1、 证 券 研 究 报证 券 研 究 报 告告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 公司研究公司研究 电子化学品电子化学品 2022 年年 03 月月 22 日日 天奈科技（688116）深度研究报告 强推强推 （首次）（首次） CNT 老将，老将，导电剂新星导电剂新星 目标价：目标价：189.8 元元 当前价：当前价：152.0 元元 天奈科技致力于研发、生产和销售纳米级碳材料，掌握碳纳米管粉体及浆料天奈科技致力于研发、生产和销售纳米级碳材料，掌握碳纳米管粉体及浆料制备核心技术，目前为国内该行业的龙头企业。制备核心技术，目前为国内该行业的龙头企业。公司成

2、立于 2011 年，先后研发了三代碳纳米管产品及催化剂，于 2019 年在科创板上市。公司产品主要包括碳纳米管粉体、 碳纳米管导电浆料、 石墨烯复合导电浆料和碳纳米管导电母粒等，目前为国内碳纳米管生产制造龙头企业。 碳纳米管：受益于行业高增及渗透率提升，市场前景广阔。碳纳米管：受益于行业高增及渗透率提升，市场前景广阔。 1）市场空间：）市场空间：CNT 属于小而美的赛道，小市场大增速。属于小而美的赛道，小市场大增速。一方面受益于下游新能源汽车市场爆发带来的行业整体高增速， 另一方面受益于锂电池性能诉求下对于新型导电剂需求带来的渗透率提升， 我们预计 2025年市场需求 72.6 万吨，为 21

3、 年市场需求量 6 倍。 2）材料优势：）材料优势：碳纳米管较之传统导电剂性能优异，碳纳米管渗透率提升已成碳纳米管较之传统导电剂性能优异，碳纳米管渗透率提升已成趋势。趋势。 碳纳米管在活性物质之间主要形成线接触式导电网络， 在同等导电效果下，碳纳米管导电剂的用量仅为传统导电剂的 1/6 至 1/2，目前市场主流为炭黑+碳纳米管复合配方。 3）行业趋势：）行业趋势：短期短期看看铁锂“回潮”铁锂“回潮” ，中长期中长期看看高镍三元、硅碳负极高镍三元、硅碳负极渗透率提渗透率提升升。短期看，由于磷酸铁锂正极中 CNT 添加量更大，21 年以来磷酸铁锂电池回潮促进 CNT 导电浆料渗透率提升；中长期看，

4、能量密度提升核心诉求驱动下， 高镍三元、 硅碳负极等需求增加将使碳纳米管导电浆料渗透率进一步提升。 核心优势：核心优势：技术技术研发代际研发代际差距差距+产能客户先发优势产能客户先发优势+产品结构迭代提速。产品结构迭代提速。 1）技术研发：）技术研发：公司拥有较强的自主创新能力，经过多年研发积累，在碳纳米管以及相关复合材料领域已经形成了丰富的产品体系和技术、人才储备。 2）先发优势：）先发优势：公司率先突破 CNT 宏量生产技术，具备量产能力，IPO 上市后扩产提速，规划 10 万吨导电浆料产能，同时与国内一线锂电企业实现稳定深度合作，产品质量优异+供货能力稳定，新进者进入壁垒强。 3）产品迭

5、代：）产品迭代：公司目前共有三代产品实现批量供货，同时第四代及第五代产品（单壁 CNT）正处于中试阶段，产品质量优、迭代快，与同行之间存在代际差，主要依托于公司强大的研发实力。 盈利预测与估值分析：盈利预测与估值分析：我们预计公司 2021-2023 年归母净利润分别为3.0/6.5/11.0 亿元，同比增长 180%/115%/70%。基于公司技术研发产品行业领先，产能扩张力度较大，我们给予公司 2023 年 40 倍 PE 估值水平（20%估值溢价） ，对应股价为 189.8 元/股，首次覆盖，给予“强推”评级。 风险提示：风险提示：下游需求不及预期；产能建设不及预期；行业竞争格局恶化；公

6、司单壁产品研发进度不及预期；硅碳负极的应用程度不及预期。 主要财务指标主要财务指标 2020 2021E 2022E 2023E 主营收入(百万) 472 1290 3043 4614 同比增速(%) 22.1% 173.4% 135.8% 51.7% 归母净利润(百万) 108 301 647 1102 同比增速(%) -2.6% 180.4% 115.0% 70.3% 每股盈利(元) 0.46 1.30 2.79 4.75 市盈率(倍) 329 117 55 32 市净率(倍) 21 18 14 10 资料来源：公司公告，华创证券预测 注：股价为2022年 3月21日收盘价 公司基本数据公

