评级（增持）锂电行业深度系列七：碳纳米管新一代导电材料，应用前景广阔

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报告名称 ：锂电行业深度系列七：碳纳米管新一代导电材料，应用前景广阔
评级 ：增持
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证券研究报告 | 2022年3月8日

锂电行业深度系列七：碳纳米管 新一代导电材料，应用前景广阔 行业研究· 深度报告

电力设备新能源 · 锂电池

投资评级：超配（维持评级）

证券分析师：王蔚祺

wangweiqi2@guosen.com.cn

S0980520080003

碳纳米管（CNT）是由石墨烯围成的一维量子结构，是优势显著的导电材料，主要应用在锂离子电池，并且在导电塑料和碳基芯片领域拥有较好的商业化前景。根据石墨烯层数的差异，CNT可分为单壁和多壁；单壁碳管优势主要为：1）化学性质更稳定；2）机械性能好；3）提升极片附着力。

CNT技术壁垒主要体现为：1）催化剂是工艺核心；2）设备工艺决定连续化和宏量化制备水平，头部企业多自研设备以提升生产效率。3）分散体系是浆料制备的 核心步骤，分散程度的优劣直接决定浆料性能。

动力电池市场快速渗透，百亿市场扬帆远航
在锂离子电池领域，2021年CNT按质量占比的份额约为21%，产品渗透率份额约为30-40%，未来有望继续快速增长：1）CNT能够全方位提升电池能量密度、循 环寿命、快充性能、高低温特性等。2）随着竞品（炭黑）价格上涨以及自身规模化降本，性价比提高。3）磷酸铁锂电池快速崛起，其导电性差、添加比例高有效 拉动碳纳米管需求。4）高镍正极和硅基负极快速发展，将带动碳纳米管，特别是单壁碳纳米管在掺硅负极的快速应用。

我们预计2025年全球碳纳米管浆料需求将达到59万吨，2022-2025年均复合增速达到47%，对应市场空间达到224亿元。

行业技术与产品迭代快，龙头企业优势显著
碳纳米管行业壁垒主要体现在：1）技术壁垒高，头部企业有完善的专利布局，传统炭黑因工艺差异和技术壁垒难以直接切换；2) 客户壁垒高：导电剂认证周期较 长，且成本占比较低，客户粘性较大。因此CNT属于典型的技术密集型利基市场，具有集中度高的特点。国内市场中天奈科技出货量多年蝉联第一，2020年市占 率达到32%，集越纳米紧随其后。海外市场看，LG化学依托自身优势进行自主研发，卡博特通过收购三顺纳米切入碳纳米管领域；OCSiAl专注单壁碳纳米管产品，拥有行业约95%产能。

投资建议：我们推荐关注技术实力领先、客户优势显著的赛道领军者天奈科技。

产能快速扩张，积极开拓新客户，同时布局导电母粒业务有望成为新增长点。公司坚持粉体自产，并布局纯化和NMP回收加强，一体化布局增厚利润。此外，公 司还积极迭代产品提升盈利能力。我们持续看好公司技术和客户优势，上调原有盈利预测，预计2021-2023年归母净利润为2.99/5.96/9.90亿元（原预测为 2.92/5.82/7.88亿元），同比增长179%/100%/66%，对应EPS分别为1.29/2.57/4.26元，当前股价下对应PE为107/54/32倍，维持“买入”评级。

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纳米管的长径比、碳纯度作为影响导电性的两个核心指标，直接决定了碳纳米管的产品性能，碳纳米管管径越细，长度越长，导电性能越好。

•CNT具有突出的多方面性能：1）力学性能：具有极高的弹性和韧性，杨氏模量是钢的近6倍、抗拉强度是钢的100倍，也是目前自然界中比强度最高的材料。2）电学性能：导电性显著优于石墨烯、炭黑等材料，且管径越细、长度越长，导电性越好。3）导热性能：极高的导热率，室温下导热率是金刚石的2倍。轴向导热性能优、径向导热较差，可合成各向异性的导热材料。4）化学稳定性：具有耐酸性、耐碱性，在高分子复合材料中添加碳纳米管可以提高材料本身 的阻酸抗氧化性能。5）嵌锂性能优异：碳纳米管的中空管腔、管与管之间的间隙、管壁中层与层之间的空隙及管结构中的各种缺陷，为锂离子提供了丰富的 存储空间和运输通道。

