趋势研判！2025年中国单壁碳纳米管行业市场规模、业布局、产业链及未来趋势分析：越来越多企业布局单壁碳纳米管，规模不断壮大[图]

内容概要：碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体，是单层或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。碳纳米管一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管，两者尽管有明显的共性，但由于结构上的差异，单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的物理性质存在显著差异。单壁碳纳米管比表面积高，有着极细的管径和超长的管长，更好的石墨化程度等理化特征，使其具有多壁碳纳米管不具备的诸多优异性能，导电效率也超过多壁碳纳米管十倍以上。单壁碳纳米管应用领域包括锂电池、固态电池等新能源电池及电子器件、复合材料等领域。近几年，随着大圆柱和固态电池逐步量产，单壁碳纳米管正迎来放量阶段。目前高性能稳定的单壁碳纳米管处于供不应求状态，各厂商加紧布局，2024年全球单壁碳纳米管浆料市场规模约为16亿元，预计到2030年全球市场规模将达178亿元，单壁碳纳米管未来前景广阔。

上市企业：天奈科技（688116）、道氏技术（300409）、捷邦科技(301326.SZ)、宁德时代(300750)、比亚迪(002594)、亿纬锂能(300014)

相关企业：江苏天奈科技股份有限公司、广东道氏技术股份有限公司、无锡东恒新能源科技有限公司、常州六边形纳米科技有限公司、厦门华碳科技有限公司、江苏华永烯科技有限公司、卡博特高性能材料（深圳）有限公司、江苏恒流科技有限公司、武汉市碳翁科技有限公司、捷邦精密科技股份有限公司、山东碳寻新材料有限公司

关键词：单壁碳纳米管、碳纳米管、锂电池导电剂

一、单壁碳纳米管相关概述

碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体，是单层或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。碳纳米管一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管，两者尽管有明显的共性，但由于结构上的差异，单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的物理性质存在显著差异。

单壁碳纳米管比表面积高，有着极细的管径和超长的管长，更好的石墨化程度等理化特征，使其具有多壁碳纳米管不具备的诸多优异性能，导电效率也超过多壁碳纳米管十倍以上。具体为：1）安全性能优：在45°C高温多周循环下，添加单壁碳纳米管的软包电池内阻增长，明显低于添加其他导电剂的电池，表明电池着火风险越小。2）提升极片附着力：单壁碳纳米管网络将正极材料颗粒连在一起，从而提高了颗粒之间的连接强度。而这一特性对于易粉化、易脱落的硅基负极而言尤为重要。3）结构简单、化学性质稳定：多壁碳纳米管形成过程中层与层之间容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷，而单壁碳纳米管结构简单、均匀一致性好，且缺陷少、化学性质稳定。4）添加量少、导电性优：由于单壁碳纳米管长度-直径比较高，其能够在极低添加量下形成三维导电网络。同时，单壁碳纳米管有一层碳原子，并根据空间的螺旋特性可表现出金属或半导体性能。此外，其强大的碳碳键使得其能够有更高的载流量，电流密度能够高于铜等金属1000倍以上。5）弹性好、机械性能高：单壁碳纳米管具有更强的柔韧性，能够更好的弯曲、扭曲或扭结，其弹性模量和抗拉强度显著优于多壁碳纳米管。6）导热性好：单壁碳纳米管的单位质量导热系数高于多壁碳纳米管，同时二者都能够承受750°C以上的高温。

相关报告：开云电竞官方网站下载安装 发布的《2025年中国单壁碳纳米管行业市场运行态势及发展趋向研判报告》

二、单壁碳纳米管市场现状

1、单壁碳纳米管制造工艺

单壁碳纳米管的生产工艺包括电弧法、激光烧蚀法、CVD化学气相沉积法等。电弧放电法是最早用于制备碳纳米管的方法之一。通过在惰性气体氛围中，利用电弧放电产生的高温使碳源蒸发并形成碳纳米管。研究人员通过优化电弧放电的工艺参数，如电流、电压、气氛等，提高了单壁碳纳米管的产率和质量。激光烧蚀法是利用高能量的激光束照射碳靶，使其蒸发并形成碳纳米管。与电弧放电法相比，激光烧蚀法可以制备出管径分布更窄、结构更均匀的单壁碳纳米管。此外，通过控制激光的参数和反应气氛，还可以实现对碳纳米管手性的一定程度的控制。CVD法是目前制备单壁碳纳米管最常用的方法之一。该方法通过在高温下，使碳源气体在催化剂的作用下分解并形成碳纳米管。CVD法具有成本低、可大规模制备等优点，并且可以通过选择不同的催化剂和反应条件来控制碳纳米管的管径、长度和手性。近年来，研究人员在CVD法的基础上发展了多种新型的制备技术，如浮动催化剂CVD法、等离子体增强CVD法等，进一步提高了单壁碳纳米管的制备效率和质量。

2、单壁碳纳米管相关政策

政策层面，自“十四五”以来，国家及地方政府对战略性新材料给予重点支持，单壁碳纳米管被列为若干省市的重点培育新材料品类。2023年12月，发改委发布了《产业结构调整指导目录（2024年本）》，将碳纳米管、碳纳米管导电液等关键材料纳入鼓励类目录。2024年12月，工信部等四部门发布了《标准提升引领原材料工业优化升级行动方案（2025—2027年）》，提出重点开展超材料、超导材料、单/双壁碳纳米管等前沿新材料标准制修订。产业链协同、试点示范项目和标准体系建设有望加速落地，为企业提供更加稳定的发展环境。

