趨勢(shì)研判！2025年中國(guó)單壁碳納米管行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模、業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)鏈及未來(lái)趨勢(shì)分析：越來(lái)越多企業(yè)布局單壁碳納米管，規(guī)模不斷壯大[圖]

內(nèi)容概要：碳納米管為管狀的納米級(jí)石墨晶體，是單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無(wú)縫納米級(jí)管狀結(jié)構(gòu)。碳納米管一般分為單壁碳納米管、多壁碳納米管，兩者盡管有明顯的共性，但由于結(jié)構(gòu)上的差異，單壁碳納米管和多壁碳納米管的物理性質(zhì)存在顯著差異。單壁碳納米管比表面積高，有著極細(xì)的管徑和超長(zhǎng)的管長(zhǎng)，更好的石墨化程度等理化特征，使其具有多壁碳納米管不具備的諸多優(yōu)異性能，導(dǎo)電效率也超過(guò)多壁碳納米管十倍以上。單壁碳納米管應(yīng)用領(lǐng)域包括鋰電池、固態(tài)電池等新能源電池及電子器件、復(fù)合材料等領(lǐng)域。近幾年，隨著大圓柱和固態(tài)電池逐步量產(chǎn)，單壁碳納米管正迎來(lái)放量階段。目前高性能穩(wěn)定的單壁碳納米管處于供不應(yīng)求狀態(tài)，各廠商加緊布局，2024年全球單壁碳納米管漿料市場(chǎng)規(guī)模約為16億元，預(yù)計(jì)到2030年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)178億元，單壁碳納米管未來(lái)前景廣闊。

上市企業(yè)：天奈科技（688116）、道氏技術(shù)（300409）、捷邦科技(301326.SZ)、寧德時(shí)代(300750)、比亞迪(002594)、億緯鋰能(300014)

相關(guān)企業(yè)：江蘇天奈科技股份有限公司、廣東道氏技術(shù)股份有限公司、無(wú)錫東恒新能源科技有限公司、常州六邊形納米科技有限公司、廈門(mén)華碳科技有限公司、江蘇華永烯科技有限公司、卡博特高性能材料（深圳）有限公司、江蘇恒流科技有限公司、武漢市碳翁科技有限公司、捷邦精密科技股份有限公司、山東碳尋新材料有限公司

關(guān)鍵詞：單壁碳納米管、碳納米管、鋰電池導(dǎo)電劑

一、單壁碳納米管相關(guān)概述

碳納米管為管狀的納米級(jí)石墨晶體，是單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無(wú)縫納米級(jí)管狀結(jié)構(gòu)。碳納米管一般分為單壁碳納米管、多壁碳納米管，兩者盡管有明顯的共性，但由于結(jié)構(gòu)上的差異，單壁碳納米管和多壁碳納米管的物理性質(zhì)存在顯著差異。

單壁碳納米管比表面積高，有著極細(xì)的管徑和超長(zhǎng)的管長(zhǎng)，更好的石墨化程度等理化特征，使其具有多壁碳納米管不具備的諸多優(yōu)異性能，導(dǎo)電效率也超過(guò)多壁碳納米管十倍以上。具體為：1）安全性能優(yōu)：在45°C高溫多周循環(huán)下，添加單壁碳納米管的軟包電池內(nèi)阻增長(zhǎng)，明顯低于添加其他導(dǎo)電劑的電池，表明電池著火風(fēng)險(xiǎn)越小。2）提升極片附著力：?jiǎn)伪谔技{米管網(wǎng)絡(luò)將正極材料顆粒連在一起，從而提高了顆粒之間的連接強(qiáng)度。而這一特性對(duì)于易粉化、易脫落的硅基負(fù)極而言尤為重要。3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定：多壁碳納米管形成過(guò)程中層與層之間容易成為陷阱中心而捕獲各種缺陷，而單壁碳納米管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、均勻一致性好，且缺陷少、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。4）添加量少、導(dǎo)電性優(yōu)：由于單壁碳納米管長(zhǎng)度-直徑比較高，其能夠在極低添加量下形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，單壁碳納米管有一層碳原子，并根據(jù)空間的螺旋特性可表現(xiàn)出金屬或半導(dǎo)體性能。此外，其強(qiáng)大的碳碳鍵使得其能夠有更高的載流量，電流密度能夠高于銅等金屬1000倍以上。5）彈性好、機(jī)械性能高：?jiǎn)伪谔技{米管具有更強(qiáng)的柔韌性，能夠更好的彎曲、扭曲或扭結(jié)，其彈性模量和抗拉強(qiáng)度顯著優(yōu)于多壁碳納米管。6）導(dǎo)熱性好：?jiǎn)伪谔技{米管的單位質(zhì)量導(dǎo)熱系數(shù)高于多壁碳納米管，同時(shí)二者都能夠承受750°C以上的高溫。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2025年中國(guó)單壁碳納米管行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告》