在商业用途中，碳纳米管根据石墨烯层数差异可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。单壁碳纳米管优势体现为：
 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。

 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。

 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。

 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℃以上的高温。

 制成品颜色多样：多壁碳纳米管通过提高添加量来改善机械性能和导电性，这会影响产品表面质量和颜色，如其只能生产黑色材料。由于单壁碳纳米管添加 量普遍在0.01-0.1%，因而能够生产任何颜色以及透明导电材料。

在商业用途中，碳纳米管根据石墨烯层数差异可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。单壁碳纳米管优势体现为：

 安全性能优：在45℃高温多周循环下，添加单壁CNT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。

 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。

CNT主要制备方法为化学气相沉积法，该方法是目前业界最主流的制备方法。其是将烃类或含碳氧化物引入到含有催化剂的高温管式炉中，通过催化裂解方式 制备碳纳米管，关键环节是碳纳米管在催化剂表面进行生长的过程。具体的反应过程包括碳源化合物在催化剂表面分解，碳原子通过表面扩散或者体相扩散进 入催化剂内部，最后碳纳米管从催化剂颗粒中析出。该方法操作简单、成本低、过程可控性强。

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 设备：碳纳米管生产中主要使用的设备有超高温炉、碳化反应器、石墨化炉、砂磨机等。碳纳米管体积密度小、比表面积大，生产中易出现缠绕，连续化生产难 度高。行业内企业普遍会对流化床反应器、纯化和分散设备进行改造、甚至自主设计，以此提高生产效率和连续性。例如，截止2022年1月底天奈科技共拥有59 项碳纳米管相关专利，其中设备改进相关专利为33项，占比达到56%。

资料来源：天奈科技公告，SooPAT专利，国信证券经济研究所整理
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碳纳米管生产过程中核心壁垒体现为：
 分散体系：粉体分散是浆料制备的核心步骤。由于CNT粉体直接实际应用效果不好，所以电池厂目前更倾向于采购CNT浆料。而由于碳纳米管之间较强的范德华 力和高长径比，容易形成大的管束，并且纳米尺寸效应的存在，使得团聚效应更为显著。常见的分散方法包括研磨、高能球磨、添加表面活性剂等。实际生产中，常采用PVP等表面活性剂作为分散剂，NMP作为分散介质，使用砂磨机进行分散。而不同组分和不同含量的分散剂所得到的效果存在显著差异。 催化剂：催化剂的制备方法和流程，会影响其粒径、活性、纯度等性能，进而对碳纳米管的管径、长度、纯度以及均一性产生显著影响。各家企业针对催化剂的 组分和生产流程多进行了专利布局，并且通过自身实际生产工艺进行灵活调整。而催化剂制备水平的优劣也会直接反应在碳纳米管产品的性能上。

资料来源：《碳纳米管的分散方法与分散机理》，国信证券经济研究所整理
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• 导电剂是锂电池的关键辅材，主要作用是提升正负极的导电性。锂电池正极活性材料普遍存在导电性差的问题，使得电极内阻较高、放电深度不够，进而导致活 性材料利用率低、电极的残余容量较大。而导电剂在其中发挥着：
1）提升电子在电极中传输速率，提升导电性；
2）提升极片对电解液的浸润，提高锂离子迁移速率，改善电极充放电效率和使用寿命；
3）充放电过程中正极材料体积变动时，构建良好导电网络，改善导电性。

• 目前主流导电剂为炭黑类、碳纳米管、导电石墨类、VGCF（气相生长碳纤维）和石墨烯。

资料来源：天奈科技招股说明书，国信证券经济研究所整理

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资料来源：天奈科技公告，国信证券经济研究所整理

• 碳纳米管和石墨烯导电剂相较于传统导电剂具有导电性能好、用量少的特点。炭黑类、导电石墨类和VGCF作为传统的导电剂，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极材料，其分别形成线接触式和面接触式导电网络。