7、司基本数据 总股本(万股) 23,222.92 已上市流通股(万股) 17,941.90 总市值(亿元) 349.25 流通市值(亿元) 269.83 资产负债率(%) 24.40 每股净资产(元) 8.05 12 个月内最高/最低价 179.30/49.95 市场表现对市场表现对比图比图(近近 12 个月个月) -21%60%142%223%21/0321/0621/0821/1022/0122/032021-03-222022-03-21天奈科技沪深300华创证券研究所华创证券研究所 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证

8、监许可（2009）1210 号 投资投资主题主题 报告亮点报告亮点 本报告从行业、公司两个维度展开，行业层面首先从导电剂概念入手，阐明CNT 作为新型导电剂相对于炭黑等传统导电剂的性能优势和替代趋势，结合市场格局集中度高、生产工艺 know-how 深、行业短中长期驱动因素等进而判断 CNT 赛道是一个受益于行业大+渗透率提速大的环节。 公司层面从研发体系、产能客户、产品迭代、成本优势等方面展开，详细阐明了公司的综合竞争优势。 投资投资逻辑逻辑 1）碳纳米管赛道的定位：受益于行业高增及渗透率提升，市场前景广阔。）碳纳米管赛道的定位：受益于行业高增及渗透率提升，市场前景广阔。 1）市场空间：）市

9、场空间：CNT 属于小而美的赛道，小市场大增速。 2）材料优势：）材料优势：碳纳米管较之传统导电剂性能优异，渗透率提升已成趋势。 3）行业趋势：）行业趋势：短期看铁锂“回潮” ，中长期看高镍三元、硅碳负极渗透率提升。 2）天奈科技的核心优势：技术研发代际差距）天奈科技的核心优势：技术研发代际差距+产能客户先发优势产能客户先发优势+产品结构迭产品结构迭代提速。代提速。 1）技术研发：）技术研发：公司拥有较强的自主创新能力，经过多年研发积累，在碳纳米管以及相关复合材料领域已经形成了丰富的产品体系和技术、人才储备。 2）先发优势：）先发优势：公司率先突破 CNT 宏量生产技术，具备量产能力，IPO

10、上市后扩产提速，规划 10 万吨导电浆料产能，同时与国内一线锂电企业实现稳定深度合作，产品质量优异+供货能力稳定，新进者进入壁垒强。 3）产品迭代：）产品迭代：公司目前共有三代产品实现批量供货，同时第四代及第五代产品（单壁 CNT）正处于中试阶段，产品质量优、迭代快，与同行之间存在代际差，主要依托于公司强大的研发实力。 关键关键假设假设、估值估值与与盈利预测盈利预测 基于公司下游客户主要是动力锂离子电池厂商，我们选取宁德时代、 恩捷股宁德时代、 恩捷股份份作为可比公司进行相对估值分析。 我们认为公司在碳纳米管领域具备产品研发领先带来的代际优势、 产能高速扩张带来的规模优势以及深耕下游大客户带来

11、的客户粘性优势， 同时单壁碳纳米管、导电塑料母粒等打开公司第二、第三成长空间。我们预计 2021-2023 公司归母净利润分别为 3.0/6.5/11.0 亿，对应 PE 为 117/55/32 倍，给予公司 23 年40 倍 PE 估值（20%估值溢价） ，对应目标价为 189.8 元，首次覆盖，给予“强首次覆盖，给予“强推”评级。推”评级。 WWnUmZcVvZqVqRoMnObRbPaQmOrRtRnPlOnNtQeRpNtQ6MqQwPMYrRmMxNoNoM 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1

12、210 号 3 目目 录录 一、一、 天奈科技：天奈科技：CNT 厚积薄发，十年磨一剑厚积薄发，十年磨一剑 . 6 （一） 十年磨一剑，突破碳纳米管宏量技术终成龙头 . 6 （二） 股权结构：公司股权分散 . 7 二、二、 碳纳米管：新型导电剂加速替代，渗透率提升碳纳米管：新型导电剂加速替代，渗透率提升 与行业与行业 共振共振 . 9 （一） 导电剂：锂电正负极重要辅料之一 . 9 （二） CNT：行业高增速 与渗透率提升 共振，工艺壁垒强 . 11 （三） 单壁碳纳米管：CNT 未来技术迭代方向 . 14 （四） 短期看铁锂“回潮”，中长期看高镍三元、硅基负极加速渗透 . 15 （五） 市场