二、單壁碳納米管市場(chǎng)現(xiàn)狀

1、單壁碳納米管制造工藝

單壁碳納米管的生產(chǎn)工藝包括電弧法、激光燒蝕法、CVD化學(xué)氣相沉積法等。電弧放電法是最早用于制備碳納米管的方法之一。通過(guò)在惰性氣體氛圍中，利用電弧放電產(chǎn)生的高溫使碳源蒸發(fā)并形成碳納米管。研究人員通過(guò)優(yōu)化電弧放電的工藝參數(shù)，如電流、電壓、氣氛等，提高了單壁碳納米管的產(chǎn)率和質(zhì)量。激光燒蝕法是利用高能量的激光束照射碳靶，使其蒸發(fā)并形成碳納米管。與電弧放電法相比，激光燒蝕法可以制備出管徑分布更窄、結(jié)構(gòu)更均勻的單壁碳納米管。此外，通過(guò)控制激光的參數(shù)和反應(yīng)氣氛，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管手性的一定程度的控制。CVD法是目前制備單壁碳納米管最常用的方法之一。該方法通過(guò)在高溫下，使碳源氣體在催化劑的作用下分解并形成碳納米管。CVD法具有成本低、可大規(guī)模制備等優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過(guò)選擇不同的催化劑和反應(yīng)條件來(lái)控制碳納米管的管徑、長(zhǎng)度和手性。近年來(lái)，研究人員在CVD法的基礎(chǔ)上發(fā)展了多種新型的制備技術(shù)，如浮動(dòng)催化劑CVD法、等離子體增強(qiáng)CVD法等，進(jìn)一步提高了單壁碳納米管的制備效率和質(zhì)量。

2、單壁碳納米管相關(guān)政策

政策層面，自“十四五”以來(lái)，國(guó)家及地方政府對(duì)戰(zhàn)略性新材料給予重點(diǎn)支持，單壁碳納米管被列為若干省市的重點(diǎn)培育新材料品類(lèi)。2023年12月，發(fā)改委發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》，將碳納米管、碳納米管導(dǎo)電液等關(guān)鍵材料納入鼓勵(lì)類(lèi)目錄。2024年12月，工信部等四部門(mén)發(fā)布了《標(biāo)準(zhǔn)提升引領(lǐng)原材料工業(yè)優(yōu)化升級(jí)行動(dòng)方案（2025—2027年）》，提出重點(diǎn)開(kāi)展超材料、超導(dǎo)材料、單/雙壁碳納米管等前沿新材料標(biāo)準(zhǔn)制修訂。產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、試點(diǎn)示范項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)有望加速落地，為企業(yè)提供更加穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境。

3、單壁碳納米管市場(chǎng)規(guī)模

隨著大圓柱和固態(tài)電池逐步量產(chǎn)，單壁碳納米管正迎來(lái)放量階段。目前高性能穩(wěn)定的單壁碳納米管處于供不應(yīng)求狀態(tài)，各廠商加緊布局，2024年全球單壁碳納米管漿料市場(chǎng)規(guī)模約為16億元，預(yù)計(jì)到2030年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)178億元，單壁碳納米管未來(lái)前景廣闊。

三、單壁碳納米管產(chǎn)業(yè)鏈

單壁碳納米管行業(yè)的上游行業(yè)包括設(shè)備供應(yīng)商和原材料供應(yīng)商兩大類(lèi)。其中，設(shè)備供應(yīng)商主要提供各類(lèi)工具、機(jī)器設(shè)備等；主要原材料包括NMP、丙烯、分散劑、液氮等產(chǎn)品，原材料的價(jià)格與品質(zhì)直接影響到單壁碳納米管生產(chǎn)成本與質(zhì)量，中游為單壁碳納米管生產(chǎn)，下游為單壁碳納米管應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域包括鋰電池、固態(tài)電池等新能源電池及電子器件、復(fù)合材料等領(lǐng)域。

在新能源電池領(lǐng)域，碳納米管最具代表性的應(yīng)用是作為鋰離子電池導(dǎo)電劑。目前常用的導(dǎo)電劑主要包括炭黑類(lèi)、導(dǎo)電石墨類(lèi)、VGCF（氣相生長(zhǎng)碳纖維）、碳納米管以及石墨烯等，前三者為傳統(tǒng)導(dǎo)電劑，后兩者為新型導(dǎo)電劑，其中單壁碳納米管和石墨烯尚未大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，多壁碳納米管已經(jīng)是常用的導(dǎo)電劑。傳統(tǒng)導(dǎo)電劑如炭黑，在形成導(dǎo)電通路時(shí)通常需要較高的添加量，容易造成極片密度下降、電導(dǎo)率分布不均等問(wèn)題。而碳納米管由于具有優(yōu)異的電導(dǎo)性能和長(zhǎng)徑比，可以在極低的添加量下就形成穩(wěn)定的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有效連接活性材料顆粒，提高整體電子傳輸效率，降低極片的電阻和界面阻抗，從而實(shí)現(xiàn)更快的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。其中的單壁碳納米管，因在導(dǎo)電性能提升、降低產(chǎn)品重量等方面表現(xiàn)更佳，將打開(kāi)行業(yè)新的產(chǎn)品周期。

