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全球碳纳米管龙头天奈科技专题研究报告

老范说评   / 2021-05-21 16:42 发布

核心观点

全球碳纳米管龙头,重视人才与研发:公司是全球碳纳米管龙头,拥 有碳纳米管粉体、碳纳米管导电浆料、石墨烯复合导电浆料、碳纳米 管导电母粒等产品,广泛应用于近两年碳纳米管导电浆料产品销售额 及出货量均稳居行业首位。公司董事长、第一大股东郑涛先生专业背 景强劲,管理经验丰富,带领成功实现第一代碳纳米管产品的工业化 生产,取得先发优势。近年来,公司营收和净利持续增长,2016-2020 年公司营收和净利复合增长率分别为 37%和 52%。2021Q1 公司业绩实 现高增,其中营收 2.19 亿元,同比增长 262.40%,环比增长 39.98%; 归母净利润 0.53 亿元,同比增长 314.75%,环比增长 74.90%。公司高 度重视对技术和研发的投入,始终把研发团队的建设作为公司经营发 展最核心的环节,2020 年研发支出为 2817.75 万元,同比增长 32.14%; 2017-2020 年间研发支出占营业收入的比重年均增长幅度约为 0.5Pcts, 2020 年达到 5.97%,位于行业领先水平。

行业:加速替代传统导电剂,迎广阔发展空间:碳纳米管具有优异 的力学、电学和热学等性能,在锂电池、导电塑料、芯片制造等领域 正在加速渗透。在锂电池领域由于其导电性能优异,添加量小,阻抗 低等优势,有望加速替代传统导电剂。目前,在动力电池领域,三元 正极材料将朝高镍化和少钴化两个趋势发展,能量密度和循环寿命的 提升仍为重要课题,而硅基负极作为下一代负极材料,具有较大发展 前景,碳纳米管在高镍三元和硅基负极中凭借其优越的性能,渗透率 持续提升,在此基础上,我们认为动力电池的需求增长将为碳纳米管 带来较大需求增量。我们预计 2021 年全球正极材料中碳纳米管浆料需 求 8.1 万吨,同比增长 75%,2025 年正极材料碳纳米管浆料需求 44 万 吨;2021 年全球负极材料中碳纳米管浆料需求 2.2 万吨,同比增长 71%, 2025 年负极材料碳纳米管浆料需求 14 万吨;2021 年全球锂电池用碳纳 米管浆料需求 10.4 万吨,同比增长 74%,2025 年全球锂电池用碳纳米 管浆料需求 58 万吨,5 年复合增长率达 58%。

公司:技术与成本构筑竞争优势,客户与规模奠定发展基础:从行业 属性来看,碳纳米管成本构成与隔膜相近,企业的规模和良率对成本 影响较大,龙头企业可通过技术壁垒、成本优势、优质客户和规模效 应形成持续领先。目前公司通过技术与成本构筑竞争优势,

在技术层 面,公司是最早一批实现商业化的碳纳米管企业,先发优势明显,目 前已形成三代碳纳米管产品,核心指标与性能领先行业,且已在研发 导电性能更好的第四代产品,并规划第五代产品,有望在碳纳米管这 一细分领域保持技术的持续领先;

在规模层面,近年来,公司碳纳米 管导电浆料不断扩产,除募投项目在 2022 年底新增年产 300 吨纳米碳 材,2,000 吨导电母粒,6,000 吨碳纳米管,18,000 吨导电浆料外,公司公布美国天奈和常州天奈两大扩产项目,总规划产能约 10.6 万吨导电 浆料,领先行业,公司持续扩产巩固在碳纳米管领域的规模优势,满 足市场不断扩张需求。

在客户层面,公司在数年前就与比亚迪、宁德 时代、ATL 在内的优质锂电池厂商紧密合作,且在多下游领域合作国 际巨头,共同开发碳纳米管下游应用领域和技术平台,国际合作的布 局有望帮助公司产品积极走出去;

在成本方面,公司产品不断迭代推 动工艺改善、成本下降和盈利能力持续提升,且公司具有生产碳纳米 管用的流化床的设备设计能力,同时,公司多措并举持续推进降本, 在原材料方面,公司于 2018 年公司投资设立子公司新纳环保,实现 NMP 的回收和生产,在降能耗方面,不断通过技术革新提高产品的收 率和生产效率,同时大力推广节能降耗、清洁生产,持续扩大成本优 势。