13、格局：天奈稳坐行业第一，集中度有所提升 . 16 （六） 市场空间测算：小赛道孕育大空间 . 17 （七） 应用场景广阔，潜在市场空间巨大 . 19 三、三、 核心优势：持续技术迭代核心优势：持续技术迭代，先发优势显著，先发优势显著 . 20 （一） 技术专利：率先突破并掌握核心技术，成为全球新型导电剂潮流引导者 . 20 （二） 产能优势：产能扩张大步流星，积极匹配下游需求 . 21 （三） 客户结构：客户结构优化，搭载动力快车 . 22 （四） 成本优势：布局 NMP 回收，调整定价模式 . 23 四、四、 盈利预测与估值分析盈利预测与估值分析 . 25 （一） 盈利预测 . 25 （二）

14、 估值分析 . 26 五、五、 风险提示风险提示 . 27 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 4 图表目录图表目录 图表 1 天奈科技发展历程 . 6 图表 2 公司历年各业务占比 . 6 图表 3 公司产品主要应用于动力锂电池 . 6 图表 4 公司营业收入及其同比（单位：亿元） . 7 图表 5 同业公司产品毛利率水平 . 7 图表 6 公司股权结构 . 7 图表 7 公司核心人员简介 . 8 图表 8 行业各公司研发费用率对比 . 8 图表 9 研发人员占总员工人数比重 . 8 图表

15、10 导电剂在正极的作用 . 9 图表 11 导电剂在负极的作用 . 9 图表 12 常用导电剂分类 . 10 图表 13 不同导电剂性能对比 . 10 图表 14 三元动力电池成本结构图 . 11 图表 15 碳纳米管性能优势 . 11 图表 16 生产碳纳米管方法对比 . 11 图表 17 碳纳米管 CVD 生产工艺流程图 . 12 图表 18 碳纳米管制作流程及核心技术壁垒 . 13 图表 19 2014-2018 年中国锂电池导电剂国产化率变化情况 . 13 图表 20 2016-2021 年中国 CNT 导电浆料出货量分析及预测（万吨，%） . 13 图表 21 单壁碳纳米管、多壁碳

16、纳米管对比 . 14 图表 22 单壁管性能优势 . 15 图表 23 单壁管能够提升循环寿命 . 15 图表 24 2021 年磷酸铁锂及三元电池装机量趋势（单位：GWh） . 15 图表 25 2021 年磷酸铁锂及三元电池产量趋势（单位：GWh） . 15 图表 26 2014-2023 年中国动力锂电池用导电剂渗透率情况（GWh） . 16 图表 27 2014-2023 年全球数码电池市场规模分析及预测（单位：GWh）. 16 图表 28 2014-2023 年中国数码电池市场规模分析及预测（单位：GWh）. 16 图表 29 2018 年碳纳米管导电浆料市场竞争格局 . 17 图表

17、 30 2020 年碳纳米管导电浆料市场竞争格局 . 17 图表 31 全球碳纳米管市场空间前景广阔 . 18 图表 32 碳纳米管应用场景广泛 . 19 图表 33 公司研发历程 . 20 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 5 图表 34 公司三代碳纳米管产品对比 . 20 图表 35 同行业公司产品性能对比 . 21 图表 36 天奈科技产能加速扩张 . 22 图表 37 行业内各公司已知产能及扩产计划 . 22 图表 38 天奈科技客户结构 . 23 图表 39 同行业其他公司主要客户

18、对比 . 23 图表 40 各原材料价格变动对利润总额的敏感性分析 . 23 图表 41 碳纳米管浆料成本结构 . 24 图表 42 NMP 价格走势图（元/吨） . 24 图表 43 天奈科技盈利预测表（单位：亿元） . 25 图表 44 天奈科技相对估值表 . 26 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 6 一、一、天奈科技：天奈科技：CNT 厚积薄发，厚积薄发，十年磨一剑十年磨一剑 （一）（一）十年磨一剑，突破碳纳米管宏量技术终成龙头十年磨一剑，突破碳纳米管宏量技术终成龙头 厚积薄发，十年

19、一剑。厚积薄发，十年一剑。公司于 2011 年成立，前身是开曼天奈，并于 2019 年在科创板上市，目前是国内最大的碳纳米管生产企业，在碳纳米管及其相关复合材料领域处于全球领先水平。公司目前客户主要包括宁德时代、ATL、比亚迪等，率先突破了 CNT 导电剂的流化床宏量制备技术，实现产业化生产，引领 CNT 新型导电剂在锂电导电剂体系的不断加速渗透，市场占有率稳步提升。 图表图表 1 天奈科技发展历程天奈科技发展历程 资料来源：公司官网，公司公告，华创证券 公司公司主营碳纳米管导电剂材料生产主营碳纳米管导电剂材料生产与与销售销售。主营业务为碳纳米管粉体、纯碳纳米管导电浆料及石墨烯复合导电浆料的生

