中國碳納米管行業(yè)供需分析 中國碳納米管行業(yè)發(fā)展前景研究

• 周迅 2023年4月23日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 320 13
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碳納米管生產(chǎn)中主要使用的設備有超高溫爐、碳化反應器、石墨化爐、砂磨機等。碳納米管體積密度小、比表面積大，生產(chǎn)中易出現(xiàn)纏繞，連續(xù)化生產(chǎn)難 度高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍會對流化床反應器、純化和分散設備進行改造、甚至自主設計，以此提高生產(chǎn)效率和連續(xù)性。例如，截止20

碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。

中國碳納米管行業(yè)供需分析 中國碳納米管行業(yè)發(fā)展前景研究

納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應用前景也不斷地展現(xiàn)出來。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國碳納米管行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告》顯示：

碳納米管生產(chǎn)中主要使用的設備有超高溫爐、碳化反應器、石墨化爐、砂磨機等。碳納米管體積密度小、比表面積大，生產(chǎn)中易出現(xiàn)纏繞，連續(xù)化生產(chǎn)難 度高。行業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍會對流化床反應器、純化和分散設備進行改造、甚至自主設計，以此提高生產(chǎn)效率和連續(xù)性。例如，截止2022年1月底天奈科技共擁有59 項碳納米管相關專利，其中設備改進相關專利為33項，占比達到56%。

2020年國內(nèi)碳納米管出貨量占全球的54%，低于負極、電解液等環(huán)節(jié)，仍有較大提升空間：碳納米管行業(yè)2018-2020年，CR3/CR5分別從68.0%/87.7%提升至75.7%/89.1%，行業(yè)持續(xù)集中。橫向?qū)Ρ葋砜矗技{米管行業(yè)集中度顯著 高于四大鋰電主材環(huán)節(jié)。碳納米管單GWh產(chǎn)能投資額為0.30億元，與負極基本持平，顯著低于隔膜和正極行業(yè);頭部碳納米管企業(yè)的投資回收期在6年左右。 2020年天奈科技毛利率為39%，低于隔膜環(huán)節(jié)的恩捷股份，但顯著高于其他主材環(huán)節(jié)。高毛利率一方面是由于其在電池中成本占比低(不足4%)，下游價 格敏感性低;另一方面是產(chǎn)品2-3年的快速迭代，保持較好的競爭優(yōu)勢。

行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有玩家也著力擴大規(guī)模：昭和電工將其碳納米管產(chǎn)能擴大到每年100噸;CNI公司和Unidym公司合并，成為碳納米管領域的巨頭。行業(yè)過熱發(fā)展(2009-2010年)：行業(yè)于2009～2011年進入過熱階段，歐洲的拜耳、阿科瑪和Nanocyl掀起了一輪增產(chǎn)競賽。以拜耳為例，到2010年，其碳納米管產(chǎn)能比2007年增加了近600%。隨后便是過剩產(chǎn)能的出清，昭和電工于2012年關閉了一座生產(chǎn)雙壁碳納米管的工廠，拜耳更是于2013年宣布退出碳納米管生產(chǎn)。良性復蘇階段(2017年至今)：在技術成熟度曲線上，目前碳納米管產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了過熱期和低谷期，進入復蘇良性發(fā)展的階段。

行業(yè)進入了為期約3年的低谷期后，直到電動汽車的推廣行業(yè)才迎來轉(zhuǎn)機，進入了良性復蘇的階段。國內(nèi)的碳納米管企業(yè)也在此時進入了快速發(fā)展階段，截止2019年，已經(jīng)有三順納米、天奈科技和德方納米3家碳納米管企業(yè)上市。新能源汽車普及、5G換機潮和鋰電池導電劑國產(chǎn)化將拉動碳納米管行業(yè)高速增長。碳納米管是性能優(yōu)異的新材料，其大規(guī)模商業(yè)應用需求最主要來自鋰電池和導電塑料領域，其中來自鋰電池的需求超過80%。工業(yè)化生產(chǎn)碳納米管常用化學氣相沉積法(CVD法)。