1. 全球碳纳米管龙头,重视人才与研发

1.1. 公司碳纳米管业务全球领先

碳纳米管业务国内第一、全球领先。公司主要从事纳米级碳材料及相关产品的研发、生产及 销售,拥有碳纳米管粉体、碳纳米管导电浆料、石墨烯复合导电浆料、碳纳米管导电母粒等 产品,其中,碳纳米管以其优越的导电性能,被广泛应用于锂电池领域。自 2011 年成立以 来,公司持续发展,实现了碳纳米管以及浆料产品的产业化及商业化,如今是中国最大的碳 纳米管生产企业,客户涵盖比亚迪、ATL、CATL 等国内一流锂电池生产企业。据高工产研 锂电研究所(GGII)统计,近两年天奈科技碳纳米管导电浆料产品销售额及出货量均稳居行 业首位。

公司董事长、第一大股东郑涛先生专业背景强劲,管理经验丰富,是公司取得技术突破的核 心人物。公司董事长郑涛先生为南京大学物理学学士、University of Toronto 物理学硕士、 Simon Fraser University 物理学博士,1997 年事业起步时担任美国贝尔通讯的研究科学家, 曾在 Science 上发表论文 1 篇,在 SCI 收录刊物上发表论文 11 篇。从管理经验来看,郑涛 2001 年起先后在新能源企业、锂电池企业担任总裁。2010 年 8 月,郑涛带领团队陆续加入 公司,凭借该团队在新材料及锂电池领域近二十年的经验,公司深入钻研,形成核心技术, 成功实现第一代碳纳米管产品的工业化生产。

公司营收、净利持续稳定增长。2019-2020 年,公司分别实现营收 3.86 亿元、4.72 亿元, 同比分别增长 17.96%、22.13%;分别实现归母净利润 1.1 亿元、1.07 亿元,同比分别增长 62.89%、下降 2.58%。以 2016 年为基数,公司营收和净利 4 年复合增长率分别为 37%和 52%。2021Q1 公司业绩实现高增,其中营收 2.19 亿元,同比增长 262.40%,环比增长 39.98%; 归母净利润 0.53 亿元,同比增长 314.75%,环比增长 74.90%。


1.2. 公司盈利能力边际向好,抗风险能力较强

公司毛利率维持稳定,盈利能力行业领先。2016-2021Q1 公司毛利率小幅波动、整体稳定, 其中,2017-2018 年、2020 年毛利率下降,主要源于受到原材料 NMP 涨价冲击;2018 年 10 月公司设立控股子公司新纳环保,自行回收并生产 NMP,以应对其价格波动风险,该子 公司已于 2021 年初投产。公司毛利率维持稳定,始终保持在 40%左右,与同行业对比处于 领先水平。


公司期间费用率显著下降。2016-2017 年公司期间费用率较高,是因为进行股份激励拉高了 管理费用;近年来,随着公司营收规模的增长,公司销售费用率和管理费用率显著下降,得 益于良好的费用管控,公司盈利水平维持稳定。


1.3. 管理理念:重视研发与人才

公司高度重视对技术和研发的投入。2020 年研发支出为 2817.75 万元,同比增长 32.14%; 2017-2020 年间研发支出占营业收入的比重年均增长幅度约为 0.5Pcts,2020 年达到5.97%, 位于行业领先水平。截止 2020 年底,公司已获得中国国家知识产权局授权 13 项发明专利 及 26 项实用新型专利、清华大学独占许可 19 项发明专利、美国知识产权局授权 3 项发明 专利、日本特许厅授权 1 项实用新型专利、中国台湾发明专利 1 件。作为主要起草单位主导国家 1 项标准,主导制定国际标准 1 项,参与制定国家标准 2 项,参与制定团体标准 6 项。

股权激励持续激发团队活力。公司在上市前对管理层及员工共实施两次股权激励,分别在 2016 年 2 月和 2017 年 11 月。上市后,公司持续将股权激励作为激发团队活力的方式,在 2020 年公司再次发布股权激励草案,拟授予 150 万股限制性股票,激励对象 107 人,涵盖 公司管理层及核心技术人员,公司将股权激励作为持续激发团队活力的方式,也体现了公司 对于人才的重视。

