锂电导电剂行业市场分析报告

锂电导电剂行业市场分析报告2022年7月目录一、吐故而纳新，锂电导电剂体系迎蝶变...........................................................................6（一）锂电导电剂：锂电关键辅材，用于提升正负极导电性能...............................6（二）新型导电剂传统导电剂：多维度下综合对比..............................................7（三）行业趋势：从单一化走向多元化.......................................................................8二、导电炭黑：行业整体供不应求，国产替代进行时.....................................................（一）导电炭黑：应用于导电剂领域的中高端特种炭黑.........................................（二）锂电用导电炭黑：产品差异化显著，性能差距较大.....................................13（三）国产替代：供需失衡下国产炭黑企业迎来国产替代黄金窗口期..................14（四）市场需求：2025年接近6万吨，CAGR为23.4%.........................................15（五）相关标的.............................................................................................................161、黑猫股份...............................................................................................................16三、碳纳米管：新型导电剂加速渗透时.............................................................................18（一）碳纳米管：导电剂新星，渗透率加速.............................................................18（二）单壁碳纳米管：国产化在即，适配硅基负极.................................................19（三）发展趋势：短期看铁锂回潮，长期看高镍三元、硅基负极“提速...........20（四）生产工艺：催化剂、纯化、分散是关键.........................................................22（五）市场格局：天奈科技龙头地位稳固.................................................................24（六）市场空间测算：小赛道孕育大空间，2025年市场空间近300亿.................25（七）相关标的.............................................................................................................271、天奈科技：全球碳纳米管龙头，引领行业发展...............................................272、道氏技术：比亚迪增资入股，完成碳材料资产整合.......................................29一、吐故而纳新，锂电导电剂体系迎蝶变（一）锂电导电剂：锂电关键辅材，用于提升正负极导电性能导电剂是锂离子电池关键辅材，对改善电池导电性能、容量发挥、倍率性能、循环性能有着重要的作用。