20、产和销售，是国内碳纳米管最大的生产企业。2020 年业务占比分别为 1.17%、 92%、 6.84%， 其中碳纳米管导电浆料历年营收占比一直维持在 98%以上， 为公司主要收入来源。 近四年产品主要应用于动力锂电池方面， 常年占比超 70%。 图表图表 2 公司历年各业务占比公司历年各业务占比 图表图表 3 公司产品公司产品主要应用于动力锂电池主要应用于动力锂电池 资料来源：Wind，华创证券 资料来源：Wind，华创证券 营收营收净利净利稳步提升，稳步提升，毛利率行业领先毛利率行业领先。根据 2021 年业绩快报，受益于新能源汽车高景气度下动力锂离子电池需求爆发，公司 2021 年实现营收

21、 13.6 亿元，同比增加 189%；21 年全年归母净利润为 2.99 亿元，同比增长 174%。公司产品较之传统导电剂及同行业其他0%20%40%60%80%100%120%2016 年2017 年2018 年2019 年2020 年 2021年H1碳纳米管粉体纯碳纳米管导电浆料石墨烯复合导电浆料其他产品0%20%40%60%80%100%2016 年2017 年2018 年2019 年2020 年新能源汽车动力锂电池3C电子锂电池储能锂电池非锂电池 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 7

22、 公司产品有一定技术优势与规模优势，毛利率高于行业平均水平。 图表图表 4 公司营业收入及其同比（单位：公司营业收入及其同比（单位：亿亿元）元） 图表图表 5 同业公司产品毛利率水平同业公司产品毛利率水平 资料来源：Wind，华创证券 资料来源：Wind，华创证券 （二）（二）股权结构：股权结构：公司股权公司股权分散分散 公司股权公司股权分散分散， 公司实际控制人为， 公司实际控制人为郑涛、 严燕、 蔡永略和张美杰四位公司高管郑涛、 严燕、 蔡永略和张美杰四位公司高管。 截止 2021年上半年，郑涛持股比例为 10.13%，张美杰持股比例为 2.05%，镇江新奈智汇科技服务企业持股比例为 3.

23、89%，其实际控制人为严燕，共青城新奈共成投资管理合伙企业持股比例为 4.15%，其实际控制人为严燕和蔡永略。郑涛、严燕、蔡永略和张美杰系公司高管暨实际控制人。 图表图表 6 公司股权结构公司股权结构 资料来源：Wind，公司年报，华创证券 公司管理层公司管理层部分成员部分成员为公司研发人员，公司研发实力雄厚，掌握多项专利技术。为公司研发人员，公司研发实力雄厚，掌握多项专利技术。董事长郑涛先生在锂电池及新材料领域已有三十余年的研发和管理经验，郑涛先生和张美杰先生主要从事碳材料及锂电正负极材料的研究及产业化生产。公司坚持自主创新战略，进行自主开发和研究，并获得清华大学相关发明专利的独占许可使用权

24、，开发一系列与碳纳米管及浆料有关的创新技术，截止至 2021 年 6 月 30 日，公司及子公司已获得 14 项发明专利及 33 项实用新型专利、清华大学独占许可 19 项发明专利及国外多项专利，研发实力雄厚。 0%100%200%300%400%500%600%0.05.010.015.02016 年 2017 年 2018 年 2019 年 2020 年2021年营业收入（亿元）归母净利（亿元）营收同比归母同比0%20%40%60%80%2016 年2017 年2018 年2019 年2020 年三顺纳米青岛昊鑫德方纳米行业平均天奈科技 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度

25、研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 8 图表图表 7 公司核心人员简介公司核心人员简介 姓名姓名 职位职位 年龄年龄 加入天奈时间加入天奈时间 个人简介个人简介 郑涛郑涛 董事及董事长 53 2010 加拿大 Simon Fraser 大学物理学博士。从事碳材料以及锂电池正负极材料研发及产业化生产。与合作者首先提出了锂离子嵌入碳材料的三种新机制，为锂电池负极材料商业化开辟了新途径。在 Science 上发表论文 1 篇， 在 SCI 收录刊物上发表论文 11 篇，郑涛曾在美国贝尔通讯担任研究科学家。2010 年开始管理天奈科技。 张美杰张美杰