• 在用量方面，导电剂的添加量取决于不同电池生产商的电化学体系，一般为正极或负极重量的1%-3%，碳纳米管导电剂的粉体使用量仅为传统导电剂的1/6-1/2。根据GGII预测，2021年炭黑依旧是市场最主流的导电剂，其出货量占比有望达到69.7%；碳纳米管渗透率持续上升，有望达到21.2%。

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我们认为，伴随着市场对于高性能电池需求走高，叠加高镍正极、硅基负极等新技术应用以及性价比逐步体现，碳纳米管渗透率有望迎来快速增长：碳纳米管能够全方位提升电池能量密度、寿命、倍率等性能，更为契合下游需求。

1）提升能量密度：碳纳米管添加量是传统炭黑的1/6-1/2，等效于降低电极整体质量，提高活性物质质量占比，进而提升能量密度。2）延长循环寿命：碳纳米管长径比大，能够与正极材料形成良好导电网络，进而保证正极材料之间连接、防止材料破裂脱落，提升循环寿命。3）改善快充性能：碳纳米管优异的导电性能够降低电池极化，提升倍率特性，进而改善快充性能。

4）优化高低温性能：碳纳米管电导率高，能够降低电极电阻、减少发热；其导热性能优，能够提升电池高低温性能和安全性。

• 碳纳米管产品经济性逐步体现。由于原材料及能源价格上涨，炭黑报价在2021年底由4.5万元/吨提升至近10万元/吨。而碳纳米管伴随规模化快速降本，经济 性已初步体现。假设正极材料中SP的添加量为3%，而碳纳米管添加量为0.5%-1.5%。根据天奈科技公告，碳纳米管粉体在2021年前三季度均价已降至22.2万 元/吨，较2020年降低38.6%。我们中性假设2022年SP均价为7万元/吨，碳纳米管均价为21.1万元/吨，测算得到添加3%SP对应单吨成本为0.21万元，添加 0.5%/1.0%/1.5%碳纳米管对应单吨成本为0.11/0.21/0.32万元。

• 与三元正极相比，磷酸铁锂正极材料的优势在于：1）组分无贵金属，成本低；2）材料晶格稳定，可逆性好，循环寿命长；3）化学键稳定，安全性能高；其 主要不足在于：1）能量密度低；2）导电性能差。

• 成本优势叠加新技术推动磷酸铁锂装机量走高。近年来新能源车补贴政策快速滑坡，下游电池厂降本压力巨大，特别是2021年以来镍、钴金属价格持续走高，使得三元电芯价格快速提升，进而使得磷酸铁锂低成本优势更为突出。刀片电池、CTP（Cell to Pack）封装技术等使得磷酸铁锂电池能量密度得以提升。兼具 安全性和性价比的磷酸铁锂电池装机占比持续走高；2021年国内磷酸铁锂电池装机量从24.4GWh提升至79.8GWh，占比为51.7%，同比提升13.3pct。

• CNT能够全方位提高磷酸铁锂电池性能：特别是增强正极和集流体表面导电性，减少电子在电极局部的极化，加快电子迁移，改善倍率性能。磷酸铁锂电池添 加的CNT导电剂比例更高，伴随磷酸铁锂装机占比提升，CNT出货有望快速增长。

• 磷酸铁锂电池添加CNT成本仍较高。我们假设2022年SP均价7万元/吨，碳纳米管均价21.1万元/吨，SP/CNT粉体添加比例为3%/2%，测算得到单吨正极添加 SP/碳纳米管成本为0.21/0.42万元。若考虑到CNT带来能量密度的提升作用，1GWh磷酸铁锂电池正极添加SP和CNT成本为561/999万元。

• 我们假设：1）磷酸铁锂电池凭借成本和新技术优势，装机量占比有望稳步提升，2022年预计全球市场占比为44%，2025年有望提升至50%；2）磷酸铁锂正 极CNT添加比例为2%；3）2022年碳纳米管渗透率预计为24%，2025年渗透率有望达到35%。综上我们测算得到2022年全球磷酸铁锂CNT浆料需求为9.6万 吨，市场空间为43亿元；2025年磷酸铁锂CNT浆料需求为39.4万吨，市场空间为150亿元，2022-2025年均复合增速达到52%。