由于大部分正极材料活性物质导电性差，内阻较大，因此需要导电剂构成导电网络以提高电极材料活性物质与集流体之间的导电性，目前导电剂主要应用在正极极片上，未来随着硅基负极加速渗透，导电剂在负极极片应用将提速。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。正极：主要提升正极材料的导电性能。锂电子正极材料导电性能较差，需要通过添加一定比例的导电剂保证导电物质填充满正极材料活性物质之间的空隙，以形成良好的导电网络提升正极材料的导电性能。负极：主要削弱负极材料的膨胀性，提高循环寿命。负极材料导电性能虽好，但在多次充放电过程中，锂电子不断的嵌入与脱落会引起石墨颗粒体积的膨胀和收缩导致石墨颗粒间隙越来越大，降低导电性能，部分甚至会脱离电极，降低锂电子电池容量。而加入导电剂，可以改善负极表面性能，保持电池导电性。图表1导电剂在正、负极的作用图表2正负极材料活性物质与导电剂微观结构图资料来源：德方纳米招股说明书导电剂占电池成本约1%，成本敏感度低，下游接受度高。由于导电剂在锂电池成本占比不高，价格敏感性较弱，因此尽管新型导电剂成本相较于传统导电剂高，但新型导电剂对于锂电池能量密度、快充等性能的提升较为显著，因此锂电池厂商接受程度较高，成本或并非第一考量因素。6图表32022年NCM523动力电池成本结构图1%3%10%2%正极材料7%负极材料隔膜电解液4%铝箔铜箔5%正极导电剂（AB）68%其他资料来源：，市场研究部测算（二）新型导电剂vs传统导电剂：多维度下综合对比VGCF碳纳米管以及石墨烯等。其中，炭黑类、导电石墨类和VGCF属于传统的导电剂；碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料。导电炭黑：呈链状或葡萄状，具有较高的比表面积。炭黑可与活性材料形成点对点接触导电材料，但导电性能相对一般且依赖进口，目前导电炭黑主要分为导电炭黑、超导炭黑（乙炔黑、SuperP具有良好的电子导电性。纤维结构能够与活性材料点对线接触，在电极活性材料中形成连续的导电网络，充当“导线”的作用，有利于提高电池容量、倍率性能、电池循环寿命、降低电池界面阻抗等。石墨烯：具有片状二维结构，与活性物质形成点对面接触，可以最大化的发挥导电剂的作用，减少导电剂的用量，从而增大活性物质比例，提升锂电池容量。在加入量较小的情况下，石墨烯能够更好地形成导电网络，效果远好于导电炭黑。导电石墨：石墨导电剂为颗粒度更小的人造石墨，孔隙和比表面积更加发达，可与活性材料形成点对点接触，有利于改善极片颗粒的压实密度以及提高离子和电子电导率，同事用于负极可提高负极容量。图表4常用导电剂分类2018年粉体价格

导电剂优点缺点EIS阻抗（Ω）

（万元吨）碳纳米管导电剂量密度和循环寿命性能需要预分散、价格较高45-5549.40炭黑类导电剂SP价格便宜，经济性高5.0-6.5100.007图表4常用导电剂分类科琴黑锂电池价格贵，分散难、全依赖进口/87.50乙炔黑吸液性较好，有助提升循环寿命/--要依赖进口导电石墨类导电剂添加量较大，主要依赖进口14-16--石墨烯导电剂40-50286.20

压实性能用相对局限资料来源：天奈科技招股说明书，市场研究部需求分层下，新型导电剂强调对于性能的提升，传统导电剂追求性价比的极致。图表5不同导电剂性能对比资料来源：德方纳米招股书，市场研究部（三）行业趋势：从单一化走向多元化我们认为国内锂电池导电剂体系将经历三个阶段：1）第一阶段：导电炭黑为主流，进口依赖程度高：早期锂离子电池对于性能的要求低，技术迭代慢，传统石墨及炭黑导电剂由于相关技术已经较为完善，价格低廉，被广泛应用于锂电领域，能够适配原有电化学体系，但长期依赖海外企业，我们认为主要是以下两方面原因：1）2020年以前锂电市场增速不高，市场空间较小，全球导电炭黑供给过8能优，国内企业布局较慢。2技、三顺纳米、青岛昊鑫等）突破碳纳米管宏量生产技术，同时动力市场对锂离子电池性能要求（能量密度、循环寿命、快充性能等）愈发严苛，新型导电剂凭借其更好的导电性能开始逐步渗透市场，导电剂开启国产替代浪潮。