鋰電導(dǎo)電劑行業(yè)市場分析報告

鋰電導(dǎo)電劑行業(yè)市場分析報告2022年7月目錄一、吐故而納新，鋰電導(dǎo)電劑體系迎蝶變...........................................................................6（一）鋰電導(dǎo)電劑：鋰電關(guān)鍵輔材，用于提升正負極導(dǎo)電性能...............................6（二）新型導(dǎo)電劑傳統(tǒng)導(dǎo)電劑：多維度下綜合對比..............................................7（三）行業(yè)趨勢：從單一化走向多元化.......................................................................8二、導(dǎo)電炭黑：行業(yè)整體供不應(yīng)求，國產(chǎn)替代進行時.....................................................（一）導(dǎo)電炭黑：應(yīng)用于導(dǎo)電劑領(lǐng)域的中高端特種炭黑.........................................（二）鋰電用導(dǎo)電炭黑：產(chǎn)品差異化顯著，性能差距較大.....................................13（三）國產(chǎn)替代：供需失衡下國產(chǎn)炭黑企業(yè)迎來國產(chǎn)替代黃金窗口期..................14（四）市場需求：2025年接近6萬噸，CAGR為23.4%.........................................15（五）相關(guān)標的.............................................................................................................161、黑貓股份...............................................................................................................16三、碳納米管：新型導(dǎo)電劑加速滲透時.............................................................................18（一）碳納米管：導(dǎo)電劑新星，滲透率加速.............................................................18（二）單壁碳納米管：國產(chǎn)化在即，適配硅基負極.................................................19（三）發(fā)展趨勢：短期看鐵鋰回潮，長期看高鎳三元、硅基負極“提速...........20（四）生產(chǎn)工藝：催化劑、純化、分散是關(guān)鍵.........................................................22（五）市場格局：天奈科技龍頭地位穩(wěn)固.................................................................24（六）市場空間測算：小賽道孕育大空間，2025年市場空間近300億.................25（七）相關(guān)標的.............................................................................................................271、天奈科技：全球碳納米管龍頭，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展...............................................272、道氏技術(shù)：比亞迪增資入股，完成碳材料資產(chǎn)整合.......................................29一、吐故而納新，鋰電導(dǎo)電劑體系迎蝶變（一）鋰電導(dǎo)電劑：鋰電關(guān)鍵輔材，用于提升正負極導(dǎo)電性能導(dǎo)電劑是鋰離子電池關(guān)鍵輔材，對改善電池導(dǎo)電性能、容量發(fā)揮、倍率性能、循環(huán)性能有著重要的作用。由于大部分正極材料活性物質(zhì)導(dǎo)電性差，內(nèi)阻較大，因此需要導(dǎo)電劑構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)以提高電極材料活性物質(zhì)與集流體之間的導(dǎo)電性，目前導(dǎo)電劑主要應(yīng)用在正極極片上，未來隨著硅基負極加速滲透，導(dǎo)電劑在負極極片應(yīng)用將提速。此外，導(dǎo)電劑也可以提高極片加工性，促進電解液對極片的浸潤，有效地提高鋰離子在電極材料中的遷移速率，降低極化，從而提高電極的充放電效率和使用壽命。正極：主要提升正極材料的導(dǎo)電性能。