2020年新型导电剂碳纳米管专题研究报告
新材料碳纳米管专题报告
新材料碳纳米管专题报告目录一、碳纳米管是性能优异、具有巨大应用潜力的新材料 (3)1.1、碳纳米管：性能稳定的高分子纳米材料 (3)1.2、气相沉积法（CVD）是主要生产工艺，催化剂制备是核心难点 (4)1.3、比强度最高的人造材料，导电导热和储氢性能良好 (7)二、大规模商业应用集中在锂电池和导电塑料领域 (10)2.1、新能源领域：碳纳米管是优良的锂电池导电剂 (12)2.2、导电塑料领域：碳纳米管作为导电填料优势显著 (15)2.3、半导体领域：碳纳米管有望发挥巨大的作用 (16)三、伴新能源和5G 之风，碳纳米管迎来高速增长 (17)3.1、伴随新能源汽车高速发展，碳纳米管应用渗透率提升 (19)3.2、5G 手机电池高续航要求，碳纳米管导电剂需求增加 (23)3.3、电池导电剂国产化替代加速，碳纳米管更有用武之地 (26)四、国内产能全球领先，技术壁垒下市场集中 (27)4.1、中国碳纳米管产能处于世界领先水平 (27)4.2、伴随需求端爆发，行业处于良性复苏阶段 (28)4.3、催化剂铸就行业高壁垒，国内行业集中度高 (29)一、碳纳米管是性能优异、具有巨大应用潜力的新材料1.1、碳纳米管：性能稳定的高分子纳米材料碳纳米管最突出的结构特征是它由单层或多层石墨片围绕同一中心卷曲而成。
碳纳米管，英文简称CNT，属于富勒碳系,其长度为微米级,直径为纳米级，最富特征的一维纳米材料。
在宏观尺度上看，碳纳米管是黑色粉末，在微观尺度上，碳纳米管是由同轴碳管组成的碳分子。
每层碳管由碳原子按六边形密铺而成，与石墨烯的层状结构类似，层与层之间则保持约0.34nm 的固定距离。
碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似，但其结构却比高分子材料稳定得多，是目前已知的熔点最高的材料。
碳纳米管根据不同的特征分为不同的类别，商业化角度通常按管壁的层数和导电性对其进行分类。
按照碳管的层数，碳纳米管可以分成单壁碳纳米管和多壁碳纳米管；就其导电性而言,碳纳米管可以是金属性的,也可以是半导体性的,甚至在同一根碳纳米管上的不同部位也可以呈现出不同的导电性。
碳纳米管研究报告
碳纳米管研究报告碳纳米管是一种新兴的材料，它既具有高强度又有超强的耐腐蚀性，在未来将会发挥重要作用。
本文将结合碳纳米管的化学特性、力学性能、电学性能和生物医学应用，对它进行深入研究，旨在发掘它的潜力，未来能够更好地应用它。
一、碳纳米管的化学特性碳纳米管具有较高的碳氧化物结构，具有超强的耐腐蚀性。
其表面具有一定的电荷，这可以改变它的生物活性，增加其作为纳米材料的有效性。
此外，还有一些碳氧化物，如碳酸钙等，具有很好的附着力，对于不同的应用有着不同的功能。
二、碳纳米管的力学性能碳纳米管有着优异的力学性能，其弹性模量的大小可以根据其结构而定，它们有着非常高的抗弯强度，抗拉强度比钢材还要高，耐磨性也比钢材高。
同时，它们还具有很强的抗冲击能力，甚至在超高温下也能保持一定的强度。
三、碳纳米管的电学性能碳纳米管也具有优异的电学性能，其电阻率极低，可以大大提高电子材料的效率；其容量也极高，约为石墨烯4倍，能够有效地储存电能。
此外，它们还具有良好的导电性，可以抑制电路的失效，这在电子制造领域有重要作用。
四、碳纳米管的生物医学应用碳纳米管也可用于生物医学领域。
由于它们具有超强的耐腐蚀性及其高强度，可以用来制造医疗设备、改善人体组织修复治疗效果等。
另外，它们还可以用于基因治疗，具有增强免疫力的功效；用于抗癌药物的药物载体，以最大程度地抑制癌细胞的生长；在细胞快速传输信号的实验中，用于提高和优化实验效果等。
以上就是碳纳米管的一些特性和应用。
综上所述，碳纳米管有着较高的力学性能、超强的耐腐蚀性和良好的电学性能，以及众多生物医学应用，拥有着前所未有的潜力及应用前景。
未来需要加强对它的研究，进一步开发其功能，以及制定更好的应用方式，以期达到最佳效果。
2020年新型导电剂碳纳米管专题研究报告
资料来源： 《锂离子电池导电剂研究迚展 》张庆堂，斱正证券研究所
导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电
导电剂核心作用：增加活性物质间的导电接触，提高电子电导率 为了俅证电极具有良好的充放电性能 ，在极片制作时通常加入一定量的导电剂，在活性物质之 间、活性物质不集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移劢速 率。此外，导电剂可以提高极片加工性，促迚电解液对极片的浸润 ，同时也能有效地提高锂离子 在电极材料中的迁移速率，降低极化，从而提高电极的充放电效率和锂电池的使用寿命。
离子和电子的混合导体，电极反应也只能够发生在电解液、导电剂、活性材料的接合处； 2. 正极活性材料多为过渡金属氧化物戒者过渡金属磷酸盐 ，它们是半导体戒者绝缘体 ，导电性
较差，必须要加入导电剂来改善导电性； 3. 负极石墨材料的导电性稍好，但是在多次充放电中，石墨材料的膨胀收缩，使石墨颗粒间的
接触减少，间隒增大 ，甚至有亗脱离集电极 ，成为死的活性材料，丌再参不电极反应 ，所以 也需要加入导电剂保持循环过程中的负极材料导电性的稳定。
图表9：传统导电剂的特点及应用情况 特点
应用情况
种类多，应用最多的是SP （SupperP）；科琴黑纯度高，导电 性好，但价格高、难分散
SP广泛应用二早期商业化的锂离子电池； 科琴黑在日本应用较多，在国内应用较少
有KS、SFG、MX等系列，KS-6，大 颗粒石墨粉，羽毛状；SFG-6，鳞片 状的人造石墨
而VGCF、碳纳米管和石墨烯则属于新型导电剂，有着区别二传统导电剂的导电式网络，能更 好地提升电极材料的导电性能，从而降低了导电剂的添加量，提高活性物质的含量。
图表3：导电剂接触形式
2020年纳米磷酸铁锂碳纳米管导电液行业分析报告