26、副总经理 57 2014 加拿大 Ottawa 大学化学博士。主要从事锂电正极材料及锂电池的研发及产业化，发表了 20 多篇学术论文。在 1991 年获得中华人民共和国机械工业部科学技术进步奖。2014 年进入天奈科技负责碳纳米管及其应用的研究与开发。 毛鸥毛鸥 研发总监 57 2012 加拿大 McGill 大学聚态物理博士。致力于碳纳米管和石墨烯的生产应用技术，尤其是在电池中的应用。有世界百强企业和硅谷创业企业作高科技领域的研发与技术管理的丰富经验，2012 年加入进入天奈科技负责研发。 岳帮贤岳帮贤 工程技术高级总监 57 2011 南京大学物理系学士，曾就职于中石化集团公司南京化学工业

27、服务公司，任职副总工程师。后就职于中国 A123 系统，担任总工程师兼任工程部经理，拥有三十余年化学材料相关行业工作经验。现任工程技术高级总监，全面负责天奈科技的生产工艺研发以及产业化升级。 郭卫星郭卫星 碳管工程经理 62 2012 西南交通大学焊接设备专业硕士，曾在西南交通大学担任了 5 年讲师，而后就职于广州电焊机厂任总工。2012 年 4 月进入天奈科技任设备工程师，主要负责天奈科技设备研发及改造。 蔡韦政蔡韦政 研发总监 42 2015 台湾中兴大学化学工程博士，主要从事高分子合成与有机无机分散技术与复合材料制备，2015 年曾荣获美国 R&D100 大奖，后进入天奈科技，负责复合分

28、散剂合成与碳纳米管非锂电池应用与开发。 资料来源：公司公告，华创证券 公司研发投入占营收比重较高， 研发人员占比逐年升高公司研发投入占营收比重较高， 研发人员占比逐年升高。 公司自成立起就重视研发投入，研发费用率在行业处于较高水平。2020 年未受疫情影响，研发费用达 0.28 亿元，同比增长 32%， 研发费用率常年维持在 4.5%-6%， 公司研发人员增长至 60 人， 占比达 25.32%。 图表图表 8 行业各公司研发费用率对比行业各公司研发费用率对比 图表图表 9 研发人员占总员工人数比重研发人员占总员工人数比重 资料来源：公司公告，华创证券 资料来源：公司公告，华创证券 0%3%6

29、%9%12%2001920202021H1天奈科技德方纳米青岛昊鑫三顺纳米0%10%20%30%0204060802016 年2017 年2018 年2019 年2020 年研发人员数占比 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 9 二、二、碳纳米管碳纳米管：新型新型导电剂加速替代，渗透率提升与行业共振导电剂加速替代，渗透率提升与行业共振 （一）（一）导电剂：锂电导电剂：锂电正负极重要辅料之一正负极重要辅料之一 导电剂：电池正负极材料重要辅料之一，提升、保持电池导电性导电剂：

30、电池正负极材料重要辅料之一，提升、保持电池导电性。导电剂是制作电池正负极重要辅料之一，提升并保持电池导电性能。 正极方面：正极方面：锂电子正极材料导电性能较差，需要通过添加一定比例的导电剂保证导电物质填充满正极材料活性物质之间的空隙，以形成良好的导电网络提升正极材料的导电性能。 负极方面：负极方面：负极材料导电性能虽好，但在多次充放电过程中，锂电子不断的嵌入与脱落会引起石墨颗粒体积的膨胀和收缩导致石墨颗粒间隙越来越大， 降低导电性能，部分甚至会脱离电极，降低锂电子电池容量。而加入导电剂，可以改善负极表面性能，保持电池导电性。 图表图表 10 导电剂在正极的作用导电剂在正极的作用 图表图表 11

31、 导电剂在负极的作用导电剂在负极的作用 资料来源：德方纳米招股说明书 资料来源：德方纳米招股说明书 锂电池目前常用的导电剂主要包括炭黑类、导电石墨类、锂电池目前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（气相生长碳纤维） 、碳纳米管以及石墨烯等。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。 导电炭黑：导电炭黑：呈链状或葡萄状，具有较高的比表面积。炭黑可与活性材料形成点对点点对点接触接触，有利于电解质的吸附提高离子电导率，添加量在 3%左右，是一款高性价比的导电材料，但导电性能相对一般且依赖进口，目

32、前导电炭黑主要分为导电炭黑、超导炭黑（乙炔黑、Super P 等） 、特导炭黑（科琴黑等） 。 碳纳米管：碳纳米管： 可分为单壁管和多壁管两类， 一维结构的碳纳米管呈圆柱状， 内部中空，具有良好的电子导电性。纤维结构能够与活性材料点对线接触点对线接触，在电极活性材料中形成连续的导电网络，充当“导线”的作用，有利于提高电池容量、倍率性能、电池循环寿命、降低电池界面阻抗等。同等导电效果下，同等导电效果下，CNT 用量仅为传统炭黑的用量仅为传统炭黑的1/6-1/2，可大幅提高锂电池的能量密度。，可大幅提高锂电池的能量密度。 石墨烯：石墨烯：具有片状二维结构，与活性物质形成点对面接触点对面接触，可以最