3）第三阶段：导电炭黑开启国产替代，导电剂从单一化走向多元化：2021年下游市场需求大爆发，全球导电炭黑供不应求给予国内企业国产化替代黄金窗口期，同时碳纳米管持续降本、下游认可度提升，渗透率持续稳步攀升。我们认为新型导电剂与传统导电剂并非绝对对立的关系，而是高度协同统一的关系，未来的导电剂体系将会是多元复合的。由于不同的导电剂各自在成本、导电性能、吸液性能等方面具备优势，同时不同导电剂复合使用所构建的导电网络更密集、更完整、有效降低导电剂与活性物质接触不充分的概率，起到相互补充、相互协同的作用，因此我们判断未来导电剂体系将朝着多元复合化方向演绎。图表6复盘导电剂行业三个发展阶段资料来源：市场研究部整理传统导电剂仍为主流，新型导电剂渗透率稳步提升。目前以炭黑、导电石墨为代表的常规导电剂在中国已应用多年，电池企业应用已相当成熟，加之常规类导电剂分散相对简GGII数据显示，2020年炭黑占比约72%下降、性价比凸显，逐渐受到电池厂的青睐，2020年渗透率约21%2025年传统导电剂与新型导电剂将呈现五五开的局面。9图表7不同导电剂阻抗对比（Ω）图表8导电剂渗透率变化趋势350100%286.230090%25080%20070%其他石墨烯碳纳米管导电石墨炭黑15087.510049.455.343.250.422.8030%60%50%40%20%10%201620172018201920202021E资料来源：天奈科技招股书，市场研究部资料来源：GGII，市场研究部导电剂国产替代趋势加速。）导电炭黑开启国产化趋势：2020年前SP、科琴黑、乙炔黑等导电炭黑主要从国外进口，国产企业虽有布局但产品综合性价比不及海外，2021年以来全球新能源汽车加速渗透背景下带来导电炭黑国产化机遇，部分传统炭黑企业实现导致成本不断下探、其优异的导电性能受到下游青睐，国内企业技术领先、具备先发优势。因此近年来导电剂国产替代的趋势越发明显，碳纳米管导电浆料出货量也在逐年攀年国内导电剂国产化率达31.2%202250%以上。图表92014-2018年中国锂电池导电剂国产化率变化图表102016-2025年中国CNT导电浆料出货量分析及情况预测（万吨，）进口导电剂国产导电剂35.0100.0%

出货量（万吨）同比增长32100%30.080.0%80%25.060.0%20.060%15.040.0%40%7.810.04.820.0%20%3.63.25.0

1.42.60.00.0%201620172018201920202021……2025E20142015201620172018资料来源：GGII，市场研究部资料来源：GGII，市场研究部二、导电炭黑：行业整体供不应求，国产替代进行时（一）导电炭黑：应用于导电剂领域的中高端特种炭黑炭黑的主要成分是碳，其基本粒子尺寸在10--100nm之间，因此具有优良的橡胶补强、着色、导电或抗静电以及紫外线吸收功能，是人类最早开发和应用的纳米级材料。炭黑是由烃类化合物（液态或气态）经不完全燃烧或热裂解生成的，主要由碳元素组成，以近似于球体的胶体粒子及具有胶体大小的聚集体形式存在。炭黑的外观为黑色粉末。图表炭黑结构性能变化图资料来源：联科科技招股书炭黑下游应用领域广泛，导电炭黑即炭黑在导电剂领域应用。炭黑是橡胶补强填充剂，是仅次于生胶的第二位橡胶原材料。炭黑也作为着色剂、紫外线屏蔽剂、抗静电剂或导电剂，广泛应用于塑料、化纤、油墨、涂料、电子元器件、皮革化工和干电池等很多行业制品中。炭黑还可用于冶金及炭素行业内，作为高纯碳材料。炭黑按照用途可以分为两大类，即橡胶炭黑和特种炭黑，而导电炭黑即炭黑在导电剂领域应用。图表12炭黑产品分类及应用资料来源：华经产业研究院，市场研究部原材料煤焦油等成本占82022年中国导电炭黑煤焦油等原材料成本占比达到80.5%2021厂双控政策下开工率低迷，导致焦油供需紧张，煤焦油价格全年上涨61.46%。图表13导电炭黑成本结构拆分2%1%

