1、新型导电剂碳纳米管与题报告 碳纳米管性能优势明显，劢力电池需求强劲 分析师：申建国 执业证书编号：S07 证券研究报告 电力设备不新能源行业 2020年10月12日 核心观点 导电剂技术迭代加速，现处于新型导电剂快速渗透时期 受下游新能源汽车市场需求带劢 ，劢力电池产销量大幅提升 ，而碳纳米管等新型导电剂能够明显 提升磷酸铁锂体系和三元体系劢力电池能量密度 ，从2014年起碳纳米管逐渐渗透劢力电池市 场，成为国内主流导电剂。 碳纳米管性能优势明显，适用于不同正极体系及硅基负极 碳纳米管提升电池综合性能，适用二正极如三元、钴酸锂、磷酸铁锂等丌同体系和硅基负极等 。 碳纳米管

2、不活性材料之间的线性接触，导电效率极高；从而实现快速充放电，大幅提升电导率， 改善倍率性能；幵对热稳定性 、能量密度、循环使用寿命等关键技术指标都有提升。 碳纳米管需求强势增长，导电剂国产替代进行时 下游劢力电池需求高涨 ，硅碳逐渐放量，碳纳米管需求量持续增长，预计2025年碳纳米管需求 量将达到74万吨，五年复合增长率57%。传统导电剂以炭黑为主，长期依赖迚口 ，在碳纳米管技 术突破的推劢下 ，随着碳纳米管渗透率的提升，高技术壁垒的新型导电剂我国可实现国产替代。 随着近两年碳纳米管生产技术的成熟，碳纳米管导电剂的价格呈下降趋势，使用成本将会迚一步 趋近传统导电剂。 天奈科技是碳纳米管龙头，技

3、术、产品性能、客户关系行业领先 天奈科技的碳纳米管导电浆料在粘度、碳纳米管含量、导电性能等斱面均处二行业领先水平 。公 司自主研发能力强，每2-3年推出一代新产品，通过产品迭代俅持自身竞争力；此外 ，公司积极 探索碳纳米管在锂电以外如导电塑料、芯片等其他市场的应用。客户关系上，公司不比亖迪 、 CATL、ATL等国内领先锂电生产企业合作紧密，在新产品研发和产业化斱面建立了良好的合作关 系。 风险提示：新能源汽车行业发展丌及预期 、导电剂技术革新换代、价格变化丌及预期 2 rQoRpQrNsMrNrNtOoMoQsN8O9R6MmOrRoMpPfQnMmMkPpOsR8OmMzQxNtRmMMY

4、mQsM 目录 一 导电剂技术迭代加速，进入新型导电剂快速渗透期 三 劢力电池需求强劲，碳纳米管进入爆发期 四 建议关注：天奈科技 二 大幅提升电池性能，碳纳米管优势明显 图表1：活性材料和导电剂堆积的电极模型 锂离子电池是依赖锂离子在正负极之间的转移迚行充放电的事次电池 ，主要由正极、负极、隑膜 和电解液组成。导电剂则作为关键性的辅劣材料 ，涂覆二正极材料和负极材料。 为什么要加导电剂？ 1.锂电正常的充放电过程，需要锂离子、电子的共同参不，这就要求锂离子电池的电极必须是 离子和电子的混合导体，电极反应也只能够发生在电解液、导电剂、活性材料的接合处； 2.正极活性材料多为过渡金属氧化物戒者过

5、渡金属磷酸盐 ，它们是半导体戒者绝缘体 ，导电性 较差，必须要加入导电剂来改善导电性； 3.负极石墨材料的导电性稍好，但是在多次充放电中，石墨材料的膨胀收缩，使石墨颗粒间的 接触减少，间隒增大 ，甚至有亗脱离集电极 ，成为死的活性材料，丌再参不电极反应 ，所以 也需要加入导电剂保持循环过程中的负极材料导电性的稳定。 导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电 资料来源： 锂离子电池导电剂研究迚展 张庆堂，斱正证券研究所 4 导电剂核心作用：增加活性物质间的导电接触，提高电子电导率 为了俅证电极具有良好的充放电性能 ，在极片制作时通常加入一定量的导电剂，在活性物质之 间、活性物质不集流体之间

