碳納米管行業(yè)深度報(bào)告動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)碳納米管需求迎來爆發(fā)

碳納米管行業(yè)深度報(bào)告-動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)碳納米管需求迎來爆發(fā)1、概述：碳納米管是極具潛力的新型導(dǎo)電劑材料碳納米管（CarbonNanotubes,CNTs）是一種同軸管狀結(jié)構(gòu)的碳原子簇（類似于樹木年輪環(huán)），其管徑與管之間相互交錯(cuò)的縫隙都屬于納米數(shù)量級(jí)，根據(jù)管壁的層數(shù)可以將CNTs分為單壁碳納米管（SWCNTs）和多壁碳納米管（MWCNTs）。碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來就因?yàn)槠鋬?yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等性能，在多項(xiàng)領(lǐng)域中顯示出巨大應(yīng)用潛力。（1）在鋰電池領(lǐng)域，碳納米管憑借優(yōu)異導(dǎo)電性能，被廣泛應(yīng)用于鋰電池新型導(dǎo)電劑。（2）在導(dǎo)電塑料領(lǐng)域，碳納米管憑借其優(yōu)越的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能，用來提升導(dǎo)電塑料的導(dǎo)電性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，已經(jīng)顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值在鋰電導(dǎo)電劑領(lǐng)域，目前常用的鋰電導(dǎo)電劑包括炭黑、科琴黑、碳納米管、石墨烯等四種，其中碳納米管作為新型導(dǎo)電劑材料正處于快速導(dǎo)入期：

（1）炭黑：種類相對(duì)較多，在鋰電池領(lǐng)域應(yīng)用最多的是SP（SupperP）,其廣泛應(yīng)用于早期商業(yè)化的鋰離子電池。（2）科琴黑：也是炭黑的一種，純度高，導(dǎo)電性好，在日本應(yīng)用較多，但因?yàn)閮r(jià)格高、難分散，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。（3）碳納米管：憑借良好的導(dǎo)電性及獨(dú)特的管狀結(jié)構(gòu)，通過與正極材料形成線性連接可大幅改善正極材料電導(dǎo)率，目前其正處于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面快速導(dǎo)入期。（4）石墨烯：于2004年被首次發(fā)現(xiàn)，具有較大的比表面積，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，多應(yīng)用于高科技領(lǐng)域，鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于研究階段。1.1、“線接觸”結(jié)構(gòu)大幅提升導(dǎo)電性，長(zhǎng)徑比是重要衡量指標(biāo)碳納米管憑借優(yōu)異的導(dǎo)電性，可應(yīng)用于鋰電池導(dǎo)電劑領(lǐng)域。傳統(tǒng)導(dǎo)電劑是炭黑顆粒，而新型導(dǎo)電劑分別是1維或2維的碳管或石墨烯在電池電極中形成有效的線或面導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。電池充放電過程中電子到活性材料的顆粒上的傳送，用石墨烯及碳納米管新型導(dǎo)電劑可以直接從線或面內(nèi)導(dǎo)通而不像傳統(tǒng)導(dǎo)電劑通過顆粒的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳導(dǎo)，導(dǎo)電效率極高，從而實(shí)現(xiàn)快速充放電，并對(duì)能量密度、循環(huán)使用壽命等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)都有提升。碳納米管的長(zhǎng)徑比、碳純度是其影響導(dǎo)電性的兩個(gè)核心指標(biāo)，直接決定了碳納米管的產(chǎn)品性能。