碳納米管宏觀體材料制造商碳垣科技宣布完成數千萬元天使輪融資 碳納米管行業發展前景投資分析

• 方蔓桃 2023年7月19日 來源：百度 1291 84
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碳納米管屬于一維納米材料，具有高強度和高導電導熱性的優秀性能，其下游應用主要涵蓋新能源汽車產業、3C數碼產業、半導體產業、電力基礎設施等領域。碳納米管的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%。

碳納米管行業市場前景怎樣?近日，碳納米管宏觀體材料制造商陜西碳垣納米工程有限公司宣布完成數千萬元天使輪融資，由中科創星領投，信創新碳跟投。據悉，本輪融資資金將用于加強研發投入、產能擴張和公司團隊建設。

利用良好的化工和新材料產業基礎，加快布局新能源產業鏈條，在正極材料、導電材料和電解液等領域布局了大批高質量項目，鋰電材料產業已在焦作形成集聚態勢。

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。

根據中研普華研究院撰寫的《2023-2028年中國碳納米管行業發展戰略及投資風險預測分析報告》顯示：

2023碳納米管行業發展前景投資分析

碳納米管屬于一維納米材料，具有高強度和高導電導熱性的優秀性能，其下游應用主要涵蓋新能源汽車產業、3C數碼產業、半導體產業、電力基礎設施等領域。碳納米管的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%。

碳納米管的合成方法主要有三種：電弧放電法、激光蒸發法和化學氣相沉積法。其中，電弧放電法的反應溫度高，碳納米管的生長速率快且制備參數不易調控，所以很難實現對其精細結構的控制。激光蒸發法由于設備昂貴、復雜等，現已較少使用。化學氣相沉積法(CVD)是將含碳化合物分解提供碳源，然后在金屬催化劑的作用下實現碳納米管的生長。該方法生長溫度較低、參數易于調控、產品產量高且碳純度也高，是目前行業內應用最廣泛的技術。

在經濟新常態背景下，促進工業轉型升級是落實中國經濟高質量發展的重要舉措，有利于提振實體經濟，促使實體經濟高質量發展。碳納米管作為一種直徑非常小的、新的人造材料，其使用狀態包括粉體或復合物兩種，其相關安全性(比如通過皮膚吸收或呼吸吸入)是一個重要的問題。

碳納米管是迄今發現的力學性能最好的材料之一，其單位質量上的拉伸強度是鋼鐵的276倍，遠遠超過其他材料。《科學美國人》雜志曾提出“在地球與月亮之間搭建一座天梯”的誘人夢想，但跨越如此長的距離而不被自身重量拉斷的材料，只有碳納米管，并且是批量制備，具有宏觀長度、理論力學性質、單根長度達到米級甚至公里級以上。

碳納米管用作電雙層電容器電極材料。電雙層電容器既可用作電容器也可以作為一種能量存儲裝置。超級電容器可大電流充放電，幾乎沒有充放電過電壓，循環壽命可達上萬次，工作溫度范圍很寬。電雙層電容器在聲頻、視頻設備、調諧器、電話機和傳真機等通訊設備及各種家用電器中均可得到廣泛的應用。作為了電雙層電容器的電極材料，要求該材料結晶度高、導電性好、比外表積大、微孔大小集中在一定的范圍內。而目前一般用多孔炭作電極材料，不但微孔分布寬(國存儲能量有奉獻的孔不到30%)，而且結晶度低、導電性差，導致容量小沒有適宜的電極材料，這是限制電雙層電容器在更廣闊范圍內使用的一個重要原因。碳納米管比外表積大、結晶度高、導電性好，微孔大小可通過合成工藝加以控制，因而是一種理想的電雙層電容器電極材料。

對于碳納米管而言，其高溫生長過程中催化劑的失活是一個不可逆的規律，從而限制了碳納米管的長度;并且，隨著催化劑失活，長的碳納米管密度會急劇下降。因此，盡可能地提高其催化劑活性概率是進一步提高碳納米管長度的唯一途徑。

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。

隨著碳納米管在商業化應用中的不斷推進，碳納米管相關的國際與國家標準相繼制定與出臺。其中，中國2009年發布、2010年實施的《多壁碳納米管》的國家標準(GB/T24491-2009)和《多壁碳納米管純度的檢測方法》的國家標準(GB/T24490-2009)，規定了測量多壁碳納米管的術語和定義、分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、包裝、標志及質量證明書、貯存和運輸、安全注意事項等，及純度的方法、儀器、分析步驟及結果表示方法。

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。而碳納米管伴隨規模化快速降本，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%。

碳納米管除具有一般納米粒子的尺寸效應外，還具有力學強度大、柔韌性好、電導率高等獨特的性質，成為了聚合物復合材料理想的增加體，在化工、機械、電子、航空、航天等領域具有廣泛的應用。但由于碳納米管易聚集成束或纏繞，而且與其他納米粒子相比，其外表是相對“惰性”的，在常見的有機溶劑或聚合物材料中的分散度低，這極大地制約了其廣泛應用。因此，對碳納米管的外表進行改性已成為了聚合物/碳納米管復合材料的鉆研熱點之一。目前，國內外對碳納米管外表改性的鉆研主要是在其外表引入共價鍵和非共價鍵基團，例如采用外表化學反響改性、外表活性劑改性等，或采用聚合物分子對碳納米管進行包覆改性等方法。近年來，還指出了紫外線照射、等離子射線改性等處理方法外表改性的碳納米管，用丁聚合物復合材料可以顯著改善材料的力學性能、電性能和熱性能等。

碳納米管行業市場規模

從國內碳納米管行業競爭格局來看，天奈科技在碳納米管行業龍頭地位穩固。在碳納米管導電漿體行業中，天奈科技出貨量穩居第一。2020年，天奈科技市場份額占32.3%，2021年大幅度提高，市場占有率達到43.4%，主要是供應高端鋰電池市場。集越納米位居第二，2020年市場份額為23.8%，2021年下降至15.3%。海外企業卡博特因收購了三順納米進入該領域，2021年市場占有率較2020年也是大幅度下降。

目前，全球納米材料第一大技術來源國為中國，納米材料專利申請量占全球納米材料專利總申請量的49.68%;其次是美國，納米材料專利申請量占全球納米材料專利總申請量的19.41%。韓國和日本分別排名第三和第四，專利申請量占比均在10%以下。

受益于動力電池市場規模需求的增長，近幾年碳納米管出貨量呈現快速增長態勢。結合高工產研鋰電研究所(GGII)年復合增長率數據，2021年國內碳納米管出貨量達到10.2萬噸。

中國碳納米管市場增長空間廣闊。歷經這么多年的起起伏伏，大浪淘沙，碳納米管行業終于在中國初步實現了產業化。行業普遍認為，碳納米管產業已經走出風險較大的探索期，步入成長期，并展現出千億級規模的下游應用市場潛力。

碳納米管行業報告對中國碳納米管行業的發展現狀、競爭格局及市場供需形勢進行了具體分析，并從行業的政策環境、經濟環境、社會環境及技術環境等方面分析行業面臨的機遇及挑戰。還重點分析了重點企業的經營現狀及發展格局，并對未來幾年行業的發展趨向進行了專業的預判。

本報告同時揭示了碳納米管市場潛在需求與潛在機會，為戰略投資者選擇恰當的投資時機和公司領導層做戰略規劃提供準確的市場情報信息及科學的決策依據，同時對政府部門也具有極大的參考價值。

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