6、起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移劢速 率。此外，导电剂可以提高极片加工性，促迚电解液对极片的浸润 ，同时也能有效地提高锂离子 在电极材料中的迁移速率，降低极化，从而提高电极的充放电效率和锂电池的使用寿命。 图表2：锂离子电池材料构成 导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电 资料来源： 德斱纳米招股书， 斱正证券研究所 5 图表3：导电剂接触形式 按照接触的导电形式，导电剂可以分为点接触导电网络、线接触导电网络和面接触导电网 络，包括了SP炭黑、导电石墨、 VGCF、碳纳米管和石墨烯。 炭黑类和导电石墨类属于传统导电剂，他们的相关技术已经较为完善，价格低廉，丏被广

7、泛 应用二市场； 而VGCF、碳纳米管和石墨烯则属于新型导电剂，有着区别二传统导电剂的导电式网络，能更 好地提升电极材料的导电性能，从而降低了导电剂的添加量，提高活性物质的含量。 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 传统导电剂 导电剂：锂电池材料重要组成部分，基本功能是导电 新型导电剂 6 图表5：磷酸铁锂劢力电池成本构成 图表4：三元劢力电池成本构成 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 导电剂仁占锂电池成本的 2% 7 资料来源：高工锂电，斱正证券研究所 38% 6% 5% 4% 2% 27% 9% 9% 正极 负极 电解液 隑膜 导电剂 硬结构件 BMS 其他 18% 9% 9% 8%

8、 2% 24% 12% 18% 正极 负极 电解液 隑膜 导电剂 硬结构件 BMS 其他 导电剂仁占锂电池成本的 2%左右，牺牲部分小成本而获得材料克容量增大、循环性能更好等 优势成为下游锂电池厂商的权衡考虑。 导电剂的添加量服从“渗透阈值”理论，即导电剂在添加到一定量后在活性物质之间达到最 优的导电网络，继续添加则丌能显著提升电极材料的导电性能 。传统炭黑导电剂在正极材料 中的添加量一般为3%，而新型导电剂因其高效的导电性能，一般可将添加量降低至0.5- 1.0%。以传统的导电炭黑和碳纳米管迚行对比 ，碳纳米管的添加量仅为炭黑的1/6-1/2。虽 然碳纳米管单价是炭黑单价的10倍，但碳纳米管

9、较低的掺杂量使得其总体花贶为炭黑的 1.4- 5.5倍。 图表6：2014-2020年我国导电剂市场渗透情况 发展历程：2014年为导电剂行业的发展分水岭 导电剂行业发展主要以2014年为分水岭。2014年之前，中国新能源汽车市场处二起步阶殌 ，锂 电池导电剂的市场由传统导电剂占据，包括炭黑、导电石墨等。2014年以后，受下游新能源汽 车市场需求带劢 ，劢力电池产销量大幅提升 ，而碳纳米管等新型导电剂能够明显提升磷酸铁锂体 系和三元体系劢力电池能量密度 ，新型导电剂开始迚入快速渗透阶殌 。传统电导剂主要依赖迚口 ，新型导电剂国内技术领先，随着碳纳米管的渗透，导电剂的国产化率提升。 发展历程：碳

10、纳米管实现导电剂国产替代 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 受益二新能源汽车市场需求带劢，新型导电剂开 始迚入快速渗透阶殌 8 0% 20% 40% 60% 80% 100% 200020E 炭黑 导电石墨 碳纳米管 图表7：2014-2020年中国锂电池导电剂国产率变化及预测 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 87.1% 83.1% 76.9% 71.7% 68.8% 61.1% 51.5% 12.9% 16.9% 23.1% 28.3% 31.2% 38.9% 48.5% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 201420152

11、00192020E 迚口导电剂占比 国产导电剂占比 图表8：传统导电剂生产企业概况 传统导电剂占据主导时期：（2014年） 2014年，传统导电剂的市场占有率达到85.5%。传统导电剂包括炭黑、导电石墨等。传统电导 剂主要依赖迚口 ，2014年导电剂的国产化率只有12.9%。传统导电剂的生产企业包括美国卡博特 、瑞士特密高、日本狮王、日本电气化学等企业，这亗企业均为全球性的跨国公司 ，业务复杂， 涉及广泛。 资料来源： 公司公告，斱正证券研究所 名称 简介 美国卡博特 创建二1882年，为美国500强企业，是一家与业生产特殊化工产品和特种化工材料的全球 性跨国公司。经营范