鋰電子正極材料導(dǎo)電性能較差，需要通過添加一定比例的導(dǎo)電劑保證導(dǎo)電物質(zhì)填充滿正極材料活性物質(zhì)之間的空隙，以形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)提升正極材料的導(dǎo)電性能。負極：主要削弱負極材料的膨脹性，提高循環(huán)壽命。負極材料導(dǎo)電性能雖好，但在多次充放電過程中，鋰電子不斷的嵌入與脫落會引起石墨顆粒體積的膨脹和收縮導(dǎo)致石墨顆粒間隙越來越大，降低導(dǎo)電性能，部分甚至?xí)撾x電極，降低鋰電子電池容量。而加入導(dǎo)電劑，可以改善負極表面性能，保持電池導(dǎo)電性。圖表1導(dǎo)電劑在正、負極的作用圖表2正負極材料活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑微觀結(jié)構(gòu)圖資料來源：德方納米招股說明書導(dǎo)電劑占電池成本約1%，成本敏感度低，下游接受度高。由于導(dǎo)電劑在鋰電池成本占比不高，價格敏感性較弱，因此盡管新型導(dǎo)電劑成本相較于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑高，但新型導(dǎo)電劑對于鋰電池能量密度、快充等性能的提升較為顯著，因此鋰電池廠商接受程度較高，成本或并非第一考量因素。6圖表32022年NCM523動力電池成本結(jié)構(gòu)圖1%3%10%2%正極材料7%負極材料隔膜電解液4%鋁箔銅箔5%正極導(dǎo)電劑（AB）68%其他資料來源：，市場研究部測算（二）新型導(dǎo)電劑vs傳統(tǒng)導(dǎo)電劑：多維度下綜合對比VGCF碳納米管以及石墨烯等。其中，炭黑類、導(dǎo)電石墨類和VGCF屬于傳統(tǒng)的導(dǎo)電劑；碳納米管和石墨烯屬于新型導(dǎo)電劑材料。導(dǎo)電炭黑：呈鏈狀或葡萄狀，具有較高的比表面積。炭黑可與活性材料形成點對點接觸導(dǎo)電材料，但導(dǎo)電性能相對一般且依賴進口，目前導(dǎo)電炭黑主要分為導(dǎo)電炭黑、超導(dǎo)炭黑（乙炔黑、SuperP具有良好的電子導(dǎo)電性。纖維結(jié)構(gòu)能夠與活性材料點對線接觸，在電極活性材料中形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，充當“導(dǎo)線”的作用，有利于提高電池容量、倍率性能、電池循環(huán)壽命、降低電池界面阻抗等。石墨烯：具有片狀二維結(jié)構(gòu)，與活性物質(zhì)形成點對面接觸，可以最大化的發(fā)揮導(dǎo)電劑的作用，減少導(dǎo)電劑的用量，從而增大活性物質(zhì)比例，提升鋰電池容量。在加入量較小的情況下，石墨烯能夠更好地形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，效果遠好于導(dǎo)電炭黑。導(dǎo)電石墨：石墨導(dǎo)電劑為顆粒度更小的人造石墨，孔隙和比表面積更加發(fā)達，可與活性材料形成點對點接觸，有利于改善極片顆粒的壓實密度以及提高離子和電子電導(dǎo)率，同事用于負極可提高負極容量。圖表4常用導(dǎo)電劑分類2018年粉體價格

導(dǎo)電劑優(yōu)點缺點EIS阻抗（Ω）

（萬元噸）碳納米管導(dǎo)電劑量密度和循環(huán)壽命性能需要預(yù)分散、價格較高45-5549.40炭黑類導(dǎo)電劑SP價格便宜，經(jīng)濟性高5.0-6.5100.007圖表4常用導(dǎo)電劑分類科琴黑鋰電池價格貴，分散難、全依賴進口/87.50乙炔黑吸液性較好，有助提升循環(huán)壽命/--要依賴進口導(dǎo)電石墨類導(dǎo)電劑添加量較大，主要依賴進口14-16--石墨烯導(dǎo)電劑40-50286.20

壓實性能用相對局限資料來源：天奈科技招股說明書，市場研究部需求分層下，新型導(dǎo)電劑強調(diào)對于性能的提升，傳統(tǒng)導(dǎo)電劑追求性價比的極致。圖表5不同導(dǎo)電劑性能對比資料來源：德方納米招股書，市場研究部（三）行業(yè)趨勢：從單一化走向多元化我們認為國內(nèi)鋰電池導(dǎo)電劑體系將經(jīng)歷三個階段：1）第一階段：導(dǎo)電炭黑為主流，進口依賴程度高：早期鋰離子電池對于性能的要求低，技術(shù)迭代慢，傳統(tǒng)石墨及炭黑導(dǎo)電劑由于相關(guān)技術(shù)已經(jīng)較為完善，價格低廉，被廣泛應(yīng)用于鋰電領(lǐng)域，能夠適配原有電化學(xué)體系，但長期依賴海外企業(yè)，我們認為主要是以下兩方面原因：1）2020年以前鋰電市場增速不高，市場空間較小，全球?qū)щ娞亢诠┙o過8能優(yōu)，國內(nèi)企業(yè)布局較慢。2技、三順納米、青島昊鑫等）突破碳納米管宏量生產(chǎn)技術(shù)，同時動力市場對鋰離子電池性能要求（能量密度、循環(huán)壽命、快充性能等）愈發(fā)嚴苛，新型導(dǎo)電劑憑借其更好的導(dǎo)電性能開始逐步滲透市場，導(dǎo)電劑開啟國產(chǎn)替代浪潮。3）第三階段：導(dǎo)電炭黑開啟國產(chǎn)替代，導(dǎo)電劑從單一化走向多元化：2021年下游市場需求大爆發(fā)，全球?qū)щ娞亢诠┎粦?yīng)求給予國內(nèi)企業(yè)國產(chǎn)化替代黃金窗口期，同時碳納米管持續(xù)降本、下游認可度提升，滲透率持續(xù)穩(wěn)步攀升。