2022年天奈科技研究報告

1、2022年天奈科技研究報告一、國內(nèi)碳納米管領(lǐng)軍者，新材料導(dǎo)電劑龍頭公司主要從事納米級碳材料及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，產(chǎn)品包括碳納米管粉體、碳納米 管導(dǎo)電漿料、石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料、碳納米管導(dǎo)電母粒等。從公司的發(fā)展歷程看，其技術(shù)來自 于清華大學(xué)，2007 年成立后陸續(xù)引入了以鄭濤為代表的在新材料及鋰電池領(lǐng)域深厚經(jīng)驗的團(tuán)隊， 走向了碳納米管產(chǎn)業(yè)化的道路。2011 年成立江蘇天奈科技，2017 年變更為股份有限公司，并于 2019 年在科創(chuàng)板上市。公司股權(quán)結(jié)構(gòu)相對分散。公司控股股東為鄭濤、張美杰、新奈共成、新奈智匯、新奈眾誠、新 奈聯(lián)享以及佳茂杰科技。TAO ZHENG、蔡永略及 MEIJIE Z

2、HANG 存在一致行動關(guān) 系，為企業(yè)實際控制人，合計持股超過 12%。公司自成立以來收入快速增長，盈利保持較高水平。2021 年公司營業(yè)收入 13.20 億元，同比增 長 179.68%，歸母凈利潤 2.96 億元，同比增長 175.88%。2022H1 營收 9.41 億元，同比增長 80%， 歸母凈利潤 2.04 億元，同比增長 69%。公司業(yè)績從 2017 年以來快速增長，2018 年主要是行業(yè) 整體不景氣，同時公司客戶堅瑞沃能出現(xiàn)經(jīng)營危機(jī)帶動業(yè)績增速大幅下降，2018 年公司營收增 長 6.38%。從盈利上看，多年毛利率水平保持在 35-40%左右，且近三年凈利率保持在 20%以上，

3、整體利潤率較高。公司 2022H1 主營業(yè)務(wù)碳納米管導(dǎo)電漿料營收占比 99%，客戶質(zhì)量優(yōu)?？蛻艉w、ATL、CATL、 天津力神等國內(nèi)大多數(shù)一流鋰電池生產(chǎn)企業(yè)，客戶結(jié)構(gòu)優(yōu)良。公司逐步改善費(fèi)用結(jié)構(gòu)，研發(fā)投入逐步提升。2016-2017 年，公司管理費(fèi)用金額較大，主要是由 于公司進(jìn)行了股份激勵所致。隨著公司規(guī)模的增大，費(fèi)用率水平處于下降趨勢。研發(fā)支出方面， 2019-2021 年公司研發(fā)金額分別為 2132 萬、2818 萬、5196 萬元，研發(fā)費(fèi)用占比分別為 5.52%、 5.97%、3.94%。2022H1 研發(fā)費(fèi)用 3785 萬元，研發(fā)費(fèi)用占比為 4.02%。公司將研發(fā)團(tuán)隊的建設(shè)作為經(jīng)營發(fā)展

4、核心環(huán)節(jié)。自成立以來，公司不斷擴(kuò)大研發(fā)團(tuán)隊，截至 2021H1，公司有 144 名研發(fā)人員，其中博士 19 名，研發(fā)團(tuán)隊人數(shù)占員工總數(shù)的 19.30%。公司中 長期技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略機(jī)制堅持其走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)發(fā)展道路，與清華大學(xué)、南京大學(xué)、華中 科技大學(xué)、東南大學(xué)、東華大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、南京航天航空大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)和南方科技大 學(xué)等國內(nèi)多所著名高校建立了長期的合作研發(fā)關(guān)系。日益完善的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制使公司的研發(fā) 方向始終具有前瞻性，在行業(yè)中保持競爭優(yōu)勢。截止 2022H1，公司已獲得中國國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán) 16 項發(fā)明專利及 49 項實用新型專利、清華 大學(xué)獨(dú)占許可 19 項發(fā)明專利、美國知識產(chǎn)權(quán)