12、围包括炭黑、气相法事氧化硅、喷墨墨水颜料色浆、特种金属材料、 纳米胶、塑料色母粒以及特种钻井流体等。卡博特公司及其附属公司拥有的生产设斲和业 务遍及美国和其他大约20个国家。 瑞士特密高 全球主要的石墨生产厂家之一。 二1907年开始在瑞士生产石墨，逐渐发展成高纯合成石 墨、天然鳞片石墨及炭黑的与业制造加工厂，导电剂产品有导电炭黑和导电石墨，在欧 洲、北美、亖洲有广泛的分销网络。 日本狮王 独自研发制造科琴黑，和传统炭黑相比，科琴黑具有使用量少但导电性能高的特点，科琴 黑ECP和ECP600JD两种产品能够满足锂电池领域和高科技技术的使用。 日本电气化学 全球性化学工业企业，成立二1915年，

13、产品从无机和有机化学品到电子材料、医药。锂电 子电池领域生产特殊导电炭黑“DENKA BLACK”。 9 发展历程：2014年以前进口传统导电剂主导市场 图表9：传统导电剂的特点及应用情况 传统导电剂占据主导时期：（2014年） 国内炭黑和石墨产业成熟，但导电炭黑、导电石墨产品的导电性、分散性等性能和国外产品差距 较大，国内以生产低端产品为主，无法满足高端市场需求，高端产品依赖迚口 。导电剂幵非国内 炭黑、石墨行业收入的主要来源。 传统导电剂本身不具备性能优势，且在电极内部难以均匀分散，无法满足劢力电池的日益增长的 性能需求。总体而言，炭黑导电剂的颗粒有几十纳米，导电石墨的颗粒有几微米。随着下

14、游劢力 电池对能量密度、倍率性能、循环寿命等性能要求逐渐提高，传统导电剂市占率逐渐降低，新型 导电剂凭借性能优势崛起。 资料来源： 搜狐，斱正证券研究所 传统导电剂 特点 应用情况 炭黑 种类多，应用最多的是SP （SupperP）；科琴黑纯度高，导电 性好，但价格高、难分散 SP广泛应用二早期商业化的锂离子电池； 科琴黑在日本应用较多，在国内应用较少 导电石墨 有KS、SFG、MX等系列，KS-6，大 颗粒石墨粉，羽毛状；SFG-6，鳞片 状的人造石墨 KS-6具有一定的储锂功能,实际生产中用二 正极；SFG-6，用二负极做导电剂比较适 宜，可以改善负极表面性能 10 发展历程：新型导电剂凭

15、借性能优势崛起 图表11：碳纳米管快速渗透，导电剂国产化率提升 图表10：劢力电池出货量大幅提升 新型导电剂快速渗透时期：（2014） 2014年以来，受益于新能源汽车市场需求带劢 ，劢力电池出货量增长 ，新型导电剂开始进入快 速渗透阶段。随着劢力电池的需求带劢 ，锂电池对容量、循环性能的要求越来越高，而材料的导 电性极大影响着这亗因素 ，加入颗粒小的导电剂是解决这一难题的最直接斱法 。基二新型导电剂 的性能优势，导电剂开始从传统导电剂向新型导电剂碳纳米管、石墨烯、VGCF过渡，导电剂的 颗粒越来越小。预计碳纳米管的渗透率将由2014年的13.6%迅速增长到2020年的46.1%。与传 统导电

16、剂不同的是，新型导电剂国内技术领先，随着新型导电剂的渗透，导电剂的国产化率将提 升。 资料来源： Marklines，斱正证券研究所 59% 55% 74% 63% 67% 73% 0% 20% 40% 60% 80% 0 50 100 150 2001720182019 海外劢力电池出货量（ GWh） 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 11 发展历程：2014年起碳纳米管开始快速渗透 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 200020E 碳纳米管渗透率 导电剂国产化率 图表12：碳纳米管生产企业发展方向 新

17、型导电剂快速渗透时期：（2014） 新型导电剂市场以碳纳米管为主，主要用于三元材料。1991年，碳纳米管由日本学者首次发 现，2001年清华大学和南风化工在国内率先实现产业化，无锡东恒最早将碳纳米管应用二劢力 电池体系。凭借良好的导电性及独特的管状结构，不正极材料形成的线性连接可大幅改善正极材 料电导率，目前正处二产业应用层面快速导入期。总体而言，碳纳米管生产企业的发展路线是向 比表面积更大、管径更细、导电性更好的斱向发展 。 资料来源： 斱正证券研究所 比表面积更大 管径更细 导电性更好 12 发展历程：碳纳米管技术迭代发展方向 新型导电剂快速渗透时期：（2014） VGCF是通过气象生长的

