8月5日，景德镇黑猫集团有限责任公司旗下黑猫股份高性能材料公司（以下简称“黑猫股份”）举行碳纳米管项目开工仪式。

该项目位于景德镇市昌江区历尧古老山地块，总投资约6.8亿元，建设内容包括5000吨/年碳纳米管粉体及配套产业一体化项目，主要产品碳纳米管为锂电池导电剂、导电塑料等新材料的原料。受锂电池需求增长的拉动，作为一种重要的锂电材料，碳纳米管这一技术壁垒高的产业正站上风口。今年以来，一批项目正加速布局。

项目加速布局中

6月24日，江苏天奈科技股份有限公司（以下简称“天奈科技”）发布公告称，计划在德国汉诺威投资设立德国天奈，项目总投资1300万欧元（约合人民币9143万元）建设碳纳米管导电浆料等相关复合产品的欧洲生产基地，开展“年产3000吨碳纳米管导电浆料生产线项目”。此外，拟在江苏镇江建设天奈科技年产450吨单壁碳纳米管项目。

5月8日，天奈科技发布公告称，拟投资约30亿元在四川省成都市下辖的彭州市依法设立子公司并投资建设天奈科技西部基地项目，建设碳纳米管及相关复合产品生产项目以及天奈科技成都研发中心。该项目一期分两个阶段建设：一阶段拟建设年产5000吨多壁碳纳米管及800吨氢气（副产）；二阶段拟建设年产5000吨多壁碳纳米管及800吨氢气（副产）；二期拟建年产1万吨碳纳米管及相关复合产品生产项目。另外成都研发中心也主要开展碳纳米管在半导体领域及其他多元化应用领域的研究与开发。

除上述公告项目外，天奈科技筹建中的生产项目包括：“年产300吨纳米碳材与2000吨导电母粒、8000吨导电浆料项目”“碳纳米管与副产物氢及相关复合产品生产项目”“碳纳米管复合产品生产项目”“年产8000吨碳纳米管导电浆料生产线项目”。

4月10日，广东道氏技术股份有限公司（简称“道氏技术”）发布公告称，其子公司格瑞芬拟与兰州新区管理委员会签署《碳材料项目合同书》，拟新设控股子公司投资建设“年产5000吨碳纳米管粉体、3万吨碳纳米管浆料（含相关产业链配套）和15万吨硅碳、石墨负极材料及石墨化加工生产项目”。根据规划，该项目总投资60亿元，分两期建设，一期已于7月3日正式开工，建设周期16个月；二期计划于2024年1月底开工，建设周期14个月。

4月22日，江西黑猫炭黑股份有限公司（简称“黑猫股份”）发布公告称，拟在江西省景德镇市设立全资子公司江西黑猫高性能材料有限公司”（简称“黑猫高材”），并以其为主体建设“年产5000吨碳纳米管粉体及配套产业一体化项目”。该项目预计总投资约6.8亿元，分三期建设，其中一期建设500吨/年碳纳米管粉体产能，预计2022年底建成投产；二期建设2500吨/年碳纳米管粉体产能，预计2024年底建成投产；三期建设2000吨/年碳纳米管粉体产能，预计2026年底建成投产。

4月1日，深圳市中科纳米科技有限公司（简称“中科纳米”）年产5000吨碳纳米管项目在湖南省常德市临澧县正式签约，项目总投资1.5亿元，分三期建设。

1月11日，锂电龙头企业宁德时代旗下全资子公司问鼎投资成为无锡东恒新能源材料有限公司（以下简称“东恒新能源”）股东之一，通过入股的方式布防碳纳米管业务。据了解，东恒新能源成立于2011年，由无锡东恒纺织有限公司和复旦大学进行产学研合作转型而成，主要从事纳米材料和新能源材料产品的开发、应用与销售。其主要产品包括碳纳米管导电浆料、锂离子电池石墨烯、锂离子电池石墨烯和碳纳米管导电浆料的融合研发。截至目前，东恒新能源的碳纳米管粉末和碳纳米管导电浆料产品已成功进入比亚迪、三星、天津力神、哈光宇、ATL、万向等海内外企业供应链。

碳纳米管发展历程

1. 第一代碳纳米管生产技术，以能实现碳纳米管吨级生产为主要目标，对管径和导电性等指标没有太多要求。生产的碳纳米管直径在10-30nm左右，通过移动床/流化床实现了大批量吨级生产。

2. 第二代碳纳米管技术，通过对催化剂的调控，实现了10nm左右碳纳米管的生长，生产出来的碳纳米管是几百微米的聚团结构，对更细管径和定向结构没有具体要求。

3. 第三代碳纳米管技术，通过层状无机载体的调控，实现了碳纳米管的定向结构生长，在实际批量放大的时候，碳纳米管的管径在7-11nm，比表面230-300m2/g。因为碳纳米管产物里含有硅元素，纯化比较麻烦，纯化到电池级成本较高。