公司始终把研发团队的建设作为公司经营发展最核心的环节。目前公司在镇江、中国台湾设立了研发基地,研发团队成员中具有博士学位 8 人、硕士学位 19 人。坚持走产学研相结合的技 术发展道路,与清华大学、华中科技大学、东南大学和南方科技大学等国内多所著名高校建 立了长期的合作研发关系。公司于 2016 年获得批准成为江苏省碳纳米材料工程技术研究中 心、江苏省博士后创新示范基地、2017 年获得批准成为江苏省认定企业技术中心。日益完 善的产学研合作机制,使公司的研发方向始终具有前瞻性,在行业中保持竞争优势。


2. 行业:加速替代传统导电剂,迎广阔发展空间

2.1. 碳纳米管性能优越,有望加速替代传统导电剂

2.1.1. 性能优越,应用领域广阔

碳纳米管具有优异的力学、电学和热学等性能。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,是由呈六边形 排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似, 但却更加稳定,是目前已知的熔点最高的材料,因其具有非常优异的力学、电学、热学等性 能,被多个行业广泛关注及青睐。

碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。根据石墨片层的多少,碳纳米管一般分为 单壁碳纳米管、多壁碳纳米管, 单壁碳纳米管管壁由一层碳原子组成,是碳纳米管的极限形 式,直径在 1-2nm;多壁碳纳米管由几个到几十个单壁碳纳米管同轴构成。

碳纳米管的制备主要采用化学气相沉积法。目前碳纳米管的制备方法主要包含化学气相沉积 法、激光蒸发法、石墨电弧法、水热法等。由于化学气相沉积法在工业化制备和成本上的优 势,碳纳米管生产企业主要采用了基于化学气相沉积法制备碳纳米管的途径。其原理是在催 化剂的作用下,使反应化合物中的碳分解出来,并在催化剂的作用下生长成为碳纳米管,在 此基础上,催化剂的使用是碳纳米管制备的“基因”,目前产业中初步形成了碳纳米管批量 制备与应用。碳纳米管的目前较为成熟的工艺包括流化床工艺、固定床工艺、移动床工艺、 浮游催化剂法等。

碳纳米管在多个领域具有广阔应用前景。由于碳纳米管与其他材料以及其他纳米材料相比, 具有更加独特的结构和优异的性能,已经在多个领域显示出极具潜力的应用价值。其中,

1) 在锂电池领域,国产碳纳米管导电剂已经逐步替代进口导电剂,改变了原有导电剂材料依赖 进口的局面;

2)在导电塑料领域,由于添加量较小,不会因添加量过大而产生脱碳污染的 问题,成为近年来对于高端导电塑料争相开发使用的添加剂;

3)在芯片制造领域,碳纳米 管可以作为新型材料投入生产,未来市场空间巨大。

2.1.2. 优势明显,有望加速替代传统导电剂

导电剂在锂电池中具有重要作用。锂电池的主要材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔 膜。导电剂作为一种关键辅材,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。

碳纳米管是新型导电剂材料。锂电池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。其中,炭黑类、导电石墨类和 VGCF 属于传 统的导电剂,其在活性物质之间各形成点、面或线接触式的导电网络;碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料,其中碳纳米管在活性物质之间形成线接触式导电网络,石墨烯在活性物 质间形成面接触式导电网络。

碳纳米管性能优势明显,有望加速替代传统导电剂。不同类型导电剂由于空间结构、产品形 貌、接触面积不同,其导电性能和对锂电池能量密度、倍率性能、寿命性能和高低温性能影 响不同。其中,碳纳米管由于其导电性能优异,添加量小,阻抗低等优势,有利于提升电池 能量密度,提升电池循环寿命性能,有望加速替代传统导电剂。

2.1.3. 分散性为技术难题,成本为商业化瓶颈

碳纳米管的分散性为技术难题。在碳纳米管作为导电剂应用于锂电池的推广初期,相关生产 企业一般是将碳纳米管以粉体的形式供给锂电池厂商试用,但导电效果并不理想。在此种状 况下,分散是必不可少的步骤,否则会在一定程度上限制碳纳米管在力学,电学和热学性能 的发挥。而碳纳米管之所以难分散,源于:

1)颗粒间的吸引力较大;