產(chǎn)品長(zhǎng)徑比、碳純度越高對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電性越好。1.2、碳納米管可廣泛應(yīng)用于鋰電導(dǎo)電劑、導(dǎo)電塑料以及芯片制造1.2.1、近年碳納米管材料在鋰電領(lǐng)域推廣持續(xù)推進(jìn)、國(guó)內(nèi)廠商市占率持續(xù)提升鋰電池主要材料包括正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜。導(dǎo)電劑作為一種關(guān)鍵輔材，可以增加活性物質(zhì)間的導(dǎo)電接觸，提升鋰電池中電子在電極中的傳輸速率；

鋰電池領(lǐng)域常用的導(dǎo)電劑材料包括炭黑類、導(dǎo)電石墨類、VGCF（氣相生長(zhǎng)碳纖維）、碳納米管以及石墨烯等。其中碳納米管和石墨烯屬于新型導(dǎo)電劑材料。上下游供應(yīng)鏈具體制備工藝方面，（1）將PVDF溶于N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶劑后，按照配比加入CNTs納米導(dǎo)電漿、導(dǎo)電炭黑，攪拌均勻后再加入鎳鈷酸鋰，制成正極漿料；

（2）CMC溶于水形成膠液，按配比加入導(dǎo)電炭黑和負(fù)極石墨，攪拌均勻后再加入SBR乳液混合，制成負(fù)極漿料；

（3）正負(fù)極漿料經(jīng)涂布、輥壓、分切后形成所需極片；（4）正、負(fù)極片分別焊接鋁、鎳極耳，與隔膜一起卷繞后形成裸電芯，經(jīng)過包裝熱封、烘烤、注入電解液、預(yù)充化成等工藝制程最終鋰電池。我國(guó)在鋰電碳納米管市場(chǎng)位于全球前列，推動(dòng)鋰電導(dǎo)電劑國(guó)產(chǎn)化率持續(xù)提升。近年碳納米管材料在鋰電領(lǐng)域推廣持續(xù)進(jìn)步、國(guó)內(nèi)廠商市占率持續(xù)提升，根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2014-2018年中國(guó)鋰電池領(lǐng)域?qū)щ妱﹪?guó)產(chǎn)化率從12.9%大幅提升至31.2%，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的滲透率持續(xù)提升。1.2.2、導(dǎo)電塑料領(lǐng)域：提升功能性塑料的導(dǎo)電性能導(dǎo)電塑料是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合，用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料，導(dǎo)電塑料綜合了金屬的導(dǎo)電性和塑料的特性，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、防靜電材料、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。在填充型導(dǎo)電塑料中，塑料本身并不具備導(dǎo)電性，只充當(dāng)了結(jié)構(gòu)材料的作用。導(dǎo)電性主要是通過混合在其中的導(dǎo)電物質(zhì)如碳材料（單質(zhì)碳、碳纖維、碳納米管等）、金屬粉末、抗靜電劑等獲得。這些導(dǎo)電性物質(zhì)稱為導(dǎo)電填料，他們?cè)谔畛湫蛯?dǎo)電塑料中起著提供載流子的作用。1.2.3、芯片制造領(lǐng)域：利用碳納米管的分立導(dǎo)電性作為替代傳統(tǒng)半導(dǎo)體物質(zhì)為基材的場(chǎng)效應(yīng)管在新型存儲(chǔ)器領(lǐng)域，美國(guó)Nantero公司已研發(fā)出一種基于碳納米管的新型非易失性納米存儲(chǔ)器（NRAM）。NRAM主要是利用碳納米管優(yōu)異且分立的導(dǎo)電性，用碳納米管替代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體物質(zhì)為基材的場(chǎng)發(fā)射晶體管（FET），沉積在標(biāo)準(zhǔn)硅片上。未來芯片制造領(lǐng)域CNT材料應(yīng)用仍有進(jìn)一步增長(zhǎng)空間。