圖源：圖蟲創(chuàng)意
來源|時代商業(yè)研究院
作者|陳佳鑫
編輯|韓迅
盡管天奈科技（688116.SH）近期業(yè)績表現一般，但其單壁碳納米管、第四代產品或正處于爆發(fā)前夕。
天奈科技是鋰電池用“碳納米管導電劑”的龍頭企業(yè)，2024年，其營收同比增長3.13%，歸母凈利潤同比減少15.8%；2025年一季度業(yè)績微增。
作為新型導電劑，碳納米管導電劑能顯著提升鋰電池的能量密度及改善循環(huán)壽命，近年來滲透率不斷提高。碳納米管具有較高的技術壁壘，生產企業(yè)較少，天奈科技是業(yè)內龍頭，2024年市占率突破50%。
單壁碳納米管性能更為優(yōu)越，擁有量產能力的企業(yè)更少，天奈科技目前已實現批量出貨，且下游供不應求，隨著產能進一步釋放，該產品或處于爆發(fā)前夕。
一、碳納米管絕對龍頭，市占率突破50%
碳納米管作為納米級基礎材料，自被發(fā)現以來便因其卓越的性能而成為化學及材料學領域的研究焦點。然而，由于連續(xù)化宏量制備的技術瓶頸，碳納米管在相當長的一段時間內未能實現有效的商業(yè)化應用。
清華大學基于納米聚團流化原理的高純度碳納米管批量制備基礎研究，從理論層面提供了碳納米管連續(xù)化宏量制備的相關方法。天奈科技通過獨占許可的方式取得上述相關發(fā)明專利的獨占許可使用權。
基于清華大學的理論基礎，天奈科技耗費近五年的時間，成功開發(fā)并掌握了納米聚團流化床宏量制備碳納米管的產業(yè)化技術，從而徹底解決了碳納米管連續(xù)化宏量制備生產這一世界性難題。
然而，解決了碳納米管的生產問題后，如何商業(yè)化應用又成為一個難題。
在碳納米管作為導電劑應用于鋰電池的初期推廣階段，生產企業(yè)通常以粉體形式將其提供給鋰電池廠商進行試驗。然而，這種方式并未達到預期的導電效果，主要原因在于碳納米管在鋰電池電極材料中未能實現有效分散，反而呈現出聚集狀態(tài)，從而大大限制了其導電性能的發(fā)揮。
針對上述情況，天奈科技進行了大量的研發(fā)實驗，為制備出相應的碳納米管分散漿料，使用了包括高速分散機、膠體磨、均質機、超聲設備等多種分散設備，最終成功遴選出最合適的分散劑、分散方法和設備，將碳納米管通過漿料形式導入鋰電池，并實現商業(yè)化及產業(yè)化。
天奈科技目前也形成以導電漿料為主的產品體系，2024年碳納米管導電漿料收入占比達99.21%，并進入寧德時代、比亞迪等鋰電龍頭企業(yè)的供應鏈。
從理論到量產再到應用，實際上是天奈科技的碳納米管擁有多重技術壁壘。
這點也體現在市占率上，2022—2024年，天奈科技碳納米管導電漿料市場占有率分別為 40.3%、46.7%和53.2%，市占率已突破50%，是碳納米管導電漿料的絕對龍頭。
值得一提的是，天奈科技董事長鄭濤是碳納米管方面的專家，具有深厚學術背景。其擁有南京大學物理學學士學位、多倫多大學物理學碩士學位、西門弗雷澤大學物理學博士學位。曾于1995 年在頂級期刊《科學》雜志發(fā)表名為“Mechanisms for Lithium Insertion in Carbonaceous Materials” （鋰在碳材料中的穿插機制）的論文。截至今年3月末，鄭濤直接持有天奈科技8.69%的股份，是公司實控人之一。
二、新產品單壁碳納米管放量在即
導電劑作為一種關鍵電池化學品，可以增加活性物質之間的導電接觸，提升鋰電池中電子在電極中的傳輸速率，從而提升鋰電池的倍率性能和改善循環(huán)壽命。
傳統(tǒng)導電劑包括炭黑類、導電石墨類、氣相生成碳纖維VGCF等，新型導電劑包括碳納米管、石墨烯等。