我們認為新型導(dǎo)電劑與傳統(tǒng)導(dǎo)電劑并非絕對對立的關(guān)系，而是高度協(xié)同統(tǒng)一的關(guān)系，未來的導(dǎo)電劑體系將會是多元復(fù)合的。由于不同的導(dǎo)電劑各自在成本、導(dǎo)電性能、吸液性能等方面具備優(yōu)勢，同時不同導(dǎo)電劑復(fù)合使用所構(gòu)建的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更密集、更完整、有效降低導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)接觸不充分的概率，起到相互補充、相互協(xié)同的作用，因此我們判斷未來導(dǎo)電劑體系將朝著多元復(fù)合化方向演繹。圖表6復(fù)盤導(dǎo)電劑行業(yè)三個發(fā)展階段資料來源：市場研究部整理傳統(tǒng)導(dǎo)電劑仍為主流，新型導(dǎo)電劑滲透率穩(wěn)步提升。目前以炭黑、導(dǎo)電石墨為代表的常規(guī)導(dǎo)電劑在中國已應(yīng)用多年，電池企業(yè)應(yīng)用已相當成熟，加之常規(guī)類導(dǎo)電劑分散相對簡GGII數(shù)據(jù)顯示，2020年炭黑占比約72%下降、性價比凸顯，逐漸受到電池廠的青睞，2020年滲透率約21%2025年傳統(tǒng)導(dǎo)電劑與新型導(dǎo)電劑將呈現(xiàn)五五開的局面。9圖表7不同導(dǎo)電劑阻抗對比（Ω）圖表8導(dǎo)電劑滲透率變化趨勢350100%286.230090%25080%20070%其他石墨烯碳納米管導(dǎo)電石墨炭黑15087.510049.455.343.250.422.8030%60%50%40%20%10%201620172018201920202021E資料來源：天奈科技招股書，市場研究部資料來源：GGII，市場研究部導(dǎo)電劑國產(chǎn)替代趨勢加速。）導(dǎo)電炭黑開啟國產(chǎn)化趨勢：2020年前SP、科琴黑、乙炔黑等導(dǎo)電炭黑主要從國外進口，國產(chǎn)企業(yè)雖有布局但產(chǎn)品綜合性價比不及海外，2021年以來全球新能源汽車加速滲透背景下帶來導(dǎo)電炭黑國產(chǎn)化機遇，部分傳統(tǒng)炭黑企業(yè)實現(xiàn)導(dǎo)致成本不斷下探、其優(yōu)異的導(dǎo)電性能受到下游青睞，國內(nèi)企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先、具備先發(fā)優(yōu)勢。因此近年來導(dǎo)電劑國產(chǎn)替代的趨勢越發(fā)明顯，碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量也在逐年攀年國內(nèi)導(dǎo)電劑國產(chǎn)化率達31.2%202250%以上。圖表92014-2018年中國鋰電池導(dǎo)電劑國產(chǎn)化率變化圖表102016-2025年中國CNT導(dǎo)電漿料出貨量分析及情況預(yù)測（萬噸，）進口導(dǎo)電劑國產(chǎn)導(dǎo)電劑35.0100.0%

出貨量（萬噸）同比增長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資料來源：GGII，市場研究部資料來源：GGII，市場研究部二、導(dǎo)電炭黑：行業(yè)整體供不應(yīng)求，國產(chǎn)替代進行時（一）導(dǎo)電炭黑：應(yīng)用于導(dǎo)電劑領(lǐng)域的中高端特種炭黑炭黑的主要成分是碳，其基本粒子尺寸在10--100nm之間，因此具有優(yōu)良的橡膠補強、著色、導(dǎo)電或抗靜電以及紫外線吸收功能，是人類最早開發(fā)和應(yīng)用的納米級材料。炭黑是由烴類化合物（液態(tài)或氣態(tài)）經(jīng)不完全燃燒或熱裂解生成的，主要由碳元素組成，以近似于球體的膠體粒子及具有膠體大小的聚集體形式存在。炭黑的外觀為黑色粉末。圖表炭黑結(jié)構(gòu)性能變化圖資料來源：聯(lián)科科技招股書炭黑下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，導(dǎo)電炭黑即炭黑在導(dǎo)電劑領(lǐng)域應(yīng)用。炭黑是橡膠補強填充劑，是僅次于生膠的第二位橡膠原材料。炭黑也作為著色劑、紫外線屏蔽劑、抗靜電劑或?qū)щ妱?，廣泛應(yīng)用于塑料、化纖、油墨、涂料、電子元器件、皮革化工和干電池等很多行業(yè)制品中。炭黑還可用于冶金及炭素行業(yè)內(nèi)，作為高純碳材料。炭黑按照用途可以分為兩大類，即橡膠炭黑和特種炭黑，而導(dǎo)電炭黑即炭黑在導(dǎo)電劑領(lǐng)域應(yīng)用。圖表12炭黑產(chǎn)品分類及應(yīng)用資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，市場研究部原材料煤焦油等成本占82022年中國導(dǎo)電炭黑煤焦油等原材料成本占比達到80.5%2021廠雙控政策下開工率低迷，導(dǎo)致焦油供需緊張，煤焦油價格全年上漲61.46%。圖表13導(dǎo)電炭黑成本結(jié)構(gòu)拆分2%1%