1%6%10%80%资料来源：华经产业研究院，市场研究部下游应用市场丰富，国内外上游原材料存在差异。从上游原材料看，国内炭黑上游以煤是仅次于生胶的第二位橡胶原材料，同时炭黑可作为着色剂、紫外光屏蔽剂、抗静电剂或导电剂，广泛应用于塑料、化纤、油墨、涂料、电子元器件、皮革化工和干电池等很多行业，炭黑作为高纯碳材料还可以用于冶金及碳素材料行业中。图表14炭黑产业链资料来源：华经产业研究院，市场研究部炭黑生产过程就是在高温作用下发生烃类的裂解，生成炭和氢气。目前常用的炭黑制备方法包括炉法、槽法、热裂法和乙炔法四类，其中最常用的导电碳黑P（简称SP）主要通过炉法制备，导电炭黑主流生产工艺主要为炉法工艺及乙炔裂解法。炉法炭黑：将燃料、添加剂和热空气一道输送至反应炉燃烧段进行燃烧，形成温度极高的燃烧气焰。高温燃烧气焰经过反应炉喉管段时，在气流中通入雾化的热原料油。雾化的原料油和高温燃烧气焰混合并通入反应炉的反应段，热裂解生成炭黑。炉法主要在于设备和工艺控制的knowhow。(工艺参数）乙炔炭黑：以乙炔为原料，在裂解炉中隔绝空气裂解生成乙炔炭黑和氢气，主要用于制造导电聚合物和电池。图表15炉法炭黑工艺流程图图表16乙炔法炭黑工艺图资料来源：联科科技招股书，市场研究部资料来源：市场研究部整理（二）锂电用导电炭黑：产品差异化显著，性能差距较大低比表面积、高吸油值、低金属离子含量是导电碳黑成功应用的核心技术指标。粒径及比表面积：炭黑粒径表示碳黑原生粒径，比表面积是指单位质量或单位体积有利于电解质的吸附而提高离子电导率。支链结构：支链结构能够与活性材料形成链式导电结构，增加导电接触点，有助于提高材料的电子导电率。DBPDBP（邻苯二甲酸二丁酯）吸收值来测量。但过多又会减弱导电性能。金属离子含量：金属离子含量过高会导致电池自放电现象，影响安全性能，一般锂电用导电炭黑金属离子含量要求较高，一般需小于10ppm。目前国内锂离子电池导电剂仍以传统导电剂导电炭黑为主，其中产品为市场主流。SP科琴黑：只需要极低的添加量就可以达到高导电性，与其他用于电池的导电炭黑相比较，科琴黑具有独特的支链状形态，导电体导电接触点多，支链形成较多导电通路，因而只需很少的添加量即可达到极高的导电率（其他碳黑多为圆球状或片状，99%以上的乙炔,经连续热解后得到的炭黑。将反应炉内部升温至乙炔分解起始温度800℃以上后导入乙炔开始进行热分解。反应温度应保持在左右。炉内温度可通过反应炉外筒水冷夹套进行控制。图表17不同锂电用导电炭黑牌号产品对比炭黑导电剂优点缺点导电性能相对较差，添加量大，降低正极活性物质占比，全依赖进口SuperP价格便宜，经济性高科琴黑池价格贵，分散难、全依赖进口乙炔黑吸液性较好，有助提升循环寿命价格较贵，影响极片压实性能，主要依赖进口资料来源：锂电产业通，市场研究部图表18主流锂电用导电炭黑性能对比制备工艺材料名称典型生产商纯度比表面分散性吸液性益瑞石高60好好炉法科琴黑日本LION高400-1000差好普通导电碳黑国产低200-400好好乙炔热解法乙炔碳黑焦作和兴、极高60-70好好资料来源：各公司官网，市场研究部（三）国产替代：供需失衡下国产炭黑企业迎来国产替代黄金窗口期21年以来行业供需紧张，为国产替代打开窗口期。由于海外企业扩产意愿弱、进度慢，21年随着储能、动力市场的高速增长带动下，锂电用导电炭黑供不应求，预计随着新能源汽车及储能需求的持续高增，导电炭黑紧缺程度将不断加剧，为国内企业转型创造了最佳的窗口期，看好国内企业实现技术产能突破实现国产替代。图表192021年以来国内新能源汽车市场呈井喷式增长（单位：辆）600,0002019202020212022500,000400,000300,000200,000100,00001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月资料来源：中汽协，市场研究部海外扩产难度大、速度慢&原油价格上涨背景下国内外炭黑成本剪刀差拉大。一方面，由于全球大环境的不确定性以及严苛的环保政策限制下，海外导电炭黑企业扩产保守；同时短期原油价格高企背景下，海外炭黑价格迅速上涨，需求有向国内转移的趋势；另2022年初收购日本东海炭素天津工厂，计划对原有产线改造升级，预计2024年初完成具备1.5万吨锂电用导电炭黑产能，为国产化打开空间。