2、碳納米管導(dǎo)電劑在鋰電領(lǐng)域滲透率將顯著提升2.1、CNT減少導(dǎo)電劑用量約50%，進(jìn)一步提升電池帶電量導(dǎo)電劑在正極材料中的添加量服從“滲透閾值”理論，當(dāng)添加量增加到一定值后，導(dǎo)電物質(zhì)能夠在正極材料活性物質(zhì)中形成有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提升正極材料的導(dǎo)電性能。CNT導(dǎo)電劑憑借獨(dú)特的形貌結(jié)構(gòu)，在鋰電導(dǎo)電劑領(lǐng)域相比傳統(tǒng)炭黑、科琴黑等傳統(tǒng)材料可大幅減少鋰電導(dǎo)電劑的用量約50%（傳統(tǒng)鋰電導(dǎo)電劑添加量約1-3%，CNT導(dǎo)電劑添加量約為0.5%-1.5%），進(jìn)一步提升能量體比例，從而提升電池帶電量；相較炭黑導(dǎo)電劑采用CNT導(dǎo)電劑可進(jìn)一步提升帶電量約1-2pct。2.2、CNT可進(jìn)一步提升循環(huán)、倍率、低溫表現(xiàn)等綜合性能導(dǎo)電劑作為鋰離子電池的重要組成部分，直接影響電池的內(nèi)阻、倍率、容量發(fā)揮、循環(huán)穩(wěn)定等性能。對(duì)于高性能鋰電池而言，提高電池的循環(huán)次數(shù)、倍率性能、高溫（低溫）穩(wěn)定性等成為新型鋰電導(dǎo)電劑的發(fā)展方向。2.2.1、CNT大幅提升電導(dǎo)率改善倍率性能與低溫性能相對(duì)于傳統(tǒng)炭黑導(dǎo)電劑，CNT導(dǎo)電劑進(jìn)一步構(gòu)建了線狀導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，相較于炭黑等傳統(tǒng)點(diǎn)狀接觸導(dǎo)電劑，可進(jìn)一步改善材料導(dǎo)電性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，通過CNT/CB組合可以進(jìn)一步提升導(dǎo)電劑的倍率性能以及循環(huán)次數(shù)。另一方面，得益于CNT所構(gòu)建的線狀導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，相比使用傳統(tǒng)導(dǎo)電劑，電池在高溫（低溫）下的性能表現(xiàn)也獲得了顯著提升。2.2.2、優(yōu)化材料構(gòu)型進(jìn)一步提升電池循環(huán)性能循環(huán)性能方面，CNT所形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不會(huì)在電池充放電過程中因?yàn)殡姌O材料的膨脹與收縮而破裂，避免了鋰電池在充放電過程中因?yàn)閷?dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞而引起的容量下降，因此CNT導(dǎo)電劑可進(jìn)一步提升鋰電池的循環(huán)壽命。另一方面，未來隨著高容量硅基負(fù)極的逐步產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入，CNT在負(fù)極領(lǐng)域的應(yīng)用有望進(jìn)一步獲得突破。硅基負(fù)極的導(dǎo)電性能比天然石墨和人造石墨等石墨類負(fù)極更差，需要添加高性能導(dǎo)電劑來提升其導(dǎo)電性。目前碳納米管在硅基負(fù)極領(lǐng)域體現(xiàn)出良好性能，隨著未來硅碳負(fù)極的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化推廣，將成為CNT在鋰電領(lǐng)域的進(jìn)一步增長(zhǎng)點(diǎn)：1）提高硅基負(fù)極的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，外力情況下結(jié)構(gòu)不易破壞，進(jìn)而抑制負(fù)極充放電過程中膨脹/收縮對(duì)材料的損傷；2）優(yōu)異的導(dǎo)電性，彌補(bǔ)硅基負(fù)極導(dǎo)電性差的不足；3）極大比表面積，可緩解硅基負(fù)極在鋰離子脫嵌過程中硅材料結(jié)構(gòu)的坍塌。2.3、多組分導(dǎo)電劑成為CNT大規(guī)模批量導(dǎo)入的主要載體在實(shí)際應(yīng)用中，多組分混合型導(dǎo)電劑顯現(xiàn)出較單一組分導(dǎo)電劑更多的優(yōu)勢(shì)，目前CNT+SP、CNT+KB等多組分導(dǎo)電劑成為CNT大批量導(dǎo)入實(shí)際生產(chǎn)的主要形式，顯現(xiàn)出更優(yōu)異的性能表現(xiàn)。