1%6%10%80%資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，市場研究部下游應(yīng)用市場豐富，國內(nèi)外上游原材料存在差異。從上游原材料看，國內(nèi)炭黑上游以煤是僅次于生膠的第二位橡膠原材料，同時炭黑可作為著色劑、紫外光屏蔽劑、抗靜電劑或?qū)щ妱?，廣泛應(yīng)用于塑料、化纖、油墨、涂料、電子元器件、皮革化工和干電池等很多行業(yè)，炭黑作為高純碳材料還可以用于冶金及碳素材料行業(yè)中。圖表14炭黑產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，市場研究部炭黑生產(chǎn)過程就是在高溫作用下發(fā)生烴類的裂解，生成炭和氫氣。目前常用的炭黑制備方法包括爐法、槽法、熱裂法和乙炔法四類，其中最常用的導(dǎo)電碳黑P（簡稱SP）主要通過爐法制備，導(dǎo)電炭黑主流生產(chǎn)工藝主要為爐法工藝及乙炔裂解法。爐法炭黑：將燃料、添加劑和熱空氣一道輸送至反應(yīng)爐燃燒段進行燃燒，形成溫度極高的燃燒氣焰。高溫燃燒氣焰經(jīng)過反應(yīng)爐喉管段時，在氣流中通入霧化的熱原料油。霧化的原料油和高溫燃燒氣焰混合并通入反應(yīng)爐的反應(yīng)段，熱裂解生成炭黑。爐法主要在于設(shè)備和工藝控制的knowhow。(工藝參數(shù)）乙炔炭黑：以乙炔為原料，在裂解爐中隔絕空氣裂解生成乙炔炭黑和氫氣，主要用于制造導(dǎo)電聚合物和電池。圖表15爐法炭黑工藝流程圖圖表16乙炔法炭黑工藝圖資料來源：聯(lián)科科技招股書，市場研究部資料來源：市場研究部整理（二）鋰電用導(dǎo)電炭黑：產(chǎn)品差異化顯著，性能差距較大低比表面積、高吸油值、低金屬離子含量是導(dǎo)電碳黑成功應(yīng)用的核心技術(shù)指標。粒徑及比表面積：炭黑粒徑表示碳黑原生粒徑，比表面積是指單位質(zhì)量或單位體積有利于電解質(zhì)的吸附而提高離子電導(dǎo)率。支鏈結(jié)構(gòu)：支鏈結(jié)構(gòu)能夠與活性材料形成鏈式導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，增加導(dǎo)電接觸點，有助于提高材料的電子導(dǎo)電率。DBPDBP（鄰苯二甲酸二丁酯）吸收值來測量。但過多又會減弱導(dǎo)電性能。金屬離子含量：金屬離子含量過高會導(dǎo)致電池自放電現(xiàn)象，影響安全性能，一般鋰電用導(dǎo)電炭黑金屬離子含量要求較高，一般需小于10ppm。目前國內(nèi)鋰離子電池導(dǎo)電劑仍以傳統(tǒng)導(dǎo)電劑導(dǎo)電炭黑為主，其中產(chǎn)品為市場主流。SP科琴黑：只需要極低的添加量就可以達到高導(dǎo)電性，與其他用于電池的導(dǎo)電炭黑相比較，科琴黑具有獨特的支鏈狀形態(tài)，導(dǎo)電體導(dǎo)電接觸點多，支鏈形成較多導(dǎo)電通路，因而只需很少的添加量即可達到極高的導(dǎo)電率（其他碳黑多為圓球狀或片狀，99%以上的乙炔,經(jīng)連續(xù)熱解后得到的炭黑。將反應(yīng)爐內(nèi)部升溫至乙炔分解起始溫度800℃以上后導(dǎo)入乙炔開始進行熱分解。反應(yīng)溫度應(yīng)保持在左右。爐內(nèi)溫度可通過反應(yīng)爐外筒水冷夾套進行控制。圖表17不同鋰電用導(dǎo)電炭黑牌號產(chǎn)品對比炭黑導(dǎo)電劑優(yōu)點缺點導(dǎo)電性能相對較差，添加量大，降低正極活性物質(zhì)占比，全依賴進口SuperP價格便宜，經(jīng)濟性高科琴黑池價格貴，分散難、全依賴進口乙炔黑吸液性較好，有助提升循環(huán)壽命價格較貴，影響極片壓實性能，主要依賴進口資料來源：鋰電產(chǎn)業(yè)通，市場研究部圖表18主流鋰電用導(dǎo)電炭黑性能對比制備工藝材料名稱典型生產(chǎn)商純度比表面分散性吸液性益瑞石高60好好爐法科琴黑日本LION高400-1000差好普通導(dǎo)電碳黑國產(chǎn)低200-400好好乙炔熱解法乙炔碳黑焦作和興、極高60-70好好資料來源：各公司官網(wǎng)，市場研究部（三）國產(chǎn)替代：供需失衡下國產(chǎn)炭黑企業(yè)迎來國產(chǎn)替代黃金窗口期21年以來行業(yè)供需緊張，為國產(chǎn)替代打開窗口期。由于海外企業(yè)擴產(chǎn)意愿弱、進度慢，21年隨著儲能、動力市場的高速增長帶動下，鋰電用導(dǎo)電炭黑供不應(yīng)求，預(yù)計隨著新能源汽車及儲能需求的持續(xù)高增，導(dǎo)電炭黑緊缺程度將不斷加劇，為國內(nèi)企業(yè)轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了最佳的窗口期，看好國內(nèi)企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)能突破實現(xiàn)國產(chǎn)替代。圖表192021年以來國內(nèi)新能源汽車市場呈井噴式增長（單位：輛）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月資料來源：中汽協(xié)，市場研究部海外擴產(chǎn)難度大、速度慢&原油價格上漲背景下國內(nèi)外炭黑成本剪刀差拉大。