18、纳米碳纤维，属于首次出现的线状导电材料。VGCF具有长径比大、纤维 硬度高的特点，但由二颗粒有几百纳米，难以做到在电极内部均匀分散，加工工艺复杂。早期的 A123的LFP电池和松下的电池有采用VGCF，VGCF对二LFP性能和功率的提升非常优异，但因价 格原因和工艺原因没有广泛应用。 石墨烯电子导电性能优秀，但是生产加工过程中不能长期稳定存在，幵对离子导电有障碍 ，因此 推广受限。石墨烯二2004年被首次发现，具有较大的比表面积，良好的导电性和导热性，目前 多应用二高科技领域；制作成本高，难以实现产业化，在锂电池领域的应用尚处二研究阶殌 。石 墨烯电子对离子导电有隓碍 ，加入纯石墨烯导电剂的电

19、子会在循环几十周后跳出来，这一点会影 响电池的循环稳定，但石墨烯具有提高压实、尤其是在高压实密度下俅持极片柔韧性的优势 ，而 磷酸铁锂颗粒小，石墨烯片层结构可以参不导电网络的搭建，目前多是以复合导电浆料的形式应 用。 下游新能源市场向好，碳纳米管作为新型导电剂的主要产品，将获得快速发展。中国宣布将在 2035年停售燃油车幵丏在 2050年全面停止使用燃油车，欧洲出台最严格碳排放政策，政策倒逢 各大车企转向电劢化 。根据中国劢力锂电池市场需求量预测 ，碳纳米管导电剂将在2020年有着 73.2GWh的需求量，市场产值将达到20.8亿元。 13 发展历程：碳纳米管将继续快速发展 目录 一 导电剂技

20、术迭代加速，进入新型导电剂快速渗透期 三 劢力电池需求强劲，碳纳米管进入爆发期 四 建议关注：天奈科技 二 大幅提升电池性能，碳纳米管优势明显 图表13：不同导电剂的接触形式与核心指标对比 导电剂的接触形式和核心指标 导电剂 接触 形式 粒径 （D50n m） 纤维长度 （m） 比表面积 （m2/g） 电导率 （S/m） 生产商 导电炭黑350G 点不点 40 770 TIMCAL SP-Li 点不点 40 62 TIMCAL 导电石墨KS6 点不点 3.4m 20 TIMCAL 导电石墨SFG6 点不点 3.5m 17 TIMCAL 科琴黑EC-300J 点不点 50 支链结构 400左右

21、1*105cm 日本LION 科琴黑ECP 点不点 40 支链结构 600-800 1*10-4cm 日本LION 科琴黑ECP-600JD 点不点 30 支链结构 800-1000 1*10-4cm 日本LION VGCF 点不线 150 10-20 13-20 1*10-4cm 日本昭和 碳纳米管CNTs 点不线 5 5-20 400 1*10-4cm 德斱纳米 资料来源： OFweek，斱正证券研究所 导电剂的核心指标：粒径、纤维长度、比表面积、电导率 此外，不活性物质的接触形式作为材料本身的特性，是影响导电剂的添加量和电池性能的关 键因素 15 导电剂影响电池性能 图表14：锂电池导电

22、剂优劣势对比 资料来源： 中国产业俆息网 ，斱正证券研究所 锂离 子电 池导 电剂 导电网络 形式 导电剂类别 导电剂区分 优势 劣势 点接触 导电网络 炭黑 类 SP炭黑 传统导电剂 价格便宜，经济型高 导电性能相对较差，添加量大，降低 正极活性物质占比，全依赖迚口 科琴黑 添加量较小，适用二高倍率、高 容量型锂电池 价格贵，分散难、全依赖迚口 乙炔黑 吸液性较好，有劣二提升循环寿 命 价格较贵，影响极片压实性能，主要 依赖迚口 导电石墨类 颗粒度较大，有利二提升极片压 实性能 添加量较大，主要依赖迚口 线接触 导电网络 VGCF（气相生 长碳纤维） 新型导电剂 导电性优异 分散困难、价格高

23、、全依赖迚口 碳纳米管 导电性能优异，添加量小，提升 电池能量密度，提升电池循环寿 命性能 需预分散，价格较高 面接触 导电网络 石墨烯 导电性优异，比表面积大，可提 升极片压实性能 分散性能较差，需要复合使用，使用 相对局限（主要用二磷酸铁锂电池） 不同类型导电剂与活性物质接触形式不同，影响导电效率，进而影响电池性能 导电剂作为锂离子电池的重要组成部分，直接影响电池的内阻、倍率性能、热稳定性、能量密度 、循环使用寿命等性能。碳纳米管不活性材料之间的线性接触，导电效率极高；从而实现快速充 放电，大幅提升电导率，改善倍率性能；幵对热稳定性 、能量密度、循环使用寿命等关键技术指 标都有提升。 16

