图源：图虫创意

来源|时代商业研究院

作者|陈佳鑫

编辑|韩迅

尽管天奈科技（688116.SH）近期业绩表现一般，但其单壁碳纳米管、第四代产品或正处于爆发前夕。

天奈科技是锂电池用“碳纳米管导电剂”的龙头企业，2024年，其营收同比增长3.13%，归母净利润同比减少15.8%；2025年一季度业绩微增。

作为新型导电剂，碳纳米管导电剂能显著提升锂电池的能量密度及改善循环寿命，近年来渗透率不断提高。碳纳米管具有较高的技术壁垒，生产企业较少，天奈科技是业内龙头，2024年市占率突破50%。

单壁碳纳米管性能更为优越，拥有量产能力的企业更少，天奈科技目前已实现批量出货，且下游供不应求，随着产能进一步释放，该产品或处于爆发前夕。

一、碳纳米管绝对龙头，市占率突破50%

碳纳米管作为纳米级基础材料，自被发现以来便因其卓越的性能而成为化学及材料学领域的研究焦点。然而，由于连续化宏量制备的技术瓶颈，碳纳米管在相当长的一段时间内未能实现有效的商业化应用。

清华大学基于纳米聚团流化原理的高纯度碳纳米管批量制备基础研究，从理论层面提供了碳纳米管连续化宏量制备的相关方法。天奈科技通过独占许可的方式取得上述相关发明专利的独占许可使用权。

基于清华大学的理论基础，天奈科技耗费近五年的时间，成功开发并掌握了纳米聚团流化床宏量制备碳纳米管的产业化技术，从而彻底解决了碳纳米管连续化宏量制备生产这一世界性难题。

然而，解决了碳纳米管的生产问题后，如何商业化应用又成为一个难题。

在碳纳米管作为导电剂应用于锂电池的初期推广阶段，生产企业通常以粉体形式将其提供给锂电池厂商进行试验。然而，这种方式并未达到预期的导电效果，主要原因在于碳纳米管在锂电池电极材料中未能实现有效分散，反而呈现出聚集状态，从而大大限制了其导电性能的发挥。

针对上述情况，天奈科技进行了大量的研发实验，为制备出相应的碳纳米管分散浆料，使用了包括高速分散机、胶体磨、均质机、超声设备等多种分散设备，最终成功遴选出最合适的分散剂、分散方法和设备，将碳纳米管通过浆料形式导入锂电池，并实现商业化及产业化。

天奈科技目前也形成以导电浆料为主的产品体系，2024年碳纳米管导电浆料收入占比达99.21%，并进入宁德时代、比亚迪等锂电龙头企业的供应链。

从理论到量产再到应用，实际上是天奈科技的碳纳米管拥有多重技术壁垒。

这点也体现在市占率上，2022—2024年，天奈科技碳纳米管导电浆料市场占有率分别为 40.3%、46.7%和53.2%，市占率已突破50%，是碳纳米管导电浆料的绝对龙头。

值得一提的是，天奈科技董事长郑涛是碳纳米管方面的专家，具有深厚学术背景。其拥有南京大学物理学学士学位、多伦多大学物理学硕士学位、西门弗雷泽大学物理学博士学位。曾于1995 年在顶级期刊《科学》杂志发表名为“Mechanisms for Lithium Insertion in Carbonaceous Materials” （锂在碳材料中的穿插机制）的论文。截至今年3月末，郑涛直接持有天奈科技8.69%的股份，是公司实控人之一。

二、新产品单壁碳纳米管放量在即

导电剂作为一种关键电池化学品，可以增加活性物质之间的导电接触，提升锂电池中电子在电极中的传输速率，从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。

传统导电剂包括炭黑类、导电石墨类、气相生成碳纤维VGCF等，新型导电剂包括碳纳米管、石墨烯等。

传统导电剂已应用多年，技术成熟，加之常规类导电剂分散相对简单，电池企业一般直接采购导电剂粉体自行分散，目前仍为电池厂首选。观研天下报告显示，2020 年炭黑占导电剂的比重约 72%。

随着动力市场对锂离子电池能量密度、循环寿命、快充性能等方面的性能要求提高，新型导电剂凭借更好的导电性能开始逐步渗透。

东莞证券研报显示，达到同样的导电效果，碳纳米管的添加量仅为传统导电剂的 1/6～1/2。同时，碳纳米管在提升电池能量密度、改善循环寿命和提高快充性能等方面表现出色。目前碳纳米管导电剂在锂电池导电剂的市场渗透率大约为 20%，未来提升空间巨大。

碳纳米管内部也在更新迭代。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。根据层数结构，碳纳米管一般分为“单壁碳纳米管”和“多壁碳纳米管”。

目前市场上的碳纳米管产品以多壁碳纳米管为主，市场份额约占 80%。而单壁碳纳米管由于其管壁结构单一，理化性能更优，导电效率是多壁碳纳米管的 10 倍以上，且添加量也更少。

商业化方面，单壁碳纳米管的主要特点为生产难度大、价格昂贵。目前全球仅有极少数企业能够规模化生产，如OCSiAI、天奈科技、道氏技术（300409.SZ）等；而高性能稳定的单壁碳纳米管，市场需求旺盛，市场价格高达1000万～1500万元/吨，给推广造成一定阻碍。

新型锂电负极——硅基负极有望带动单壁碳纳米管需求爆发。硅基负极的理论比容量是传统石墨负极的10倍以上，适配高镍三元正极时可使电池能量密度提升20%～50%。例如，特斯拉4680大圆柱电池采用硅碳负极后，单体能量密度突破300 Wh/kg，实现1000公里续航。

硅基负极被视为下一代负极的重点方向，但其存在导电性差、体积膨胀率高、循环寿命低等缺陷，碳纳米管则能有效解决这些缺陷。首先，碳纳米管导电性能优异，可弥补硅基负极导电性差的问题；此外，碳纳米管被认为是解决硅基负极膨胀性最优的材料，能够缓解硅基负极在充放电过程中体积变化的应力，减少材料坍塌、提高循环寿命。

单壁碳纳米管对电池性能的提升效果更显著，更适用于硅基负极。

作为全球少数能规模化生产单壁碳纳米管的企业，天奈科技在该领域的布局在国内领先。年报显示，2024年天奈科技的单壁碳纳米管及其相关产品已开始批量出货，且下游需求旺盛。单壁碳纳米管相关生产项目“锂电池用高效单壁纳米导电材料生产项目（一期）”也在按计划及下游需求稳步推进建设。

三、风险提示：毛利率有所下滑

近年来，受竞争加剧影响，电池化学品上市公司毛利率普遍下滑，目前整体处于盈亏平衡线左右。

而天奈科技的毛利率仍稳定在35%左右，持续稳定高盈利来源于产品持续迭代。多年来，天奈科技已形成三代性能不断提高的产品，第四代产品目前完成客户认证，加入测试阶段，即将放量。

若下一代推广进度不及预期，在竞争加剧的情况下，存在盈利下滑的风险，正如当前电池化学品行业普遍出现的盈利下滑现象。

2024年下半年以来，天奈科技毛利率略有下滑，或与竞争加剧有关。从单季度来看，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别为38.80%、34.10%、33.75%、33.19%，呈逐季下滑的趋势。

（全文2952字）

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