（四）市场需求：2025年接近6万吨，CAGR为23.4%测算关键假设：1）三元铁锂正极占比维持；2）三元铁锂正极单耗分别为1800/2500吨；3）导电炭黑添加比例3%；4）预计到2025年炭黑渗透率降低至；2025年全球导电炭黑需求量约5.8423.4%，我们认为国内具备强产品力及产能快速扩张能力的企业有望在本轮导电炭黑国产替代中享受先发优势。图表20全球锂电用导电炭黑市场需求测算项目2020A2021A2022E2023E2025E动力（GWh）1522974466131,040国内62149238334586海外91148207280455消费（GWh）75828893105储能（GWh）275080130250其他（GWh）2128354565产装比120%120%120%120%120%锂电池产量（GWh）3305487781,0581,752三元正极占比60%45%40%40%40%铁锂正极占比40%55%60%60%60%三元正极单耗（吨/GWh）18001800180018001800铁锂正极单耗（吨/GWh）25002500250025002500导电炭黑添加比例3.0%3.0%3.0%3.0%3.0%导电炭黑渗透率75.0%70.0%65.0%60.0%50.0%单导电炭黑用量（吨）4746434033全球导电炭黑需求量（万吨）1.542.523.374.235.84同比增长63%34%25%17%资料来源：中汽协，，市场研究部测算（五）相关标的我们认为传统炭黑企业具备转型中高端锂电用导电炭黑所需的技术、人才、工艺、设备know-how，能够依托于主业实现锂电用导电国产化替代布局，填补国内市场的空缺，建议关注受益于供不应求背景下导电炭黑国产化先锋：黑猫股份。1、黑猫股份2019年年末，我国炭黑产能约769万吨，其中特种炭黑仅为30.25万吨；在低端炭黑产品市场，同质化严重、市场竞争激烈，行业利润空间有限，而在中高端产品市场，高性能炭黑（如绿利润水平。2019年黑猫股份以17%市占率坐拥龙头，近5年产量均超90万吨，其余国内企业产量均不超过45万吨。图表212018年中国炭黑市场格局（产量）图表222019年中国炭黑市场格局（产量）黑猫股份39%卡博特17%17%黑猫股份37%卡博特龙星化工龙星化工山西安仑化工

山西安仑化工9%

9%永东股份

永东股份仅能科技

仅能科技山西三强

山西三强8%苏州宝化8%苏州宝化山东贝斯特

山东贝斯特青岛博奥炭黑其他5%青岛博奥炭黑6%2%3%5%其他3%6%3%3%4%3%4%4%5%资料来源：联科科技招股书，市场研究部资料来源：联科科技招股书，市场研究部2021年12月17日调研信息公告，公司一直对标中高端导电炭黑进行研究，主要通过两个路径：一是青岛研究院聚焦于通过后处理的方式生产出高端特种炭黑，二是通过股份公司专家委员会研发的新型油炉法工艺产出导电炭黑。目前正在对工艺进行不断优化，完成论证后将尽快推进131司目前在售导电炭黑产品主要应用于电缆屏蔽料和导电色母等领域。三、碳纳米管：新型导电剂加速渗透时（一）碳纳米管：导电剂新星，渗透率加速碳纳米管原材料主要为NMP、分散剂、丙烯等，与正负极等材料制备锂电池。NMP、成本占材料成本比重超80%。碳纳米管与正负极材料、电解液、隔膜等制备锂电池，锂电池按其用途可划分为动力锂图表23碳纳米管产业链资料来源：天奈科技招股说明书，市场研究部图表24碳纳米管性能优势项目性能优势力学性能具有极高的强度和韧性。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。当外部施加巨大压力时，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。化学稳定性氧化性能，可以应用于航天、航空、国防、军工等领域。资料来源：天奈科技招股说明书，市场研究部碳纯度、长径比是决定碳纳米管导电性能的核心指标。目前行业内一般采用化学气相沉积法制造碳纳米管，该方法温度较低且易于控制，产品产量及碳纯度高。