5、局授權(quán) 3 項發(fā)明專利、日本特許廳授權(quán) 1 項發(fā)明專 利和 1 項實用新型專利、韓國知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán) 2 項發(fā)明專利、中國臺灣發(fā)明專利 1 件。 公司研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)驗豐富，核心技術(shù)人員擁有豐富的新材料與鋰電池行業(yè)經(jīng)驗。公司堅持每 2 年 或 3 年推出一代新產(chǎn)品的目標(biāo)與精神，持續(xù)不斷的加大技術(shù)創(chuàng)新，使產(chǎn)品性能處于行業(yè)領(lǐng)先水 平。二、碳納米管（CNT）嶄露頭角，極具潛力新型材料導(dǎo)電劑2.1、導(dǎo)電劑：提升導(dǎo)電與倍率性能的關(guān)鍵輔材導(dǎo)電劑是鋰離子電池中的一種關(guān)鍵輔材，能有效提升電池導(dǎo)電性能和倍率性能。鋰電池材料的 導(dǎo)電性并不均勻，正極材料比負(fù)極材料導(dǎo)電性差，需要添加一定比例的導(dǎo)電劑，形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)， 提升整體

6、導(dǎo)電性能。炭黑和導(dǎo)電石墨屬于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑，碳納米管、碳纖維和石墨烯屬于新型導(dǎo) 電劑材料，新型導(dǎo)電劑材料在活性物質(zhì)之間形成的線接觸式、面接觸式導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更為充分，能 夠更加明顯的提升導(dǎo)電性能。考慮到成本以及電池容量的限制，往往導(dǎo)電劑在電池材料中的占比較小。根據(jù)鉅大鋰電，傳統(tǒng) 炭黑導(dǎo)電劑添加量一般為正極材料重量的 3%左右，而碳納米管、石墨烯等新型導(dǎo)電劑添加量可 降低至 0.5-1.0%。碳納米管具有較強(qiáng)的延展性。1996 年諾貝爾化學(xué)獎得主、富勒烯的發(fā)現(xiàn)者斯莫利認(rèn)為，碳納米 管是人們所能制造出來的最強(qiáng)、最剛、最硬的材料，同時也是最好的熱和電的導(dǎo)體。碳納米管 強(qiáng)度是同體積鋼的 100 倍，重量卻只有鋼

7、的 1/6-1/7，是物理、化學(xué)、材料工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng) 域的重點(diǎn)研究方向。這表明碳納米管具有較為豐富的應(yīng)用空間，延展性好。1） 導(dǎo)電塑料。導(dǎo)電塑料是一種抗靜電、電磁屏蔽材料，公司研發(fā)生產(chǎn)的碳納米管導(dǎo)電母粒主 要是將碳納米管和樹脂等材料混合，添加至導(dǎo)電塑料中，充當(dāng)導(dǎo)電填料作用，主要的下游 領(lǐng)域是半導(dǎo)體、防靜電材料、集成電路包裝、電磁波屏蔽等。 2） 芯片制造領(lǐng)域。碳納米管作為基材的應(yīng)用已經(jīng)取得技術(shù)性突破。2017 年 9 月，天奈科技與 Nantero 公司開始合作，高純碳納米管產(chǎn)品已經(jīng)送樣測試。 3） 碳納米管金屬基復(fù)合材料。以碳納米管作為增強(qiáng)體構(gòu)建的金屬基復(fù)合材料，具有輕量化、 高強(qiáng)高韌、

8、耐腐蝕和耐高溫等優(yōu)勢，已經(jīng)成為航空航天、國防及汽車等新材料領(lǐng)域關(guān)注的 熱點(diǎn)。2.2、碳納米管大幅提升電池性能，有望替代傳統(tǒng)導(dǎo)電材料碳納米管（CNT）是新型導(dǎo)電劑，具有多重的作用。1）降低鋰電池的內(nèi)阻，這是 CNT 作為導(dǎo)電 劑最重要的作用；2）提高鋰電池極片的粘結(jié)強(qiáng)度，減少粘結(jié)劑的使用量。零維的炭黑導(dǎo)電添加 劑之間的連接強(qiáng)度較低。碳納米管是一種高長徑比的材料，不僅具有導(dǎo)電的功能，也具有一定 的增強(qiáng)功能。近年來，通過碳納米管的使用，粘結(jié)劑 PVDF 在鋰電池里的添加量也可以降低。3） 提高電池循環(huán)壽命。碳納米管作為一種高長徑比的導(dǎo)電添加劑，可以在電池內(nèi)部大范圍的構(gòu)筑 導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而緩解正極等材料

