中国碳纳米管行业供需分析 中国碳纳米管行业发展前景研究

• 周迅 2023年4月23日 来源：互联网 320 13
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碳纳米管生产中主要使用的设备有超高温炉、碳化反应器、石墨化炉、砂磨机等。碳纳米管体积密度小、比表面积大，生产中易出现缠绕，连续化生产难 度高。行业内企业普遍会对流化床反应器、纯化和分散设备进行改造、甚至自主设计，以此提高生产效率和连续性。例如，截止20

碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。

中国碳纳米管行业供需分析 中国碳纳米管行业发展前景研究

纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国碳纳米管行业供需分析及发展前景研究报告》显示：

碳纳米管生产中主要使用的设备有超高温炉、碳化反应器、石墨化炉、砂磨机等。碳纳米管体积密度小、比表面积大，生产中易出现缠绕，连续化生产难 度高。行业内企业普遍会对流化床反应器、纯化和分散设备进行改造、甚至自主设计，以此提高生产效率和连续性。例如，截止2022年1月底天奈科技共拥有59 项碳纳米管相关专利，其中设备改进相关专利为33项，占比达到56%。

2020年国内碳纳米管出货量占全球的54%，低于负极、电解液等环节，仍有较大提升空间：碳纳米管行业2018-2020年，CR3/CR5分别从68.0%/87.7%提升至75.7%/89.1%，行业持续集中。横向对比来看，碳纳米管行业集中度显著 高于四大锂电主材环节。碳纳米管单GWh产能投资额为0.30亿元，与负极基本持平，显著低于隔膜和正极行业;头部碳纳米管企业的投资回收期在6年左右。 2020年天奈科技毛利率为39%，低于隔膜环节的恩捷股份，但显著高于其他主材环节。高毛利率一方面是由于其在电池中成本占比低(不足4%)，下游价 格敏感性低;另一方面是产品2-3年的快速迭代，保持较好的竞争优势。

行业内现有玩家也着力扩大规模：昭和电工将其碳纳米管产能扩大到每年100吨;CNI公司和Unidym公司合并，成为碳纳米管领域的巨头。行业过热发展(2009-2010年)：行业于2009～2011年进入过热阶段，欧洲的拜耳、阿科玛和Nanocyl掀起了一轮增产竞赛。以拜耳为例，到2010年，其碳纳米管产能比2007年增加了近600%。随后便是过剩产能的出清，昭和电工于2012年关闭了一座生产双壁碳纳米管的工厂，拜耳更是于2013年宣布退出碳纳米管生产。良性复苏阶段(2017年至今)：在技术成熟度曲线上，目前碳纳米管产业已经走过了过热期和低谷期，进入复苏良性发展的阶段。

行业进入了为期约3年的低谷期后，直到电动汽车的推广行业才迎来转机，进入了良性复苏的阶段。国内的碳纳米管企业也在此时进入了快速发展阶段，截止2019年，已经有三顺纳米、天奈科技和德方纳米3家碳纳米管企业上市。新能源汽车普及、5G换机潮和锂电池导电剂国产化将拉动碳纳米管行业高速增长。碳纳米管是性能优异的新材料，其大规模商业应用需求最主要来自锂电池和导电塑料领域，其中来自锂电池的需求超过80%。工业化生产碳纳米管常用化学气相沉积法(CVD法)。

中国碳纳米管产业化存在的问题：

(1)碳纳米管的安全性

碳纳米管作为一种直径非常小的、新的人造材料，其使用状态包括粉体或复合物两种，其相关安全性(比如通过皮肤吸收或呼吸吸入)是一个重要的问题。然而，由于碳纳米管种类多，直径与长度以及化学稳定性差别较大，同时分散状态不同等原因，目前科学家关于碳纳米管的毒性分析的结论各不相同，还没有很清晰地给出全面的结论。总体来说，粉体状态的材料更加需要注意防护。需要规范管理并建立相关的制度，减少在生产过程中降低从业人员与碳纳米管粉体的接触。例如，德国Bayer公司提出，碳纳米管职业暴露上限值50mg/m3。美国国家职业安全卫生研究所，根据动物实验结果，推荐碳纳米管的职业接触限值为7μg/m3。此外，碳纳米管的化学稳定性也成为其环境降解性研究的关注点。科学家正在开展碳纳米管全生命周期分析的研究，有望从更大的时间和空间尺度论证碳纳米管对于人类社会的影响，以及预防新材料对于人类生活带来的负面作用。总体来说，碳纳米管的化学降解性应优于石墨与碳纤维材料，可以借鉴相关管理规定。

(2)碳纳米管相关的国际与国家标准

随着碳纳米管在商业化应用中的不断推进，碳纳米管相关的国际与国家标准相继制定与出台。其中，中国2009年发布、2010年实施的《多壁碳纳米管》的国家标准(GB/T24491-2009)和《多壁碳纳米管纯度的检测方法》的国家标准(GB/T24490-2009)，规定了测量多壁碳纳米管的术语和定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书、贮存和运输、安全注意事项等，及纯度的方法、仪器、分析步骤及结果表示方法。

2017年发布并实施的《碳纳米管导电浆料》的国家标准(GB/T33818-2017)，规定了碳纳米管导电浆料的术语、要求和检测方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存和订货单内容。适用于在锂离子电池、导电涂层和导电胶等领域使用多壁碳纳米管作为导电介质的液相系列产品的质量检测和验收。2020年实施的，天奈科技作为中国代表主导制定的碳纳米管导电浆料国际标准(ISO/TS19808)，就多壁碳纳米管浆料的特性以及相应的测量方法进行说明。这些标准化方面的努力将有助于碳纳米管的独立商品化、兼容性、互用性、安全性和可再生性的发展。

(3)碳纳米管产业的知识产权保护

碳纳米管产业化应用的进程加快，使得该领域的知识产权保护越发重要。事实上，由于Hyperion公司在导电塑料领域的专利提前布局，阻碍了国际大公司在许多领域的研发，碳纳米管在相当长的时间内，仅在相机套筒等少数场合获得应用。近年来，在碳纳米管领域申请专利较多的公司，集中在日本、韩国和中国。该领域市场的进一步拓展，将带动公司作为专利权人的专利格局的不断演化，并成为这种新兴材料与纳米科技更迭的推动力。注重该领域的知识产权保护，将助力于新产业良性、健康的发展。

本报告对我国碳纳米管市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析。报告重点分析了碳纳米管前十大企业的研发、产销、战略、经营状况等。

报告还对碳纳米管市场风险进行了预测，为碳纳米管生产厂家、流通企业以及零售商提供了新的投资机会和可借鉴的操作模式，对欲在碳纳米管行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前中国碳纳米管行业发展动态，把握企业定位和发展方向有重要参考价值。

了解更多行业数据详情，可以点击查阅中研普华产业研究院的《2023-2028年中国碳纳米管行业供需分析及发展前景研究报告》。

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  2023-2028年中国碳纳米管行业供需分析及发展前景研究报告

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