33、大化的发挥导电剂的作用，减少导电剂的用量，从而增大活性物质比例，提升锂电池容量。在加入量较小的情况下，石墨烯能够更好地形成导电网络，效果远好于导电炭黑。 导电石墨：导电石墨：石墨导电剂为颗粒度更小的人造石墨，孔隙和比表面积更加发达，可与活性材料形成点对点接触点对点接触，有利于改善极片颗粒的压实密度以及提高离子和电子电 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 10 导率，同时用于负极可提高负极容量。 图表图表 12 常用导电剂分类常用导电剂分类 导电剂导电剂 优点优点 缺点缺点 2018 年粉体价格

34、年粉体价格（万元（万元/吨）吨） EIS 阻抗（）阻抗（） 碳纳米管导电剂碳纳米管导电剂 导电性能优异、添加量小、提升电池能量密度和循环寿命性能 需要预分散、价格较高 45-55 49.40 炭黑类导电剂炭黑类导电剂 SP 价格便宜，经济性高 导电性能相对较差， 添加量大， 降低正极活性物质占比， 全依赖进口 5.0-6.5 100.00 科琴黑科琴黑 添加量较小，适用于高倍率、高容量型锂电池 价格贵，分散难、全依赖进口 / 87.50 乙炔黑乙炔黑 吸液性较好，有助提升循环寿命 价格较贵， 影响极片压实性能， 主要依赖进口 / - 导电石墨类导电剂导电石墨类导电剂 颗粒度较大，有利于提升极片

35、压实性能 添加量较大，主要依赖进口 14-16 - 石墨烯导电剂石墨烯导电剂 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 40-50 286.20 资料来源：天奈科技招股说明书，华创证券 图表图表 13 不同导电剂性能对比不同导电剂性能对比 资料来源：公司招股说明书，华创证券 导电剂成本占比较低，客户更注重性能优势。导电剂成本占比较低，客户更注重性能优势。虽然碳纳米管的价格是炭黑等传统导电剂的 10 倍，但导电剂只占电池总成本的 2%，加之碳纳米管的用量只有传统导电剂的 1/6至 1/2、 碳纳米管不断放量导致单位价格不断下探， 因此下游客户对导电

36、剂价格并不敏感，更注重产品的性能。 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 11 图表图表 14 2021 年高镍年高镍三元动力电池成本结构图三元动力电池成本结构图 资料来源：草根调研，华创证券测算 （二）（二）CNT：行业高增速与渗透率提升共振行业高增速与渗透率提升共振，工艺壁垒强，工艺壁垒强 碳纯度、长径比是决定碳纳米管导电性能的核心指标。碳纯度、长径比是决定碳纳米管导电性能的核心指标。 图表图表 15 碳纳米管性能优势碳纳米管性能优势 项目项目 性能优势性能优势 力学性能力学性能 具有极高的

37、强度和韧性。按理论计算，碳纳米管的强度可为钢的 100 倍，而密度只有钢的 1/6。当外部施加巨大压力时，碳纳米管会发生弯曲，打卷绞结的情况，但是不会断裂，当外力释放后，碳纳米管又将恢复原状。 电学性能电学性能 碳纳米管具有良好的电学性能， 碳纳米管的碳原子以正六边形的微观形式组成基础单元结构。 这种结构下共轨效应显著， 电子可以脱离单个碳原子的束缚而在较大范围内自由运动。 理论上碳纳米管导电性能仅次于超导体。电子通过碳纳米管时不会产生热量。因此能量损失微小，其导电性能优于常规导电材料。 热学性能热学性能 碳纳米管具有优异的导热性能， 可以沿管长方向迅速传导热量。 理论上碳纳米管是目前已知的最

38、好的导热材料，其理论导热效率约为自然界最好导热材料金刚石的 3-6 倍。 化学稳定性化学稳定性 碳纳米管化学性质稳定， 具有耐酸性和耐碱性。 在高分子复合材料中添加碳纳米管可以提高材料本身的组酸抗氧化性能，可以应用于航天、航空、国防、军工等领域。 资料来源：天奈科技招股说明书，华创证券 目前行业内一般采用化学气相沉积法目前行业内一般采用化学气相沉积法（CVD）制造碳纳米管制造碳纳米管。该方法温度较低且易于控制，产品产量及碳纯度高。碳纳米管管径越细，长度越长，沿着长度方向的热交换性能越高，加之碳纯度高，因此导电性能越好。 图表图表 16 生产碳纳米管方法对比生产碳纳米管方法对比 方法方法 电弧放