9、的膨脹、收縮帶來的開裂等問題。碳納米管最重要的用途是作為電池材料導(dǎo)電劑，可以有效降低阻抗。從物理屬性上看，傳統(tǒng)的 炭黑是點(diǎn)狀物，在導(dǎo)電體系中是點(diǎn)接觸，CNT 屬于線狀物，屬于線接觸，石墨烯是面接觸。對于 炭黑和 CNT，CNT 相比炭黑的比表面更大，可以和活性物質(zhì)充分混合，導(dǎo)電性更好。在達(dá)到同樣的導(dǎo)電效果時，碳納米管的用量僅為炭黑的 1/6-1/3。對于二維的 CNT 和三維的石墨烯來說，石 墨烯自身二維片狀結(jié)構(gòu)對導(dǎo)電離子遷移有阻礙作用，單獨(dú)使用時其離子傳導(dǎo)效果不如碳納米管， 往往與碳納米管復(fù)合應(yīng)用于磷酸鐵鋰電池中。技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化效應(yīng)有望推動 CNT 大規(guī)模應(yīng)用。以往碳納米管沒有大規(guī)模普及主

10、要是由于技 術(shù)不成熟以及產(chǎn)品價格過高。1）根據(jù)鉅大鋰電數(shù)據(jù)，雖然 CNT 在正極領(lǐng)域的添加量只需要傳統(tǒng) 炭黑的 1/6 到 1/3，但其 2018 年單價是普通導(dǎo)電劑的 10 倍，過去的使用成本較高。2）從技術(shù) 上看，近幾年在國內(nèi)天奈科技等的逐步發(fā)展下，研發(fā)了單臂 CNT 等產(chǎn)品。在技術(shù)推動和規(guī)模化 下，產(chǎn)品的單位成本有望下降，有望快速應(yīng)用。三、下游需求蓬勃，碳納米管加速滲透3.1、下游市場空間大，長坡厚雪賽道CNT 下游市場主要有新能源車、消費(fèi)電池、導(dǎo)電塑料等，市場空間大。新能源車行業(yè)是其重要的 下游需求，各國政府部門戰(zhàn)略性布局新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制定相關(guān)政策，并不同程度地規(guī) 劃了對燃油車

11、的禁售時間及范圍。 各國加速推動電動車，新能源汽車市場空間廣闊。2021 年起，隨著影響逐步消散、巴黎 協(xié)定背景下全球碳配額收緊以及全球整車廠加速電動化進(jìn)程、車型供給端日趨豐富，我們預(yù) 計 2025、2030 年全球新能源汽車銷量將分別達(dá) 2468、5861 萬輛，其中國內(nèi)將分別在 2025 和 2030 年超 1300 和 2200 萬輛。全球新能源車市場進(jìn)入加速期。當(dāng)前全球新能源車迎來加速期，1）政策加速，2019 年底的歐 洲市場開啟補(bǔ)貼強(qiáng)力刺激新能源車銷量， 2020 年 9 月份中國宣布開啟碳中和、碳達(dá)峰政策， 2022 年美國有望開啟新能源車補(bǔ)貼政策，總的來看，全球重要的汽車市場的

12、中、美、歐電動 化加速。同時日本、韓國等國家也開始大力推行電動化汽車，大力發(fā)展電動車逐步成為全球 共識。2）車企陸續(xù)發(fā)布計劃龐大的電動化戰(zhàn)略。從各個車企的角度看，在 21 年以來戴姆勒、 大眾等車企均發(fā)布全新的電動化戰(zhàn)略。其中沃爾沃計劃在 2025 年實現(xiàn)全面電氣化，屆時純電 車型銷量占比將達(dá)到 50%，捷豹品牌將自 2025 年起成為一個純電動豪華品牌，這是比國家層 面的新能源車滲透率更為激進(jìn)的規(guī)劃。新能源汽車銷量推動下，動力電池需求突飛猛進(jìn)。受益新能源汽車銷量增長，我們預(yù)計 2025 年全球動力電池需求將達(dá) 1456GWh，2030 年將達(dá) 3809GWh。2021-2030 年復(fù)合增速為

13、 32%。 受碳達(dá)峰、碳中和、雙積分等因素影響，中國新能源汽車市場將保持快速增長趨勢，推動動 力電池裝機(jī)電量持續(xù)增長。我們預(yù)計 2021-2025 年中國動力電池出貨量復(fù)合增速超過 50%， 2025 年出貨量將超 800GWh。3.2、國產(chǎn)碳納米管導(dǎo)電劑迎滲透率加速期碳納米管導(dǎo)電劑迎來滲透率加速期。從長期邏輯上看，導(dǎo)電劑有著降低阻抗、提升電池循環(huán)性、 提高極片粘結(jié)強(qiáng)度等作用，是電池材料的必需品。CNT 相比傳統(tǒng)導(dǎo)電劑更能實現(xiàn)快速充放電， 提升電導(dǎo)率，改善倍率性能，且在鋰電池的熱穩(wěn)定性、能量密度、壽命性能等方面都有顯著提 升作用，是更占優(yōu)的選擇。從中期邏輯上看，三元正負(fù)極材料體系未來發(fā)展方向“