一方面，由于全球大環(huán)境的不確定性以及嚴苛的環(huán)保政策限制下，海外導(dǎo)電炭黑企業(yè)擴產(chǎn)保守；同時短期原油價格高企背景下，海外炭黑價格迅速上漲，需求有向國內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢；另2022年初收購日本東海炭素天津工廠，計劃對原有產(chǎn)線改造升級，預(yù)計2024年初完成具備1.5萬噸鋰電用導(dǎo)電炭黑產(chǎn)能，為國產(chǎn)化打開空間。（四）市場需求：2025年接近6萬噸，CAGR為23.4%測算關(guān)鍵假設(shè)：1）三元鐵鋰正極占比維持；2）三元鐵鋰正極單耗分別為1800/2500噸；3）導(dǎo)電炭黑添加比例3%；4）預(yù)計到2025年炭黑滲透率降低至；2025年全球?qū)щ娞亢谛枨罅考s5.8423.4%，我們認為國內(nèi)具備強產(chǎn)品力及產(chǎn)能快速擴張能力的企業(yè)有望在本輪導(dǎo)電炭黑國產(chǎn)替代中享受先發(fā)優(yōu)勢。圖表20全球鋰電用導(dǎo)電炭黑市場需求測算項目2020A2021A2022E2023E2025E動力（GWh）1522974466131,040國內(nèi)62149238334586海外91148207280455消費（GWh）75828893105儲能（GWh）275080130250其他（GWh）2128354565產(chǎn)裝比120%120%120%120%120%鋰電池產(chǎn)量（GWh）3305487781,0581,752三元正極占比60%45%40%40%40%鐵鋰正極占比40%55%60%60%60%三元正極單耗（噸/GWh）18001800180018001800鐵鋰正極單耗（噸/GWh）25002500250025002500導(dǎo)電炭黑添加比例3.0%3.0%3.0%3.0%3.0%導(dǎo)電炭黑滲透率75.0%70.0%65.0%60.0%50.0%單導(dǎo)電炭黑用量（噸）4746434033全球?qū)щ娞亢谛枨罅浚ㄈf噸）1.542.523.374.235.84同比增長63%34%25%17%資料來源：中汽協(xié)，，市場研究部測算（五）相關(guān)標的我們認為傳統(tǒng)炭黑企業(yè)具備轉(zhuǎn)型中高端鋰電用導(dǎo)電炭黑所需的技術(shù)、人才、工藝、設(shè)備know-how，能夠依托于主業(yè)實現(xiàn)鋰電用導(dǎo)電國產(chǎn)化替代布局，填補國內(nèi)市場的空缺，建議關(guān)注受益于供不應(yīng)求背景下導(dǎo)電炭黑國產(chǎn)化先鋒：黑貓股份。1、黑貓股份2019年年末，我國炭黑產(chǎn)能約769萬噸，其中特種炭黑僅為30.25萬噸；在低端炭黑產(chǎn)品市場，同質(zhì)化嚴重、市場競爭激烈，行業(yè)利潤空間有限，而在中高端產(chǎn)品市場，高性能炭黑（如綠利潤水平。2019年黑貓股份以17%市占率坐擁龍頭，近5年產(chǎn)量均超90萬噸，其余國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)量均不超過45萬噸。圖表212018年中國炭黑市場格局（產(chǎn)量）圖表222019年中國炭黑市場格局（產(chǎn)量）黑貓股份39%卡博特17%17%黑貓股份37%卡博特龍星化工龍星化工山西安侖化工

山西安侖化工9%

9%永東股份

永東股份僅能科技

僅能科技山西三強

山西三強8%蘇州寶化8%蘇州寶化山東貝斯特

山東貝斯特青島博奧炭黑其他5%青島博奧炭黑6%2%3%5%其他3%6%3%3%4%3%4%4%5%資料來源：聯(lián)科科技招股書，市場研究部資料來源：聯(lián)科科技招股書，市場研究部2021年12月17日調(diào)研信息公告，公司一直對標中高端導(dǎo)電炭黑進行研究，主要通過兩個路徑：一是青島研究院聚焦于通過后處理的方式生產(chǎn)出高端特種炭黑，二是通過股份公司專家委員會研發(fā)的新型油爐法工藝產(chǎn)出導(dǎo)電炭黑。目前正在對工藝進行不斷優(yōu)化，完成論證后將盡快推進131司目前在售導(dǎo)電炭黑產(chǎn)品主要應(yīng)用于電纜屏蔽料和導(dǎo)電色母等領(lǐng)域。三、碳納米管：新型導(dǎo)電劑加速滲透時（一）碳納米管：導(dǎo)電劑新星，滲透率加速碳納米管原材料主要為NMP、分散劑、丙烯等，與正負極等材料制備鋰電池。NMP、成本占材料成本比重超80%。碳納米管與正負極材料、電解液、隔膜等制備鋰電池，鋰電池按其用途可劃分為動力鋰圖表23碳納米管產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：天奈科技招股說明書，市場研究部圖表24碳納米管性能優(yōu)勢項目性能優(yōu)勢力學(xué)性能具有極高的強度和韌性。按理論計算，碳納米管的強度可為鋼的100倍，而密度只有鋼的1/6。當外部施加巨大壓力時，碳納米管會發(fā)生彎曲，打卷絞結(jié)的情況，但是不會斷裂，當外力釋放后，碳納米管又將恢復(fù)原狀。電學(xué)性能電子通過碳納米管時不會產(chǎn)生熱量。因此能量損失微小，其導(dǎo)電性能優(yōu)于常規(guī)導(dǎo)電材料。熱學(xué)性能其理論導(dǎo)熱效率約為自然界最好導(dǎo)熱材料金剛石的3-6倍?；瘜W(xué)穩(wěn)定性氧化性能，可以應(yīng)用于航天、航空、國防、軍工等領(lǐng)域。資料來源：天奈科技招股說明書，市場研究部碳純度、長徑比是決定碳納米管導(dǎo)電性能的核心指標。