碳納米管是什么？ 2022年中國(guó)碳納米管市場(chǎng)現(xiàn)狀分析

• 陳澤芳 2022年12月6日 來(lái)源：中研普華 互聯(lián)網(wǎng) 522 28
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碳納米管生產(chǎn)中主要使用的設(shè)備有超高溫爐、碳化反應(yīng)器、石墨化爐、砂磨機(jī)等。碳納米管體積密度小、比表面積大，生產(chǎn)中易出現(xiàn)纏繞，連續(xù)化生產(chǎn)難 度高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍會(huì)對(duì)流化床反應(yīng)器、純化和分散設(shè)備進(jìn)行改造、甚至自主設(shè)計(jì)，以此提高生產(chǎn)效率和連續(xù)性。例如，截止20

碳納米管是什么？碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)(徑向尺寸為納米量級(jí)，軸向尺寸為微米量級(jí)，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2-20nm。并且根據(jù)碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種，其中螺旋型的碳納米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳納米管沒(méi)有手性。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應(yīng)用前景也不斷地展現(xiàn)出來(lái)。

碳納米管于1991年被日本電子公司的飯島博士發(fā)現(xiàn)。1996年，日本的昭和電工在川崎建成了時(shí)間上世界上第一個(gè)商業(yè)化生產(chǎn)碳納米管的工廠，年產(chǎn)能20噸，標(biāo)志著碳納米管商業(yè)化生產(chǎn)的開(kāi)端。商業(yè)化嘗試階段(2006-2007年)：大規(guī)模的商業(yè)化嘗試始于2006～2007年間，這段時(shí)間有大量的企業(yè)入局碳納米管的生產(chǎn)，比較知名的包括阿科瑪和Nanocyl。

碳納米管生產(chǎn)中主要使用的設(shè)備有超高溫爐、碳化反應(yīng)器、石墨化爐、砂磨機(jī)等。碳納米管體積密度小、比表面積大，生產(chǎn)中易出現(xiàn)纏繞，連續(xù)化生產(chǎn)難 度高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍會(huì)對(duì)流化床反應(yīng)器、純化和分散設(shè)備進(jìn)行改造、甚至自主設(shè)計(jì)，以此提高生產(chǎn)效率和連續(xù)性。例如，截止2022年1月底天奈科技共擁有59 項(xiàng)碳納米管相關(guān)專(zhuān)利，其中設(shè)備改進(jìn)相關(guān)專(zhuān)利為33項(xiàng)，占比達(dá)到56%。

據(jù)中研普華研究院出版的《2022-2027年中國(guó)碳納米管市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

2020年國(guó)內(nèi)碳納米管出貨量占全球的54%，低于負(fù)極、電解液等環(huán)節(jié)，仍有較大提升空間。：碳納米管行業(yè)2018-2020年，CR3/CR5分別從68.0%/87.7%提升至75.7%/89.1%，行業(yè)持續(xù)集中。橫向?qū)Ρ葋?lái)看，碳納米管行業(yè)集中度顯著 高于四大鋰電主材環(huán)節(jié)。碳納米管單GWh產(chǎn)能投資額為0.30億元，與負(fù)極基本持平，顯著低于隔膜和正極行業(yè);頭部碳納米管企業(yè)的投資回收期在6年左右。 2020年天奈科技毛利率為39%，低于隔膜環(huán)節(jié)的恩捷股份，但顯著高于其他主材環(huán)節(jié)。高毛利率一方面是由于其在電池中成本占比低(不足4%)，下游價(jià) 格敏感性低;另一方面是產(chǎn)品2-3年的快速迭代，保持較好的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有玩家也著力擴(kuò)大規(guī)模：昭和電工將其碳納米管產(chǎn)能擴(kuò)大到每年100噸;CNI公司和Unidym公司合并，成為碳納米管領(lǐng)域的巨頭。行業(yè)過(guò)熱發(fā)展(2009-2010年)：行業(yè)于2009～2011年進(jìn)入過(guò)熱階段，歐洲的拜耳、阿科瑪和Nanocyl掀起了一輪增產(chǎn)競(jìng)賽。以拜耳為例，到2010年，其碳納米管產(chǎn)能比2007年增加了近600%。隨后便是過(guò)剩產(chǎn)能的出清，昭和電工于2012年關(guān)閉了一座生產(chǎn)雙壁碳納米管的工廠，拜耳更是于2013年宣布退出碳納米管生產(chǎn)。良性復(fù)蘇階段(2017年至今)：在技術(shù)成熟度曲線上，目前碳納米管產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過(guò)了過(guò)熱期和低谷期，進(jìn)入復(fù)蘇良性發(fā)展的階段。

行業(yè)進(jìn)入了為期約3年的低谷期后，直到電動(dòng)汽車(chē)的推廣行業(yè)才迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)，進(jìn)入了良性復(fù)蘇的階段。國(guó)內(nèi)的碳納米管企業(yè)也在此時(shí)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，截止2019年，已經(jīng)有三順納米、天奈科技和德方納米3家碳納米管企業(yè)上市。新能源汽車(chē)普及、5G換機(jī)潮和鋰電池導(dǎo)電劑國(guó)產(chǎn)化將拉動(dòng)碳納米管行業(yè)高速增長(zhǎng)。碳納米管是性能優(yōu)異的新材料，其大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用需求最主要來(lái)自鋰電池和導(dǎo)電塑料領(lǐng)域，其中來(lái)自鋰電池的需求超過(guò)80%。工業(yè)化生產(chǎn)碳納米管常用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)。

想要了解更多碳納米管行業(yè)詳細(xì)分析，請(qǐng)點(diǎn)擊查看中研普華研究院出版的《2022-2027年中國(guó)碳納米管市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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  2022-2027年中國(guó)碳納米管市場(chǎng)深度分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告

  碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)（徑向尺寸為納米量級(jí)，軸向尺寸為微米量級(jí)，管子兩端基本上都封口）的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管...

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