實(shí)際使用中，點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)的SP比較廉價(jià)，與線狀的CNTs或面狀的石墨烯組合使用，可發(fā)揮點(diǎn)、線、面的協(xié)同作用，使電池性能更好，實(shí)際應(yīng)用中包括SP+KB、CNT+SP以及CNT+GN等多種多組分導(dǎo)電劑成為重要的實(shí)際應(yīng)用方案。2.4、成本：CNT導(dǎo)電劑價(jià)值量占比降至約1%，具備大規(guī)模推廣潛力傳統(tǒng)材料炭黑：按照導(dǎo)電劑度電消耗量約0.03kg/kwh，炭黑價(jià)格35元/千克計(jì)算，度電炭黑導(dǎo)電劑成本約1.05元/kwh；參考高工鋰電數(shù)據(jù)，NCM動(dòng)力電池度電成本約940元/kwh，導(dǎo)電劑度電成本占比約為0.11%。碳納米管導(dǎo)電劑：另一方面，假設(shè)碳納米管導(dǎo)電劑添加量約為炭黑導(dǎo)電劑的三分之一（炭黑添加量約為3%，碳納米管添加量約為0.5%-1.5%）碳納米管添加量約為0.01kg/kwh，按照固含量約4%折算，碳納米管漿料耗量約0.2kg/kwh，參考天奈科技二代碳納米管漿料價(jià)格約47.5元/kg，度電碳納米管導(dǎo)電劑成本約為9.5元/kwh，碳納米管導(dǎo)電劑成本占比約1.01%。我們分別以整車帶電量60kwh，手機(jī)帶電量4300mah、折算約0.016kwh單機(jī)帶電量來計(jì)算，汽車和手機(jī)的CNT導(dǎo)電劑成本分別約570元/輛、0.15元/臺(tái)，相對(duì)新能源汽車整車及手機(jī)的價(jià)值量占比較小。另一方面，考慮到隨著生產(chǎn)規(guī)模提升、生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步帶來的CNT生產(chǎn)成本邊際下降，碳納米管價(jià)格走低，預(yù)計(jì)鋰電領(lǐng)域CNT導(dǎo)電劑使用量將迎來快速增長(zhǎng)。3、需求測(cè)算：預(yù)計(jì)2019-2025年CNT需求CAGR約50%根據(jù)需求測(cè)算模型，2019年鋰電導(dǎo)電劑領(lǐng)域CNT粉體需求約1334噸，按照4%固含量測(cè)算對(duì)應(yīng)CNT導(dǎo)電漿料需求量約2.7萬噸。預(yù)計(jì)至2025年鋰電導(dǎo)電劑領(lǐng)域CNT粉體需求量約1.5萬噸，對(duì)應(yīng)CNT導(dǎo)電漿料需求量約38.2萬噸，預(yù)計(jì)2019-2025年CNT導(dǎo)電劑需求CAGR約50.2%。按照CNT導(dǎo)電漿料價(jià)格3-4萬元/噸計(jì)算，2019年全球CNT鋰電導(dǎo)電漿料市場(chǎng)規(guī)模約134億元。3.1、動(dòng)力鋰電：預(yù)計(jì)2019-2025年全球動(dòng)力鋰電領(lǐng)域CNT需求CAGR約54%根據(jù)上述分析，受益于CNT導(dǎo)電劑帶來的導(dǎo)電劑用量減少、電池帶電量提升，以及性能方面的改善（低溫性能、散熱性能等提升），碳納米管導(dǎo)電劑在動(dòng)力鋰電領(lǐng)域得到了快速應(yīng)用和發(fā)展。我們預(yù)計(jì)2019-2025年全球動(dòng)力鋰電領(lǐng)域CNT導(dǎo)電劑漿料用量將從2.7萬噸快速提升至35.4萬噸，2019-2025年需求復(fù)合增速約54%。按照單噸CNT導(dǎo)電劑漿料3-4萬元/噸計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模將從2019年約9.5億元快速增長(zhǎng)至約124億元。預(yù)計(jì)2019-2025年，全球新能源汽車年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到35%，2025年全球汽車銷量達(dá)到1363萬輛。