14、高鎳+硅碳” 對導(dǎo)電劑也有需求，同時磷酸鐵鋰的回暖也帶動導(dǎo)電劑單位用量的增加。從產(chǎn)業(yè)規(guī)律上看，消 費(fèi)者對快速充電技術(shù)的需求較為迫切，快充技術(shù)的發(fā)展對材料的導(dǎo)電性提出了較大的挑戰(zhàn)，優(yōu) 質(zhì)導(dǎo)電劑的應(yīng)用更為迫切。1） 從高鎳上看，從技術(shù)上隨著高鎳逐步成熟，成本上高鎳在提升能量密度的同時物料成本基 本保持穩(wěn)定，從結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上看 4680 等大圓柱的應(yīng)用有望帶動三元電池能量進(jìn)一步提升， 2022 年 2 月 19 日，特斯拉宣布已經(jīng)生產(chǎn)了 100 萬顆 4680 電池。從下游需求結(jié)構(gòu)上看， 傾向于三元高鎳的歐美市場的增長有望拉動行業(yè)的增長。2） 從硅碳負(fù)極上看，其滲透率目前較低，硅碳負(fù)極主要是解決了負(fù)極容

15、量低的問題，硅材料 的質(zhì)量比容量最高可達(dá) 4200mAh/g，遠(yuǎn)大于碳材料的 372mAh/g。但是引入了容量高的硅 元素，在導(dǎo)電性上自熱沒有碳元素高，對于導(dǎo)電劑的需求更為迫切，硅碳負(fù)極市場前期發(fā) 展較慢，目前迎來了產(chǎn)業(yè)爆發(fā)初期。貝特瑞為代表的企業(yè)進(jìn)入了資本開支周期，貝特瑞在 2022 年 2 月公告，預(yù)計投資 50 億元于 2028 年前實現(xiàn)年產(chǎn) 4 萬噸硅基負(fù)極材料產(chǎn)能全面 達(dá)產(chǎn)，其中 2023 年 12 月底前建成投產(chǎn)年產(chǎn) 1.5 萬噸硅基負(fù)極材料產(chǎn)能。3） 從需求結(jié)構(gòu)上看，由于磷酸鐵鋰相比三元材料的電導(dǎo)率更低，磷酸鐵鋰在實現(xiàn)同樣的導(dǎo)電 性能時對導(dǎo)電劑的需求更為迫切，在 CTP 等技術(shù)的

16、帶動下，磷酸鐵鋰的需求占比不斷提 升，有望帶動 CNT 用量的提升。 4） 從產(chǎn)業(yè)規(guī)律上看，消費(fèi)者當(dāng)前對于快充技術(shù)需求較為迫切。新能源車快充性能可通過增加 充放電倍率、提升整車電壓平臺等級、以及兩者兼用獲得。增加充放電倍率是需要材料通 過改性提升導(dǎo)電性，而導(dǎo)電劑的應(yīng)用也是其中一種方式。 2021 年市場上導(dǎo)電劑仍以常規(guī)的導(dǎo)電炭黑等為主，CNT 在導(dǎo)電劑中占比大約在 21%，在長 期邏輯和中期邏輯的共振下，有望滲透率快速提升。根據(jù)公司債券募集說明書，GGII 預(yù) 計到 2025 年中國新型導(dǎo)電劑市場占比將達(dá) 57%，其中碳納米管導(dǎo)電劑占比將達(dá) 55%。國產(chǎn)廠商受益 CNT 滲透率提升浪潮。以往全