目前行業(yè)內(nèi)一般采用化學(xué)氣相沉積法制造碳納米管，該方法溫度較低且易于控制，產(chǎn)品產(chǎn)量及碳純度高。碳納米管管徑圖表25生產(chǎn)碳納米管方法對比方法電弧放電法化學(xué)氣相沉積激光蒸發(fā)法過程在兩根相距幾毫米的石磨棒之間，在有/沒有基體的烤箱中加熱到在大電流下，碳蒸發(fā)并形成熱的等1000離子體成碳納米管成碳納米管典型產(chǎn)量30-90%50-100%可達70%單壁碳納米管直徑0.6-1.4nm的短管單個管直接0.6-2nm的長管管束長管束（5-20為1-2nm多壁碳納米管內(nèi)徑1-3nm，外徑10nm外徑為10至240納米的長管短管顯著的變化生產(chǎn)商業(yè)上最先進的方法，易于擴大規(guī)大量凈化模，產(chǎn)量高，質(zhì)量易于控制是很好反應(yīng)過程易于控制，反應(yīng)溫度相對優(yōu)點碳納米管管直、壁薄、結(jié)晶度高較低，產(chǎn)品純度較高，成本低，產(chǎn)可連續(xù)操作、產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好量高，適用性強缺點純度低，產(chǎn)率低，成本高，且電弧放電過程難以控制，難以工業(yè)化粗產(chǎn)品中結(jié)晶度較低產(chǎn)量低、成本高、難以工業(yè)化生產(chǎn)資料來源：天奈科技招股說明書，OCSiAl官網(wǎng)，市場研究部（二）單壁碳納米管：國產(chǎn)化在即，適配硅基負極單壁碳納米管性能優(yōu)異，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化在即。多壁碳納米管則可視為多層石墨烯片無縫卷起成管狀，即單壁碳納米管的同心排列，而單壁碳納米管可被視為單層石墨烯片卷起來形成的無縫空心圓柱筒，根據(jù)空間的螺旋特征表現(xiàn)除金屬或半導(dǎo)體性能，金屬特性的單壁碳納米管電流密度比銅等金屬的電流密度大1000納米管只需添加0.002%-0.1%OCSiAl可以量90中科院成都有機所等企業(yè)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)實驗室制品，產(chǎn)業(yè)化進度加速。圖表26國內(nèi)碳納米管企業(yè)單壁碳納米管進展良好公司單壁管進度天奈科技截至2021年末，公司單雙壁碳納米管制備工藝及設(shè)備研究開發(fā)已經(jīng)進入中試階段道氏技術(shù)截至2021年末，目前公司第五代單壁管產(chǎn)品已完成實驗室樣品制備中科院成都有機所目前官網(wǎng)已具備單壁碳納米管試劑樣品資料來源：各公司公告，市場研究部單壁CNT相較于多壁CNT具備以下性能優(yōu)勢：導(dǎo)電性能更強：由于單壁CNT具有更高的長徑比，導(dǎo)電性能更加優(yōu)異；CNT添加量僅需0.1%發(fā)揮出同樣甚至更好的導(dǎo)電效果；安全性更好：單壁與多壁或?qū)щ娞亢谙啾扔懈哌_2倍的附著力，安全性更好。提升硅基負極電池循環(huán)壽命：硅基負極導(dǎo)電性弱，配合單壁碳管能夠完美彌補其不足，顯著提升循環(huán)壽命。圖表27單壁管性能優(yōu)勢圖表28單壁管能夠提升循環(huán)壽命資料來源：TUBALL官網(wǎng)，市場研究部資料來源：TUBALL官網(wǎng)，市場研究部圖表29單壁多壁碳納米管視圖及性能對比類別/參數(shù)單壁碳納米管多壁碳納米管模擬結(jié)構(gòu)示意圖透射電子顯微鏡圖（TEM圖）典型管徑值1-2nm7-100nm典型長度值可達1mm可達1mm長徑比高達1000050-4000彈性模量1000-3000GPa300-1000GPa抗拉強度50-100GPa10-50GPa300K時導(dǎo)熱系數(shù)3000-6000W/(m*k)2000-3000W/(m*k)作為防靜電添加劑的最低工作劑量0.01%0.50%資料來源：天奈科技招股說明書，OCSiAl官網(wǎng)，市場研究部”3烯與分散溶劑等其他原材料混合攪拌、研磨制成，適配磷酸鐵鋰鋰電池性能更好。今年磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量自5月就已超過三元電池產(chǎn)量，磷酸鐵鋰裝車量自7月超過三元電池裝車量，短期鐵鋰回潮帶動石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料及碳納米管滲透率。圖表30國內(nèi)磷酸鐵鋰及三元電池產(chǎn)量趨勢（單位：圖表31國內(nèi)磷酸鐵鋰及三元電池裝車量趨勢（單位：GWh）GWh）磷酸鐵鋰電池三元電池磷酸鐵鋰電池三元電池5500資料來源：GGII，市場研究部資料來源：GGII，市場研究部其中主要載體三元動力電池的新型導(dǎo)電劑主要為碳納米管導(dǎo)電漿料。高鎳三元硅負極理論能量密度高達4200mAh/g，是已知用于做負極材料理論比容最高的材料，但CNT不僅可以彌補硅基負極導(dǎo)電性不足，還可以在硅顆粒之間建立高度導(dǎo)電和持久連接，即使硅負極顆粒體積膨脹并開始出現(xiàn)裂縫，這些顆粒仍可通過保持良好連接，防止負極材料破裂。