隨著新能源汽車(chē)及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰電池出貨量持續(xù)攀升，對(duì)導(dǎo)電劑的需求也不斷增加。2024年中國(guó)鋰電池用導(dǎo)電劑（折合為粉體）總出貨量5.2萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)13%。從鋰電池用導(dǎo)電劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，炭黑導(dǎo)電劑市場(chǎng)占比74.7%，同比下降7.7個(gè)百分點(diǎn)；碳納米管產(chǎn)品占比18.4%，同比增長(zhǎng)8個(gè)百分點(diǎn)。

對(duì)于下一代硅基負(fù)極電池，單壁碳納米管是不可或缺的導(dǎo)電劑材料。硅基負(fù)極電池需要高導(dǎo)電性的材料來(lái)彌補(bǔ)硅本身極低的電子電導(dǎo)率。由于硅與電解液在電極界面上容易發(fā)生副反應(yīng)，生成厚且電阻高的SEI層，這不僅消耗了活性鋰還會(huì)增加內(nèi)阻，因此需要碳包覆來(lái)保護(hù)硅。然而，多壁碳納米管的長(zhǎng)徑比低、剛性大，容易刺破碳包覆層，使硅暴露在電解液中引發(fā)副反應(yīng)。相比之下，單壁碳納米管的長(zhǎng)徑比高、柔軟性好，能夠更好地維持硅碳包覆結(jié)構(gòu)。

硅基負(fù)極具有遠(yuǎn)超石墨的理論比容量，被業(yè)界普遍視為最有前景的下一代鋰電池負(fù)極材料。傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料在能量密度方面已接近其發(fā)展極限。石墨負(fù)極材料的理論比容量為372mAh/g，目前實(shí)際產(chǎn)品的比容量可以達(dá)到360mAh/g，比容量性能已趨于其理論最大值，基本達(dá)到極限水平。而硅材料的理論比容量高達(dá)4200mAh/g，超過(guò)傳統(tǒng)石墨材料的10倍?！肮杌?fù)極+高鎳正極”的配合使用可以為鋰電池帶來(lái)20%-50%的能量密度提升，因此，硅基負(fù)極在提高動(dòng)力電池高能量密度性能上有著巨大的應(yīng)用潛力。近年來(lái)，硅基負(fù)極材料在（大）圓柱電池、（半）固態(tài)電池的帶動(dòng)下增長(zhǎng)明顯，出貨量由2019年的0.4萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2024年的約7萬(wàn)噸，硅基負(fù)極電池放量，單壁碳納米管將受益。

四、單壁碳納米管企業(yè)格局

單壁碳納米管的產(chǎn)業(yè)化難點(diǎn)包括規(guī)模化低成本制備、產(chǎn)品性能指標(biāo)精準(zhǔn)調(diào)控以及均一穩(wěn)定的導(dǎo)電漿料制備等等。當(dāng)前單壁碳納米管連續(xù)化生產(chǎn)產(chǎn)能仍然較低，尤其是高品質(zhì)的產(chǎn)品，核心在于如何穩(wěn)定的控制溫場(chǎng)和流場(chǎng)，使其達(dá)到較理想的碳原子成核生長(zhǎng)條件等。目前全球能實(shí)現(xiàn)單壁碳納米管規(guī)?；a(chǎn)（噸級(jí)以上）只有OCSiAl、天奈科技、道氏技術(shù)等少數(shù)幾家企業(yè)，其余大部分都處在中試或小試階段?？偛课挥诒R森堡的OCSiAl是全球最大的單壁碳納米管供應(yīng)商，擁有相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)，其產(chǎn)品已被應(yīng)用于電池導(dǎo)電劑、復(fù)合材料增強(qiáng)劑、功能性涂層等多個(gè)方向。天奈科技則代表了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地的力量，擁有較強(qiáng)的產(chǎn)品系列化能力與客戶覆蓋基礎(chǔ)。

五、單壁碳納米管發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)，單壁碳納米管行業(yè)將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）生產(chǎn)工藝將不斷優(yōu)化。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，單壁碳納米管生產(chǎn)工藝將不斷優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量和性能將進(jìn)一步提升，技術(shù)的突破將使其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。（2）市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。受益于新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展以及新型電池技術(shù)的不斷推進(jìn)，單壁碳納米管行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)保持快速增長(zhǎng)，在此帶動(dòng)下，碳納米管導(dǎo)電劑在鋰電池領(lǐng)域的滲透率將進(jìn)一步提升。（3）行業(yè)集中維持高位。由于單壁碳納米管行業(yè)技術(shù)壁壘高，新進(jìn)入者面臨較大的技術(shù)挑戰(zhàn)和資金壓力。因此，預(yù)計(jì)行業(yè)集中度將維持在較高水平，龍頭企業(yè)將繼續(xù)憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.anotherchristian.com）發(fā)布的《2025年中國(guó)單壁碳納米管行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。