磷酸铁锂电池碳纳米管浆料需求（左轴，万吨）

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• 4680电池装车在即，有望加快高镍正极和硅基负极应用。2022年2月，特斯拉宣布4680电池有望在22年Q1末实现装车。4680电池将带动高镍正极和硅基负极的 市场化：1）圆柱电池单体间接触面小，较方形电池更适配热失控风险高的高镍材料；2）圆柱电池成组效率低，需要搭配高能量密度材料提升单体容量。• 高镍正极和硅基负极带动碳纳米管需求。高镍正极导电性能差，CNT更契合需求。硅基负极理论比容量高但应用面临较大挑战：1）硅材料体积膨胀率达300%（碳材料为16%），材料易粉化；2）负极活性物质易脱落；3）SEI膜处于破损修复动态阶段，厚度持续增加，界面阻抗提高，活性物质消耗。

• 碳纳米管（特别是单壁碳纳米管）是最契合硅基负极的导电剂：1）导电性能优异，相较石墨烯，其一维结构更容易搭建有效导电网络，弥补硅基负极导电性差的 问题；2）弹性高、机械性能强，特别是单壁碳管弹性更优（是多壁碳管的3-10倍），能够在硅材料体积碰撞时紧密连接各颗粒，提高结构稳定性、减少活性物质 脱落；3）比表面积大、中空结构优，能够缓解硅基负极在充放电过程中的体积变化的应力，减少材料坍塌、提高循环寿命；4）改善倍率特性、高低温性能等。目前，OCSIAl公司已经量产了单壁碳管可用于硅基负极中；天奈科技则提出单壁碳管和多壁碳管混合的方式，来优化浆体的分散性。

• 高镍三元掺杂CNT成本：我们假设2022年SP均价7万元/吨，碳纳米管均价21.1万元/吨，SP/碳纳米管粉体添加比例为3%/2%，在假设碳纳米管掺杂使得能量密 度提升5%的因素下，测算得到1GWh三元811电池对应SP/碳纳米管成本分别为303/435万元。

• 硅基负极掺杂单壁碳纳米管成本：我们假设2022年单壁碳纳米管价格为900万元/吨，其在硅基负极中添加比例为0.1%，测算得到1GWh电池对应硅基负极中添加 单壁碳纳米管的成本为650万元。

• 我们假设：1）硅基负极2022年渗透率为4%、2025年渗透率预计达到15%；2）三元电池2022年装机占比为44.6%、2025年装机占比达到43.7%；3）三元正极 中2022年碳纳米管渗透率预计为24%，2025年渗透率有望达到35%；4）三元正极碳纳米管添加比例为1.5%，硅基负极中单壁碳纳米管添加比例为0.1%。• 综上，我们测算得到：1）2022年全球三元电池CNT浆料需求为4.9万吨，市场空间为22亿元；2025年三元电池CNT浆料需求为16.6万吨，市场空间为63亿元，2022-2025年均复合增速达到43%。2）2022年全球单壁碳纳米管粉体需求为22吨，市场空间为2.0亿元；2025年全球单壁碳纳米管粉体需求为201吨，市场空 间为17.1亿元，2022-2025年均复合增速达到106%。

• 我们假设：1）电池需求：2022年全球新能源车销量预计为991万辆，对应动力电池需求为492GWh，预计全球锂电池需求为763GWh；预计2025年全球新能 源车销量为2227万辆，动力电池需求为1331GWh，锂电池总需求为1938GWh。2）CNT添加比例：假设钴酸锂和三元正极中多壁碳纳米管添加比例为1.5%；磷酸铁锂和锰酸锂中多壁碳纳米管添加比例为2%。硅基负极2022年渗透率为4%、2025年渗透率预计达到15%，单壁碳纳米管添加比例为0.1%。3）CNT 导电剂渗透率：假设2022年正极CNT渗透率预计为24%，2025年渗透率有望达到35%；硅基负极中均需添加单壁碳纳米管。