2)碳管的长径较长, 容易缠绕形成较大团聚体。

分散技术为考验碳纳米管公司的重要技术壁垒之一。因此,为制备出相应的碳纳米管合格分 散浆料,需要使用包括高速分散机、胶体磨、均质机、超声设备等多种分散设备,且要遴选 出合适的分散剂、分散方法和设备,将碳纳米管通过浆料形式导入锂电池,碳纳米管的分散 技术为考验碳纳米管公司的重要技术壁垒之一。

碳纳米管成本较高,为商业化瓶颈。炭黑类、导电石墨类和 VGCF 等传统导电剂在锂电池 中已经应用多年,技术成熟,成本较低。因此,碳纳米管在和传统导电剂比较中,仍有降本 压力。


动力电池的发展要求碳纳米管的作用包含但不限于导电特性。动力电池是一个多相(固/液/ 气)电子离子反应的界面场景,对于碳纳米管作为导电剂的要求,在此基础上,不仅仅考验 其导电特性,还应该考验其保液和其对颗粒间力学作用特性等方面的指标。

2.2. 趋势明确,迎广阔发展空间

2.2.1. 高镍化趋势明确,碳纳米管迎来契机

目前电动汽车用正极材料主要是三元和磷酸铁锂。三元正极材料对应的锂电池在同等条件下 具有能量密度高,续航能力强的特点;而磷酸铁锂电池具有安全性好,成本低的特点,两者 被广泛应用在电动汽车领域。其中,三元材料又可以分为 NCM(镍钴锰)和 NCA(镍钴铝) 两种。

三元正极材料将朝高镍化和少钴化两个趋势发展。在三元材料中,镍和钴是主要的电化学活 性元素,其中镍拥有较高的能量密度,而钴则在一定程度上能够帮助维持材料层状结构稳定、 改善材料循环和倍率性能。锂离子在低镍三元材料中迁移活性较低,此外,与钴相比镍的电 压更高,容量更大,因此为了不断提高三元正极材料的比容量,镍含量的提高是必然趋势, 与此同时,由于钴资源的稀缺性,决定了钴价格相对昂贵,若要体现三元正极材料的性价比, 就要实现少钴化甚至无钴化。

高镍路线主要有高镍路线和高压路线两种方式。目前,从理论上来说,高镍路线,或者说提 升电池能力密度路线主要有两种,其中,高镍方案,是通过提升比容量较高的镍材料在三元材料中的占比,形成能量密度的提升;而高压方案则是通过在保证正常运行的前提下,提升 充电电压,形成能量密度的提升。

提升能量密度和循环寿命仍为三元重要课题,碳纳米管迎来发展契机。从目前来看,提升能 量密度和循环寿命仍为三元重要课题,除了提升正极本身的材料性能,其他材料的性能也受 到关注,碳纳米管由于其导电性等性能优势对于提升能量密度和循环寿命有较大助益,有望 迎来显著发展契机。

2.2.2. 新一代负极材料助力碳纳米管发展

硅基负极是新一代的负极材料。目前大多数锂电池是以碳基为负电极,但是电池的容量是由 正负极之间可循环的锂决定的。如果正极放出的锂每次都被负极所消耗,那么回正极的锂就 会减少。由于硅常温下可以和锂合金化,并且具有 10 倍于石墨的理论单位放电量,也可以 有效提高锂电池单位体积内存储的电量。同时,兼具有储量大、成本低、环境友好的优点, 因此硅基负极材料已成为下一代的负极材料。

然而,硅负极材料储锂过程中的高膨胀率将导致部分应用问题的出现。硅负极在充放电过程 中,即和锂发生反应的过程中存在严重的体积膨胀,体积膨胀率可达到约 360%,这将有可 能导致电池的材料颗粒粉化和电极脱粉,进而产生循环性能不佳的问题;与此同时,体积膨 胀率过高将导致表面 SEI 膜的重复生长,造成低循环库伦效率等问题。

材料颗粒粉化和电极脱粉影响循环性能。在充放电过程中,硅负极材料的体积膨胀会产生裂 纹,之后使得材料颗粒粉化,破坏电极材料与集流体的接触性,其次膨胀产生的力对极片形 成挤压效应,使得极片存在断裂的风险,进而影响电池整体的循环性能。