17、球主要是傳統(tǒng)導(dǎo)電劑的市場，主流企業(yè)為美國 Cabot、 瑞士 TIMCAL、日本獅王、日本電氣化學(xué)和日本昭和電工等，使中國鋰電池企業(yè)在導(dǎo)電劑方面長 期處于依賴進(jìn)口的狀態(tài)。天奈科技作為最早通過導(dǎo)電漿料將碳納米管導(dǎo)入鋰電池的企業(yè)之一， 近年來一直致力于碳納米管導(dǎo)電劑在鋰電池應(yīng)用的推廣。隨著碳納米管生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)以 及規(guī)?；渥鳛樾滦蛯?dǎo)電劑的優(yōu)勢開始逐步體現(xiàn)，并開始被眾多鋰電池廠商所接受，改變了 鋰電池導(dǎo)電劑依賴進(jìn)口的局面。我國鋰電池導(dǎo)電劑市場的國產(chǎn)化率已經(jīng)由 2014 年的 12.9%提升 2019 年的 38.9%，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步提升的趨勢。依托于碳納米管在鋰電池領(lǐng)域作為導(dǎo)電劑的優(yōu)異性能，碳

18、納米管導(dǎo)電漿料行業(yè)未來復(fù)合增速高。 根據(jù)統(tǒng)計，2020 年全球鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量為 8.9 萬噸，同比增長 50.8%，起點(diǎn)研究院預(yù)計到 2025 年碳納米導(dǎo)管電漿料需求量將達(dá) 59.6 萬噸。從市場規(guī)模上看， 2020 年全球市場規(guī)模為 34.7 億元，同比增長 47%，預(yù)計到 2025 年為 202.6 億元。根據(jù) GGII 的 數(shù)據(jù)，2021 年中國碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量為 7.8 萬噸，2025 年中國碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量 將突破 32 萬噸。四、技術(shù)驅(qū)動成長，龍頭地位不斷夯實4.1、產(chǎn)品不斷迭代，滿足客戶需求產(chǎn)品不斷迭代，性能更加優(yōu)異。公司采用納米聚團(tuán)流化床宏量制備碳納

19、米管技術(shù)工藝，第二代 碳納米管產(chǎn)品的相關(guān)性能已經(jīng)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，第三代產(chǎn)品在第二代的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提升 了碳納米管的長徑比，并提升了其導(dǎo)電性能。公司自主研發(fā)粉體分散加工工藝，將碳納米管通過漿料形式導(dǎo)入鋰電池，實現(xiàn)商業(yè)及產(chǎn)業(yè)化。 碳納米管粉體直接作為導(dǎo)電劑應(yīng)用于鋰電池，其在鋰電池電極材料中沒有有效地分散開，處于 聚團(tuán)狀態(tài)，使導(dǎo)電效果不及預(yù)期。針對此應(yīng)用難題，公司相關(guān)研發(fā)人員進(jìn)行了大量的研發(fā)實驗， 為制備出相應(yīng)的碳納米管合格分散漿料，使用了包括高速分散機(jī)、膠體磨、均質(zhì)機(jī)、超聲設(shè)備 等多種分散設(shè)備，最終成功遴選出合適的分散劑、分散方法和設(shè)備，將碳納米管通過漿料形式 導(dǎo)入鋰電池，并實現(xiàn)商業(yè)化及產(chǎn)業(yè)化

20、。公司實現(xiàn)了由第一代到第三代碳納米管產(chǎn)品的技術(shù)突破， 并保持了行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)性能指標(biāo)水平，推動了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。碳納米管產(chǎn)品的長徑比、碳純度兩個影響碳納米管的核心直接決定了碳納米管的導(dǎo)電性能。同 行業(yè)公司技術(shù)情況對比來看，天奈科技的第二代及第三代碳納米管產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)指標(biāo)處于行業(yè) 領(lǐng)先水平，產(chǎn)品性能具備競爭優(yōu)勢。公司產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定性、一致性及持續(xù)供貨能力通過驗證， 形成優(yōu)質(zhì)客戶群壁壘。公司產(chǎn)品緊跟市場需求，目前已研發(fā)三代碳納米管產(chǎn)品，滿足不同客戶需求，并秉承每 2 年或 3 年推出新一代產(chǎn)品的研發(fā)策略，持續(xù)開發(fā)新的產(chǎn)品以適應(yīng)下游市場的技術(shù)發(fā)展方向。4.2、布局上游增添成本優(yōu)勢公司成本結(jié)構(gòu)以原材料為主，原材料支出占比較大。公司采購原材料主要為 NMP、丙烯、分散 劑、液氮等，其中 NMP 占比較大，公司 2021 年的原材料采購成本占主營業(yè)務(wù)成本的 80.69%。為 有效應(yīng)對主要原材料 NMP 價格波動風(fēng)險，公司 20