39、电法电弧放电法 化学气相沉积化学气相沉积 激光蒸发法激光蒸发法 过程 在两根相距几毫米的石磨棒之间，在大电流下，碳蒸发并形成热的等离子体 在有/没有基体的烤箱中加热到1000 度，如甲烷，在催化剂上分解成碳纳米管 石墨在强激光脉冲作用下， 蒸发并形成碳纳米管 示意图 典型产量 30-90% 50-100% 可达 70% 正极负极电解液隔膜铜箔铝箔导电剂粘结剂其他 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 12 单壁碳纳米管 直径 0.6-1.4nm 的短管 单个管直接 0.6-2nm 的长管/管束

40、长管束（5-20 微米） ，单个管的直径为 1-2nm 多壁碳纳米管 内径 1-3nm，外径 10nm 或以上的短管 外径为 10 至 240 纳米的长管 多壁碳纳米管的产量较低。 特征发生显著的变化 生产 纳米管往往很短， 大小 随机， 需要大量净化 商业上最先进的方法，易于扩大规模，产量高，质量易于控制 需要昂贵的激光器， 单位功率产量不是很好 优点 碳纳米管管直、壁薄、结晶度高 反应过程易于控制，反应温度相对较低，产品纯度较高，成本低，产量高，适用性强 可连续操作、产品纯度高、质量好 缺点 纯度低，产率低，成本高，且电弧放电过程难以控制，难以工业化 粗产品中结晶度较低 产量低、成本高、难

41、以工业化生产 资料来源：天奈科技招股说明书，OCSiAl，石墨烯网，华创证券整理 催化剂及分散技术是主要技术壁垒。催化剂及分散技术是主要技术壁垒。催化剂是决定碳纳米管管径、纯度的关键，不同公司使用的催化剂不同得到产品具体差异明显。另外碳纳米管比表面积大、长径比高，容易团聚，实际导电效率低，不易分散，一般通过分散剂、NMP/去离子水溶解、分散碳纳米管以制备碳纳米管导电浆料提升导电性， 其中分散技术对导电浆料生产公司关系重大，也是技术壁垒之一。 图表图表 17 碳纳米管碳纳米管 CVD 生产工艺流程图生产工艺流程图 资料来源：OCSiAl，转引自石墨烯网 催化剂、纯化、分散技术是主要技术壁垒。催化

42、剂、纯化、分散技术是主要技术壁垒。 催化剂：催化剂：催化剂是决定碳纳米管管径、纯度的关键，不同公司使用的催化剂不同得到产品具体差异明显，催化剂生产的质量、性能将直接影响后续产出的碳纳米管质 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 13 量。 分散：分散：碳纳米管比表面积大、长径比高，容易团聚，实际导电效率低，不易分散，一般通过分散剂、NMP/去离子水溶解、分散碳纳米管以制备碳纳米管导电浆料提升导电性，以方便电池厂使用。 纯化：纯化：不同品质产品需要经过不同的纯化工序，其中高温氧化主要除去碳纳米管粗

43、粉中无定形碳杂质； 酸洗提纯、 石墨化主要除去碳纳米管粗粉中的催化剂金属杂质。碳纳米管粗粉经过纯化工序后得到碳纳米管纯粉，纯化工序越复杂，纯化后的碳管性能越好。 图表图表 18 碳纳米管制作流程及核心技术壁垒碳纳米管制作流程及核心技术壁垒 资料来源：天奈科技招股说明书，华创证券 导电剂国产替代趋势明显，导电剂国产替代趋势明显，21 年出货量同比增长有望达年出货量同比增长有望达 50%。SP、科勤黑、乙炔黑等传统导电剂主要从国外进口， 国内虽然也有相应的企业， 但生产的产品性能不及国外企业。随着碳纳米管的量产导致成本下降、其优异的性能、国内企业技术方面的领先，导电剂国产替代的趋势越发明显， 碳纳

44、米管导电浆料出货量也在逐年攀升， 根据高工锂电预测，2021 年国内 CNT 导电浆料出货量将达 7.2 万吨，同比增长达 50%。 图表图表 19 2014-2018 年中国锂电池导电剂国产化率变化年中国锂电池导电剂国产化率变化情况情况 图表图表 20 2016-2021年中国年中国CNT导电浆料出货量分析及导电浆料出货量分析及预测（万吨，预测（万吨，%） 资料来源：GGII，转引自公司招股书，华创证券 资料来源：GGII，转引自公司可转债募集说明书，华创证券 0%20%40%60%80%100%200172018进口导电剂国产导电剂0%20%40%60%80%100%

