碳納米管行業具有高技術壁壘的特點,主要體現在催化劑制備、連續化宏量制備工藝以及分散技術等方面。這使得行業集中度較高,頭部企業已構建起較強的護城河。

道氏技術

圖片提供/道氏技術

碳納米管根據石墨烯層數主要分為單壁碳納米管(SWCNT) 和多壁碳納米管(MWCNT)。當前市場競爭呈現高技術壁壘、高集中度的特點,全球市場主要由少數幾家企業主導。中國企業在多壁碳納米管導電漿料領域具有顯著優勢,天奈科技(688116)是絕對龍頭,2024年出貨約8.5萬噸,其國內市場份額達53.2%。單壁碳納米管的技術壁壘更高,目前全球僅有俄羅斯OCSiAl、中國的天奈科技和道氏技術(300409)等極少數企業實現規?;慨a或批量供貨。

下游應用目前以鋰電池導電劑為主(占比超過80%),并逐步向導電塑料、芯片制造、半導體等領域拓展。未來市場增長動力強勁,主要受益于新能源汽車對高能量密度、快充電池的需求,以及硅基負極、固態電池等新技術的推廣。 

碳納米管市場競爭格局 

碳納米管行業具有高技術壁壘的特點,主要體現在催化劑制備、連續化宏量制備工藝以及分散技術等方面。這使得行業集中度較高,頭部企業已構建起較強的護城河。

全球市場競爭格局

多壁碳納米管(MWCNT):市場競爭相對充分,但產能和市場份額主要集中在頭部企業。中國的天奈科技(Cnano)是全球多壁碳納米管領域的領軍企業,其產能和出貨量穩居全球前列。

單壁碳納米管(SWCNT):技術壁壘極高,長期由俄羅斯OCSiAl公司主導(曾占據全球約95%的產能份額)。近年來,中國的天奈科技和道氏技術在單壁碳納米管技術上取得重大突破并實現批量出貨,正在逐步打破國外壟斷格局。 

中國市場競爭格局

中國碳納米管市場,尤其是導電漿料市場,集中度非常高。

天奈科技(688116) 是絕對的行業龍頭,2024年其碳納米管導電漿料在國內市場的份額高達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(300409)、常州六邊形納米科技等。

為滿足下游旺盛的需求,主要企業均在積極擴產,市場競爭格局也相對集中。

中國企業產能提速:

天奈科技:作為行業龍頭,其年產450噸單壁碳納米管項目正分三期建設(每期150噸)。其中第一期150噸項目預計在2025年四季度落地,這將是全球最大規模的單壁碳納米管生產基地之一。

湖北冠毓:計劃在2025年將一期12條生產線全部投產,屆時碳納米管導電劑粉體產能可達5000噸。其三期項目全部建成投產后,總產能將提高到3萬噸。

常州六邊形納米:作為新入局者,其投資5000萬元建設的單壁碳納米管項目預計2025年產量可達3-5噸。

全球視角:目前全球單壁碳納米管的規模化生產主要由俄羅斯OCSiAl公司主導,其年產能為75噸,且市場供不應求,正在加速擴產。中國企業的技術突破和產能擴張正在逐步改變這一格局。

高度集中的市場格局:中國碳納米管市場集中度較高,天奈科技以45%的市場份額穩居第一,卡博特(20%)和集越納米(15%)分列第二、三位,前三名企業市場份額總計高達80%。 

以下表格匯總了全球及中國碳納米管市場的主要參與者及其特點: 

市場范圍 | 公司名稱 | 主要產品類型 | 市場地位與技術特點

全球市場 | OCSiAl(俄羅斯)| 單壁碳納米管 |全球單壁碳納米管傳統巨頭,曾占據全球95%產能

LG化學 | 碳納米管 | 依托自身電池業務,自主研發

卡博特 | 碳納米管 | 通過收購三順納米切入碳納米管領域

中國市場 | 天奈科技 | 單壁、多壁 | 國內絕對龍頭,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 | 單壁、多壁 | 單壁碳納米管已向多家電芯客戶供貨,性能與進口產品相當,計劃2026Q1達50噸/年產能 

集越納米 | 碳納米管導電漿料 | 國內主要廠商之一

德方納米 | 碳納米管導電漿料 | 國內主要廠商之一 

主要上市公司產能與客戶情況

1. 天奈科技(688116)

產能情況:天奈科技是目前國內產能最大的碳納米管企業。2024年其碳納米管導電漿料銷量達8.51萬噸。公司在單壁碳納米管布局深遠,年產450噸的單壁管項目正分三期建設(每期150噸),其中一期150噸項目進展順利。

下游客戶:客戶優質且覆蓋廣泛,主要包括寧德時代、比亞迪、中創新航、ATL等國內主流電池廠商。公司也積極拓展海外市場,產品已實現對日韓頭部電池客戶的供貨,并正導入更多海外主流客戶。

技術優勢:產品迭代能力強,已量產至第三代產品,并率先突破單壁碳納米管技術。其單壁管產品性能與進口產品相當,部分指標更優。

2. 道氏技術(300409)