• 综上我们测算得到：1）2022年全球碳纳米管粉体总需求为0.6万吨，粉体市场空间为15.2亿元； 2025年全球碳纳米管粉体需求为2.4万吨，粉体市场空间为 59.7亿元， 2022-2025年均复合增速达到58%。2）2022年全球碳纳米管浆料总需求为15.8万吨，市场空间为70亿元；2025年全球碳纳米管浆料总需求为 59.0万吨，市场空间为224亿元，2022-2025年均复合增速达到47%。

• 导电塑料可分为结构型和填充型。结构型导电塑料是高聚物本身或经掺杂之后具有导电性的材料，而填充型导电塑料是本身不具有导电性，但通过加入导电性 填充物（导电母粒）获得导电性的材料。根据GGII数据，2018年全球导电母粒产值为42亿元，2010-2018年均复合增速为7.7%。我们假设2018-2025年全球 导电母粒市场年均复合增速在6%，可以测算得到2025年市场空间有望达到63亿元。

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• 导电塑料广泛应用于半导体、防静电材料等领域。导电塑料兼具导电性和塑料材料的优势，具有密度低、机械柔韧性、高强度、低成本、耐腐蚀、电阻可调节 等特性，是理想的屏蔽材料。导电塑料目前广泛应用于抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕、智能窗、发光二极管等多个领域。

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• 导电塑料是由导电填料（导电母粒）和基材通过塑料加工成型方式制得。常见的导电填料包括：金属及其氧化物、碳系纳米材料等；而最常用的填料是炭黑，主要是由于其价格低廉、产量大以及化学性能和导电性能稳定。

• 在导电塑料领域，碳纳米管相较炭黑存在明显优势：1）冲击强度影响小：炭黑和CNT等无机材料的添加大多都会导致复合材料的冲击强度下降，而由于碳纳 米管添加量较少，整体影响更小。2）导电性能优：碳纳米管的线性结构能够很好的搭建导电网络，其自身导电能力强，会进一步优化复合材料的导电性。3）制成品外观好：一方面碳纳米管添加量少，在实际应用中不会出现导电塑料表面脱碳的情况，而炭黑则会容易产生脱碳并可能影响其他接触件性能；另一方 面CNT导电塑料表面光洁度，高透明度、饱和色彩度和力学性能要远好于炭黑填充的制品。

• CNT在导电塑料中应用的难点：易团聚难分散。不同于在锂电池领域的应用，碳纳米管在导电塑料领域应用时需要分散在树脂等固体中，分散难度更大。

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• 天奈科技针对相关工艺、设备、添加剂等都进行了近10项的专利布局，能够拥有一系列核心技术有效解决碳纳米管团聚等问题。同时，其已经和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完成部分客户认证，特别是与SABIC的合作已经完成样品测试、正推动后 续量产准备工作。

• 公司IPO募投导电母粒产能为2,000吨，2021年可转债募资再扩产5,000吨。导电母粒供应能力持续爬升有望成为业绩新增长点。我们假设导电母粒单吨售价在 12.6万元，公司现规划产能有望在2027年前达产，届时公司导电母粒年收入将达到8.8亿元，对应市场占有率接近13%。

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• 碳基芯片比硅基芯片有更快的传输数率，且避免欧美技术封锁的优势。碳纳米芯片的电子特

性比硅有优势，电子在碳晶体内比在硅晶体内更容易移动，因此能有更快的传输数率。同时

中国想在硅技术上超越它们非常难，因而发展碳基芯片产业具有战略意义。

；预计15年之后碳基芯片有望凭借其高性能成为主流技术”。

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• 台积电2020年开发出独特的工艺流程，生产出了采用“顶栅+背栅”独特结构的CNT器件。同时，该公司在3nm以下的工艺制程中也是在积极探索新材料（例如 高迁移率通道、2D晶体管和碳纳米管）的应用可能性。

• 美国Nantero在2007年就与安森美半导体携手开发在CMOS晶圆制造中集成碳纳米管；近年来其也推出了基于碳纳米管的存储器NRAM。NRAM实质上就是形 成一层碳纳米管薄膜并将其沉积在标准硅基板上。目前，国内的天奈科技已经与该公司展开合作，高纯碳纳米管产品也已经开始送样测试。

• 根据IC Insights预测，2022年全球集成电路市场规模有望达到5651亿美元，其中10nm以下制程的细分市场规模为1277亿美元，而未来碳纳米管在该细分市场 的先进制程领域有着一定的应用前景与可能。

