中國報告大廳網訊,碳納米管主要應用於動力鋰電池、數碼鋰電池、高壓電纜、半導體、集成電路包裝、防靜電材料、電磁屏蔽等領域。近幾年全球各個國家都在大力發展碳納米管行業。
碳納米管(CNT)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捲曲而成的無縫納米級管狀結構。碳納米管在力學、電學、熱學等性能方面具備優異表現,是具備多領域應用潛能的新型材料。
碳納米管根據不同的特徵分為不同的類別,商業化角度通常按管壁的層數和導電性對其進行分類。按照碳管的層數,碳納米管可以分成單壁碳納米管和多壁碳納米管;就其導電性而言,碳納米管可以是金屬性的,也可以是半導體性的,甚至在同一根碳納米管上的不同部位也可以呈現出不同的導電性。因而根據導電性質的差異可將其分為金屬型碳納米管和半導體型碳納米管。
我國的碳納米管產業起步和國外基本一致,不存在國外先發優勢,國內碳納米管產業,歷經了從20多年前的只能實驗室合成,價格50-200美元/克,到目前可以百噸級生產,一噸的價格人民幣十萬到幾十萬,其成本下降了近四個數量級,成功進入工業品市場,是不多的本土自主智慧財產權的新材料產業。
數據顯示,2022年我國占全球市場份額為38.84%,美國為16.72%,預計未來六年我國市場複合增長率為41.61%,並在2028年規模達到1898.86百萬美元,同期美國市場預計大約為44.07%。
目前,碳納米管的製備方法主要包含化學氣相沉積法、雷射蒸發法、石墨電弧法、水熱法。但由於後三者都存在成本高、工業化生產困難的缺點,碳納米管生產企業更多採用化學氣相沉積法。
碳納米管是性能優異的新材料,其大規模商業應用需求最主要來自鋰電池和導電塑料領域,其中來自鋰電池的需求超過80%。受益於新能源汽車行業的發展以及高端智慧型手機、可穿戴設備以及無人機等領域拉動,我國動力鋰電池、數碼電池行業發展均呈良好態勢,碳納米管受益於滲透率持續提升也將得到快速增長。
預計到2023年,我國碳納米管導電漿料在動力鋰電池、數碼電池領域的滲透率將分別達82.20%、31.9%。我國碳納米管需求量將達17.72萬噸,需求空間將達62億元。
綜合來看,由於碳納米管的應用領域非常廣泛,我國非常重視碳納米管行業的發展,預計在政策的扶持下,碳納米管的應用領域還將拓展。