碳纳米管有望帮助硅基负极完善性能。硅基负极的导电性能比天然石墨和人造石墨等石墨类 负极材料要差,因此需要添加高性能导电剂来提升其导电性能。目前碳纳米管导电浆料在硅 基负极中表现出良好的性能:

1)碳纳米管高的机械强度能够提高硅基负极材料结构的稳定 性,在外力的作用下结构不易破坏;

2) 优异的导电性能,可弥补硅基负极导电性差的不足;

3)极大的比表面积可以有效的缓解硅基负极在锂离子脱嵌过程中硅材料结构的坍塌。

2.2.3. 基础材料要求提升,碳纳米管有望持续发展

导电塑料应用广泛。导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能 型高分子材料。导电塑料综合了金属的导电性(即在材料两端加上一定电压,在材料中有电 流通过)和塑料的特性。作为导电高分子材料的重要组成部分,导电塑料已经广泛应用于半 导体、防静电材料、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。

碳纳米管有效解决发展瓶颈。在导电塑料领域,碳纳米管凭借其优越的导电性能和力学性能, 用来提升导电塑料的导电性和结构强度,已经显示出巨大的应用价值。在填充型导电塑料中, 塑料本身并不具备导电性,只充当了结构材料的作用。导电性主要是通过混合在其中的导电 的物质如碳材料、金属粉末、抗静电剂等获得。随着我国国民经济及各行业的不断发展,对 基础材料性能的要求也不断提高,传统炭黑作为导电填料的性能瓶颈已经显现。为了达到所 需要的导电效果,碳纳米管作为新一代碳系导电填料,可以解决目前传统炭黑遇到的性能瓶 颈难题。

2.3. 全球供应端梳理,供需格局分析

2.3.1. 供给端:海外巨头入局,国产企业加速扩张

此前供给端以国内企业为主。从碳纳米管的发展历程来看,由于在海外,炭黑类、导电石墨 类和 VGCF 等传统导电剂在各领域已经应用多年,技术成熟。碳纳米管下游需求受限,海 外生产厂商较少,目前碳纳米管导电浆料生产企业主要集中在中国。

海外巨头纷纷入局,看好碳纳米管发展前景。2020 年 4 月,LG 化学宣布将在丽水新增 1200 吨碳纳米管产能,目前已达产,LG 化学碳纳米管总产能达到 1700 吨。同时,LG 化学计 划在年内着手增设第三期工厂,持续扩大产能。而美国化工材料巨头卡博特则是在 2020 年4 月花费 1.15 亿美金收购三顺纳米,进入碳纳米管竞争领域。俄罗斯 OCSiAl 专注于单壁 碳纳米管技术,自有品牌 TUBALL 单壁碳纳米管产品目前年产能 75 吨。

国产企业加速产能扩张。而在国内,以天奈科技为代表的碳纳米管企业加速扩产规划,随着 锂电池这一应用场景加速发展,国产碳纳米管企业加速扩张的产能有望持续被高增长的需求 所消化。

2.3.2. 需求端:动力电池助力需求高增长,预计 5 年复合增长率 58%

预计 2025 年全球锂电池需求近 1.4TWh,动力电池提供主要增量。全球新能源汽车迅速发 展,电动化大势所趋,在此基础上,以 2020 年为基年,我们预计 2025 年全球动力电池需 求超 1TWh,5 年复合增长率约 48%;助力全球锂电池需求增长,以 2020 年为基年,我们 预计 2025 年全球锂电池需求近 1.4TWh,5 年复合增长率约 36%;

测算假设:若仅以锂电池碳纳米管需求进行测算,

1)正极材料:正极材料又可分为磷酸铁 锂正极材料和三元正极材料,假设 2020 年-2025 年正极中综合碳纳米管粉体添加比例为 1.4-1.6%,其中三元正极材料碳纳米管浆料中粉体稀释比例为 5%,磷酸铁锂由于一般采用 复合导电剂,预计碳纳米管浆料中粉体稀释比例为 3.5%。

2)负极材料:碳纳米管在负极材料中更多被运用到硅基负极材料中,2020 年全球硅基负极材料渗透率约为 11.5%,随着硅基负极材料渗透率进一步提升, 预计到 2025 年渗透率超 30%,我们假设硅基负极材料导电剂100%为碳纳米管。且假设 2020 年-2025 年硅基负极材料中综合碳纳米管粉体添加比例为 1.7-2.0%。