• 国产化率仍有提升空间：2020年国内碳纳米管出货量占全球的54%，低于负极、电解液等环节，仍有较大提升空间。

• 行业集中度高：碳纳米管行业2018-2020年，CR3/CR5分别从68.0%/87.7%提升至75.7%/89.1%，行业持续集中。横向对比来看，碳纳米管行业集中度显著 高于四大锂电主材环节。

• 碳纳米管单GWh产能投资额为0.30亿元，与负极基本持平，显著低于隔膜和正极行业；头部碳纳米管企业的投资回收期在6年左右。

• 2020年天奈科技毛利率为39%，低于隔膜环节的恩捷股份，但显著高于其他主材环节。高毛利率一方面是由于其在电池中成本占比低（不足4%），下游价 格敏感性低；另一方面是产品2-3年的快速迭代，保持较好的竞争优势。

8.7

资料来源: OCSiAl，天奈科技公告，Carbontec，中科院成都有机化学所，道氏科技公告，LG化学官网，国信证券经济研究所整理
注：各公司最新产能情况以各公司最新披露口径为准

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• 天奈科技在碳纳米管行业地位稳固：根据GGII数据，2020年国内碳纳米管导电浆体行业中天奈科技出货量多年蝉联第一，市占率达到32.3%，主要是供应高端 锂电池市场；集越纳米市占率23.8%位居第二；卡博特位居第三。海外企业中卡博特收购三顺纳米切入该领域，LG化学依托自身化工优势自研。

• 碳纳米管行业主要壁垒：1）技术难度大，传统导电剂主要是通过反应炉将燃料热解来进行制备，碳纳米管是通过纳米级化学气相沉积法来制备，制备工艺和设 备存在显著差别，难以直接切入；2）导电剂认证周期较长，且成本占比较低，因而客户粘性较大。

• 单壁碳纳米管是新机遇，OCSiAl超前布局谋求先机。OCSiAl是一家俄罗斯企业，其在2013年研发出了首个工业合成单壁碳纳米管的技术，并且在2014年正式 发布其单壁碳纳米管产品TUBALL。目前，OCSiAl拥有90万吨的年产能，占全球单壁碳纳米管市场的95%以上。TUBALL已经在锂离子电池、轮胎、导电塑料等 领域得到应用，且性能领先于同行竞品。国内企业，天奈科技已成功研发单壁碳纳米管成品，并在2021年定增新建单壁碳纳米管产能，有望在2023-2024年投 产；中科时代纳米（中科院成都有机化学所）已具备500kg的年生产能力；道氏技术（青岛昊鑫）也已经完成单壁碳纳米管的研制工作。

• 单壁碳纳米管现阶段价格较高，规模化后有望快速降本。我们假设单壁碳管报价为900万元/吨。我们假设相同情况下单壁碳管添加量为0.1%，多壁碳管添加量 为1.5%。那么我们测算得到单壁碳管和多壁碳管单吨成本分别为0.90/0.32万元。未来伴随企业产能在2023-2024年批量释放以及硅基负极的快速应用，单壁碳 管有望通过规模化快速降本。

资料来源：OCSiAl官网，天奈科技公告，道氏技术公告，中科时代纳米官网，国信证券经济研究所整理
注：IG/ID为拉曼光谱两峰比值，该值越高代表材料导电性能越强；比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，该值越大能够更好吸附活性颗粒。

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技术优势：公司自主制备催化剂、自研关键设备、分散体系设置专利保护，掌握核心制备壁垒。同时公司针对硅基负极、高镍正极等新产业趋势，已经进行专利 布局和技术积累，持续保持龙头优势。公司现已量产一代、二代和三代产品，新一代应用到硅基负极中的产品有望在2023-2024年量产，产品性能和迭代速度领 先同行。从历史上看，公司对各主要电池技术的产品研发和市场推广，均领先行业主要竞争对手。