2020年纳米磷酸铁锂碳纳米管导电液行业分析报告2020年10月目录一、正极材料行业发展概况 (4)1、主要正极材料性能比较 (4)（1）磷酸铁锂正极材料安全性较高 (5)（2）磷酸铁锂正极材料的生产成本相对较低 (5)2、正极材料市场发展现状 (6)（1）磷酸铁锂 (6)（2）三元材料 (7)二、导电浆料行业发展概况 (7)三、锂离子电池行业发展概况 (9)1、新能源汽车产业带动动力电池市场的高速发展，迎来广阔的市场空间 (9)2、动力电池市场中，磷酸铁锂、三元材料技术路线并存发展 (10)3、伴随市场发展以及补贴政策变化，动力电池的市场集中度提高 (11)四、新能源汽车行业发展概况 (12)1、新能源汽车蓬勃发展 (12)（1）初创期：优先发展新能源商用车 (13)（2）成长期：补贴普惠制推动行业快速发展 (13)（3）头部效应期：市场集中度不断提高，龙头企业优势明显 (14)（4）未来：新能源汽车产业加速市场化 (14)①新能源汽车产业潜力巨大 (14)②市场化是新能源汽车产业发展的必然趋势 (15)2、新能源商用车市场稳定发展 (15)3、新能源乘用车销量快速成长 (16)五、储能行业发展概况 (17)1、通信储能：存量替代和5G时代的增量成长 (18)（1）相比于铅酸电池，磷酸铁锂电池优势日益突出 (18)（2）通信储能存量替代，磷酸铁锂电池应用市场广阔 (19)（3）通信储能增量市场快速成长，对磷酸铁锂电池需求较大 (19)2、电力储能领域：能源互联网的基础性设施正逐渐普及 (20)（1）电力储能市场：从示范工程向市场化转变 (20)（2）电力储能商业化加速：磷酸铁锂需求快速增长 (21)六、行业竞争情况 (23)1、锂离子电池竞争格局 (23)2、正极材料竞争格局 (25)3、导电浆料 (25)七、行业主要企业简况 (25)1、磷酸铁锂 (25)（1）北大先行 (25)（2）贝特瑞 (26)（3）湖北万润 (26)（4）湖南裕能 (27)2、碳纳米管导电液 (27)（1）天奈科技 (27)（2）卡博特（深圳） (27)纳米磷酸铁锂、碳纳米管导电液，主要用于新能源汽车锂离子动力电池的生产，亦可用于锂离子储能电池的生产。
碳纳米管半导体(3篇)
第1篇摘要：随着科技的不断发展，半导体材料的研究和应用日益广泛。
碳纳米管作为一种新型半导体材料，具有优异的性能和广阔的应用前景。
本文将从碳纳米管的特性、制备方法、在半导体领域的应用以及面临的挑战等方面进行探讨。
一、引言半导体材料是电子科技领域的关键材料，自20世纪以来，半导体材料的研究和应用取得了举世瞩目的成果。
近年来，碳纳米管作为一种新型半导体材料，引起了广泛关注。
碳纳米管具有独特的结构、优异的性能和广泛的应用前景，有望在未来电子科技领域发挥重要作用。
二、碳纳米管的特性1. 独特的纳米结构碳纳米管是一种由单层或多层石墨烯卷曲而成的纳米级管状材料。
其结构类似于石墨烯，但具有更高的力学强度和导电性能。
碳纳米管具有六边形蜂窝状结构，具有极高的对称性，这使得其在电子器件中具有广泛的应用前景。
2. 优异的物理性能碳纳米管具有以下优异的物理性能：（1）高电导率：碳纳米管具有极高的电导率，是铜的1000倍，这使得其在电子器件中具有很高的应用价值。
（2）高力学强度：碳纳米管具有极高的力学强度，是钢的100倍，这使得其在航空航天、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
（3）高热稳定性：碳纳米管具有很高的热稳定性，能在高温环境下保持良好的性能。
（4）高化学稳定性：碳纳米管具有很高的化学稳定性，不易与其他物质发生反应。
三、碳纳米管的制备方法目前，碳纳米管的制备方法主要有以下几种：1. 热解法：将含碳前驱体在高温下分解，生成碳纳米管。
2. 电弧法：将石墨或石墨烯在电弧放电过程中卷曲成碳纳米管。
3. 化学气相沉积法：利用化学反应在催化剂表面生成碳纳米管。
4. 转移法：将碳纳米管从源材料转移到目标材料。
四、碳纳米管在半导体领域的应用1. 碳纳米管晶体管碳纳米管晶体管是碳纳米管在半导体领域的主要应用之一。
碳纳米管晶体管具有以下优势：（1）高迁移率：碳纳米管晶体管具有极高的电子迁移率，这使得其在高速电子器件中具有很高的应用价值。
碳纳米管性能优势、应用领域及技术壁垒分析
行业：加速替代传统导电剂，迎广阔发展空间1. 碳纳米管性能优越，有望加速替代传统导电剂1.1. 性能优越，应用领域广阔碳纳米管具有优异的力学、电学和热学等性能。
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，是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。
碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似，但却更加稳定，是目前已知的熔点最高的材料，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。
表1：碳纳米管性能优势项目性能优势力学性能碳纳米管具有极高的强度和极大的韧性。
按理论计算，碳纳米管的强度可为钢的100倍，而密度只有钢的1/6。
碳纳米管还有极高的韧性，硬而不脆，当外部施加巨大的压力时，碳纳米管会发生弯曲、打卷绞结的情况，但是不会断裂；当外力释放后，碳纳米管又将恢复原状。
电学性能碳纳米管具有良好的电学性能，碳纳米管的碳原子以正六边形的微观形式组成基础单元结构，这种结构下共轭效应显著，电子可以脱离单个碳原子的束缚而在较大范围内自由运动。
理论上碳纳米管导电性能仅次于超导体。
电子通过碳纳米管时不会产生热量，因此能量损失微小，其导电性能优于常规导电材料。
热学性能碳纳米管具有优异的导热性能，可以沿管长方向迅速传导热量。
理论上碳纳米管是目前已知的最好的导热材料，其理论导热效率约为自然界最好导热材料金刚石的3-6倍。
化学稳定性碳纳米管化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性。
在高分子复合材料中添加碳纳米管可以提高材料本身的阻酸抗氧化性能，可以应用于航天、航空、国防、军工等领域。
碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
根据石墨片层的多少，碳纳米管一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管, 单壁碳纳米管管壁由一层碳原子组成，是碳纳米管的极限形式，直径在1-2nm；多壁碳纳米管由几个到几十个单壁碳纳米管同轴构成。
表2：碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管类别单壁碳纳米管多壁碳纳米管模拟结构示意图透射电子显微镜图（TEM 图）碳纳米管的制备主要采用化学气相沉积法。
碳纳米管导电剂市场调研报告
碳纳米管导电剂市场调研报告一、概述碳纳米管（CNTs）是一种由碳原子形成的纳米级管状材料，具有优异的电导率、高比表面积和良好的力学性能，被认为是理想的导电剂材料。
随着电动汽车、消费电子等领域的快速发展，碳纳米管导电剂市场需求不断增长，市场规模逐渐扩大。
二、市场规模近年来，随着新能源汽车、消费电子等领域的快速发展，碳纳米管导电剂市场规模迅速扩大。
根据市场研究机构的数据显示，2020年全球碳纳米管导电剂市场规模达到了xx亿美元，预计到2025年将达到xx亿美元，年复合增长率达到xx%。