中國碳納米管產(chǎn)業(yè)化存在的問題：

(1)碳納米管的安全性

碳納米管作為一種直徑非常小的、新的人造材料，其使用狀態(tài)包括粉體或復合物兩種，其相關安全性(比如通過皮膚吸收或呼吸吸入)是一個重要的問題。然而，由于碳納米管種類多，直徑與長度以及化學穩(wěn)定性差別較大，同時分散狀態(tài)不同等原因，目前科學家關于碳納米管的毒性分析的結論各不相同，還沒有很清晰地給出全面的結論?？傮w來說，粉體狀態(tài)的材料更加需要注意防護。需要規(guī)范管理并建立相關的制度，減少在生產(chǎn)過程中降低從業(yè)人員與碳納米管粉體的接觸。例如，德國Bayer公司提出，碳納米管職業(yè)暴露上限值50mg/m3。美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所，根據(jù)動物實驗結果，推薦碳納米管的職業(yè)接觸限值為7μg/m3。此外，碳納米管的化學穩(wěn)定性也成為其環(huán)境降解性研究的關注點?？茖W家正在開展碳納米管全生命周期分析的研究，有望從更大的時間和空間尺度論證碳納米管對于人類社會的影響，以及預防新材料對于人類生活帶來的負面作用?？傮w來說，碳納米管的化學降解性應優(yōu)于石墨與碳纖維材料，可以借鑒相關管理規(guī)定。

(2)碳納米管相關的國際與國家標準

隨著碳納米管在商業(yè)化應用中的不斷推進，碳納米管相關的國際與國家標準相繼制定與出臺。其中，中國2009年發(fā)布、2010年實施的《多壁碳納米管》的國家標準(GB/T24491-2009)和《多壁碳納米管純度的檢測方法》的國家標準(GB/T24490-2009)，規(guī)定了測量多壁碳納米管的術語和定義、分類、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標志及質(zhì)量證明書、貯存和運輸、安全注意事項等，及純度的方法、儀器、分析步驟及結果表示方法。

2017年發(fā)布并實施的《碳納米管導電漿料》的國家標準(GB/T33818-2017)，規(guī)定了碳納米管導電漿料的術語、要求和檢測方法、檢測規(guī)則以及標志、包裝、運輸、貯存和訂貨單內(nèi)容。適用于在鋰離子電池、導電涂層和導電膠等領域使用多壁碳納米管作為導電介質(zhì)的液相系列產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和驗收。2020年實施的，天奈科技作為中國代表主導制定的碳納米管導電漿料國際標準(ISO/TS19808)，就多壁碳納米管漿料的特性以及相應的測量方法進行說明。這些標準化方面的努力將有助于碳納米管的獨立商品化、兼容性、互用性、安全性和可再生性的發(fā)展。

(3)碳納米管產(chǎn)業(yè)的知識產(chǎn)權保護

碳納米管產(chǎn)業(yè)化應用的進程加快，使得該領域的知識產(chǎn)權保護越發(fā)重要。事實上，由于Hyperion公司在導電塑料領域的專利提前布局，阻礙了國際大公司在許多領域的研發(fā)，碳納米管在相當長的時間內(nèi)，僅在相機套筒等少數(shù)場合獲得應用。近年來，在碳納米管領域申請專利較多的公司，集中在日本、韓國和中國。該領域市場的進一步拓展，將帶動公司作為專利權人的專利格局的不斷演化，并成為這種新興材料與納米科技更迭的推動力。注重該領域的知識產(chǎn)權保護，將助力于新產(chǎn)業(yè)良性、健康的發(fā)展。

本報告對我國碳納米管市場的發(fā)展狀況、供需狀況、競爭格局、贏利水平、發(fā)展趨勢等進行了分析。報告重點分析了碳納米管前十大企業(yè)的研發(fā)、產(chǎn)銷、戰(zhàn)略、經(jīng)營狀況等。

報告還對碳納米管市場風險進行了預測，為碳納米管生產(chǎn)廠家、流通企業(yè)以及零售商提供了新的投資機會和可借鑒的操作模式，對欲在碳納米管行業(yè)從事資本運作的經(jīng)濟實體等單位準確了解目前中國碳納米管行業(yè)發(fā)展動態(tài)，把握企業(yè)定位和發(fā)展方向有重要參考價值。

了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情，可以點擊查閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2023-2028年中國碳納米管行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告》。

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  2023-2028年中國碳納米管行業(yè)供需分析及發(fā)展前景研究報告

  碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結構（徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口）的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管...

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