碳纳米管管径图表25生产碳纳米管方法对比方法电弧放电法化学气相沉积激光蒸发法过程在两根相距几毫米的石磨棒之间，在有/没有基体的烤箱中加热到在大电流下，碳蒸发并形成热的等1000离子体成碳纳米管成碳纳米管典型产量30-90%50-100%可达70%单壁碳纳米管直径0.6-1.4nm的短管单个管直接0.6-2nm的长管管束长管束（5-20为1-2nm多壁碳纳米管内径1-3nm，外径10nm外径为10至240纳米的长管短管显著的变化生产商业上最先进的方法，易于扩大规大量净化模，产量高，质量易于控制是很好反应过程易于控制，反应温度相对优点碳纳米管管直、壁薄、结晶度高较低，产品纯度较高，成本低，产可连续操作、产品纯度高、质量好量高，适用性强缺点纯度低，产率低，成本高，且电弧放电过程难以控制，难以工业化粗产品中结晶度较低产量低、成本高、难以工业化生产资料来源：天奈科技招股说明书，OCSiAl官网，市场研究部（二）单壁碳纳米管：国产化在即，适配硅基负极单壁碳纳米管性能优异，国内产业化在即。多壁碳纳米管则可视为多层石墨烯片无缝卷起成管状，即单壁碳纳米管的同心排列，而单壁碳纳米管可被视为单层石墨烯片卷起来形成的无缝空心圆柱筒，根据空间的螺旋特征表现除金属或半导体性能，金属特性的单壁碳纳米管电流密度比铜等金属的电流密度大1000纳米管只需添加0.002%-0.1%OCSiAl可以量90中科院成都有机所等企业已经能够实现实验室制品，产业化进度加速。图表26国内碳纳米管企业单壁碳纳米管进展良好公司单壁管进度天奈科技截至2021年末，公司单双壁碳纳米管制备工艺及设备研究开发已经进入中试阶段道氏技术截至2021年末，目前公司第五代单壁管产品已完成实验室样品制备中科院成都有机所目前官网已具备单壁碳纳米管试剂样品资料来源：各公司公告，市场研究部单壁CNT相较于多壁CNT具备以下性能优势：导电性能更强：由于单壁CNT具有更高的长径比，导电性能更加优异；CNT添加量仅需0.1%发挥出同样甚至更好的导电效果；安全性更好：单壁与多壁或导电炭黑相比有高达2倍的附着力，安全性更好。提升硅基负极电池循环寿命：硅基负极导电性弱，配合单壁碳管能够完美弥补其不足，显著提升循环寿命。图表27单壁管性能优势图表28单壁管能够提升循环寿命资料来源：TUBALL官网，市场研究部资料来源：TUBALL官网，市场研究部图表29单壁多壁碳纳米管视图及性能对比类别/参数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）典型管径值1-2nm7-100nm典型长度值可达1mm可达1mm长径比高达1000050-4000弹性模量1000-3000GPa300-1000GPa抗拉强度50-100GPa10-50GPa300K时导热系数3000-6000W/(m*k)2000-3000W/(m*k)作为防静电添加剂的最低工作剂量0.01%0.50%资料来源：天奈科技招股说明书，OCSiAl官网，市场研究部”3烯与分散溶剂等其他原材料混合搅拌、研磨制成，适配磷酸铁锂锂电池性能更好。今年磷酸铁锂电池产量自5月就已超过三元电池产量，磷酸铁锂装车量自7月超过三元电池装车量，短期铁锂回潮带动石墨烯复合导电浆料及碳纳米管渗透率。图表30国内磷酸铁锂及三元电池产量趋势（单位：图表31国内磷酸铁锂及三元电池装车量趋势（单位：GWh）GWh）磷酸铁锂电池三元电池磷酸铁锂电池三元电池5500资料来源：GGII，市场研究部资料来源：GGII，市场研究部其中主要载体三元动力电池的新型导电剂主要为碳纳米管导电浆料。高镍三元硅负极理论能量密度高达4200mAh/g，是已知用于做负极材料理论比容最高的材料，但CNT不仅可以弥补硅基负极导电性不足，还可以在硅颗粒之间建立高度导电和持久连接，即使硅负极颗粒体积膨胀并开始出现裂缝，这些颗粒仍可通过保持良好连接，防止负极材料破裂。图表322014-2023年中国动力锂电池用导电剂渗透率情况（GWh）100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%201420152016201720182019E2020F2021F2022F2023F炭黑导电石墨CNT石墨烯其他资料来源：GGII，市场研究部碳纳米管已在中高端数码锂电池中广泛使用，有望向低端市场渗透。