碳納米行業市場多大?2023碳納米管市場現狀分析及發展前景預測

• 方蔓桃 2023年3月23日 來源：百度 1234 80
• 繁體

我國科學家不僅在世界上合成出最長的碳納米管，而且加緊了碳納米管的應用研究，研制出具備良好儲氫性能的碳納米管和具備初步顯示功能的碳納米管顯示器，并在利用其電子發射性能研制發光器件。

碳納米行業市場多大?碳納米管(CNT)是一種新型材料，其強度是鋼的100倍，而重量僅為鋼的四分之一，且導電率可與銅媲美。如果可以使用CNT制造纖維，理論上可以超過現有碳纖維的性能，從而使基于碳納米管的纖維能夠作為新型材料應用于航空航天、軍事和交通等領域。然而，在纖維中保持碳納米管的優異性能非常具有挑戰性，而且由于碳納米管的成本極高，商業化也很困難。

據外媒報道，由韓國科學技術研究院(KIST)全北先進復合材料研究所(Jeonbuk Institute of Advanced Composite Materials)的Bon-Cheol Ku博士領導的研究團隊與由蔚山國立科學技術院(UNIST)Han Gi Chae教授領導的研究人員合作開發出具有高拉伸強度和模量的CNT基復合碳纖維的低成本制造技術。

根據中研普華研究院出版的《2022-2027年中國碳納米管市場現狀分析及發展前景預測報告》顯示：

碳納米管行業市場分析

我國科學家不僅在世界上合成出最長的碳納米管，而且加緊了碳納米管的應用研究，研制出具備良好儲氫性能的碳納米管和具備初步顯示功能的碳納米管顯示器，并在利用其電子發射性能研制發光器件。

碳纖維通常由聚丙烯腈(PAN)聚合物或源自熱解燃料油的瀝青碳化而成。研究人員開發出新技術，通過將碳納米管與聚酰亞胺(PI)樹脂結合使用，在保持高強度的同時大大提高了模量。

韓國團隊最初使用連續濕法紡絲工藝制造出CNT-PI復合纖維，成功制造出高模量(528 GPa)和高強度(6.2 GPa)的纖維。使用氯磺酸(CSA)作為溶劑，并在過程中進行高溫熱處理，獲得的模量是市售纖維(約為320 GPa)的1.65倍。

此外，微觀結構分析證實，通過減少纖維內的空隙，制造材料的物理性能得到改善，并且CNT/PI組合改善了碳納米管的取向。研究團隊能夠制造出具有更高模量的高強度纖維，同時用PI替代高達50%的昂貴CNT以降低總體成本。

亞太地區已成為碳納米管的主要生產地和消費地。當前，碳納米管的應用思路主要有三類：第一類是結構增強，第二類是輕質導電，第三類是高效熱管理。具體而言，碳納米管在增強材料、電極材料、濾膜以及催化劑載體等方面具有較高的實用性。碳納米管纖維在天線、數據電纜導體、多功能織物、高頻數據/模擬和射頻等領域具有廣泛的應用前景。

隨著人們對碳納米管基本性能的深入理解、對碳納米管在生長中的結構和性能控制技術的提升、及在對碳納米管器件制作和測試技術的提高，預計碳納米管很快會在電子器件、能源利用、環境治理、生物醫學等方面得到實際應用。

碳納米管是性能優異的新材料，其大規模商業應用需求最主要來自鋰電池和導電塑料領域，其中來自鋰電池的需求超過80%。受益于新能源汽車行業的發展以及高端智能手機、可穿戴設備以及無人機等領域拉動，我國動力鋰電池、數碼電池行業發展均呈良好態勢，碳納米管受益于滲透率持續提升也將得到快速增長。