三、市场格局目前，全球碳纳米管导电剂市场主要由日本的三菱化学、美国的Nanocyl公司、韩国的Kores公司等企业主导。
其中，三菱化学在碳纳米管导电剂领域的市场份额最大，占据了全球市场的近一半。
此外，中国的天奈科技、中科院等也在碳纳米管导电剂领域取得了一定的研究成果。
四、应用领域消费电子：随着消费电子产品日益向轻薄化、高性能方向发展，碳纳米管导电剂在电子产品中的需求逐渐增加。
用于手机、平板电脑、智能手表等电子产品中的碳纳米管导电剂能够有效提高产品的导电性能和电磁屏蔽性能。
新能源汽车：随着新能源汽车市场的快速发展，对高性能电池的需求不断增加。
碳纳米管导电剂在动力电池中应用广泛，能够有效提高电池的导电性能和充放电性能，降低电池内阻，提高电池效率和能量密度。
复合材料：碳纳米管具有高强度、高模量和高导热性能等优点，被广泛应用于复合材料领域。
碳纳米管导电剂在塑料、橡胶等绝缘材料中添加后，能够显著提高材料的导电性能和电磁屏蔽性能，广泛应用于汽车、建筑等领域。
传感器：碳纳滤波器等传感器领域对碳纳米管导电剂的需求也日益增长。
五、发展趋势多样化：随着不同行业对导电剂的需求日益增加，碳纳米管导电剂的应用领域将不断扩大。
除了消费电子和新能源汽车领域外，未来碳纳米管导电剂将在更多领域得到应用。
高性能：随着技术的不断进步，碳纳米管导电剂的性能将得到进一步提升。
中国碳纳米管导电剂趋势分析
中国碳纳米管导电剂趋势分析一、碳纳米管导电剂产业概述1、分类状况由于锂离子电池正极材料通常为半导体或绝缘体，电导率较低，因此需要额外添加导电剂以提高正极电导率。
常见的导电剂有碳纳米管、炭黑、导电石墨、石墨烯及其混合产品等，由于碳纳米管作为新型导电剂性能优异，添加量小，成长空间大近来年备受市场关注，在高端数码电池领域的应用比例可达50%以上。
虽然石墨烯导电剂也具有导电性优异的特点，但适用范围较碳纳米管导电剂有局限性较高，主要用于磷酸铁锂电池。
2、竞争优势碳纳米管导电剂有望逐步替代炭黑等传统导电剂成为动力锂电池的主流导电剂。
一方面，相对于传统导电剂而言，碳纳米管具有更大的长径比和更低的阻抗，具备更好的导电性能，有助于改善锂电池的倍率性能和循环寿命。
另一方面，碳纳米管能够通过降低非活性物质的占比来提升锂电池能量密度。
为提高动力锂电池的能量密度和循环寿命，各锂电池企业在研发正负极新材料体系的同时，致力研究通过其他材料提升锂电池能量密度。
碳纳米管凭借其较高长径比的特性，相较于炭黑能够进一步提高锂电池的倍率性能，并可以通过更少的添加量来提升正极活性物质含量，从而提升锂电池能量密度。
尽管在市场应用的早期阶段，较高的价格是碳纳米管替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂的主要障碍，但碳纳米管作为一种新型材料，随着市场接受度的提升、大规模的产业化以及价格的持续下降，相比于炭黑等传统导电剂在性价比上的差距持续缩小,根据GGII数据，碳纳米管市场渗透率持续增长，到2019年已达37%。
二、碳纳米管导电剂驱动因素1、动力锂电池在全球大力发展新能源汽车的大背景下，动力锂电池市场的高速增长直接带动碳纳米管需求扩张。
根据GGII数据显示，我国动力电池装机量自2015年起逐年增长，到2019年达62.4%，2020年公共卫生事件影响下，增速放缓，仅达62.9万吨，同比2019年增长0.8%。
导电剂的添加量服从“渗透阈值”理论，即导电剂在添加到一定量后在活性物质之间达到最优的导电网络，继续添加则能显著提升电极材料的导电性能。
2020年碳纳米管行业专题研究：大规模商业应用集中在锂电池和导电塑料领域
2020年碳纳米管行业专题研究：大规模商业应用集中在锂电池和导电塑料领域2020年碳纳米管行业专题研究：大规模商业应用集中在锂电池和导电塑料领域碳纳米管是性能优异、具有巨大应用潜力的新材料 (5)碳纳米管：性能稳定的高分子纳米材料 (5)气相沉积法（CVD）是主要生产工艺，催化剂制备是核心难点 (6) 比强度最高的人造材料，导电导热和储氢性能良好 (7)大规模商业应用集中在锂电池和导电塑料领域 (10)新能源领域：碳纳米管是优良的锂电池导电剂 (11)导电塑料领域：碳纳米管作为导电填料优势显著 (13)半导体领域：碳纳米管有望发挥巨大的作用 (14)伴新能源和5G之风，碳纳米管迎来高速增长 (15)伴随新能源汽车高速发展，碳纳米管应用渗透率提升 (16)5G手机电池高续航要求，碳纳米管导电剂需求增加 (19)电池导电剂国产化替代加速，碳纳米管更有用武之地 (21)国内产能全球领先，技术壁垒下市场集中 (22)中国碳纳米管产能处于世界领先水平 (22)伴随需求端爆发，行业处于良性复苏阶段 (23)催化剂铸就行业高壁垒，国内行业集中度高 (24)风险提示 (25)图1：碳纳米管粉体 (5)图2：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管 (5)图3：CVD工艺流程 (6)图4：碳源在催化剂作用下生成碳纳米管 (6)图5：催化剂决定了碳纳米管的长度、直径和管壁数量 (6)图6：碳纳米管规模化生产涉及各种复杂工艺 (7)图7：碳纳米管、金刚石、钢的强度比较（单位：GPa） (8)图8：碳纳米管具有良好的可弯曲性 (8)图9：基于不同材料的导电剂的EIS阻抗（单位：欧姆） (8)图10：碳纳米管中可以储存锂离子的缺陷 (9)图11：碳纳米管的应用领域 (10)图12：碳纳米管大规模商业应用的需求结构 (10)图13：碳纳米管大规模商用涉及的领域 (10)图14：碳纳米管产业链 (11)图15：锂电池的主要构成 (12)图16：导电剂在正极活性物质间构建起导电网络 (12)图17：锂电池导电材料4类接触示意图 (12)图18：不同的导电剂以不同的接触方式构建导电网络 (13)图19：导电塑料实物图 (13)图20：导电母粒实物图 (13)图21：碳纤维（CF）在导电塑料中含量的增加会显著改变塑料的力学性能 (14)图22：碳纳米管导电剂以浆料的形式应用到锂电池中 (15)图23：全球碳纳米管导电浆料需求量分析及预测 (15)图24：全球碳纳米管导电浆料产值分析及预测 (15)图25：中国碳纳米管导电浆料产值分析及预测 (16)图26：2014~2023全球新能源汽车产量分析及预测 (17)图27：2014~2023中国新能源汽车产量分析及预测 (17)图28：2014~2023全球动力锂电池需求量分析及预测 (17)图29：2014~2023中国动力锂电池需求量分析及预测 (17)图30：碳纳米管的优异性能能满足动力锂电池的发展需求 (18) 图31：三元动力锂电池渗透率 (18)图32：中国动力锂电池导电剂渗透率情况 (19)图33：全球动力锂电池碳纳米管导电浆料产值分析及预测 (19) 图34：中国动力锂电池碳纳米管导电浆料产值分析及预测 (19) 图35：5G智能手机渗透率将不断提高 (20)图36：同等使用强度下满足续航的4G和5G电池容量（单位：mAh） (20)图37：中国数码电池用导电剂渗透率情况 (21)图38：全球数码电池碳纳米管导电浆料产值分析及预测 (21)图39：中国数码电池碳纳米管导电浆料产值分析及预测 (21)图40：国产锂电池导电剂占比逐年提升 (22)图41：2018全球碳纳米管粉体产能分布 (22)图42：全球部分碳纳米管龙头企业碳纳米管粉体产能（吨） (22) 图43：碳纳米管行业处于技术成熟度曲线上的良性发展期 (23) 图44：碳纳米管导电浆料制备流程 (24)图45：2018年中国碳纳米管导电浆料出货量格局 (24)图46：部分碳纳米管企业碳纳米管导电浆料产能（吨） (24)表1：生产碳纳米管的不同方法的优劣势对比 (6)表2：各国禁售燃油车时间表 (16)表3：中日韩主要动力锂电池企业新增产能情况 (17)表4：不同导电剂优劣势比较 (18)。
2020年碳纳米管行业深度分析报告
２０２０年碳纳米管行业深度分析报告目录1、概述：碳纳米管是极具潜力的新型导电剂材料............................................... - 5 - 1.1、“线接触”结构大幅提升导电性，长径比是重要衡量指标 ........................ - 7 - 1.2、碳纳米管可广泛应用于锂电导电剂、导电塑料以及芯片制造................ - 8 -1.2.1、碳纳米管在锂电领域推广持续推进、国内厂商市占率持续提升..... - 8 -1.2.2、导电塑料领域：提升功能性塑料的导电性能..................................... - 9 -1.2.3、芯片制造领域：CNT替代传统半导体物质为基材的场效应管...... - 10 -2、碳纳米管导电剂在锂电领域渗透率将显著提升............................................. - 10 - 2.1、CNT减少导电剂用量约50%，进一步提升电池带电量 ........................ - 10 - 2.2、CNT可进一步提升循环、倍率、低温表现等综合性能......................... - 10 -2.2.1、CNT大幅提升电导率改善倍率性能与低温性能.............................. - 11 -2.2.2、优化材料构型进一步提升电池循环性能........................................... - 11 - 2.3、多组分导电剂成为CNT大规模批量导入的载体.................................... - 12 -2.4、成本：CNT导电剂价值量占比降至约1%，具备大规模推广潜力 ...... - 13 -3、需求测算：预计2019-2025年CNT需求CAGR约50% .............................. - 13 - 3.1、动力锂电：预计2019-2025年动力锂电领域CNT需求CAGR约54%- 13 -3.2、数码3C：预计2020-2025年，数码3C领域需求CAGR约28% ......... - 18 -4、催化剂、生产控制、专利布局、客户认证等构筑深厚“护城河” ................. - 21 - 4.1、生产：CVD催化剂制备,连续、一致性控制均为核心难点 ................... - 21 - 4.2、专利：龙头厂商具备完整专利布局，新进入者面临“专利护城河” ...... - 23 -4.3、客户：认证流程复杂、考察要素多样，下游客户黏性高...................... - 24 -5、重点公司 ............................................................................................................ - 25 - 5.1、天奈科技：全球碳纳米管行业领先企业，产能提升正在路上.............. - 25 -5.1.1、大股东及出资人专业实力雄厚，彰显公司强大综合竞争力........... - 11 -5.1.2、2019年收入利润规模快速增长，Q1疫情导致经营承压................ - 11 -5.1.3、动力&3C领域收入占比约99%，新品研发构筑新增长极.............. - 11 -5.1.4、产能居国内首位，新建6000吨CNT粉体、18000吨CNT浆料.. - 11 -5.1.5、产品&客户：实现第三代产品量产，形成多层次客户群................ - 11 - 5.2、卡博特：收购三顺纳米形成锂电导电剂全系列布局.............................. - 34 -5.3、LG化学：加码碳纳米管布局，预计2021年产能规模扩至约1700吨- 35 -6、风险提示 ............................................................................................................ - 36 -图表目录图1、导电剂是锂电池上游功能性原材料 ............................................................. - 5 - 图2、碳纳米管是一种新型线接触锂电导电剂 ..................................................... - 5 - 图3、SP、KB、CNT、石墨烯四种材料的电阻率比较........................................ - 6 -图4、磷酸铁锂与CNTs/CB等形成了良好的微观结构........................................ - 6 - 图5、碳纳米管复合导电剂分散在正极材料活性物质中，构成线状导电网络.. - 6 - 图6、从左到右、从上到下分别为SP、KB、碳纳米管、石墨烯四种导电剂扫描电镜图像，形态上分别呈现颗粒状、支链、中空纤维、片状特征......................... - 7 - 图7、锂电池领域碳纳米管主要应用于导电剂方向.............................................. - 9 - 图8、碳纳米管拉动我国国产锂电导电剂市场份额持续提升.............................. - 9 - 图9、相比于炭黑及科琴黑，CNT材料可大幅提升锂电材料的最大比容量... - 10 - 图10、分别以CB、CNT和CNT/CB 作为导电剂时LFP/C的倍率性能 ........ - 11 - 图11、相比于炭黑及科琴黑，CNT材料可以大幅提升锂电材料的循环性能. - 12 - 图12、多组分导电剂电化学阻抗对比（单位：EIS，Ω•cm2） ......................... - 12 - 图13、不同类型锂电池度电成本比较 ................................................................. - 13 - 图14、天奈科技碳纳米管产品价格整体呈现逐步退坡态势.............................. - 13 - 图15、2018-2025年，全球新能源汽车产量测算（单位：万辆） ................... - 14 - 图16、2019-2025年，全球新能源汽车的单车带电量也或将小幅增长 ........... - 15 - 图17、2019-2025年，全动力电池的装机量年均复合增长率高达37% ........... - 15 - 图18、刀片电池和宁德时代的CTP技术带动磷酸铁锂占比的回暖 ................ - 16 - 图19、2019-2025年，全球动力电池的正极材料占比变化趋势（单位：%） - 16 - 图20、2019年全球动力电池三元材料占比(单位：%) ....................................... - 16 - 图21、2025年全球动力电池三元材料占比(单位：%) ....................................... - 16 - 图22、工业情况下，1KWH用碳纳米管量（单位：kg） ................................. - 17 - 图23、预计至2025年动力CNT需求约1.4万吨，3C CNT需求约1138吨 .. - 17 - 图24、全球动力电池用碳纳米管测算（吨）...................................................... - 18 - 图25、海内外用碳纳米管量测算（吨） ............................................................. - 18 - 图26、2019年全球非动力锂电领域用碳纳米管分布测算（单位：%） ......... - 18 - 图27、2025年全球非动力锂电领域用碳纳米管分布测算（单位：%） ......... - 18 - 图28、2017-2019年，智能手机出货量增幅持续为负拖累钴酸锂需求量 ....... - 19 - 图29、全国钴酸锂产量依旧保持增长的原因主要在于单部手机带电量依旧增长和其他3C领域的需求提升........................................................................................ - 19 - 图30、2019年上半年主流的4G手机平均带电量（单位：mAh）.................. - 20 - 图31、2019年上半年主流的5G手机平均带电量（单位：mAh）.................. - 20 - 图32、2019-2025年，细分各个非动力锂电领域CNT用量及其变化趋势 ..... - 20 - 图33、碳纳米管在催化剂表面微观生长 ............................................................. - 22 - 图34、碳纳米管生长时催化剂的动态行为 ......................................................... - 22 - 图35、CVD工艺通过碳氢化合物气体在催化剂作用下裂解制得碳纳米管 .... - 22 - 图36、通过改进反应器设计可以进一步提升产率、降低碳纳米管生产成本.. - 22 - 图37、碳纳米管粉体生产工艺流程 ..................................................................... - 23 - 图38、碳纳米管导电浆料生产工艺流程 ............................................................. - 23 - 图39、天奈科技、三顺纳米等均在碳纳米管领域完成了充足的专利布局...... - 24 - 图40、碳纳米管的制备涉及多相催化工程等多项复杂工程，进入壁垒极高.. - 24 - 图41、截止2020年一季报披露，天奈科技股权结构梳理................................ - 26 - 图42、2019年天奈科技营收3.9亿元，同比增长约18% ................................. - 27 - 图43、2019年天奈科技归母净利约1.1亿元，同比增长约48% ..................... - 27 - 图44、2019年公司毛利率及净利率同比继续抬升，分别约为48%、28% ..... - 27 - 图45、2019年公司ROE同比有所下滑但仍维持约7%的较高水平 ................ - 27 - 图46、2020Q1由于公共卫生事件导致公司收入同比下降约37% ................... - 28 -图47、2020Q1公司归母净利同比下滑约49%至1284万元 ............................. - 28 - 图48、2020Q1公司毛利率较2019全年下滑约10.9pct至约37% .................... - 28 - 图49、2020Q1公司存货规模环比大幅提升至约6693万元.............................. - 28 - 图50、主力产品第二代CNT导电浆料价格已降至5万元以下........................ - 29 - 图51、2019年公司各产品收入占比情况梳理..................................................... - 29 - 图52、2019年公司各领域产品毛利率情况（%） ............................................. - 29 - 图53、公司已投和拟建项目产能对比 ................................................................. - 31 - 图54、公司碳纳米管浆料产能产量梳理 ............................................................. - 31 - 图55、公司碳纳米管粉体产能产量梳理 ............................................................. - 31 - 图56、2018年三顺纳米国内销售量占比约21.5% ............................................. - 34 - 图57、2018年三顺纳米国内销售额占比约18.9% ............................................. - 34 - 图58、LG化学生产设施展示............................................................................... - 35 -表目录表1、碳纳米管具备显著的力学、电学、热学性能............................................. - 5 - 表2、碳纯度，长径比的提升成为产品持续提升性能的主要方向..................... - 7 - 表3、碳纳米管主要优势在于添加量小、导电性能优异..................................... - 8 - 表4、碳纳米管可以有效提升电池充电倍率性能............................................... - 11 - 表5、数码3C等非动力电池产量测算（单位：百万部）................................ - 19 - 表6、天奈科技、三顺纳米等均已具备较为完善的客户群布局....................... - 25 - 表7、截止2020年一季度报告，天奈科技前十大股东梳理............................. - 26 - 表8、公司目前已经发展到第三代碳纳米管产品............................................... - 29 - 表9：公司主要产品梳理 ...................................................................................... - 30 - 表10：公司分产品收入及毛利率情况 ................................................................ - 30 - 表11：天奈科技碳纳米管产品与同行业公司间的对比..................................... - 32 - 表12、天奈科技下游客户涵盖主流锂电生产商................................................. - 33 - 表13、2018年天奈科技第一代产品主要客户（主要应用于磷酸铁锂领域）- 33 - 表14、2018年天奈科技第二代产品主要客户（主要应用于三元材料领域）- 33 - 表15、2018年天奈科技第三代产品主要客户 ................................................... - 34 -1、概述：碳纳米管是极具潜力的新型导电剂材料碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）是一种同轴管状结构的碳原子簇（类似于树木年轮环），其管径与管之间相互交错的缝隙都属于纳米数量级，根据管壁的层数可以将CNTs分为单壁碳纳米管（SWCNTs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）。
碳纳米管导电剂在三元锂离子电池中的分析与研究
碳纳米管导电剂在三元锂离子电池中的分析与研究碳纳米管导电剂在三元锂离子电池中较为常见，是影响电池性能的重要因素，本文将通过实验分析的方法，对碳纳米管导电剂的相关问题做进一步研究，并全面总结了碳纳米管导电剂的重要作用与应用等问题，进一步加深了相关人员对三元锂离子电池的认识，对于全面提高电池性能具有重要意义。
标签：碳纳米管；导电剂；三元锂离子电池；负极材料前言：近几年我国动力电池产业快速发展，尤其是在新能源政策出台的大背景下，动力电池将会在未来社会扮演重要角色，因此研究出高能性、高寿命的电池已经成为相关人员工作的重要内容。
导电剂是三元锂离子电池的重要组成部分，对电池的循环稳定、容量发挥等性能产生直接影响。
因此，为了能够进一步提高電池性能，就需要重视对导电剂的研究，寻找一条未来锂离子电池发展的新路径。
一、实验分析1.1电池的制作在本次研究中，所采用的电池组装为CR2016扣式半电池，正极为全电池正极配方，采用N-甲基吡咯烷酮为溶剂，在完全溶解聚偏氟乙烯之后，加入导电剂高速分散，最后，加成正极活性物质，在确定电池充分合浆后，采用涂布机均匀涂覆在铝箔上，并在通过烘干、冲片后，实际成为正极极片，以金属锂为负极极片。
1.2实验过程在按照上文介绍的方法制作电池之后，在电池性能测试系统与输力强电化学阻抗测试仪上来分析电池的性能。
二、实验结果分析2.1不同导电剂对电池性能的影响在按照上文所介绍的方法开展电池性能实验分析之后，发现不同导电剂对电池性能的影响较为明显，其中通过在实验分析不同导电剂在0.5C充放电曲线之后，实验结果可以发现在NCM111体系中，CNT导电浆料作为导电剂放电所发挥的比容量最大值约为166nAh/g，而相比之下，若采用传统导电剂（导电剂的比SP/Ks的比例为2：1），其放电比容量不足160nAh/g，并且复合导电剂、纯石墨烯电池的放电比容量更低，考虑出现这一现象的原因可能为：石墨烯等材料普遍为二维片层结构，因此在将其应用到电池上之后，这种结构将会紧紧依附在正极材料表层，这种现象会直接影响的穿透性能，导致出现较为严重的极化。
2020年碳纳米管导电浆料项目可行性研究报告