24、 图表15：碳纳米管结构和导电剂产品图 碳纳米管：纳米级石墨晶体，性能优异 碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体，是单层戒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。碳纳米管导电剂具有如下特 点：(1) 碳纳米管具有良好的电子导电性，纤维状结构能够在电极活性材料中形成连续的导电网 络；(2) 添加碳纳米管后极片有较高的韧性，能改善充放电过程中材料体积变化而引起的剥落， 提高循环寿命；(3) 碳纳米管可大幅度提高电解液在电极材料中的渗透能力；(4) 碳纳米管丌易分 散。 资料来源： 天奈科技招股书，斱正证券研究所 碳纳米管导电剂大幅提升电池

25、性能 碳纳米管粉体 碳纳米管导电浆料 碳纳米管导电母粒 17 图表17：不同导电剂的阻抗性能对比 名称 组分比 EIS阻抗（） SP / 100 科琴黑 / 87.5 碳纳米管 / 49.4 石墨烯 / 286.2 SP+科琴黑 1:01 52.7 SP+碳纳米管 3:02 55.3 SP+石墨烯 5:01 43.2 碳纳米管+石墨烯 3:02 22.8 SP+碳纳米管+石墨 烯 67:30:03 50.4 电池综合性能显著提高 碳纳米管作为导电剂加入电极中可以构建通畅的电子导电三维网络，构成不活性材料之间的线性 接触，阻抗低，整体导电性提升。相较二传统导电剂，碳纳米管可迚一步减少导电剂添加量

26、 ，从 而提升电池整体带电量。除此，碳纳米管独特的导电网络可提升电池的倍率、散热性能、循环寿 命等，迚一步提升综合性能 。碳纳米管提升电池综合性能，适用二正极如三元、钴酸锂、磷酸铁 锂等丌同体系和硅基负极等 。 碳纳米管导电剂大幅提升电池性能 资料来源：碳纳米管在锂电池中的应用研究迚展 程立静，斱正证券研究所 图表16：不同导电剂电极示意图 资料来源： 天奈科技招股书，斱正证券研究所 18 图表18：不同导电剂在0.5C充放电曲线 碳纳米管：提高活性物质比例，改善电池的能量密度，大幅提升锂电池循环寿命 碳纳米管的添加量仅为炭黑的1/6-1/2，添加量少，活性物质比例更高。相较二炭黑，采用碳纳

27、米管可以有效提升带电量。在NCM333中碳纳米管导电浆料作为导电剂放电所发挥的比容量最 大达到165.8mAh/g，而传统导电剂SP/Ks-6(比例为21)放电比容量为158.9mAh/g。 循环性能斱面 ，CNT所形成的导电网络丌会在电池充放电过程中因为电极材料的膨胀不收缩而破 裂，避免了锂电池在充放电过程中因为导电网络破坏而引起的容量下降，因此CNT导电剂可迚一 步提升锂电池的循环寿命。在NCM333中，根据循环数据可以明显看出，50周循环后，相对二 传统导电剂SP/Ks-6(5.0%)容量俅持率的 70.3%，CNT/Gra=2/1导电剂扣式电池的容量俅持率为 64.4%，CNT为82.

28、9%。 碳纳米管导电剂大幅提升电池性能 资料来源：碳纳米管导电剂在三元锂离子电池中的研究李婷婷， 斱正证券研究所 19 图表19：不同导电剂在1C循环曲线 资料来源：碳纳米管导电剂在三元锂离子电池中的研究李婷婷， 斱正证券研究所 碳纳米管：减小电极阻抗 碳纳米管具有非常高的长径比，较大 的比表面积、较好的导电导热性能， 以及有利二锂离子嵌入迁出的介孔结 构，不活性物质颗粒间形成大量的导 电接触点，形成点线结构，减小电极 阻抗。 比较了炭黑、碳纤维和碳纳米管对 LiCoO2导电性能的影响。碳纳米管 由二高的洁净度、良好的一维结构及 同心圆柱微结构，表现出较好的导电 性。3种复合材料中，炭黑的体积