圖表322014-2023年中國動力鋰電池用導(dǎo)電劑滲透率情況（GWh）100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%201420152016201720182019E2020F2021F2022F2023F炭黑導(dǎo)電石墨CNT石墨烯其他資料來源：GGII，市場研究部碳納米管已在中高端數(shù)碼鋰電池中廣泛使用，有望向低端市場滲透。目前除低端鋰電市場仍在使用傳統(tǒng)炭黑類導(dǎo)電劑，超過90%的中高端數(shù)碼鋰電池企業(yè)已使用碳納米管，如比亞迪、比克、力神、卓能等數(shù)碼巨頭。隨著碳納米管成本的不斷下探，低端市場碳納米管滲透率有望上升。圖表332014-2023年全球數(shù)碼電池市場規(guī)模分析及預(yù)圖表342014-2023年中國數(shù)碼電池市場規(guī)模分析及預(yù)測測10020%需求量（）增速（）需求量（）增速（）010%-10%-20%016%14%12%10%-2%-4%資料來源：GGII，市場研究部資料來源：GGII，市場研究部（四）生產(chǎn)工藝：催化劑、純化、分散是關(guān)鍵CVD水熱法，目前碳納米管生產(chǎn)企業(yè)主要采用基于化學(xué)氣相沉積法制備碳納米管的途徑。目前有許多不同類型的CCVDPE輔助CVD、水輔助CVD、微波等離子體（MPECVD）等，其中是目前合成的標準技術(shù)，是一種經(jīng)濟實用的大規(guī)模生產(chǎn)方式并且可以生成相當純的碳納米管的制備方法。圖表35碳納米管主要生產(chǎn)工藝工藝類型優(yōu)點缺點化學(xué)氣相沉積法（CVD）度較高，成本低，產(chǎn)量高，適用性強。粗產(chǎn)品中結(jié)晶度較低激光蒸發(fā)法可連續(xù)操作，產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好。石墨電弧法碳納米管管直、壁薄，結(jié)晶度高。放電過程難以控制，難以工業(yè)化水熱法產(chǎn)品管徑小、純度高、收率較高。成本高、難以工業(yè)化。資料來源：天奈科技招股書，市場研究部圖表36碳納米管CVD法資料來源：TUBALL官網(wǎng)，市場研究部催化劑、純化、分散技術(shù)是主要技術(shù)壁壘。催化劑：催化劑是決定碳納米管管徑、純度的關(guān)鍵，不同公司使用的催化劑不同得到產(chǎn)品具體差異明顯，催化劑生產(chǎn)的質(zhì)量、性能將直接影響后續(xù)產(chǎn)出的碳納米管質(zhì)量。分散：碳納米管比表面積大、長徑比高，容易團聚，實際導(dǎo)電效率低，不易分散，NMP/導(dǎo)電性，以方便電池廠使用。純化：不同品質(zhì)產(chǎn)品需要經(jīng)過不同的純化工序，其中高溫氧化主要除去碳納米管粗碳納米管粗粉經(jīng)過純化工序后得到碳納米管純粉，純化工序越復(fù)雜，純化后的碳管性能越好。圖表37碳納米管制作流程及核心技術(shù)壁壘資料來源：天奈科技招股說明書，市場研究部（五）市場格局：天奈科技龍頭地位穩(wěn)固2021年天奈科技穩(wěn)坐行業(yè)出貨量第一。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)碳納米管CR3為76%CR5為89%2021年演變至為71%，CR5為87%，行業(yè)集中度略有下滑。其中天奈科技是最早實現(xiàn)碳納米管通過漿料形式導(dǎo)CNT坐行業(yè)頭把交椅，市占率達43.4%，遠超行業(yè)二三線企業(yè)。圖表382020年碳納米管導(dǎo)電漿料市場競爭格局圖表392021年碳納米管導(dǎo)電漿料市場競爭格局8%32%11%13%天奈科技5%集越納米卡博特11%43%集越納米三順納米天奈科技5%青島昊鑫青島昊鑫無錫東恒20%12%其他24%15%無錫東恒其他資料來源：GGII，市場研究部資料來源：GGII，市場研究部國外則主要掌握性價比更高的炭黑類導(dǎo)電劑，但因為碳納米管導(dǎo)電性能的優(yōu)異以及價格的逐年下降，國外企業(yè)也開始布局CNT業(yè)務(wù)。LG2017年就已具備噸的產(chǎn)能，2021年4月宣布旗下位于韓國麗水的第二座1200噸擴建工程已完成并開始運營；卡博特：于2020年4月花費1.15億美元（約8億人民幣）收購三順納米，以獲得三順納米單壁CNT、多壁CNT和各種類型的混合物；SABIC2019年1月宣布收購納米技術(shù)公司BlackDiamondStructures（BDSBDSMOLECULARREBAR技術(shù)可生產(chǎn)深寬比均勻、清潔和離散分布的碳納米管，主要應(yīng)用于高性能儲能。OCSiAl：目前擁有年產(chǎn)單臂碳納米管90噸的產(chǎn)能，全球市占率超過90%。2024年盧森堡新工廠一期項目投產(chǎn)后，其產(chǎn)能可以提升至年產(chǎn)噸。其代表性產(chǎn)品為TUBALL系列的單臂碳管產(chǎn)品。NanocylSA：聚焦于多壁碳納米管，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于塑料、紡織、橡膠等領(lǐng)域，年產(chǎn)能約在1000噸左右。