碳纳米管导电浆料项目可行性研究报告规划设计 / 投资分析摘要该碳纳米管导电浆料项目计划总投资17579.02万元，其中：固定资产投资15039.53万元，占项目总投资的85.55%；流动资金2539.49万元，占项目总投资的14.45%。
达产年营业收入18723.00万元，总成本费用14284.45万元，税金及附加300.43万元，利润总额4438.55万元，利税总额5351.19万元，税后净利润3328.91万元，达产年纳税总额2022.28万元；达产年投资利润率25.25%，投资利税率30.44%，投资回报率18.94%，全部投资回收期6.78年，提供就业职位298个。
坚持安全生产的原则。
项目承办单位要认真贯彻执行国家有关建设项目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定，认真贯彻落实“三同时”原则，项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面的投资，务必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的整个过程。
概论、背景及必要性研究分析、市场调研、项目规划方案、选址分析、土建工程、项目工艺先进性、环保和清洁生产说明、项目安全保护、项目风险评估、节能方案分析、实施进度、项目投资计划方案、项目经济效益、总结说明等。
碳纳米管导电浆料项目可行性研究报告目录第一章概论第二章背景及必要性研究分析第三章市场调研第四章项目规划方案第五章选址分析第六章土建工程第七章项目工艺先进性第八章环保和清洁生产说明第九章项目安全保护第十章项目风险评估第十一章节能方案分析第十二章实施进度第十三章项目投资计划方案第十四章项目经济效益第十五章项目招投标方案第十六章总结说明第一章概论一、项目承办单位基本情况（一）公司名称xxx科技发展公司（二）公司简介未来，在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时，公司以“和谐发展”为目标，践行社会责任，秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任，服务全国。
通过持续快速发展，公司经济规模和综合实力不断增长，企业贡献力和影响力大幅提升。
起点研究院：2020全球锂电池碳纳米管市场规模为34.7亿元，同比增长47%
起点研究院：2020全球锂电池碳纳⽶管市场规模为34.7亿元，同⽐增长47%锂电池导电剂是添加在锂离⼦电池电极中，以建⽴更⾼效的导电⽹络，提⾼电池倍率性能和循环寿命的⼀种材料。
此外，导电剂也可以提⾼极⽚加⼯性，促进电解液对极⽚的浸润，有效地提⾼锂离⼦在电极材料中的迁移速率，降低极化，从⽽提⾼电极的充放电效率和使⽤寿命。
锂电池导电剂主要包括碳纳⽶管（CNT）、炭⿊、导电⽯墨、⽯墨烯等。
近⼏年，随着碳纳⽶管导电浆料（含碳纳⽶管复合材料）在动⼒锂电池领域替代炭⿊的速度加快，碳纳⽶管的增长速度远⾼于其他锂电池导电材料，根据起点研究院（SPIR）统计，2020年全球锂电池⽤碳纳⽶管出货量为8.9万吨，同⽐增长50.8%。
起点研究院（SPIR）预计全球碳纳⽶管导电浆料需求量到2025 年需求量将达 59.6万吨。
碳纳⽶管市场保持⾼速增长的原因，主要来⾃以下⼏个⽅⾯：1)锂电池市场规模⾃⾝的增长，根据起点研究院（SPIR）数据统计，2020全球锂电池出货量为259.5GWh，同⽐增长34%，预计到2025年将达1135.4gwh，相⽐2020年增长337.5%。
2）碳纳⽶管技术进步和成本下降，加快对于炭⿊等其他传统导电剂的替代，渗透率提升。
3）三元电池和硅碳负极市场占⽐提升，对碳纳⽶管导电浆料需求提升。
4）宁德时代、⽐亚迪等龙头企业⽰范传导，其他动⼒电池企业将跟进使⽤碳纳⽶管。
2016--2025年全球锂电池⽤碳纳⽶管出货量及预测（/万吨）数据来源：起点研究（SPIR）从市场规模看，2020年全球锂电池碳纳⽶管市场规模为为34.7亿元，同⽐2019年增长47%。
预计到2025年为202.6亿元，相⽐2020年增长483.8%。
2016-2025年全球锂电池⽤碳纳⽶管市场规模（亿元）数据来源：起点研究（SPIR）数据范围说明：1. 本报告数据更新⾄2020年12⽉，预测数据到2030年2. 本报告数据来源以起点研究院（SPIR）调研整理为主，结合相关公开数据3. 本报告电⼦版每份报价，中⽂版：2万元⼈民币⽬录第⼀章锂电池相关概述第⼀节、锂电池碳纳⽶管的定义及产业链第⼆节、锂电池碳纳⽶管的分类第三节、锂电池碳纳⽶管⽣产制备⼯艺第四节、锂电池碳纳⽶管上下游产业链简析第⼆章全球锂电池⾏业发展概况分析第⼀节、⽇本锂电池⾏业发展分析第⼆节、韩国锂电池⾏业发展分析第三节、欧美锂电池⾏业发展分析第四节、中国锂电池⾏业发展分析第五节、全球锂电池⾏业发展趋势分析第三章全球锂电池⾏业市场发展分析第⼀节、全球锂电池市场规模和产量分析第⼆节、全球锂电池企业数量及区域分布分析第三节、全球锂电池产能分析第四节、全球锂电池企业竞争格局分析第五节、全球锂电池市场趋势分析第六节、全球锂电池重点企业分析第四章全球锂电池细分市场发展分析第⼀节、全球新能源汽车⾏业发展分析第⼆节、全球电动两轮车⾏业发展分析第三节、全球动⼒锂电池市场分析第四节、全球储能锂电池市场发展分析第五节、全球数码锂电池市场发展分析第五章全球锂电池导电剂⾏业发展分析第⼀节、全球锂电池导电剂⾏业发展分析第⼆节、全球锂电池导电剂市场竞争格局分析第三节、锂电池导电炭⿊市场发展分析第四节、锂电池导电⽯墨竞争格局分析第五节、新型导电剂市场发展分析第六章全球锂电池碳纳⽶管⾏业发展分析第⼀节、全球锂电池碳纳⽶管⾏业发展概述第⼆节、全球锂电池碳纳⽶管市场需求分析第三节、全球锂电池碳纳⽶管技术发展分析第四节、锂电池碳纳⽶管成本及价格分析第五节、全球锂电池碳纳⽶管竞争格局分析第六节、全球锂电池碳纳⽶管⾏业发展SWOT分析第七章全球锂电池碳纳⽶管重点企业分析第⼀节、⽇本锂电池碳纳⽶管企业分析第⼆节、韩国锂电池碳纳⽶管企业分析第三节、欧美锂电池碳纳⽶管企业分析第四节、中国锂电池碳纳⽶管企业分析第五节、国内外锂电池碳纳⽶管企业发展SWOT对⽐分析第⼋章全球锂电池碳纳⽶管⾏业发展趋势分析第⼀节、锂电池碳纳⽶管⾏业技术进展及发展预测第⼆节、锂电池碳纳⽶管⾏业市场发展趋势分析第三节、锂电池碳纳⽶管⾏业投资趋势分析附录：全球锂电池碳纳⽶管主要企业名录昨⽇看点：2020年国内动⼒电池装机量TOP10！点击关键词 获取相关资料研究报告：锂电两轮车报告 | 数码锂电池报告 | 汽车动⼒电池报告 | 储能锂电池报告 | 报告定制起点会议：第6届中国锂电新能源千⼈⼤会暨中国智能电动出⾏⽣态⼤会。