45、0.02.04.06.08.02001920202021E出货量同比 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 14 （三）（三）单壁碳纳米管：单壁碳纳米管：CNT 未来技术迭代方向未来技术迭代方向 单壁碳纳米管性能更好，单壁碳纳米管性能更好，全球供给全球供给少、少、价格昂贵价格昂贵。多壁碳纳米管则可视为多层石墨烯片无缝卷起成管状，即单壁碳纳米管的同心排列，而单壁碳纳米管可被视为单层石墨烯片卷起来形成的无缝空心圆柱筒，根据空间的螺旋特征表现除金属或半导体性能，金属特性的单壁碳纳

46、米管电流密度比铜等金属的电流密度大 1000 倍以上。故较之其他导电剂，单壁碳纳米管只需添加 0.002%-0.1%即可实现均匀稳定的导电性。但全球目前仅有OCSiAl 可以量产单壁碳纳米管，每年产能仅为 90 吨，单价较高，故目前尚未得到大规模应用，多壁碳纳米管短期被替代的风险较小。 图表图表 21 单壁碳纳米管、多壁碳纳米管单壁碳纳米管、多壁碳纳米管对比对比 类别类别 单壁碳纳米管单壁碳纳米管 多壁碳纳米管多壁碳纳米管 模拟结构示意图模拟结构示意图 透射电子显微镜图透射电子显微镜图 典型管径值典型管径值 1-2nm 7-100nm 典型长度值典型长度值 可达 1mm 可达 1mm 长径比长

47、径比 高达 10000 50-4000 弹性模量弹性模量 1000-3000GPa 300-1000GPa 抗拉强度抗拉强度 50-100GPa 10-50GPa 300K 时导热系数时导热系数 3000-6000W/(m*k) 2000-3000W/(m*k) 作为防静电添加剂的最作为防静电添加剂的最低工作剂量低工作剂量 0.01% 0.50% 资料来源：天奈科技招股说明书，华创证券 单壁单壁 CNT 相较于多壁相较于多壁 CNT 具备以下性能优势：具备以下性能优势： 导电性能更强：导电性能更强：由于单壁 CNT 具有更高的长径比，导电性能更加优异； 添加量更少：添加量更少： 单壁 CNT

48、添加量仅需 0.1%， 较低的添加量即能形成高校的导电网络，发挥出同样甚至更好的导电效果； 安全性更好：安全性更好：单壁 CNT 与多壁 CNT 或导电炭黑相比有高达 2 倍的附着力，安全性更好。 提升硅基负极电池循环寿命：提升硅基负极电池循环寿命：硅基负极导电性弱，配合单壁碳管能够完美弥补其不足，显著提升循环寿命。 天奈科技（天奈科技（688116）深度研究报告）深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210 号 15 图表图表 22 单壁管性能优势单壁管性能优势 图表图表 23 单壁管能够提升循环寿命单壁管能够提升循环寿命 资料来源：TUBALL 资料

49、来源：TUBALL （四）（四）短期看短期看铁锂“回潮”铁锂“回潮” ，中长期看，中长期看高镍三元、硅基高镍三元、硅基负极负极加速渗透加速渗透 短期看铁锂“回潮” ：短期看铁锂“回潮” ：石墨烯复合导电浆料以 7：3 的比例配比碳纳米管粉体、石墨烯与分散溶剂等其他原材料混合搅拌、研磨制成，适配磷酸铁锂锂电池性能更好。磷酸铁锂电池产量自 21 年 5 月已超过三元电池产量， 装车量自 7 月超过三元电池装车量，短期铁锂回潮带动石墨烯复合导电浆料及碳纳米管渗透率。 图表图表 24 2021 年磷酸铁锂及三元电池年磷酸铁锂及三元电池装机装机量趋势（单量趋势（单位：位：GWh） 图表图表 25 202

50、1 年磷酸铁锂及三元电池年磷酸铁锂及三元电池产产量趋势（单位：量趋势（单位：GWh） 资料来源：中国汽车动力电池产业创新联盟，华创证券 资料来源：中国汽车动力电池产业创新联盟，华创证券 中长期看高镍三元、 硅基负极渗透率提升：中长期看高镍三元、 硅基负极渗透率提升： 高能量密度仍是动力电池主要发展方向，其中主要载体三元动力电池的新型导电剂主要为碳纳米管导电浆料。高镍三元硅负极理论能量密度高达 4200mAh/g，是已知用于做负极材料理论比容最高的材料，但其导电性能较差，需要添加高性能导电剂提升，而 CNT 不仅可以弥补硅基负极导电性不足，还可以在硅颗粒之间建立高度导电和持久连接，即使硅负极颗粒