2025年中國多壁碳納米管行業(yè)市場現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈及未來趨勢研判：鋰電池領(lǐng)域?qū)﹄姵匦阅艿男枨蟛粩嗵岣?，帶動多壁碳納米管導(dǎo)電劑需求提升[圖]

內(nèi)容概要：碳納米管為管狀的納米級石墨晶體，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縫納米級管狀結(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。單壁碳納米管由單層石墨烯卷曲而成，具有更高的導(dǎo)電性和機械強度，但生產(chǎn)成本較高。多壁碳納米管則由多層石墨烯組成，雖然導(dǎo)電性略遜一籌，但成本更低，更適合大規(guī)模應(yīng)用。近幾年，隨著技術(shù)不斷進步，多壁碳納米管的價格不斷下降，為下游應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬奠定了良好基礎(chǔ)。近幾年，鋰電池、導(dǎo)電塑料等下游應(yīng)用領(lǐng)域蓬勃發(fā)展帶動多壁碳納米管市場需求持續(xù)提升，市場規(guī)模不斷壯大，2024年全球多壁碳納米管漿料市場規(guī)模達145億元。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，多壁碳納米管上游包括原材料及設(shè)備，原材料主要為NMP、丙烯、分散劑、液氮等。中游為多壁碳納米管生產(chǎn)。多壁碳納米管作為一種前沿碳納米材料，具有極高的強度和極大的韌性，同時也具備優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性以及化學(xué)穩(wěn)定性等多項特性。除了在鋰電池領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用之外，在導(dǎo)電塑料、碳基芯片以及航空航天、生物醫(yī)療、國防軍工材料等其他領(lǐng)域也擁有廣闊的應(yīng)用前景。未來，隨著技術(shù)的進一步突破，多壁碳納米管有望應(yīng)用于更多領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展。

上市企業(yè)：天奈科技（688116）、德方納米（300769）、道氏技術(shù)（300409）、捷邦科技(301326.SZ)、寧德時代(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、贏納材料科技（鎮(zhèn)江）有限公司、卡博特高性能材料（深圳）有限公司、青島昊鑫新能源科技有限公司、山東大展納米材料有限公司、深圳市德方納米科技股份有限公司、惠州集越納米材料技術(shù)有限責(zé)任公司、無錫東恒新能源科技有限公司、深圳市納米港有限公司、江西黑貓高性能材料有限公司、浙江亞美納米科技有限公司

關(guān)鍵詞：多壁碳納米管、碳納米管、鋰電池、導(dǎo)電塑料

一、多壁碳納米管相關(guān)概述

碳納米管為管狀的納米級石墨晶體，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縫納米級管狀結(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。單壁碳納米管由單層石墨烯卷曲而成，具有更高的導(dǎo)電性和機械強度，但生產(chǎn)成本較高。多壁碳納米管則由多層石墨烯組成，雖然導(dǎo)電性略遜一籌，但成本更低，更適合大規(guī)模應(yīng)用。

碳納米管(CNT)的生產(chǎn)方法多種多樣，每種方法都有其自身的優(yōu)點和局限性。激光燒蝕和電弧放電等傳統(tǒng)方法一直被使用，但化學(xué)氣相沉積(CVD)由于其成本效益和結(jié)構(gòu)可控性，已成為占主導(dǎo)地位的商業(yè)工藝。CVD方法具體流程為：在CVD中，含碳氣體（例如甲烷或乙烯）在金屬催化劑（例如鐵、鈷或鎳）存在下在高溫下分解，然后碳原子在催化劑表面組裝成碳納米管。

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2025年中國多壁碳納米管行業(yè)市場研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢研判報告》

二、多壁碳納米管市場規(guī)模

隨著技術(shù)不斷進步，多壁碳納米管的價格不斷下降，為下游應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬奠定了良好基礎(chǔ)。近幾年，鋰電池、導(dǎo)電塑料等下游應(yīng)用領(lǐng)域蓬勃發(fā)展帶動多壁碳納米管市場需求持續(xù)提升，市場規(guī)模不斷壯大，2024年全球多壁碳納米管漿料市場規(guī)模達145億元。

三、多壁碳納米管產(chǎn)業(yè)鏈

1、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，多壁碳納米管產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游、下游三個部分。上游包括原材料及設(shè)備，原材料主要為NMP、丙烯、分散劑、液氮等。中游為多壁碳納米管生產(chǎn)。多壁碳納米管作為一種前沿碳納米材料，具有極高的強度和極大的韌性，同時也具備優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性以及化學(xué)穩(wěn)定性等多項特性。除了在鋰電池領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用之外，在導(dǎo)電塑料、碳基芯片以及航空航天、生物醫(yī)療、國防軍工材料等其他領(lǐng)域也擁有廣闊的應(yīng)用前景。