傳統(tǒng)導電劑已應用多年，技術成熟，加之常規(guī)類導電劑分散相對簡單，電池企業(yè)一般直接采購導電劑粉體自行分散，目前仍為電池廠首選。觀研天下報告顯示，2020 年炭黑占導電劑的比重約 72%。
隨著動力市場對鋰離子電池能量密度、循環(huán)壽命、快充性能等方面的性能要求提高，新型導電劑憑借更好的導電性能開始逐步滲透。
東莞證券研報顯示，達到同樣的導電效果，碳納米管的添加量僅為傳統(tǒng)導電劑的 1/6～1/2。同時，碳納米管在提升電池能量密度、改善循環(huán)壽命和提高快充性能等方面表現出色。目前碳納米管導電劑在鋰電池導電劑的市場滲透率大約為 20%，未來提升空間巨大。
碳納米管內部也在更新迭代。碳納米管為管狀的納米級石墨晶體，是單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米級管狀結構。根據層數結構，碳納米管一般分為“單壁碳納米管”和“多壁碳納米管”。
目前市場上的碳納米管產品以多壁碳納米管為主，市場份額約占 80%。而單壁碳納米管由于其管壁結構單一，理化性能更優(yōu)，導電效率是多壁碳納米管的 10 倍以上，且添加量也更少。
商業(yè)化方面，單壁碳納米管的主要特點為生產難度大、價格昂貴。目前全球僅有極少數企業(yè)能夠規(guī)模化生產，如OCSiAI、天奈科技、道氏技術（300409.SZ）等；而高性能穩(wěn)定的單壁碳納米管，市場需求旺盛，市場價格高達1000萬～1500萬元/噸，給推廣造成一定阻礙。
新型鋰電負極——硅基負極有望帶動單壁碳納米管需求爆發(fā)。硅基負極的理論比容量是傳統(tǒng)石墨負極的10倍以上，適配高鎳三元正極時可使電池能量密度提升20%～50%。例如，特斯拉4680大圓柱電池采用硅碳負極后，單體能量密度突破300 Wh/kg，實現1000公里續(xù)航。
硅基負極被視為下一代負極的重點方向，但其存在導電性差、體積膨脹率高、循環(huán)壽命低等缺陷，碳納米管則能有效解決這些缺陷。首先，碳納米管導電性能優(yōu)異，可彌補硅基負極導電性差的問題；此外，碳納米管被認為是解決硅基負極膨脹性最優(yōu)的材料，能夠緩解硅基負極在充放電過程中體積變化的應力，減少材料坍塌、提高循環(huán)壽命。
單壁碳納米管對電池性能的提升效果更顯著，更適用于硅基負極。
作為全球少數能規(guī)模化生產單壁碳納米管的企業(yè)，天奈科技在該領域的布局在國內領先。年報顯示，2024年天奈科技的單壁碳納米管及其相關產品已開始批量出貨，且下游需求旺盛。單壁碳納米管相關生產項目“鋰電池用高效單壁納米導電材料生產項目（一期）”也在按計劃及下游需求穩(wěn)步推進建設。
三、風險提示：毛利率有所下滑
近年來，受競爭加劇影響，電池化學品上市公司毛利率普遍下滑，目前整體處于盈虧平衡線左右。
而天奈科技的毛利率仍穩(wěn)定在35%左右，持續(xù)穩(wěn)定高盈利來源于產品持續(xù)迭代。多年來，天奈科技已形成三代性能不斷提高的產品，第四代產品目前完成客戶認證，加入測試階段，即將放量。
若下一代推廣進度不及預期，在競爭加劇的情況下，存在盈利下滑的風險，正如當前電池化學品行業(yè)普遍出現的盈利下滑現象。
2024年下半年以來，天奈科技毛利率略有下滑，或與競爭加劇有關。從單季度來看，天奈科技在2024年第二季度、第三季度、第四季度及2025年第一季度的毛利率分別為38.80%、34.10%、33.75%、33.19%，呈逐季下滑的趨勢。
（全文2952字）
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