一篇了解:碳纳米管CNT
发表时间:2026-08-12 40

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碳纳米管(CNT)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,直径通常在纳米级,长度可达微米级或更长。

根据层数结构,碳纳米管一般分为单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)。


碳纳米管主要应用于锂电池领域

碳纳米管行业的上游包括设备供应商和原材料供应商,设备供应商主要提供各类工具、机器设备等,原材料主要包括NMP(一种具有广泛应用的有机化合物)、丙烯、液氮、分散剂等化工产品,原材料的采购成本约占企业主营成本的70%,其中NMP 占比较大;产业链中游为碳纳米管生产企业;产业链下游为碳纳米管行业应用领域,目前主要包括动力电池、储能电池、数码电池、导电塑料等。


碳纳米管作为一种新型材料,由于其具有非常优异的导电性能,目前主要作为一种新型导电剂应用于锂电池领域,占比超过80%,其中动力电池是最大的下游应用领域。此外,也应用于导电塑料行业,导电塑料广泛应用于半导体、防静电材料、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。


锂电池的主要材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。导电剂作为一种关键辅材,与正极材料、负极材料混合用于生产电极极片,可以增加活性物质之间的导电接触,提升锂电池中电子在电极中的传输速率,从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命,优化整体性能。


锂电池常用的导电剂主要包括炭黑类、导电石墨类、VGCF(气相生长碳纤维)、碳纳米管以及石墨烯等。

其中,炭黑类、导电石墨类和VGCF 属于传统的导电剂;碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料。不同类型导电剂的导电性能,以及对锂电池能量密度、倍率性能、寿命性能和高低温性能的影响不同。


在碳纳米管等新型导电剂出现前,炭黑类、导电石墨类和VGCF(气相生长碳纤维)等传统导电剂在锂电池中已经应用多年,技术相当成熟。


市场上主流的传统导电剂主要来自于美国卡博特(Cabot)、瑞士特密高(TIMCAL)、日本狮王(Lion)、日本电气化学和日本昭和电工等企业。相较于传统导电剂,碳纳米管具有更优异的导电性能。达到同样的导电效果,碳纳米管的添加量仅为传统导电剂的1/6-1/2。

同时,碳纳米管在提升电池能量密度、改善循环寿命和提高快充性能等方面表现出色。从2014 年起,碳纳米管逐渐渗透到动力电池领域,成为国内一种新型导电剂,由此改变了传统导电剂依赖进口的局面。并且随着动力电池对能量密度、快充性能、循环寿命等方面的性能要求不断提高,同时随着技术不断进步和成本逐渐降低,碳纳米管导电剂在锂电池领域的应用逐渐扩大。目前碳纳米管导电剂在锂电池导电剂的市场渗透率大约为20%,未来提升空间巨大。


碳纳米管导电剂市场规模快速增长

受益于新能源汽车市场快速扩容带动锂电池出货量快速增长,近几年我国碳纳米管导电浆料出货量呈现快速增长的态势。我国碳纳米管导电浆料出货量从2019 年的5.6 万吨增长至2024 年的14.5 万吨,年均复合增长率达21%。根据GGII 预计,2027 年碳纳米管导电浆料出货量有望达31 万吨,2025-2027 期间年均复合增长率达29%。预计到2030 年将达到664.1 亿元,2024-2030 期间年均复合增长率将达39.6%。