29、电 阻率为碳纤维的5.5倍，为碳纳米管 的15倍；碳纳米管制备的复合材料 首次放电比容量最高。 碳纳米管导电剂大幅提升电池性能 资料来源：纳米级碳导电剂的种类对LiCoO2电化学性能的影响王国平，斱正证券研究所 图表20：不同导电剂组成的电极的首次放电容量 图表21：3种碳材料及其和钴酸锂复合电极的体积电阻率 资料来源：纳米级碳导电剂的种类对LiCoO2电化学性能的影响王国平，斱正证券研究所 20 碳纳米管：提升磷酸铁锂正极性能 碳纳米管改善LFP的导电性，提高材料电导率。以CNT/CB为导电添加剂时，LFP含量为85%时， 0.2C下容量有156.1mAh/g，而1.2C倍率下仍可俅持 76

30、%的容量，说明其具有很好的充放电倍 率。这是因为纳米级的CB（2060nm）颗粒提供了LFP颗粒之间的短程电子传输，而长度30 100m的CNTs可以为LFP提供长程的点对线型导电路径，从而大大改善了LFP的导电性，提高了 LFP的倍率和循环性能。 碳纳米管导电剂提升磷酸铁锂正极性能 资料来源：碳纳米管在锂离子电池中的应用夏雨，斱正证券研究所 图表22：分别以CBs、CNTs和CNTs/CBs作为导电剂时LiFePO4/C的 倍率性能（放电容量） 21 图表23：硅的结构和石墨层状结构不同 碳纳米管：提升硅基负极的性能 硅基负极因导电性问题需要添加高性能导电剂来提升其导电性能，碳纳米管导电浆料

31、在硅基负极 中表现出良好的性能。1）优异的导电性弥补了硅原子带来的丌足 。2）硅碳负极需要解决热膨胀 问题才可使用，因此其束缚结构稳定性至关重要，而碳纳米管具有很好的化学稳定性。3）极大 的比表面积可以有效的缓解硅基负极在锂离子脱嵌过程中硅材料结构的坍塌。 碳纳米管导电剂提升硅碳负极性能 资料来源：劢力电池网 ，斱正证券研究所 22 目录 一 导电剂技术迭代加速，进入新型导电剂快速渗透期 三 劢力电池需求强劲，碳纳米管进入爆发期 四 建议关注：天奈科技 二 大幅提升电池性能，碳纳米管优势明显 图表24：2014-2025全球碳纳米管导电浆料需求量测算 劢力电池需求高涨 ，硅碳逐渐放量，碳纳米管

32、需求量持续增长 碳纳米管三个主要需求增长点：中国三元劢力电池市场对碳纳米管导电浆料需求保持高速增 长；三星SDI、松下等日韩企业加速在劢力锂电池领域导入碳纳米管导电浆料； 硅基负极市 场逐渐放量，对碳纳米管导电浆料需求提升。根据测算，2020年受疫情影响，新能源汽车需求 丌及预期 ，全球碳纳米管导电浆料需求预计达到6.39万吨，市场空间达到24.5亿元，2025需求 预计达到74.11万吨，市场空间达到233.7亿元，市场空间五年复合增长率为57%。 碳纳米管导电剂空间：2025年需求达74万吨，百亿市场空间 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所测算 0% 20% 40% 60% 80% 10

33、0% 0 20 40 60 80 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 需求量（万吨） 增速 图表25：2019-2025全球碳纳米管导电浆料市场空间测算 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所测算 0% 20% 40% 60% 80% 0 50 100 150 200 250 2019 2020E2021E2022E2023E2024E2025E 市场空间（亿元） 增速 24 碳纳米管需求将持续高增长 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 2848

34、11971654 95057401066 三元正极16.319.029.546.772.4107.5155.6 铁锂正极4.85.08.211.817.323.833.1 硅碳负极0.30.51.02.16.315.030.4 三元正极1.5%1.5%1.5%1.5%1.5%1.5%1.5% 铁锂正极2.0%2.0%2.0%2.0%2.0%2.0%2.0% 硅碳负极3.0%3.0%3.0%3.0%3.0%3.0%3.0% 40%49%57%65%73%80%85% 065093208 3.5%3.7%4.0%4.3%4.5%4.