目前除低端锂电市场仍在使用传统炭黑类导电剂，超过90%的中高端数码锂电池企业已使用碳纳米管，如比亚迪、比克、力神、卓能等数码巨头。随着碳纳米管成本的不断下探，低端市场碳纳米管渗透率有望上升。图表332014-2023年全球数码电池市场规模分析及预图表342014-2023年中国数码电池市场规模分析及预测测10020%需求量（）增速（）需求量（）增速（）010%-10%-20%016%14%12%10%-2%-4%资料来源：GGII，市场研究部资料来源：GGII，市场研究部（四）生产工艺：催化剂、纯化、分散是关键CVD水热法，目前碳纳米管生产企业主要采用基于化学气相沉积法制备碳纳米管的途径。目前有许多不同类型的CCVDPE辅助CVD、水辅助CVD、微波等离子体（MPECVD）等，其中是目前合成的标准技术，是一种经济实用的大规模生产方式并且可以生成相当纯的碳纳米管的制备方法。图表35碳纳米管主要生产工艺工艺类型优点缺点化学气相沉积法（CVD）度较高，成本低，产量高，适用性强。粗产品中结晶度较低激光蒸发法可连续操作，产品纯度高、质量好。石墨电弧法碳纳米管管直、壁薄，结晶度高。放电过程难以控制，难以工业化水热法产品管径小、纯度高、收率较高。成本高、难以工业化。资料来源：天奈科技招股书，市场研究部图表36碳纳米管CVD法资料来源：TUBALL官网，市场研究部催化剂、纯化、分散技术是主要技术壁垒。催化剂：催化剂是决定碳纳米管管径、纯度的关键，不同公司使用的催化剂不同得到产品具体差异明显，催化剂生产的质量、性能将直接影响后续产出的碳纳米管质量。分散：碳纳米管比表面积大、长径比高，容易团聚，实际导电效率低，不易分散，NMP/导电性，以方便电池厂使用。纯化：不同品质产品需要经过不同的纯化工序，其中高温氧化主要除去碳纳米管粗碳纳米管粗粉经过纯化工序后得到碳纳米管纯粉，纯化工序越复杂，纯化后的碳管性能越好。图表37碳纳米管制作流程及核心技术壁垒资料来源：天奈科技招股说明书，市场研究部（五）市场格局：天奈科技龙头地位稳固2021年天奈科技稳坐行业出货量第一。根据高工锂电数据，2020年国内碳纳米管CR3为76%CR5为89%2021年演变至为71%，CR5为87%，行业集中度略有下滑。其中天奈科技是最早实现碳纳米管通过浆料形式导CNT坐行业头把交椅，市占率达43.4%，远超行业二三线企业。图表382020年碳纳米管导电浆料市场竞争格局图表392021年碳纳米管导电浆料市场竞争格局8%32%11%13%天奈科技5%集越纳米卡博特11%43%集越纳米三顺纳米天奈科技5%青岛昊鑫青岛昊鑫无锡东恒20%12%其他24%15%无锡东恒其他资料来源：GGII，市场研究部资料来源：GGII，市场研究部国外则主要掌握性价比更高的炭黑类导电剂，但因为碳纳米管导电性能的优异以及价格的逐年下降，国外企业也开始布局CNT业务。LG2017年就已具备吨的产能，2021年4月宣布旗下位于韩国丽水的第二座1200吨扩建工程已完成并开始运营；卡博特：于2020年4月花费1.15亿美元（约8亿人民币）收购三顺纳米，以获得三顺纳米单壁CNT、多壁CNT和各种类型的混合物；SABIC2019年1月宣布收购纳米技术公司BlackDiamondStructures（BDSBDSMOLECULARREBAR技术可生产深宽比均匀、清洁和离散分布的碳纳米管，主要应用于高性能储能。OCSiAl：目前拥有年产单臂碳纳米管90吨的产能，全球市占率超过90%。2024年卢森堡新工厂一期项目投产后，其产能可以提升至年产吨。其代表性产品为TUBALL系列的单臂碳管产品。NanocylSA：聚焦于多壁碳纳米管，其产品广泛应用于塑料、纺织、橡胶等领域，年产能约在1000吨左右。