圖表40全球碳納米管生產(chǎn)主要企業(yè)梳理公司公司基本情況2020年營收客戶產(chǎn)能國內(nèi)企業(yè)天奈科技成立于的CNT生產(chǎn)企業(yè)寧德時代、比亞迪、、中航鋰電、4.71億元億緯鋰能、欣旺達、珠海冠宇、天津力神等2021：4萬噸2022E：10萬噸2023E：15萬噸青島昊鑫成立于20122018年被道氏技術(shù)收購/比亞迪，國軒高科、南都電源等2021：2.5萬噸2022E:4萬噸2023E:7萬噸三順納米成立于年，2020年被卡博特收購/三星SDI、比亞迪、國軒高科、中航鋰2020年具有年產(chǎn)2000噸碳納米管粉體及電等年產(chǎn)13,000噸碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)能集越納米成立于2014填充納米導(dǎo)電材/2018年90%集中在高端數(shù)碼領(lǐng)域2018年底1.2萬噸成立于2007德方納米米管導(dǎo)電液產(chǎn)品可分成鐵系和鎳系0.34億元寧德時代、億緯鋰能等年產(chǎn)300噸碳納米管粉體及年產(chǎn)4500噸碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)能SDI無錫東恒成立于年//等海外企業(yè)成立于1947年，于LG化學(xué)/年開始從事CNT研發(fā)工作通用汽車、現(xiàn)代汽車、起亞汽車、奧迪2020年碳納米管粉體產(chǎn)能400噸，規(guī)劃擴產(chǎn)至1700噸NanocylSA成立于2002年在比利時成立，工業(yè)多壁碳納米管生產(chǎn)廠商。///成立于20090CSiAl壁碳納米管市場的90%以//兩條生產(chǎn)線的年總產(chǎn)能已華達到750網(wǎng)上。資料來源：各公司公告，各公司官網(wǎng)，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，市場研究部（六）市場空間測算：小賽道孕育大空間，2025年市場空間近300億碳納米管屬于小賽道大增速的行業(yè)。我們預(yù)計2025年正極硅基負極用碳納米管需求量為72.6萬噸/3200噸，市場空間達億元。具體測算核心假設(shè)如下：鋰離子電池產(chǎn)量：預(yù)計2025年動力/消費/儲能/其他鋰離子電池產(chǎn)量分別為1040/105/250/65GWh；CNT2025年在動力消費儲能其他滲透率分別為53%/35%/10%/30%。活性物質(zhì)添加比例：目前LFP/NCM/硅基負極添加量分別為1.5%/1%/0.1%預(yù)計添加比例將緩慢下降；粉體漿料比例：預(yù)計保持在4.5%；價格：MCNT隨NMP價格波動而波動，SCNT價格預(yù)計隨著國產(chǎn)規(guī)?；a(chǎn)后逐年下降。圖表41全球碳納米管市場空間前景廣闊CNT需求測算2020A2021A2022E2023E2025E動力1522974466131,040國內(nèi)62149238334586海外91148207280455消費75828893105儲能275080130250其他2128354565產(chǎn)裝比120%120%120%120%120%鋰電池產(chǎn)量（）3305487781,0581,752CNT滲透率（）19%26%31%35%44%動力22%30%36%42%53%國內(nèi)37%42%47%52%62%海外12%18%24%30%42%消費20%23%26%29%35%儲能10%10%10%10%10%其他10%15%20%25%30%三元鐵鋰占比NCM正極80%74%70%64%59%LFP正極20%26%30%36%41%材料單耗（萬噸/GWh）LFP正極0.50.50.50.50.5NCM正極0.30.30.30.30.3負極0.20.20.20.20.2導(dǎo)電粉體活性物質(zhì)LFP1.5%1.5%1.4%1.4%1.3%NCM1.0%1.0%0.9%0.9%0.9%硅基負極0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%粉體漿料比例4.5%4.5%4.5%4.5%4.5%正極CNT漿料需求量（萬噸）6.0713.3922.4635.4072.61LFPCNT需求量（萬噸）2.216.0320.3544.52NCMCNT需求量（萬噸）3.867.3714.9327.77硅基負極單壁--5711,1653,216價格（萬元噸）MCNT（漿料）3.23.94.04.03.9（粉體）1,2001,1001,000900800CNT市場規(guī)模（億元）195292146293資料來源：中汽協(xié)，。市場研究部測算（七）相關(guān)標的1、天奈科技：全球碳納米管龍頭，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展厚積薄發(fā)，十年一劍。公司于年成立，前身是開曼天奈，并于2019年在科創(chuàng)板上市，目前是國內(nèi)最大的碳納米管生產(chǎn)企業(yè)，在碳納米管及其相關(guān)復(fù)合材料領(lǐng)域處于全球CNT導(dǎo)電劑新型導(dǎo)電劑在鋰電導(dǎo)電劑體系的不斷加速滲透，市場占有率穩(wěn)步提升。圖表42天奈科技發(fā)展歷程資料來源：公司公告，市場研究部2021度下動力鋰離子電池需求爆發(fā)，公司202113.6億元，同比增加189%；21年全年歸母凈利潤為2.99億元，同比增長179%。公司產(chǎn)品較之傳統(tǒng)導(dǎo)電劑及同行業(yè)其他公司產(chǎn)品有一定技術(shù)優(yōu)勢與規(guī)