電池生產企業通常增加一定量的導電劑，以提高電極中鋰電池電子的傳輸速率，從而提高鋰電池的速率性能，延長鋰電池的循環壽命。

    碳納米管和石墨烯導電劑比傳統導電劑具有更好的導電性和節省用量。由于空間結構、產品形態和接觸面積不同，不同類型的導電劑具有不同的導電性，對鋰電池的能量密度、速率性能、壽命性能和高低溫性能有影響。鋰電池中常用的導電劑主要包括炭黑、導電石墨、VGCF（氣相生長碳纖維）、碳納米管和石墨烯。其中，炭黑、導電石墨和VGCF屬于傳統的導電劑，它們與活性材料之間的每個成形點、表面或線接觸形成導電網絡;碳納米管和石墨烯屬于新型電極材料，分別形成線觸和表面接觸導電網絡。在劑量方面，添加的導電劑量取決于不同電池制造商的電化學系統，電化學系統一般為正極或負極重量的1%-3%。碳納米管導電劑的含量僅為傳統導電劑的1/6-1/2，可有效增加極性活性物質的比例，從而提高電池性能。

    隨著新型導電劑技術的快速迭代，碳納米管實驗室技術已發展到我國第六代。目前，全球碳納米管生產規模并不大，少有企業碳納米管粉末生產規模超過千噸，對于這樣的精細新材料行業來說，最重要的是產品性能指標和技術水平，通過技術進步來提高性能降低成本。據報告，國內碳納米管實驗室技術已發展到第六代，經歷了以下階段：

    （1）第一代，主要目標是實現碳納米管的噸位生產，對管徑和電導率等指標沒有很大需求。生產的碳納米管直徑約為10-30nm，通過移動床/流化床實現噸位生產。（2）第二代通過催化劑的調節，實現了約10納米碳納米管的生長，并產生了具有聚集結構的碳納米管。（3）第三代碳納米管的定向結構生長通過分層無機載體控制實現，碳納米管直徑為7-11納米，實際量擴大時特定表面積為230-300m2/g。由于含有硅，純化較為復雜，電池級純化成本較高。（4） 第四代碳納米管密度低，易于分散，特定表面為250-350m2/g，堆棧密度為0.01-0.02克/毫升。由于碳納米管產品的密度相對較低，流化床生產工藝的可控性波動較大，批次差異明顯。平均直徑為8納米。催化劑工藝效率低，成本高，環保壓力大，生產成本高。（5）第五代，低密度薄壁顯示碳納米管，蓬松，易于分散。碳納米管層數在2-4層，比表面高450m2/g，碳納米管直徑在3-8納米，密度也低，約為0.01-0.02克/毫升，生產效率遠低于傳統碳納米管。（6）在第六代中，薄壁碳納米管技術與傳統碳納米管生產工藝兼容，與傳統流化床或移動床設備兼容，能生產高效、低成本的高導電碳納米管。產品堆棧密度為0.05-0.07克/毫升，催化劑比可調9-40倍。管道的平均直徑約為6.0-7.5nm，可形成多種規格。催化劑可簡單、高效批量生產，環保工藝。

    從大規模生產的角度看，產品之間存在著巨大的代際差異。碳納米管的長徑比、碳純度作為影響碳納米管的兩個核心指標，直接決定著碳納米管的導電性。目前，市場上的主要銷售產品都大相徑庭，如天奈科技的第二代和第三代產品、三順納米的GCNTs5系列、浩鑫的產品、德國納米儀的CNT-F1系列、無錫東恒的DH-P2-5系列、納米港的NTP3003系列在長徑比控制方面均有優異的性能，而純度方面目前主流廠商相差較大。

各導電劑廠商產品參數對比

資料來源：智研咨詢整理

    目前市場上的導電劑價格相差很大，產品單價從27100元/噸到58300元/噸不等。以天奈科技為例，2018年第三代產品的單價為58300元/噸，而第一代產品僅為27100元/噸。與舊產品相比，新產品具有明顯的技術優勢。青島浩鑫也是如此，其2016年碳納米管導電劑銷售型號的NS-1售價為21600元/噸。2017年，NS-7D、NS-8、NS-88產品根據比亞迪汽車模型需求進行開發。新型號價格高于45000元/噸，提高了碳納米管導電劑的整體銷售價格。同時，隨著產品結構的變化，生產企業年平均單價也出現較動。對于下游客戶來說，新一代產品雖然價格有所上漲，但其性能提升非常明顯。隨著高能量密度和快速充電的實施，新產品的"高性能-價格比"將逐步體現其優勢。