產能情況:道氏技術已攻克單壁碳納米管規模化制備技術,完成了小規模化量產的工藝驗證與設備調試。公司正積極推進產能擴建,計劃在2026年第一季度將單壁碳納米管產能提升至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,并向多家國內外知名鋰電池企業及海外客戶送樣測試,客戶反饋其產品性能與進口產品相當。

技術優勢:公司宣稱其單壁管粉體產品在純度、比表、G/D值等關鍵性能指標上與進口產品相當,而采用自研分散劑的漿料在粘度、固含量等指標上優于進口產品。 

市場未來應用空間分析 

全球市場概覽:2023年全球碳納米管漿料市場規模已達181.4億元,粉體市場規模約為36.9億元。預計到2030年,全球碳納米管導電劑市場規模有望達到664.1億元,2024-2030年期間的復合年增長率(CAGR)預計將高達39.6%。

中國市場情況:中國是全球碳納米管市場的重要推動力。有機構數據顯示,2023年中國碳納米管出貨量為12.8萬噸,2024年增長至約14.5萬噸(同比增長13.28%),預計2025年出貨量將進一步達到16.9萬噸。市場規模方面,2023年中國碳納米管市場規模已突破60億元,預計到2025年,中國碳納米管市場規模將突破100億元。

需求增長的主要驅動力來自快充(4/6C)、新電池技術(固態電池、鈉電、硅基負極、復合集流體)、新工藝(干法電極、厚涂布)等。除鋰電應用之外,CNT在人工肌肉/皮膚、機器人傳感器、碳基芯片、可穿戴設備、生物醫療、導電塑料以及航空航天等其他領域也擁有廣闊的應用前景。 

寡壁碳納米管粉體

寡壁碳納米管粉體  圖/道氏技術

當前核心應用:鋰電池導電劑(占比超80%)

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

滲透率持續提升:目前碳納米管在鋰電池導電劑中的滲透率約20%左右,預計到2025年有望提升至60%。驅動因素包括:

磷酸鐵鋰電池(LFP)的強勢回歸:LFP材料本身導電性較差,需添加更多導電劑,碳納米管能有效解決其導電性問題。

高鎳三元電池的發展:高鎳低鈷化趨勢降低了電池的導電性,需要高性能導電劑如碳納米管來彌補。

硅基負極的應用:硅基負極是提升電池能量密度的關鍵方向,但其體積膨脹效應大,單壁碳納米管憑借優異的導電性和機械強度,能與之完美契合,未來隨硅基負極放量而高速增長。

市場空間:預計2025年全球碳納米管漿料需求將達到59萬噸,對應市場空間可達224億元(2022-2025年復合年增長率CAGR為47%)。 

未來新興應用:多點開花 

導電塑料:碳納米管可用于制造抗靜電、電磁屏蔽塑料制品。添加少量即可達到所需的導電效果,相比傳統碳黑優勢明顯,能更好地保持塑料的力學性能和表面光潔度。2024年中國導電塑料市場規模已達24.6億元,為碳納米管提供了新市場。

芯片制造:碳納米管有望用于制造新型非易失性存儲器(如Nantero公司開發的NRAM)。NRAM具有高速、低功耗、極強耐用性和穩定性等優勢,有望成為下一代存儲技術。

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

未來發展趨勢總結 

技術迭代加速:從多壁管向性能更優的單壁管發展是明確趨勢。能夠率先實現單壁管低成本量產的企業將獲得顯著競爭優勢。

應用領域持續拓寬:從鋰電池主導,向導電塑料、芯片、半導體等多元領域擴展,增強行業抗風險能力。

全球化競爭加?。褐袊髽I從追趕逐步走向與世界巨頭同臺競技,特別是在單壁管領域打破國外壟斷,并積極出海爭奪全球市場份額。

與電池技術革新深度綁定:碳納米管的增長與高鎳三元、硅基負極、固態電池等先進電池技術的商業化進程緊密相連,將持續受益于電池技術升級。 

投資風險提示 

行業在高速發展的同時,也需要關注一些潛在的風險:

技術迭代與替代風險:如果出現其他具備更優性能且符合產業化應用條件的新材料,碳納米管導電劑產品將面臨被替代的風險。

下游需求波動風險:碳納米管行業的發展與新能源汽車產業鏈景氣度高度綁定。若新能源汽車市場需求增長放緩,可能會傳導至上游材料領域。

市場競爭加劇風險:伴隨碳納米管行業的迅猛發展,行業內新進入者數量持續增多,市場競爭態勢愈發激烈,行業競爭程度存在進一步加劇的可能性,進而有可能對行業的利潤空間造成擠壓。

生產成本與環保壓力:碳納米管生產仍面臨高昂的成本(特別是單壁管),同時主流化學氣相沉積法(CVD)的碳排放強度較高,可能面臨未來更嚴格的環保法規約束。

附:“碳納米管”概念股

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

(備注:本文中的觀點和數據僅供參考,投資有風險,入市須謹慎,據此操作,風險自擔?。?/strong>

ABEC 2025

[責任編輯:趙卓然]

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