预计碳纳米管浆料需求 5 年复合增长率 58%。根据测算结果,我们预计 2021 年全球正极材 料中碳纳米管浆料需求 8.1 万吨,同比增长 75%,2025 年正极材料碳纳米管浆料需求 44 万 吨;2021 年全球负极材料中碳纳米管浆料需求 2.2 万吨,同比增长 71%,2025 年负极材料 碳纳米管浆料需求 14 万吨;2021 年全球锂电池用碳纳米管浆料需求 10.4 万吨,同比增长 74%,2025 年全球锂电池用碳纳米管浆料需求 58 万吨,5 年复合增长率 58%。

3. 公司:技术与成本构筑竞争优势,客户与规模奠定发展基础

3.1. 技术构筑护城河,产品不断推陈出新

公司是最早一批实现商业化的碳纳米管企业,先发优势明显。2006 年,清华大学的“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”从原理上解决了碳纳米管连续化宏 量制备生产的难题。2007 年 4 月,公司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,并在清华大学的理论基础上,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,彻底解决了碳纳米管连续化宏量制备生产的商业化难题。

三代碳纳米管产品构筑护城河。公司第一代产品制备及量产的主要技术以清华大学纳米聚团 流化床宏量制备碳纳米管技术基础研究为理论基础,主要运用在磷酸铁锂产品中。近年来, 公司通过对催化剂活性元素、助催化元素的选择与优化以及载体的表面修饰,自主开发了第 二代碳纳米管长度可控的定向生长催化剂。使得碳纳米管以垂直于层状载体方向,在其两层 之间呈定向平行生长。在该种催化剂的作用下,碳纳米管的管径由催化剂活性中心颗粒大小 控制,同时生长的碳纳米管的长度可控,因此生产的碳纳米管长径比较大。目前,公司掌握 的碳纳米管催化剂制备技术,可以控制碳纳米管的定向增长,做到直接控制碳纳米管管径、 长度以及纯度等三个核心指标,以保证公司碳纳米管产品性能处于行业领先水平。。第三代 产品制备及量产的主要技术为尖晶石复合催化剂流化床宏量制备碳纳米管技术,在管径、长 度等参数方面进一步有较大提升,主要应用于高镍三元,每代性能可以提高 30-50%。目前 公司基于三代技术,已经推出了一系列碳纳米管导电浆料产品,打破了锂电池领域国外企业 对导电剂产品的垄断,改变了原有材料依赖进口的局面。

不断探索,成功解决碳纳米管分散性等痛点。针对前文提及的碳纳米管的分散性问题,近年 来,公司相关研发人员进行了大量的研发实验,为制备出相应的碳纳米管合格分散浆料,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。 同时,公司还拥有进一步提高碳纳米管的碳含量的纯化专利和专有技术,该技术突破了碳纳 米管二次处理的产业化难点,处于行业领先水平。

产品性能领先同行。在公司技术引领和产品迭代的过程中,我们选取碳纳米管的长径比(长 度和直径比)、碳纯度作为影响碳纳米管导电性的两个核心指标。可以看出,公司碳纳米管 导电浆料产品在直径、长度、纯度等方面均属于行业领先水平。

持续推陈出新,不断储备新一代技术和产品。根据公司已有“生产一代、研发一代、储备一 代”的规划,目前公司已经在研发导电性能更好的第四代产品,预计在规划第五代产品。未 来公司将不断拓展碳纳米管在不同领域的应用,在分散剂、单壁碳纳米管和石墨烯复合导电 剂等领域持续开拓,推出更加适用于高镍三元和硅基负极适用的导电剂。

3.2. 持续扩产巩固规模优势

公司持续扩产巩固规模优势。近年来,公司碳纳米管导电浆料不断扩张,根据公司公告,公 司目前拥有碳纳米管浆料年产能 3 万吨,碳纳米管粉体年产能 2000 吨。首先,根据公司募 投项目规划,公司预计在 2022 年底新增年产 300 吨纳米碳材,2,000 吨导电母粒,6,000 吨碳纳米管,18,000 吨导电浆料,与年收集 900 吨副产物氢。同时,公司公布两项扩产计 划,