2019年，國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量小幅下滑2.8%至124萬輛，但海外依舊保持16%的增長(zhǎng)至105.6萬輛，其中同比增長(zhǎng)達(dá)到51%至36.7萬輛，成為海外新能源汽車銷量的引擎，也帶動(dòng)全球新能源汽車依舊同比增長(zhǎng)5.1%至230萬輛左右。我們認(rèn)為，即使短期全球衛(wèi)生事件導(dǎo)致海外新能源汽車銷量短期承壓，但在歐洲碳排放標(biāo)準(zhǔn)仍未改變，海外加速推動(dòng)燃油車退出時(shí)間表也未發(fā)生實(shí)際改變，以及諸如大眾、特斯拉等龍頭車企的依舊保持快速擴(kuò)張的背景下，我們預(yù)計(jì)2019-2025年國(guó)內(nèi)新能源汽車CAGR將達(dá)到28.3%，2025年國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量達(dá)到554.6萬輛（不含特斯拉中國(guó)工廠）；海外新能源汽車年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到40.4%，2025年海外新能源汽車銷量達(dá)到808.5萬輛（含特斯拉中國(guó)工廠）；合計(jì)全球新能源汽車年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到35%，2025年新能源汽車銷量達(dá)到1363萬輛。2019-2025年，全球動(dòng)力電池的裝機(jī)量或120.3GWh大幅增長(zhǎng)到795.36GWh，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)37%。與此同時(shí)，我們根據(jù)不同車型的新能源汽車進(jìn)行帶電量分拆測(cè)算，預(yù)計(jì)2025年，國(guó)內(nèi)新能源汽車平均單車帶電量提升至64kwh/輛，海外新能源汽車平均單車帶電量提升至55kwh/輛（主要基于海外暫未考慮專用車和客車等帶電量更高的車型出現(xiàn)，且相對(duì)插電混沌比例較高原因所致），全球新能源汽車的平均帶電量也有所提升至58kwh/輛。在此背景下，我們預(yù)計(jì)，2019-2025年，全球動(dòng)力電池的裝機(jī)量或120.3GWh大幅增長(zhǎng)到795.36GWh，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)37%。另一方面，考慮到刀片電池和的CTP技術(shù)帶動(dòng)磷酸鐵鋰“返潮”、磷酸鐵鋰由于本身導(dǎo)電性能較弱、單體帶電量較三元材料較低，其對(duì)應(yīng)的CNT導(dǎo)電劑需求也更為迫切：一方面，我們預(yù)計(jì)，未來LPF在正極材料中的占比或于2022年有所抬升至23%，2025年占比小幅下滑至16%?？紤]到短期刀片電池和的CTP技術(shù)應(yīng)用帶動(dòng)國(guó)內(nèi)乘用車的磷酸鐵鋰占比進(jìn)一步提升，我們假設(shè),2020年國(guó)內(nèi)EV乘用車（不含上海工廠）磷酸鐵鋰滲透率從2019年的4%大幅提升至12%，并于2022年達(dá)到25%，反之三元正極材料的占比從89%下滑至72%；并且，2020Q4開始，特斯拉中國(guó)區(qū)工廠的Model3和modelY標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航里程的車型全部采用超級(jí)LFP電池。未來NCM811電池也可以采用CTP技術(shù)，預(yù)計(jì)未來超級(jí)三元電池（高鎳化三元+CTP技術(shù)+碳納米管）運(yùn)用的推廣，長(zhǎng)期CTP+三元電池?zé)o論在能量密度還是成本方面都相對(duì)于超級(jí)LFP電池具備優(yōu)勢(shì)，超級(jí)LFP電池終究或僅是過渡型產(chǎn)品。我們預(yù)計(jì)，未來LPF在正極材料中的占比或于2022年有所抬升至23%，但因海外全部采取三元材料需求放量，2025年鐵鋰占比下滑至16%；反之，三元正極材料占比從79%提升至82%。另一方面，我們預(yù)計(jì)，三元材料中NCA/NCM811的占比將從2019年的34%大幅提高到2025年的88%。