(shì)。能夠率先實(shí)現(xiàn)單壁管低成本量產(chǎn)的企業(yè)將獲得顯著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓寬:從鋰電池主導(dǎo),向?qū)щ娝芰稀⑿酒雽?dǎo)體等多元領(lǐng)域擴(kuò)展,增強(qiáng)行業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

全球化競(jìng)爭(zhēng)加劇:中國(guó)企業(yè)從追趕逐步走向與世界巨頭同臺(tái)競(jìng)技,特別是在單壁管領(lǐng)域打破國(guó)外壟斷,并積極出海爭(zhēng)奪全球市場(chǎng)份額。

與電池技術(shù)革新深度綁定:碳納米管的增長(zhǎng)與高鎳三元、硅基負(fù)極、固態(tài)電池等先進(jìn)電池技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程緊密相連,將持續(xù)受益于電池技術(shù)升級(jí)。 

投資風(fēng)險(xiǎn)提示 

行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí),也需要關(guān)注一些潛在的風(fēng)險(xiǎn):

技術(shù)迭代與替代風(fēng)險(xiǎn):如果出現(xiàn)其他具備更優(yōu)性能且符合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用條件的新材料,碳納米管導(dǎo)電劑產(chǎn)品將面臨被替代的風(fēng)險(xiǎn)。

下游需求波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn):碳納米管行業(yè)的發(fā)展與新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈景氣度高度綁定。若新能源汽車市場(chǎng)需求增長(zhǎng)放緩,可能會(huì)傳導(dǎo)至上游材料領(lǐng)域。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn):伴隨碳納米管行業(yè)的迅猛發(fā)展,行業(yè)內(nèi)新進(jìn)入者數(shù)量持續(xù)增多,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)愈發(fā)激烈,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度存在進(jìn)一步加劇的可能性,進(jìn)而有可能對(duì)行業(yè)的利潤(rùn)空間造成擠壓。

生產(chǎn)成本與環(huán)保壓力:碳納米管生產(chǎn)仍面臨高昂的成本(特別是單壁管),同時(shí)主流化學(xué)氣相沉積法(CVD)的碳排放強(qiáng)度較高,可能面臨未來(lái)更嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)約束。

附:“碳納米管”概念股

天奈科技(688116)、道氏技術(shù)(300409)、新開(kāi)源(300109)、拓邦股份(002139)、楚江新材(002171)、德方納米(300769)、捷邦科技(301326)、長(zhǎng)信科技(300088)、沃特股份(002886)、芯瑞達(dá)(002983)。

(備注:本文中的觀點(diǎn)和數(shù)據(jù)僅供參考,投資有風(fēng)險(xiǎn),入市須謹(jǐn)慎,據(jù)此操作,風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)!)

ABEC 2025

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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