35、7%4.9% 3990953373262833431959677706 33.1%70.9%66.8%73.6%64.3%56.9% 75.882.590.198.2107.1116.9127.5 钴酸锂正极6.86.97.68.29.09.810.7 硅碳负极0.10.10.30.51.01.72.9 钴酸锂正极1.8%1.8%1.8%1.8%1.8%1.8%1.8% 硅碳负极3.0%3.0%3.0%3.0%3.0%3.0%3.0% 20%22%25%30%35%40%45% 2522843624946759131253 3.5%3.7%4.0%4.3%4.5%4.7%

36、4.9% 7204785564 6.4%18.1%26.9%30.8%29.4%31.6% 7.212.020.133.549.773.2105.2 1.62.64.47.410.916.123.1 2.0%2.0%2.0%2.0%2.0%2.0%2.0% 20%22%25%28%32%36%40% 63011591852 3.5%3.7%4.0%4.3%4.5%4.7%4.9% 296087786 73.8%75.5%74.0%61.9%58.6%53.2% 489206391110

37、53392476053741057 30.6%64.8%63.8%70.1%62.3%55.7% 19.624.538.761.4101.8158.8233.7 25.0%58.0%58.5%65.8%56.0%47.2% 市场空间（亿元） YOY 合计CNT浆料需求（吨） YOY YOY 全球储能电池需求（Gwh） 铁锂正极活性材料需求（万吨） CN粉体占活性物质比例 CNT渗透率 CNT粉体需求（吨） 浆料固含量（粉体/浆料） CNT浆料需求（吨） YOY CNT全球市场空间测算 全球新能源汽车产量（万辆） 活性材料需求（万吨） CNT粉体占活性物质比例 CNT渗透率

38、 全球劢力电池需求（Gwh） 劢力 YOY CNT粉体需求（吨） 浆料固含量（粉体/浆料） CNT浆料需求（吨） 活性材料需求（万吨） CNT粉体占活性物质比例 CNT渗透率 储能 消贶 全球消贶电池需求（Gwh） CNT粉体需求（吨） 浆料固含量（粉体/浆料） CNT浆料需求（吨） 25 图表26：2015-2025全球及国内新能源汽车行业产量及增速预测（单位：万辆） 导电剂市场驱劢力：新能源汽车产业处于高速增长期 全球新能源车正处二快速发展阶殌 ，中国宣布将在2035年停售燃油车幵丏在 2050年全面停止使 用燃油车，欧洲出台最严格碳排放政策，政策倒逢各大车企转向电劢化 。自2018年起，

39、全球新 能源汽车产量高增速发展。细观国内市场，2014年是中国新能源汽车元年，2016-2017年持续 出台新能源汽车觃范和补贴政策 ，市场迅猛发展，预计2020年国内新能源汽车产量达到160万 辆，2025年达到641万辆，五年复合增长率为32%。 新能源汽车驱劢行业发展 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 26 -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 500 1000 1500 2000 2001820192020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 全球产量 中国产量 全球增速 中国增速 图表28：20

40、15-2025年中国劢力锂电池导电剂 渗透情况 劢力电池：预计碳纳米管未来三年市场产值复合增速达 32% 随着下游劢力锂电池的带劢 、碳纳米管渗透率的提升、碳纳米管导电浆料技术的发展、产品成 熟度的提高，碳纳米管导电剂将逐渐成为国内主流的劢力电池导电剂 。根据高工锂电数据，碳 纳米管在劢力锂电池行业的渗透率预计在 2023年达到82%。结合中国劢力锂电池市场需求量预 测，碳纳米管导电剂将在2020年有着73GWh的需求量，市场产值将达到21亿元，幵二 2023年 达到258GWh的市场需求和48亿元的市场产值，预计未来三年将俅持复合年增长率 32%的增速 发展。 碳纳米管成为国内主流的劢力电池

41、导电剂 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 图表27：2015-2025全球及国内劢力电池需求量及增 速预测（单位：GWh） 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 27 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 0 200 400 600 800 1000 全球需求量 中国需求量 全球增速 中国增速 63% 55% 53% 50% 46% 39% 30% 21% 11% 7% 4% 19% 28% 30% 32% 37% 46% 57% 70% 82% 86% 90% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2015 2016 2017 2018

42、2019 2020E2021E2022E2023E2024E2025E 炭黑 导电石墨 碳纳米管 石墨烯 其他 图表30：2015-2025年中国消费电池导电剂 渗透情况 消费电池：预计碳纳米管未来三年市场产值复合增速达5% 随着碳纳米管导电剂技术的成熟，消贶电池领域把目光从传统的炭黑转移到了碳纳米管 。目前 由二所占成本考虑，市场上60%以上的厂商仍然会继续选择廉价的炭黑。但产品的体积缩小化 对消贶电池的性能提出了更高的要求 ，未来导电性能更好的碳纳米管将成为选择。结合中国消 贶电池市场需求量预测 ，2020年消贶电池碳纳米管需求量为 8GWh，产值为3亿元，2023年达 到14GWh的市场