图表40全球碳纳米管生产主要企业梳理公司公司基本情况2020年营收客户产能国内企业天奈科技成立于的CNT生产企业宁德时代、比亚迪、、中航锂电、4.71亿元亿纬锂能、欣旺达、珠海冠宇、天津力神等2021：4万吨2022E：10万吨2023E：15万吨青岛昊鑫成立于20122018年被道氏技术收购/比亚迪，国轩高科、南都电源等2021：2.5万吨2022E:4万吨2023E:7万吨三顺纳米成立于年，2020年被卡博特收购/三星SDI、比亚迪、国轩高科、中航锂2020年具有年产2000吨碳纳米管粉体及电等年产13,000吨碳纳米管导电浆料产能集越纳米成立于2014填充纳米导电材/2018年90%集中在高端数码领域2018年底1.2万吨成立于2007德方纳米米管导电液产品可分成铁系和镍系0.34亿元宁德时代、亿纬锂能等年产300吨碳纳米管粉体及年产4500吨碳纳米管导电浆料产能SDI无锡东恒成立于年//等海外企业成立于1947年，于LG化学/年开始从事CNT研发工作通用汽车、现代汽车、起亚汽车、奥迪2020年碳纳米管粉体产能400吨，规划扩产至1700吨NanocylSA成立于2002年在比利时成立，工业多壁碳纳米管生产厂商。///成立于20090CSiAl壁碳纳米管市场的90%以//两条生产线的年总产能已华达到750网上。资料来源：各公司公告，各公司官网，华经产业研究院，市场研究部（六）市场空间测算：小赛道孕育大空间，2025年市场空间近300亿碳纳米管属于小赛道大增速的行业。我们预计2025年正极硅基负极用碳纳米管需求量为72.6万吨/3200吨，市场空间达亿元。具体测算核心假设如下：锂离子电池产量：预计2025年动力/消费/储能/其他锂离子电池产量分别为1040/105/250/65GWh；CNT2025年在动力消费储能其他渗透率分别为53%/35%/10%/30%。活性物质添加比例：目前LFP/NCM/硅基负极添加量分别为1.5%/1%/0.1%预计添加比例将缓慢下降；粉体浆料比例：预计保持在4.5%；价格：MCNT随NMP价格波动而波动，SCNT价格预计随着国产规模化生产后逐年下降。图表41全球碳纳米管市场空间前景广阔CNT需求测算2020A2021A2022E2023E2025E动力1522974466131,040国内62149238334586海外91148207280455消费75828893105储能275080130250其他2128354565产装比120%120%120%120%120%锂电池产量（）3305487781,0581,752CNT渗透率（）19%26%31%35%44%动力22%30%36%42%53%国内37%42%47%52%62%海外12%18%24%30%42%消费20%23%26%29%35%储能10%10%10%10%10%其他10%15%20%25%30%三元铁锂占比NCM正极80%74%70%64%59%LFP正极20%26%30%36%41%材料单耗（万吨/GWh）LFP正极0.50.50.50.50.5NCM正极0.30.30.30.30.3负极0.20.20.20.20.2导电粉体活性物质LFP1.5%1.5%1.4%1.4%1.3%NCM1.0%1.0%0.9%0.9%0.9%硅基负极0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%粉体浆料比例4.5%4.5%4.5%4.5%4.5%正极CNT浆料需求量（万吨）6.0713.3922.4635.4072.61LFPCNT需求量（万吨）2.216.0320.3544.52NCMCNT需求量（万吨）3.867.3714.9327.77硅基负极单壁--5711,1653,216价格（万元吨）MCNT（浆料）3.23.94.04.03.9（粉体）1,2001,1001,000900800CNT市场规模（亿元）195292146293资料来源：中汽协，。市场研究部测算（七）相关标的1、天奈科技：全球碳纳米管龙头，引领行业发展厚积薄发，十年一剑。公司于年成立，前身是开曼天奈，并于2019年在科创板上市，目前是国内最大的碳纳米管生产企业，在碳纳米管及其相关复合材料领域处于全球CNT导电剂新型导电剂在锂电导电剂体系的不断加速渗透，市场占有率稳步提升。图表42天奈科技发展历程资料来源：公司公告，市场研究部2021度下动力锂离子电池需求爆发，公司202113.6亿元，同比增加189%；21年全年归母净利润为2.99亿元，同比增长179%。公司产品较之传统导电剂及同行业其他公司产品有一定技术优势与规