由于鎳用量的提高有助于提高電池整體的能量密度，未來高鎳化是三元正極材料發(fā)展的必然趨勢(shì)，則動(dòng)力電池領(lǐng)域811/NCA在三元正極材料中的占比將大幅提升；我們測(cè)算預(yù)計(jì)，未來全球動(dòng)力三元材料中NCA/NCM811的占比從2019年的34%大幅提升至2025年的88%，NCM622/523/333的占比從2019年的66%大幅下滑至2025年的12%。在此背景下，我們預(yù)計(jì)，2025年，NCA/NCM811的三元?jiǎng)恿﹄姵匮b機(jī)量將由32.3GWh增長(zhǎng)到578.3GWh，年均復(fù)合增速高達(dá)61.7%，成為最主流的三元正極材料。我們按照鈷酸鋰、三元正極材料CNT導(dǎo)電劑添加量11.2kg/t,磷酸鐵鋰正極CNT導(dǎo)電劑添加量17.9kg/t；同時(shí)考慮1kwh電池容量分別對(duì)應(yīng)1.8千克LCO、1.93千克NCM111、1.74千克NCM523、1.59千克NCM622、1.50千克NCM811、1.46千克NCA、2.46千克LMO、2.23千克LFP，假設(shè)2019-2025年碳納米管導(dǎo)電劑的添加量保持恒定。碳納米管導(dǎo)電劑滲透率方面，根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，2018年動(dòng)力鋰電領(lǐng)域CNTs導(dǎo)電劑滲透率為31.8%，我們預(yù)計(jì)到2025年CNTs導(dǎo)電劑滲透率將達(dá)到80%。總體來看，根據(jù)以上測(cè)算2019年全球動(dòng)力鋰電領(lǐng)域碳納米管需求量約1081噸，預(yù)計(jì)至2025年全球動(dòng)力鋰電領(lǐng)域碳納米管需求量將達(dá)到約14156噸，2019-2025年CAGR約54%。3.2、數(shù)碼3C：預(yù)計(jì)2020-2025年，數(shù)碼3C領(lǐng)域需求CAGR約28%相較動(dòng)力電池領(lǐng)域，3C領(lǐng)域近年來對(duì)快充功能提出了更多需求。CNT導(dǎo)電劑通過構(gòu)建線狀導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，在減少導(dǎo)電劑用量、提升電池帶電量基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提升了電池快速充放電性能，近年來在高端3C數(shù)碼領(lǐng)域取得了快速發(fā)展。我們預(yù)計(jì)2019-2025年全球非動(dòng)力鋰電領(lǐng)域CNT導(dǎo)電劑漿料用量將從6340噸快速提升至2.8萬噸，2019-2025年需求復(fù)合增速約28%。按照單噸CNT導(dǎo)電劑漿料3-4萬元/噸計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模將從2019年約2.2億元快速增長(zhǎng)至約10億元。從非動(dòng)力電池終端需求應(yīng)用來看：根據(jù)我們深度需求拆分模型，鋰電儲(chǔ)能以及TWS（包括電池盒）和電子煙等領(lǐng)域?qū)⒊蔀榉莿?dòng)力鋰電領(lǐng)域的重要增量，預(yù)計(jì)2019-2025年鋰電池儲(chǔ)能領(lǐng)域的CNT需求量占比將從16%提升至40%、成為非動(dòng)力鋰電領(lǐng)域的最大增量，其他領(lǐng)域方面，預(yù)計(jì)2025年，其他3C等需求占比約34%，手機(jī)領(lǐng)域需求占比約17%，筆記本領(lǐng)域需求占比約5%。從3C消費(fèi)類電子的產(chǎn)量來看：我們根據(jù)IDC披露的全球2019年智能手機(jī)13.71億部、平板144百萬部和筆記本電腦160萬部等真實(shí)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，假設(shè)2019-2025年，手機(jī)、平板和筆記本電腦的年均復(fù)合增速分別為3%、2.2%和2.2%，其中非智能手機(jī)與智能手機(jī)的比例為40%，5G手機(jī)在2020年的滲透率或分別達(dá)到15%，2025年滲透率或高達(dá)90%；其次，諸如電子煙和TWS全套耳機(jī)也或?qū)?020年開始逐步放量。伴隨5G網(wǎng)絡(luò)的逐步推出，3C消費(fèi)電子領(lǐng)域需求端有望逐步改善，即使短期全球公共衛(wèi)生事件對(duì)手機(jī)等出貨量存在一定影響，但大部分消費(fèi)只是延遲而非消失，若未來公共衛(wèi)生事件緩和，終端需求有望迎來較大修復(fù)空間。