中國是一個快速發展的國家，擁有許多新興應用，如儲氫、超導體、濾波器和電容器，中國為愿意投資于不斷增長的應用領域的行業參與者提供了許多機會，中國還有廉價的原材料、低生產成本以及迎合當地新興市場的能力，見證了電子和半導體最終用途行業對碳納米管的需求增加。

由于原材料及能源價格上漲，炭黑報價在2021年底由4.5萬元/噸提升至近10萬元/噸。而碳納米管伴隨規?；焖俳当?，經濟 性已初步體現。假設正極材料中SP的添加量為3%，而碳納米管添加量為0.5%-1.5%。根據天奈科技公告，碳納米管粉體在2021年前三季度均價已降至22.2萬 元/噸，較2020年降低38.6%。我們中性假設2022年SP均價為7萬元/噸，碳納米管均價為21.1萬元/噸，測算得到添加3%SP對應單噸成本為0.21萬元，添加 0.5%/1.0%/1.5%碳納米管對應單噸成本為0.11/0.21/0.32萬元

碳納米管生產中主要使用的設備有超高溫爐、碳化反應器、石墨化爐、砂磨機等。碳納米管體積密度小、比表面積大，生產中易出現纏繞，連續化生產難 度高。行業內企業普遍會對流化床反應器、純化和分散設備進行改造、甚至自主設計，以此提高生產效率和連續性。例如，截止2022年1月底天奈科技共擁有59 項碳納米管相關專利，其中設備改進相關專利為33項，占比達到56%。

碳納米管從20多年前的只能實驗室合成，價格50-200美元/克，到目前可以百噸級生產，一噸的價格人民幣十萬到幾十萬，其成本下降了近四個數量級，成功進入工業品市場，是不多的本土自主知識產權的新材料產業。預計到2023年，我國碳納米管導電漿料在動力鋰電池、數碼電池領域的滲透率將分別達82.20%、31.9%。我國碳納米管需求量將達17.72萬噸，需求空間將達62億元。

2023碳納米管市場發展前景預測

受益于電池導電劑市場需求規模的持續增長，國內已有市值百億級的碳納米管公司——江蘇天奈科技公司涌現，此外多家上市公司涉及碳納米管業務，例如貝特瑞、德方納米、道氏技術等。以前做石墨烯的多家公司也改弦更張，悄然介入碳納米管行業。碳納米管的市場前景吸引了眾多國內資本爭相進入，希望能分一杯羹。

目前國內生產碳納米管的公司技術水平和產品結構類似，大體呈現低水平重復建設，小、散、亂的局面。了解碳納米管行情的老板，投入資金，買到部分技術和圖紙，就又會形成一家技術水平和設備相似，甚至比原版圖紙更差的公司。據筆者不完全統計，國內目前已有十多家從事碳納米管粉體生產相關的國內企業。

經過十多年的研發和推廣，在鋰電池行業中碳納米管作為導電劑，其效果非常明顯，使用已經越來越普及。除了動力電池，在數碼電池里碳納米管導電劑也開始使用。碳納米管導電劑的添加量比傳統的炭黑導電劑大量減少，同時能使粘接劑的用量降低至原來的50%左右，對鋰離子電池有綜合的明顯好處。

經調研預計，在未來五年，全球碳納米管導電劑漿料(碳納米管導電劑漿料里含有3-5%的碳納米管，其余是溶劑NMP)需求量將保持40.8%的年復合增長速度，2022年需求量將達12萬噸，2023年需求量將達19.06萬噸。隨著鋰電池高鎳正極、硅基負極和固態電池等新技術應用規模擴大，碳納米管的應用會爆發式增長，單是在鋰電池領域就會成為每年百億級的市場。

想要了解更多碳納米管行業詳細分析，請點擊查看中研普華研究院出版的《2022-2027年中國碳納米管市場現狀分析及發展前景預測報告》。

• 相關深度報告REPORTS

  

  2022-2027年中國碳納米管市場現狀分析及發展前景預測報告

  碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結構（徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口）的一維量子材料。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