2、產(chǎn)品成本構(gòu)成

從多壁碳納米管成本構(gòu)成來看，原材料占比較高，占比在65%左右，其中NMP為生產(chǎn)多壁碳納米管最主要的原材料，原材料的價格與品質(zhì)直接影響到多壁碳納米管生產(chǎn)成本與質(zhì)量。其余如人工、能源等成本占比在35%左右。

3、下游應(yīng)用領(lǐng)域——鋰電池

隨著新能源汽車不斷發(fā)展，電動車滲透率逐漸提高，消費者對于電動車的續(xù)航能力、充電時效等重要性能指標有著更高要求。進一步提高電池能量密度、提升電池充電速率成為各新能源車企未來持續(xù)發(fā)力的方向。受益于終端客戶對于動力電池擴容、快充等性能升級的需求，上游鋰電材料體系也在不斷實現(xiàn)加速升級。碳納米管導(dǎo)電劑相較傳統(tǒng)導(dǎo)電劑，具有導(dǎo)電性能好、用量少、導(dǎo)熱性強、機械性能優(yōu)異等多種優(yōu)勢，能夠全方位提升電池能量密度、使用壽命、高低溫性能、充電倍率等性能，更為契合下游需求。

現(xiàn)階段，在動力電池領(lǐng)域，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是最主流的兩種技術(shù)路線。不論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，碳納米管導(dǎo)電劑相比于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑而言，都能夠極大地幫助提升電池的各項性能，更好地解決不同技術(shù)路線下鋰電池的短板問題，是未來高性能鋰電池技術(shù)發(fā)展的必然方向。工信部數(shù)據(jù)顯示，2024年全國鋰電池總產(chǎn)量1170GWh，同比增長24%。其中動力型鋰電池產(chǎn)量為826GWh，同比增長22%。近年來，鋰電池廠商一方面通過刀片電池、CTP 封裝技術(shù)等不斷提高磷酸鐵鋰電池的能量密度，另一方面也通過應(yīng)用碳納米管等高效導(dǎo)電劑的方式有效提升了磷酸鐵鋰電池的導(dǎo)電性能。面對磷酸鐵鋰電池的快速發(fā)展，為進一步發(fā)揮三元電池的優(yōu)勢并提升三元電池的應(yīng)用，三元材料也開始逐步向高鎳三元方向發(fā)展。由于鎳主要有助于提高比容量和能量密度，而鈷有助于提高電導(dǎo)率和倍率性能，同時鈷相對稀缺且價格較高，因此通過高鎳低鈷能夠進一步提升電池的能量密度，降低成本。而由于鈷減少導(dǎo)致的導(dǎo)電性問題則可以通過添加高效導(dǎo)電劑解決，在此情況下，碳納米管等高性能導(dǎo)電劑的需求有望持續(xù)提升。

隨著近年來多壁碳納米管導(dǎo)電劑產(chǎn)能不斷提升，加之頭部企業(yè)導(dǎo)入驗證新型導(dǎo)電劑的進度加快，多壁碳納米管導(dǎo)電劑憑借持續(xù)提高的性價比優(yōu)勢，在動力電池領(lǐng)域的滲透率不斷提升。數(shù)據(jù)顯示，2024年中國多壁碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量超15萬噸。隨著新能源行業(yè)不斷發(fā)展進步，多壁碳納米管導(dǎo)電漿料的未來市場容量具有巨大的發(fā)展?jié)摿εc提升空間。