1)公司拟通过全资子公司 C-Nano Technology Limited 在北美内华达州设立子公司“美 国天奈”,投资 5000 万美元建设年产 8000 吨的导电浆料,项目建成后预计可实现年收入 3.8 亿元,助力公司持续开拓海外市场。

2)公司全资子公司常州天奈拟在常州投资 10 亿元建设 年产 5 万吨导电浆料、5000 吨导电母粒和 3000 吨碳管纯化加工产能,分两期进展规划于 2025 年完成项目落地。公司持续扩产巩固在碳纳米管领域的规模优势,满足市场不断扩张 需求。

扩产规划领先行业。随着锂电池行业快速发展和碳纳米管渗透率的提升,碳纳米管需求持续 提升使得碳纳米管的竞争将进入规模和产能竞争的时代,在此基础上,公司积极扩产,规划 总产能达到 10.6 万吨,领先于行业。


3.3. 紧密配套优质客户,强化国际合作

认证周期较长,优质客户形成壁垒。对于碳纳米管为代表的导电剂相关产商来说,由于电池 厂商更换原料供应商的成本较高,因此锂电池生产企业在选定供应商前均会对供应商的生产 设备、研发能力、生产管理、产品的性能和产品质量控制能力进行严格考察和遴选,遴选周 期较长。业务关系一旦建立,就会在相当长的时间内保持稳定。

公司紧密配套优质客户。公司在数年前就与比亚迪、宁德时代、ATL 在内的优质锂电池厂商 紧密合作,目前,公司配套客户优质,最大客户比亚迪为中国动力电池装机份额第二名,第 二大客户宁德时代为中国动力电池装机份额第一名,此外,第三大客户 ATL 为中国消费电池 装机龙头,第四大客户力神也在前十名。


多下游领域强化国际合作。公司看好全球碳纳米管市场,除在海外布局产能外,还在多下游 领域强化国际合作;

1)锂电池领域,公司已经和日韩知名动力锂电池企业共同开发碳纳米 管导电浆料在硅基负极中的应用,并且测试情况良好,预计未来将实现大批量供货。

2)在导电塑料领域,公司已经和 SABIC、Total、Clariant 和 Polyone 等知名国际化工企业展开合 作,相关碳纳米管导电母粒产品已经部分完成客户认证;

3)在芯片制造领域,公司与美国 Nantero 公司开始展开合作,公司高纯碳纳米管产品已经开始送样测试。

3.4. 类比隔膜,龙头具备成本与盈利端护城河

可类比于四大材料中的隔膜,毛利率居于高位。从碳纳米管成本构成来看,其与隔膜相近, 较其他三大材料相比,原材料成本占比相对较低,除直接材料之外的成本占比分别为 42.6%、34.0%,原材料占总成本比例相对较低, 给予了公司较大的降本弹性。因而企业的规模和良率对成本影响较大,龙头企业可通过规模 优势和技术壁垒降本,从另一个角度说,龙头企业具备成本端的护城河。而从毛利率来看, 以天奈材料为代表的碳纳米管企业毛利率较高,与隔膜相近。


产品不断迭代推动盈利能力持续提升。如前所述,公司不断进行产品的迭代,在持续满足下 游变化需求的同时,迭代的产品由于工艺的优化和成本的良好把控,单吨毛利持续提升,每 一次产品的迭代都带来公司产品盈利能力的提升,为公司持续建议成本和技术优势奠定基础。


公司具有生产碳纳米管用的流化床的设备设计能力,带来成本优势。目前,公司的流化床反 应器已实现自动化控制,可以满足连续工业化生产的需求。关于流化床的温度、气压、气体 流量和过程时间等核心工艺参数,都由公司按预先设定的程序执行和控制,瞬时失控均立刻 报警提示。反应器的连续工作的状态有系统性评估,以最大程度地保证连续稳定的生产,既 保证产量最大产出,也保证产品品质稳定,实现对碳纳米管产品性能及成本的有效控制。

多措并举持续推进降本,扩大成本优势。

1)在原材料方面,公司于 2018 年公司投资设立子 公司新纳环保,实现 NMP 的回收和生产,以降低原材料 NMP 价格波动风险;

2)在降能耗 方面,不断通过技术革新提高产品的收率和生产效率,同时大力推广节能降耗、清洁生产, 在降低产品的原料成本和生产成本的同时,减少“三废”的排放和提高生产安全水平。