碳纳米管

产品介绍

碳纳米管又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。碳纳米管具有良好的导电性能、传热性能。

产品用途：超级电容器：碳纳米管用作电双层电容器电极材料。催化剂载体：碳纳米管材料比表面积大，表面原子比率大，负载催化剂后可极大提高催化剂的活性和选择性。储氢材料：吸附是气体吸附质在固体吸附剂表面发生的行为其发生的过程与吸附剂固体表面特征密切相关。质子交换膜燃料电池：碳纳米管燃料电池是最具发展潜力的新型汽车动力源。碳纳米管在复合材料中的应用：碳纳米管除具有一般纳米粒子的尺寸效应外，还具有力学强度大、柔韧性好、电导率高等独特的性质，成为聚合物复合材料理想的增强体。

常见工艺路线

目前工业生产碳纳米管的方法主要有三种：电弧放电法、激光蒸发法和化学气相沉积法。主要生产工艺是化学气相沉积法，含有碳的气体流经催化剂纳米颗粒外表时分解产生碳原子，在催化剂外表生成碳纳米管。

催化热解法亦以催化剂存在方式的不同被分为了基体法和浮游法等。基体法利用石墨或陶瓷等作载体，将催化剂附着于其上，高温下通入含碳气体使之分解并在催化剂颗粒上长出碳纳米管。浮游法就是直接加热催化剂前驱体使其成气态，同时与气态氢一起被引入反响室，在不同温区各自分解，分解的催化剂原子逐渐聚集成纳米级颗粒，浮游在反响空间分解的碳原子在催化剂颗粒上析出，形成碳纳米管。

市场发展趋势分析

目前国内能够批量生产碳纳米管导电剂的企业较少，目前国内企业主要包括江苏天奈科技股份有限公司、深圳市三顺纳米新材料股份有限公司、青岛昊鑫新能源科技有限公司、惠州集越纳米材料技术有限责任公司、深圳市德方纳米科技股份有限公司、无锡东恒新能源科技有限公司、深圳市金百纳纳米科技有限公司、深圳市纳米港有限公司等企业。

从市场需求量情况来看，全球碳纳米管粉体/浆料市场需求持续提升。据GGII数据，2021年全球碳纳米管粉体需求量为0.4万吨，碳纳米管浆料需求量为9万吨,其中全球磷酸铁锂电池碳纳米管浆料需求量为5万吨，全球三元电池碳纳米管浆料需求量为3.2万吨。预计到2025年碳纳米管粉体/碳纳米管浆料全球市场需求量将分别达到2.4万吨/59万吨。

碳纳米管粉体价格在30-40万/吨，成本在20万左右，导电剂是锂电池的关键辅材，但在锂电池成本中占比较小，碳纳米管粉末在三元动力电池添加比例为1%，磷酸铁锂动力及储能电池添加比例为1.5%。也正是因为在锂电池中所占成本比重低，使得锂电客户对CNT价格敏感度低，CNT毛利率水平在40%-50%之间，在锂电四大材料中只有毛利率最高的隔膜与CNT毛利率接近。

从市场规模来看，2021年全球碳纳米管粉体市场规模为9亿元，碳纳米管浆料市场规模为35亿元。预计2025年市场规模将分别达60/224亿元。

从全球碳纳米管粉体市场来看，2021年全球单臂碳纳米管粉体需求量为11吨，市场规模为1.1亿元。