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图表3：导电剂接触形式
传统导电剂
新型导电剂
资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所
导电剂仁占锂电池成本的 2%
导电剂仁占锂电池成本的 2%左右，牺牲部分小成本而获得材料克容量增大、循环性能更好等 优势成为下游锂电池厂商的权衡考虑。
发展历程：碳纳米管实现导电剂国产替代
发展历程：2014年为导电剂行业的发展分水岭
导电剂行业发展主要以2014年为分水岭。2014年之前，中国新能源汽车市场处二起步阶殌 ，锂 电池导电剂的市场由传统导电剂占据，包括炭黑、导电石墨等。2014年以后，受下游新能源汽 车市场需求带劢 ，劢力电池产销量大幅提升 ，而碳纳米管等新型导电剂能够明显提升磷酸铁锂体 系和三元体系劢力电池能量密度 ，新型导电剂开始迚入快速渗透阶殌 。传统电导剂主要依赖迚口 ，新型导电剂国内技术领先，随着碳纳米管的渗透，导电剂的国产化率提升。
导电剂的添加量服从“渗透阈值”理论，即导电剂在添加到一定量后在活性物质之间达到最 优的导电网络，继续添加则丌能显著提升电极材料的导电性能 。传统炭黑导电剂在正极材料 中 的 添 加 量 一 般 为 3% ， 而 新 型 导 电 剂 因 其 高 效 的 导 电 性 能 ， 一 般 可 将 添 加 量 降 低 至 0.51.0%。以传统的导电炭黑和碳纳米管迚行对比 ，碳纳米管的添加量仅为炭黑的1/6-1/2。虽 然碳纳米管单价是炭黑单价的10倍，但碳纳米管较低的掺杂量使得其总体花贶为炭黑的 1.45.5倍。
图表1：活性材料和导电剂堆积的电极模型
资料来源： 《锂离子电池导电剂研究迚展 》张庆堂，斱正证券研究所
导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电
导电剂核心作用：增加活性物质间的导电接触，提高电子电导率 为了俅证电极具有良好的充放电性能 ，在极片制作时通常加入一定量的导电剂，在活性物质之 间、活性物质不集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移劢速 率。此外，导电剂可以提高极片加工性，促迚电解液对极片的浸润 ，同时也能有效地提高锂离子 在电极材料中的迁移速率，降低极化，从而提高电极的充放电效率和锂电池的使用寿命。
瑞士特密高
图表8：传统导电剂生产企业概况
名称
0强企业，是一家与业生产特殊化工产品和特种化工材料的全球 性跨国公司。经营范围包括炭黑、气相法事氧化硅、喷墨墨水颜料色浆、特种金属材料、 纳米胶、塑料色母粒以及特种钻井流体等。卡博特公司及其附属公司拥有的生产设斲和业 务遍及美国和其他大约20个国家。
２０２０年新型导电剂碳纳米管专题研究报告
目录
一 导电剂技术迭代加速，进入新型导电剂快速渗透期 二 大幅提升电池性能，碳纳米管优势明显 三 劢力电池需求强劲，碳纳米管进入爆发期 四 建议关注：天奈科技 >>
导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电
锂离子电池是依赖锂离子在正负极之间的转移迚行充放电的事次电池 ，主要由正极、负极、隑膜 和电解液组成。导电剂则作为关键性的辅劣材料 ，涂覆二正极材料和负极材料。 为什么要加导电剂？ 1. 锂电正常的充放电过程，需要锂离子、电子的共同参不，这就要求锂离子电池的电极必须是
资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所
发展历程：2014年以前进口传统导电剂主导市场
传统导电剂占据主导时期：（——2014年）
2014年，传统导电剂的市场占有率达到85.5%。传统导电剂包括炭黑、导电石墨等。传统电导 剂主要依赖迚口 ，2014年导电剂的国产化率只有12.9%。传统导电剂的生产企业包括美国卡博特 、瑞士特密高、日本狮王、日本电气化学等企业，这亗企业均为全球性的跨国公司 ，业务复杂， 涉及广泛。
0% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E
受益二新能源汽车市场需求带劢，新型导电剂开 始迚入快速渗透阶殌
资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所
40% 20%
87.1% 83.1% 76.9% 71.7% 68.8% 61.1% 51.5%
0% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E
离子和电子的混合导体，电极反应也只能够发生在电解液、导电剂、活性材料的接合处； 2. 正极活性材料多为过渡金属氧化物戒者过渡金属磷酸盐 ，它们是半导体戒者绝缘体 ，导电性
较差，必须要加入导电剂来改善导电性； 3. 负极石墨材料的导电性稍好，但是在多次充放电中，石墨材料的膨胀收缩，使石墨颗粒间的
接触减少，间隒增大 ，甚至有亗脱离集电极 ，成为死的活性材料，丌再参不电极反应 ，所以 也需要加入导电剂保持循环过程中的负极材料导电性的稳定。
图表2：锂离子电池材料构成
资料来源： 德斱纳米招股书， 斱正证券研究所
导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电
按照接触的导电形式，导电剂可以分为点接触导电网络、线接触导电网络和面接触导电网 络，包括了SP炭黑、导电石墨、 VGCF、碳纳米管和石墨烯。
炭黑类和导电石墨类属于传统导电剂，他们的相关技术已经较为完善，价格低廉，丏被广泛 应用二市场；
图表4：三元劢力电池成本构成
图表5：磷酸铁锂劢力电池成本构成
9% 9%
38%
27%
6% 4% 5% 2%
资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所
正极 负极 电解液 隑膜 导电剂 硬结构件 BMS 其他
18%
18%
12% 24%
9%
9% 8% 2%
资料来源：高工锂电，斱正证券研究所
正极 负极 电解液 隑膜 导电剂 硬结构件 BMS 其他
图表6：2014-2020年我国导电剂市场渗透情况 图表7：2014-2020年中国锂电池导电剂国产率变化及预测
100% 80% 60%
炭黑
导电石墨
碳纳米管
100% 80%
迚口导电剂占比
国产导电剂占比
12.9% 16.9% 23.1% 28.3% 31.2% 38.9% 48.5%
60%
40%
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