3、单壁碳纳米管市场规模

随着大圆柱和固态电池逐步量产，单壁碳纳米管正迎来放量阶段。目前高性能稳定的单壁碳纳米管处于供不应求状态，各厂商加紧布局，2024年全球单壁碳纳米管浆料市场规模约为16亿元，预计到2030年全球市场规模将达178亿元，单壁碳纳米管未来前景广阔。

三、单壁碳纳米管产业链

单壁碳纳米管行业的上游行业包括设备供应商和原材料供应商两大类。其中，设备供应商主要提供各类工具、机器设备等；主要原材料包括NMP、丙烯、分散剂、液氮等产品，原材料的价格与品质直接影响到单壁碳纳米管生产成本与质量，中游为单壁碳纳米管生产，下游为单壁碳纳米管应用，应用领域包括锂电池、固态电池等新能源电池及电子器件、复合材料等领域。

在新能源电池领域，碳纳米管最具代表性的应用是作为锂离子电池导电剂。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）、碳纳米管以及石墨烯等，前三者为传统导电剂，后两者为新型导电剂，其中单壁碳纳米管和石墨烯尚未大规模工业化应用，多壁碳纳米管已经是常用的导电剂。传统导电剂如炭黑，在形成导电通路时通常需要较高的添加量，容易造成极片密度下降、电导率分布不均等问题。而碳纳米管由于具有优异的电导性能和长径比，可以在极低的添加量下就形成稳定的三维导电网络，有效连接活性材料颗粒，提高整体电子传输效率，降低极片的电阻和界面阻抗，从而实现更快的电化学反应动力学。其中的单壁碳纳米管，因在导电性能提升、降低产品重量等方面表现更佳，将打开行业新的产品周期。

随着新能源汽车及储能产业的快速发展，锂电池出货量持续攀升，对导电剂的需求也不断增加。2024年中国锂电池用导电剂（折合为粉体）总出货量5.2万吨，同比增长13%。从锂电池用导电剂产品结构看，炭黑导电剂市场占比74.7%，同比下降7.7个百分点；碳纳米管产品占比18.4%，同比增长8个百分点。

对于下一代硅基负极电池，单壁碳纳米管是不可或缺的导电剂材料。硅基负极电池需要高导电性的材料来弥补硅本身极低的电子电导率。由于硅与电解液在电极界面上容易发生副反应，生成厚且电阻高的SEI层，这不仅消耗了活性锂还会增加内阻，因此需要碳包覆来保护硅。然而，多壁碳纳米管的长径比低、刚性大，容易刺破碳包覆层，使硅暴露在电解液中引发副反应。相比之下，单壁碳纳米管的长径比高、柔软性好，能够更好地维持硅碳包覆结构。

硅基负极具有远超石墨的理论比容量，被业界普遍视为最有前景的下一代锂电池负极材料。传统石墨负极材料在能量密度方面已接近其发展极限。石墨负极材料的理论比容量为372mAh/g，目前实际产品的比容量可以达到360mAh/g，比容量性能已趋于其理论最大值，基本达到极限水平。而硅材料的理论比容量高达4200mAh/g，超过传统石墨材料的10倍。“硅基负极+高镍正极”的配合使用可以为锂电池带来20%-50%的能量密度提升，因此，硅基负极在提高动力电池高能量密度性能上有着巨大的应用潜力。近年来，硅基负极材料在（大）圆柱电池、（半）固态电池的带动下增长明显，出货量由2019年的0.4万吨增长至2024年的约7万吨，硅基负极电池放量，单壁碳纳米管将受益。

四、单壁碳纳米管企业格局

单壁碳纳米管的产业化难点包括规模化低成本制备、产品性能指标精准调控以及均一稳定的导电浆料制备等等。当前单壁碳纳米管连续化生产产能仍然较低，尤其是高品质的产品，核心在于如何稳定的控制温场和流场，使其达到较理想的碳原子成核生长条件等。目前全球能实现单壁碳纳米管规模化生产（吨级以上）只有OCSiAl、天奈科技、道氏技术等少数几家企业，其余大部分都处在中试或小试阶段。总部位于卢森堡的OCSiAl是全球最大的单壁碳纳米管供应商，拥有相对成熟的产业化系统，其产品已被应用于电池导电剂、复合材料增强剂、功能性涂层等多个方向。天奈科技则代表了国内在该领域最早实现产业化落地的力量，拥有较强的产品系列化能力与客户覆盖基础。

五、单壁碳纳米管发展趋势

未来，单壁碳纳米管行业将呈现以下发展趋势：（1）生产工艺将不断优化。随着技术不断进步，单壁碳纳米管生产工艺将不断优化，产品质量和性能将进一步提升，技术的突破将使其应用范围进一步扩大。（2）市场规模持续扩大。受益于新能源汽车市场的快速发展以及新型电池技术的不断推进，单壁碳纳米管行业市场规模有望持续保持快速增长，在此带动下，碳纳米管导电剂在锂电池领域的渗透率将进一步提升。（3）行业集中维持高位。由于单壁碳纳米管行业技术壁垒高，新进入者面临较大的技术挑战和资金压力。因此，预计行业集中度将维持在较高水平，龙头企业将继续凭借技术优势和市场先发优势，占据较大的市场份额。

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