4、應(yīng)用領(lǐng)域——導(dǎo)電塑料

導(dǎo)電塑料作為抗靜電、電磁屏蔽材料，已經(jīng)成為國內(nèi)外眾多公司開發(fā)的熱門材料。近年來，我國導(dǎo)電塑料行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)快速增長，從2015年的4.86億元躍升至2024年的24.6億元。作為導(dǎo)電添加劑，碳納米管有著獨特的優(yōu)點，如典型的添加多壁碳納米管的導(dǎo)電熱塑性工程塑料的電導(dǎo)率，達到滲濾閾值時，多壁碳納米管的用量低于導(dǎo)電碳黑的1/10。在熱固性塑料如環(huán)氧塑料中使用時的情況與此類似，但需要的添加量還可以更低。顯然，碳納米管的超長徑比（L/D＞1000），極有利于形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電通道。較小的添加量，賦予材料許多優(yōu)點：如較好的加工性、制品表面光潔度；減輕脫皮現(xiàn)象；減小成型收縮與變形；保持較好的力學(xué)性能與塑料的原有性能等。這些優(yōu)點，使得以多壁碳納米管為導(dǎo)電添加劑的導(dǎo)電塑料，與添加高導(dǎo)電性碳黑、碳纖維相比，在性能/價格比、實現(xiàn)高性能方面富有競爭力，尤其是那些有獨特性能要求的、通常難以達到產(chǎn)品使用要求的場合。隨著多壁碳納米管的生產(chǎn)規(guī)模進一步提高、使用成本逐漸降低，且技術(shù)壁壘有所突破，碳納米管填充型導(dǎo)電塑料的應(yīng)用比例在近年來得到提升。

5、應(yīng)用領(lǐng)域——芯片制造

美國Nantero公司已成功研發(fā)出一種基于碳納米管進行信息存儲的新型非易失性存儲器，Nantero公司將上述新產(chǎn)品命名為納米存取存儲器（NRAM®）。NRAM主要是利用碳納米管優(yōu)異且分立的導(dǎo)電性，用碳納米管替代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體物質(zhì)為基材的場發(fā)射晶體管（FET），沉積在標準硅片上；并根據(jù)識別碳納米管陣列在不同微觀作用力（靜電或范德華吸附）下的兩種電阻狀態(tài)（0或1）以達到存儲數(shù)據(jù)的功能。

與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體儲存器電子漂移的原理不同，NRAM是基于微機電“開關(guān)”工作原理的碳納米管原子的小移動。碳納米管優(yōu)異的機械和電性能，使NRAM具有強大的耐久性和熱穩(wěn)定性，以及高速和低功耗。NRAM具體有以下性能優(yōu)勢：首先，由于碳納米管具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，可以保證NRAM在高溫、極寒、輻射以及振動等極端環(huán)境下依然可以正常工作，有效擴充了存儲器的使用邊界，并大大提高了其使用壽命；其次，在讀取速度和DRAM（即動態(tài)隨機存取存儲器，目前最為常見的系統(tǒng)內(nèi)存）一樣快的前提下，NRAM功耗更低，待機模式下的功耗基本為零；再者，碳納米管優(yōu)異的機械性能使得NRAM碳納米管機電開關(guān)具有良好的可重復(fù)性的，碳納米管的“運動部件”沒有可觀察到的磨損，預(yù)期有無限（大于1011的次數(shù)）存取耐力；最后，相較于制造傳統(tǒng)存儲器多層涂膜等復(fù)雜的步驟，制造NRAM只需要一層碳納米管涂膜來進行數(shù)據(jù)存儲，因此成本較低。如上述新型碳納米管存儲器未來商業(yè)化成功，并被大規(guī)模應(yīng)用，碳納米管產(chǎn)品在芯片制造領(lǐng)域?qū)⒂芯薮蟮目臻g。

四、多壁碳納米管發(fā)展趨勢

多壁碳納米管未來發(fā)展前景廣闊，一方面，國家政策鼓勵動力鋰電池高能量密度的發(fā)展趨勢愈發(fā)明顯，碳納米管導(dǎo)電劑由于可以有效提升動力鋰電池能量密度及改善循環(huán)壽命，其應(yīng)用優(yōu)勢日漸突出，未來幾年對傳統(tǒng)導(dǎo)電劑的替代將進一步加速。多壁碳納米管導(dǎo)電劑在鋰電池領(lǐng)域的滲透率將不斷提升。另一方面，作為納米級的基礎(chǔ)材料，多壁碳納米管具有非常優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等性能，可廣泛應(yīng)用于動力電池、消費電池、儲能、導(dǎo)電塑料、芯片制造等領(lǐng)域中。未來，隨著技術(shù)的進一步突破，多壁碳納米管有望應(yīng)用于更多領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展。在產(chǎn)能建設(shè)方面，目前，在新能源行業(yè)高速發(fā)展的大背景下，為把握行業(yè)發(fā)展機遇，碳納米管相關(guān)制造企業(yè)持續(xù)公布增產(chǎn)擴產(chǎn)計劃，一方面企業(yè)龍頭企業(yè)為提升市場份額，另一方面行業(yè)內(nèi)新興企業(yè)不斷涌現(xiàn)，市場新增產(chǎn)能將不斷增加。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.elizabethfrankierollins.com）發(fā)布的《2025年中國多壁碳納米管行業(yè)市場研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(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，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。