 客户优势：公司与宁德时代、比亚迪、ATL等产业龙头密切合作，并积极布局亿纬锂能、欣旺达、中创新航等客户，客户兼具深度和广度。同行企业多集中于 同比亚迪、国轩高科等企业合作，其他电池厂渗透较少。1）近年来公司积极加深与宁德时代等厂商合作，2021年前三季度对其销售占比已提升至18.2%，较 2018年提升12.2pct；2021年前三季度中创新航首次跻身前五大客户。2）凭借单壁碳纳米管产品优势，公司有望突破松下、三星新电池体系，跟随4680电池 及硅基负极快速成长。

 规模优势：公司2021年底预计碳纳米管导电浆料产能为5万吨，生产能力远超同行。规模效应和产品高速迭代下，公司盈利持续高位。2021年上半年，天奈 科技净利率达到23.05%，高于青岛昊鑫的17.78%。

量的逻辑：
 产能扩张：下游汽车电动化加速推进，公司产品供不应求，产能利用率持续高位，大举扩产势在必行。公司现有碳纳米管导电浆料产能达到5万吨，2021年公 司再提新扩产计划，拟扩建5万吨导电浆料项目，届时公司产能将突破10万吨，较现有产能实现翻倍。

 导电母粒有望贡献新增量：公司IPO募投导电母粒产能为2,000吨，2021年可转债募资再扩产5,000吨。导电母粒升有望成为业绩新增长点。

103%

公司一体化布局夯实盈利优势：
1）粉体自产：公司碳纳米管粉体均为自产，较青岛昊鑫等在原料成本上更具优势，公司IPO募投6000吨粉体有望在2022年至2023年开始释放；2）布局纯化环节：公司早期场地资源有限纯化多采用委外加工，而高代碳纳米管产品纯化要求高，公司在2021年募投新建3000吨碳管纯化产能，提高产品质量、保障竞争力；
3）深化NMP生产与回收：碳纳米管浆料的主要原材料有NMP、丙烯、分散剂等，其中NMP成本占比超80%。2018年公司投资设立控股子公司新纳环保自行生 产和回收NMP，相关项目已于2020年开始投产，未来伴随产能爬坡有望对冲NMP价格波动对成本的压力。

规模化推动成本下降：公司产能快速扩张和产能利用率持续提升下，单位产品折旧摊销减少，制造费用和人工成本占比持续下降，成本得到优化。

 产品结构优化增厚利润：公司每2-3年推出一代新产品，新品价格高、盈利能力强。近年来公司二代、三代及以上高毛利率产品积极导入下游客户并开发新型

单壁碳纳米管产品，产品结构优化增强盈利能力。

我们假设：
 碳纳米管浆料：我们预计，伴随新增产能快速释放和下游碳纳米管渗透率的逐步提升，公司产品出货将快速增长；同时产品出货结构改善将提升盈利能力。我 们预计2021-2023年碳纳米管浆料销量分别为3.3/7.0/10.0万吨，单吨均价分别为4.12/4.00/3.77万元，对应毛利率分别为34.0/34.8/35.3%。

 多壁碳纳米管粉体：公司浆料产能规划饱满，粉体产能将持续维持供应紧张态势，预计对外销售量将相对平稳。我们预计2021-2023年多壁碳纳米管粉体销量 分别为16.5/18.0/20.0吨，单吨价格分别为22.0/21.3/20.7万元。

 单壁碳纳米管：公司预计2023年单壁碳纳米管开始实现批量销售，预计2023年粉体销量为22吨，单吨价格为900万元，对应毛利率为77.8%。 导电母粒：公司预计2023年导电母粒开始实现批量销售，预计2023年销量为2000吨，单吨价格为12.6万元，毛利率为45%。

我们推荐关注技术实力领先、客户优势显著的赛道领军者天奈科技：

公司积极进行产能扩张，并加快下游大客户渗透推动出货量高速增长。同时，公司依托一体化布局，积极向下游导入高代产品提升盈利能力。我们持续看好公

司在碳纳米管细分赛道的技术和客户优势，我们上调原有盈利预测，预计2021-2023年归母净利润为2.99/5.96/9.90亿元（原预测为2.92/5.82/7.88亿元），同比增长179%/100%/66%，对应EPS分别为1.29/2.57/4.26元，当前股价下对应PE为107/54/32倍，维持“买入”评级。

资料来源：Wind，国信证券经济研究所整理与预测

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