碳納米管屬于一維納米材料，具有高強度和高導電導熱性的優(yōu)秀性能，其下游應用重要涵蓋新能源汽車產(chǎn)業(yè)、3C數(shù)碼產(chǎn)業(yè)、半導體產(chǎn)業(yè)、電力基礎設施等領域。碳納米管的大規(guī)模商業(yè)應用需求最重要來自鋰離子電池和導電塑料領域，其中來自鋰離子電池的需求超過80%。據(jù)測算，目前超過75%的需求來自鋰離子電池導電劑領域。產(chǎn)業(yè)鏈化工上游重要是丙烯、液氮；下游應用于鋰離子電池服務新能源汽車產(chǎn)業(yè)和3C數(shù)碼產(chǎn)業(yè)，應用于導電塑料，服務電力基礎設施、半導體產(chǎn)業(yè)等。工業(yè)化生產(chǎn)碳納米管常用化學氣相沉積法（CVD法），其中的催化劑制備環(huán)節(jié)以及碳納米管的大規(guī)模制備是碳納米管工業(yè)化生產(chǎn)的技術難點。

鋰離子電池領域：利用碳納米管杰出的導電性能，可以制備優(yōu)良的鋰離子電池導電劑。實際使用過程中，通過提高鋰離子電池正負極導電性進而增強鋰離子電池的能量密度和循環(huán)壽命。目前碳納米管在鋰離子電池導電劑中已經(jīng)得到廣泛應用。

導電塑料領域：同樣利用碳納米管的導電性能，與工程塑料混合后可以制成兼具導電性和塑料特性的導電塑料，被廣泛應用于半導體、防靜電材料和電磁屏蔽等領域。

伴新能源和5G之風，碳納米管迎來高速上升

新能源汽車普及和5G換機潮拉動鋰離子電池碳納米管導電劑需求。在鋰離子電池行業(yè)，碳納米管導電劑最終以漿料的形式被交付到鋰離子電池制造商手中。隨著新能源汽車的普及率提高和5G手機推廣引發(fā)換機潮，鋰離子電池行業(yè)將迎來蓬勃發(fā)展的機遇，拉動對鋰離子電池導電漿料的需求；而新能源汽車和5G手機對鋰離子電池的能量密度和循環(huán)壽命的要求不斷提高，將進一步凸顯碳納米管導電漿料的優(yōu)勢，加速在導電劑中的滲透。

在國家政策大力推動新能源汽車發(fā)展和相關基礎設施不斷完善的情況下，新能源汽車對燃油車的替代已經(jīng)成為了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。當前世界各國大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，多國政府已經(jīng)公布了全面替代燃油車的時間表。挪威、芬蘭、德國、英國、法國分別宣布在2025年、2025年、2030年、2040年、2040年開始全面禁售燃油車。同時，我國也宣布2035年將停售燃油車，到2050年將全面停止使用燃油車。新能源汽車配套基礎設施的不斷完善將進一步提升新能源汽車相對燃油車的優(yōu)勢，加速新能源汽車對燃油車的替代速度。我國公共充電樁的數(shù)量近年來保持40%以上的高速上升。隨著公共充電設施的不斷完善，使用新能源汽車將更加的便利。預計到2023年，全球新能源汽車產(chǎn)量將達887.5萬輛，年復合年均上升率達31.4%。

得益于此，未來動力鋰離子電池需求將保持高速上升的態(tài)勢。國內(nèi)外重要動力鋰離子電池公司都在產(chǎn)量擴張方面有所布局，以迎接新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的機遇。預計到2023年，全球動力鋰離子電池需求量將達511GWh，未來五年復合年均上升率達36.7%。

動力鋰離子電池市場的上升和碳納米管導電劑相對傳統(tǒng)導電劑優(yōu)勢的上升分別從總量和滲透率兩方面驅(qū)動碳納米管需求的上升。

第一，動力鋰離子電池出貨量的新增直接拉動了鋰離子電池導電劑市場的上升。

第二，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高能量密度和循環(huán)壽命成為動力鋰離子電池市場的發(fā)展方向，碳納米管導電劑的優(yōu)勢進一步顯現(xiàn)。碳納米管擁有高長徑比和優(yōu)良的導電性，能夠提高鋰離子電池的能量密度和延長電池的循環(huán)壽命，順應了動力鋰離子電池的發(fā)展趨勢，相較于傳統(tǒng)的炭黑類和石墨類導電劑有明顯的性能上的優(yōu)勢。雖然石墨烯導電劑也具有導電性優(yōu)異的特點，但適用范圍較碳納米管局限，重要用于磷酸鐵鋰離子電池。而隨著消費者對汽車尤其是乘用車的高續(xù)航里程、輕量化需求逐步提升，同時新版補貼額度與能量密度掛鉤，三元動力鋰離子電池才是動力鋰離子電池的發(fā)展趨勢，這卻不是石墨烯導電劑適用的領域。

因此，在動力鋰離子電池往高能量密度、長循環(huán)壽命發(fā)展以及在三元動力鋰離子電池滲透率不斷提升的趨勢下，碳納米管導電劑將越來越受到動力鋰離子電池廠商的青睞。

第三，新能源汽車動力鋰離子電池對能量密度更高的要求也推動了硅基負極材料的上升，而碳納米管是與硅基負極更匹配的導電劑。國內(nèi)市場對動力鋰離子電池能量密度要求逐年提高，2020年需達到300Wh/Kg的目標。傳統(tǒng)體系的動力鋰離子電池能量密度瓶頸漸顯，新的動力鋰離子電池體系則成為電池公司研發(fā)的重點。目前已經(jīng)突破能量密度瓶頸并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術路線為高鎳正極+硅基負極。與石墨材料類負極相比，硅材料在克容量方面優(yōu)勢明顯，硅理論克容量高達4200mAh/g，是石墨材料克容量的十倍。

但硅基的導電性能比天然石墨和人造石墨等石墨類負極材料要差，因此要添加高性能導電劑來提升其導電性能。碳納米管導電劑相比其他導電劑都具有更強的導電性，能較好地解決硅基負極導電性差的問題，是更匹配的導電劑。隨著重要材料公司的技術日趨完善，且相關的電池公司的應用技術逐漸成熟，硅基負極應用將逐漸增多，將進一步提升碳納米管導電劑的滲透率。