更為值得關(guān)注的是，5G手機(jī)的推出不僅提升未來出貨量預(yù)期，也帶動(dòng)手機(jī)的單位帶電量明顯改善。據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算，2019年上半年，全球暢銷的4G手機(jī)平均電池容量為3367mAh左右，較2018年增長(zhǎng)113mAh，這與近幾年手機(jī)電池容量的年均增長(zhǎng)220mAh的趨勢(shì)較為吻合。與此同時(shí)，主流的5G手機(jī)平均電池容量為4285.7mAh左右，相較于主流4G手機(jī)增長(zhǎng)27.3%；前期也公開表示為配合5G手機(jī)應(yīng)用，公司產(chǎn)品電池容量將從原先的3800mAh提升至4500mAh，單機(jī)帶電量提升也帶來了進(jìn)一步CNT導(dǎo)電劑需求增量。落實(shí)到正極材料及單位CNT耗量：基于低成本優(yōu)勢(shì)，未來非動(dòng)力電池領(lǐng)域磷酸鐵鋰的占比或逐步提升，而鈷酸鋰的占比或有小幅承壓的可能性，但波動(dòng)情況或相對(duì)較小。當(dāng)前，手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、TWS和電子煙等或均以鈷酸鋰材料為主，部分低端也采取高鎳三元和錳酸鋰摻雜的形式作為正極材料。而鋰電儲(chǔ)能領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)基本采取磷酸鐵鋰，而海外仍主要采取三元正極材料為主（尤其是）；我們預(yù)計(jì)，基于成本優(yōu)勢(shì)，整體非動(dòng)力電池領(lǐng)域，正極材料端磷酸鐵鋰的占比或逐步提升，而鈷酸鋰的占比或有小幅承壓的可能性，但整體波動(dòng)情況不會(huì)太大。2019-2025年，非動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)μ技{米管的需求增量或?yàn)?230噸，其中手機(jī)（183噸）、鋰電池儲(chǔ)能（614噸）、TWS全套和電子煙（34噸）、筆記本電腦（35噸）、其他（346噸）和平板電腦（18噸）。鋰電池儲(chǔ)能為非動(dòng)力電池領(lǐng)域碳納米管需求增量的核心。4、催化劑、生產(chǎn)控制、專利布局、客戶認(rèn)證等構(gòu)筑深厚“護(hù)城河”4.1、生產(chǎn)：氣相沉積法催化劑制備、連續(xù)、一致性控制均為核心難點(diǎn)截止目前碳納米管的制備方法主要包括電弧放電法、激光燒灼法和化學(xué)氣相沉積法（ChemicalVaporDeposition,CVD）等。在CVD機(jī)制中，碳源在催化劑表面發(fā)生吸附、反應(yīng)；反應(yīng)形成的碳原子溶解到催化劑中，當(dāng)其達(dá)到飽和后，碳原子不斷析出形成碳納米管；并且CVD工藝可在低溫、常壓下低成本的制備，并可在生長(zhǎng)過程中對(duì)碳納米管壁數(shù)、直徑、長(zhǎng)度、以及取向進(jìn)行控制，成為目前為止最具潛力的工業(yè)化量產(chǎn)工藝。碳納米管的制備方法大體上分為兩個(gè)階段：包括碳納米管初生長(zhǎng)和進(jìn)一步純化；

核心工藝為催化劑條件下的化學(xué)氣相沉積（CVD,ChemicalVaporDeposition）碳納米管粉體的主要生產(chǎn)工藝流程如下：（1）催化劑制備：該步驟為碳納米管生產(chǎn)的核心步驟，催化劑生產(chǎn)的質(zhì)量、性能將直接影響后續(xù)產(chǎn)出的碳納米管質(zhì)量。Fe/Co和Ni等納米過渡金屬催化劑在CNT生長(zhǎng)過程中具有較高的催化活性及緩和的生長(zhǎng)條件，是常用的CNT催化劑材料；另一方面，除材料配方外，碳納米管的直徑很大程度依賴于納米催化劑顆粒的大小。因此包括催化劑的材料配方、粒徑大小、一致性控制等，均是碳納米管生產(chǎn)的核心工藝難點(diǎn)。（2）CVD碳納米管生長(zhǎng)：將催化劑放入碳納米管反應(yīng)器，再將甲烷或丙烯（碳?xì)浠衔铮錃猓ㄒ种茝较蛏L(zhǎng)）、氮?dú)獾劝匆欢ū壤?、氣流速度?dǎo)入，在高溫條件下生長(zhǎng)得到碳納米管粗粉。