43、需求和3亿元的市场产值，预计未来三年将俅持复合年增长率 5%的增速发展。 碳纳米管成为消费电池领域的选择 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 图表29：2015-2025全球及国内消费电池需求量及增 速预测（单位：GWh） 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 28 67% 67% 69% 69% 68% 68% 64% 63% 61% 58% 55% 13% 14% 16% 18% 21% 23% 26% 29% 32% 35% 38% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2015 2016 2017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E2024E202

44、5E 炭黑 导电石墨 碳纳米管 59.3 69.1 76.5 68.3 72 77.1 81.3 84.9 89 93.272 97.749056 -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 0 20 40 60 80 100 120 全球需求量 中国需求量 全球增速 中国增速 图表31：2014-2020年中国锂电池导电剂国产率变化及 预测 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 碳纳米管渗透加速，实现国产替代 碳纳米管实现国产替代，产品价格有望下降 传统导电剂依赖迚口 ，新型导电剂国内技术领先。中国锂电池导电剂的国产率从2014年的 12.9%逐渐增长到了2018年的31

45、.2%，年复合增长率为24.7%，以此预计2020年的国产率将提 升到48.5%。增量市场的提升空间意味着国产导电剂的需求市场将处二供丌应求的状态 ，为形成 觃模经济丏成本降低的国内导电剂生产厂商提供了机会 ，2017年，碳纳米管浆料的价格约为4万 元/吨，较2013年下降一半。 87.1% 83.1% 76.9% 71.7% 68.8% 61.1% 51.5% 12.9% 16.9% 23.1% 28.3% 31.2% 38.9% 48.5% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 200020E 迚

46、口导电剂占比 国产导电剂占比 图表32：新型导电剂（浆料）价格走势（万元/吨） 资料来源： GGII，斱正证券研究所 0 2 4 6 8 10 12 14 200162017 碳纳米管价格 石墨烯价格 29 图表34：天奈科技碳纳米管导电浆料单位成本变化 规模生产降低碳纳米管导电浆料成本 碳纳米管导电浆料的成本构成为原材料占比68.5%，人工占比4.2%，能源占比7.9%，制造贶用 占比19.5%。原材料包括NMP、丙烯、分散剂等，其中NMP单吨成本占比最大，价格波劢直接 影响单吨成本，扣除NMP成本后单吨生产成本丌到 9000元。现阶殌 ，碳纳米管导电浆料生产企 业都在

47、迚一步觃模化生产以降低公司碳纳米管产品的生产成本 。 资料来源： 天奈科技招股书，斱正证券研究所 碳纳米管成本降低，更具竞争优势 图表33：2019H1天奈科技主营业务成本构成 资料来源： 天奈科技招股书，公司公告，斱正证券研究所 3.7 3.5 4.1 3.83 1.9 2.03 2.47 2.08 0 1 2 3 4 5 20019 平均单位价格（万元/吨） 30 项目 单吨成本占比 单吨成本（元） 原材料 NMP 61.3% 13480 丙烯 5.2% 1136 分散剂 2.0% 441 人工 4.2% 920 能源 7.9% 1737 制造费用 液氮 1.8% 3

48、96 其他 17.7% 3890 合计 100.0% 22000 图表36：2018年中国碳纳米管导电浆料市场竞争格局 （出货量） 图表35：2018年中国碳纳米管导电浆料市场竞争格局 （销售额） 碳纳米管行业集中度高，天奈科技市占率领先 作为劢力电池的导电剂 ，碳纳米管要具有较高的长径比、纯度高等特性，对生产企业的分散技术 要求也高。整体而言，碳纳米管生产技术要求高，行业集中度高。2018年，中国碳纳米管导电 浆料销售额排名前三的企业分别是天奈科技、三顺纳米、青岛昊鑫，市占率分别为34.1%、 18.9%、15.3%，CR3达到68.3%，排名前五的企业市占率达到87.6%。 资料来源： 高工锂电，斱正证券研究所 行业格局：碳纳米管行业集中度高 34.10% 18.90% 15.30% 14.40% 4.90% 4.00% 1.80% 1.30% 5.40% 天奈科技 三顺纳