不同生產企業和導電劑產品銷售單價比較（萬元/噸）

資料來源：智研咨詢整理

    由于碳納米管導電劑產品的快速迭代，連續的研發投資是公司未來盈利能力的保證。從導電代理行業整體來看，研發投資約占營業收入的5%，其中天奈科技主要從事導電劑業務，道氏技術、德方納米在其他領域有研發投資。

導電劑行業公司研發支出占營業收入比例

資料來源：公開資料整理

    從專利的數量和結構上，導電劑領域的專利主要分布在碳納米管、石墨烯制備、導電漿料制備及相關設備等領域。其中，天奈科技的相關發明專利、實用新型和授權外購專利最多，其他基本處于同一水平。天奈科技公司目前已經開發并掌握了具有自主知識產權的第二代和第三代產品技術。在青島昊鑫方面，已獲得兩種石墨烯和復合材料及兩種石墨烯制備的專利實施許可。在三順納米方面，除導電劑制備方法專利是受讓外，其他專利如催化劑、分散液、漿料、設備等都是自主研發的。

截至2019年10月各家主要導電劑生產廠商專利情況

資料來源：智研咨詢整理

    前端碳納米管的資本投資大，中段輕資產應用，產品附加值增長趨勢明顯。從單位資產投資來看，碳納米管每萬噸單位投資近40億元（包括碳納米管和導電膏的相應比例），項目建設期不到2年，天納科技有限公司項目建成后，碳納米管年銷售收入74.1億元，投資的回收期為4.21年，如果只有導電漿料的生產環節是鋰電池各環節的輕環節，碳納米管的資本投資就很高。

碳納米管導電劑募投項目情況

資料來源：智研咨詢整理

    從生產附加值來看，導電劑的生產附加值與行業初期相比呈上升趨勢。在行業推廣之初，相關生產企業一般以粉末的形式向鋰電池制造商供應碳納米管，但由于難以有效分散新一代碳納米管，碳納米管一般以導電漿料的形式引入鋰電池，以提高產品的附加值。

    目前，新型導電劑在動力電池領域的滲透率僅為30%，在3C數字產業中僅為18%，因此潛力巨大。由于碳納米管導電材料的導電性和消耗比炭黑更好，電池的循環壽命和速率性能得到了極大的提高，因此隨著對能量密度和電池的循環壽命的需求增加，碳納米管逐漸取代炭黑作為動力鋰電池的主流導電劑。根據統計，2014-2018年碳納米管導電劑在動力電池領域的滲透率從13.6%提高到31.8%。碳納米管導電劑作為關鍵輔助材料，與其他主要材料相比，滲透性大大提高。在3C數字鋰電池領域，2018年碳納米管導電漿料的滲透率僅為18.0%，潛在滲透空間較大。

    長直徑比、更好的分散度和更高的生產效率是新型導電劑未來的發展方向。從目前的技術發展路徑來看，國外碳納米管導電劑制造商的技術途徑是制備高縱橫比、純度更高的碳納米管，同時，市場上的碳納米管基本上是多壁碳納米管，單壁碳納米管直徑小，長直徑比較大，性能較好，是碳納米管未來研發的方向。由于碳納米管的應用仍處于快速替代階段，自身技術迭代仍在加速，目前沒有其他替代品。
 

    碳納米管屬于新型碳納米材料，一方面下游應用對產品指標有更高的要求，生產企業需要具有較高的技術水平，對縱橫比、純度和分散度有更高的要求。另一方面，下游鋰電池企業對供應商有嚴格的優先級順序，對產品質量、穩定性、一致性和持續供應能力進行全面評估，驗證周期長，以上兩點為行業形成了較高的技術和資金壁壘。從出貨量來看，行業繼續呈現集中化趨勢，2017年行業CR8為90%，CR3為62.90%，2018年行業CR8為95.1%，CR3提升至68.00%。

2018 年中國碳納米管導電漿料出貨量格局

資料來源：智研咨詢整理

    相關報告：智研咨詢發布的《2020-2026年中國導電劑行業市場供需模式及發展前景規劃報告》

    國產化程度高，傳統的導電劑不斷導入和更換。在碳納米管等新型導電劑出現之前，碳黑、導電石墨、VGCF等常規導電劑在鋰電池中廣泛使用，而主流的SP、乙烯黑、科琴黑、KS、VGCF主要來自Cabot、TIMCAL 、LION、日本電氣化學、日本昭和電工等國外企業，國內新型導電劑中長期依賴進口。國產碳納米管導電劑的推廣，改變了鋰電池導電劑依賴進口的局面。據統計，2018年中國鋰電池導電劑行業國產化率為31.2%，較2017年提高3個百分點。

中國鋰電池導電劑國產化率變化情況

資料來源：智研咨詢整理