其中CVD碳納米管連續(xù)生產(chǎn)工藝以及相關(guān)設(shè)備均是核心技術(shù)難點(diǎn)，各廠家均建立了相對(duì)應(yīng)設(shè)備專利體系。（3）CNT純化工序（去除無定型碳以及金屬雜質(zhì)）：不同型號(hào)產(chǎn)品需要經(jīng)過不同的純化工序，其中高溫氧化主要除去碳納米管粗粉中無定形碳雜質(zhì)；酸洗提純、石墨化主要除去碳納米管粗粉中的催化劑金屬雜質(zhì)。碳納米管粗粉經(jīng)過純化工序后得到碳納米管純粉。（4）粉碎：最后，將碳納米管純粉放入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，制備得到分散性較好的碳納米管粉體。（5）碳納米管導(dǎo)電漿料生產(chǎn)：由于碳納米管粉分散性差、容易發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致在應(yīng)用過程中導(dǎo)電、導(dǎo)熱性等大幅不及預(yù)期，目前的主流工藝是在將CNT粉體與NMP、分散劑等進(jìn)行混合，以漿料形式向下游客戶銷售。①按照一定比例將分散劑和溶劑（NMP或去離子水）進(jìn)行攪拌，使得分散劑與溶劑充分融合，隨后加入一定比例的碳納米管粉體，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑撂技{米管粉體在溶劑中預(yù)分散。②將預(yù)分散好的漿料投入砂磨機(jī)進(jìn)行分散，制備得到分散均勻的碳納米管導(dǎo)電漿料。4.2、專利：龍頭廠商具備完整專利布局，新進(jìn)入者面臨“專利護(hù)城河”截止目前全球主流碳納米管生產(chǎn)商包括天納科技、三順納米、青島昊鑫以及韓國(guó)LGchem等，各自均已在碳納米管領(lǐng)域提前規(guī)劃深厚的專利布局。具體來看，碳納米管制備領(lǐng)域的主要專利壁壘主要體現(xiàn)在催化劑制備、宏量連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備、分散設(shè)備、分散漿料&復(fù)合導(dǎo)電劑配方等方面。從incoPat口徑統(tǒng)計(jì)的中國(guó)地區(qū)專利申請(qǐng)數(shù)方面，LGchem的專利申請(qǐng)數(shù)為43，位居第一，、三順納米、青島昊鑫分列二到四位；其中，天奈科技的發(fā)明申請(qǐng)與實(shí)用新型專利申請(qǐng)均位居行業(yè)第一位。4.3、客戶：認(rèn)證流程復(fù)雜、考察要素多樣，下游客戶黏性很高由于鋰電池企業(yè)對(duì)原料的性能、批次穩(wěn)定性、交貨期和供應(yīng)的及時(shí)性等要求很高，加之客戶更換原料供應(yīng)商的成本較高（包括產(chǎn)品送樣檢測(cè)、供應(yīng)商認(rèn)證等眾多流程），因此鋰電池企業(yè)在選定供應(yīng)商前均會(huì)對(duì)供應(yīng)商的生產(chǎn)設(shè)備、研發(fā)能力、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量控制能力進(jìn)行考察和遴選，業(yè)務(wù)關(guān)系一旦建立，就會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定；新進(jìn)入者需要較高的成本和較長(zhǎng)的時(shí)間才能在行業(yè)內(nèi)立足；對(duì)于CNT領(lǐng)先生產(chǎn)商而言，穩(wěn)定而優(yōu)質(zhì)的客戶關(guān)系對(duì)新進(jìn)入者構(gòu)成顯著壁壘。5、重點(diǎn)公司5.1、：全球碳納米管行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，產(chǎn)能提升正在路上是國(guó)內(nèi)碳納米管行業(yè)龍頭，在研發(fā)、生產(chǎn)、專利布局、下游客戶拓展等領(lǐng)域均位居領(lǐng)先地位。公司主要從事納米級(jí)碳材料及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，主要產(chǎn)品包括碳納米管粉體、碳納米管導(dǎo)電漿料、石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料、碳納米