4. 第四代碳纳米管技术，是国内几个公司正在逐步定型的技术。低密度、易分散、小管径，比表面在250-350m2/g，堆密度0.01-0.02g/ml。因为碳纳米管产物密度比较低，用流化床生产的过程可控性有波动，批次差异明显，生产成本高。

5. 第五代碳纳米管技术，是陈列式的碳纳米管，蓬松易分散，层数在2-4层，比表面在450m2/g左右，管径为3-8nm的小管径，密度低，大约为0.01-0.02g/ml，生产效率比传统碳纳米管低很多。

6. 第六代碳纳米管技术，逐渐定型了一种和传统碳纳米管生产工艺兼容的小管径薄壁碳纳米管技术，兼容于传统流化床或移动床设备，可以高效、低成本生产高导电性碳纳米管，解决了高质量碳纳米管大批量生产的瓶颈问题。

碳纳米管具有多重优势，替代品威胁较低

碳纳米管具有非常优异的力学、电学、热学等性能，被多个行业广泛关注及青睐。碳纳米管为管 状的纳米级石墨晶体，是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米 级管状结构，一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管。其中，单壁碳纳米管具有更丰富的电学输 运特性，更高的电导率、热导率、比强度和柔韧性；多壁碳纳米管具有较好的电学和热学传导性 及稳定性。单壁和多壁碳纳米管结构示意图如下:

碳纳米管具有非常优异的力学、电学、热学等性能。在力学上，它具有极高的强度和极大的韧性； 在电学上，导电性能优异；在热学上，热传导效率极高，导热性能突出；并且，其化学性质稳定， 具有耐酸性和耐碱性。

碳纳米管导电性能更好。不同材料的导电剂体系阻抗不同，阻抗越低，代表导电性能越好。新型 导电剂材料性能优于传统材料，碳纳米管+石墨烯复合导电剂阻抗最低，在单一材料导电剂里碳 纳米管导电剂性能最优。同时也可发现石墨烯配合颗粒状或线状导电剂使用时导电性能得到大大 加强。

碳纳米管价格虽比传统导电剂高，但添加量更小。导电剂添加量需适量：太低会导致电子导电通 道不足，不利于大电流充放电；含量过高则会降低活性物质的相对含量，使电池容量降低。据高 工锂电数据显示，传统炭黑导电剂在正极浆料中的添加比例在 3%左右，而新型导电剂碳纳米管 和石墨烯的添加比例则能降低至 0.5%~1.0%。因此，虽然新型导电剂粉体价格比传统导电剂要高 许多，但要达相同导电性能，用量仅为传统导电剂的1/6~1/2。加上其导电性能极佳，能使锂电池 循环过程中保持良好的电子和离子传导，从而大幅提升锂电池的循环寿命，符合锂电池特别是动 力锂电池对更高能量密度的要求。

导电剂中渗透率正逐年提升

从催化剂制备到大规模生产再到分散剂的选择，碳纳米管的生产过程存在众多技术难点，行业技术壁垒较高，市场集中度较高。公开资料显示，全球碳纳米管生产企业已超百家，年产能超万吨，产能集中于中国、欧洲和美国，其中中国占51.8%，是碳纳米管最大供应国。碳纳米管年产能排名靠前的企业包括东亚的昭和电工、LG化学，欧洲的阿科玛、Nanocyl，以及国内的天奈科技、青岛昊鑫、三顺纳米（被卡博特收购）。其中，国内企业天奈科技上市后一举成为全球最大的碳纳米管生产企业。

目前，碳纳米管行业最大的增长驱动力来自于锂电池领域两大板块——动力锂电池和数码锂电池。随着新能源汽车的普及率提高和5G手机推广引发换机潮，锂电池行业将迎来蓬勃发展的机遇，拉动对锂电池导电浆料的需求；而新能源汽车和5G手机对锂电池的能量密度和循环寿命的要求不断提高，将进一步凸显碳纳米管导电浆料的优势，加速在导电剂中的渗透。

在全球大力发展新能源汽车和锂电池导电剂国产化趋势下，碳纳米管作为少数不依赖进口，而且国内产能领先世界的导电剂，将被更多地运用到锂电池导电剂中。据天奈科技预计，2023年碳纳米管在动力、数码锂电池导电剂渗透率将分别达到82.2%、31.9%。

作为下一个细分领域行业风口，碳纳米管市场或将重新进行洗牌，拥有技术、资金、供应链等优势的企业，将有望占据竞争高地，乘风而起！

来源：寻材问料，未来智库，中国化工信息周刊