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汽车行业：CNT—电池“黑科技”竞赛受益材料

核心内容

本报告分析了碳纳米管（CNT）在动力电池升级趋势中的关键作用，指出随着新能源汽车及电池技术的发展，CNT作为导电剂将在正极材料（LFP、NCM）和负极材料（硅碳负极）中实现广泛渗透，成为电池“黑科技”竞争中的重要受益者。

主要观点

• 硅负极是提升能量密度的关键
  硅材料的理论克容量高达 $4200\mathrm{mAh/g}$，远高于石墨负极的 $372\mathrm{mAh/g}$，是未来动力电池负极材料升级的主要方向。
  硅碳负极搭配高镍三元材料（如NCM811、NCA）将成为主流趋势，有助于提升电池能量密度至 $300\mathrm{Wh/kg}$ 以上。

• 硅负极需配合碳纳米管使用
  硅在充放电过程中体积膨胀高达 $300%$，导致颗粒化和连接断裂，严重影响电池寿命。
  单壁碳纳米管（SWCNT）因其优异的导电性、高强度、高柔性、高长径比以及在低剂量下形成导电网络的能力，可有效解决硅负极膨胀问题，显著提升其循环寿命。

• CNT导电剂市场空间广阔
  随着动力电池、3C电池及储能电池的快速发展，CNT导电剂的渗透率将不断提升。
  预计到2022年，CNT导电浆料市场将突破10万吨，对应市场空间超过40亿元，较2019年的2.8万吨增长3倍。

关键信息

1. 硅负极与电池性能

• 理论克容量：硅材料理论克容量为 $4200\mathrm{mAh/g}$，是石墨材料的10倍以上。
• 硅碳负极优势：硅碳负极可实现 $380-950\mathrm{mAh/g}$ 的比容量，但需配合CNT以解决膨胀问题。
• 车企布局：特斯拉、蔚来、智己汽车等车企已推出采用硅负极的新一代电动智能车，推动硅负极产业化进程。

2. CNT在电池中的应用

• 正极材料：LFP掺配比例为 $1.0-1.5\mathrm{w.t}%$，NCM及LCO为 $0.5-1.0\mathrm{w.t}%$，CNT渗透率有望提升。
• 负极材料：CNT是硅基负极最佳导电剂，可提升循环寿命，支持高硅含量的负极材料应用。
• 技术优势：CNT具有优异的导电性、化学稳定性、高比表面积，能有效缓解硅负极结构坍塌。

3. 市场前景与数据预测

• 市场空间：预计到2022年，CNT导电浆料市场将突破10万吨，对应市场空间超过40亿元。
• 渗透率：CNT在动力电池导电剂中的渗透率预计超过 $65%$，在3C电池中渗透率预计超过 $28%$。
• 行业增长：CNT是正极高镍化、负极硅系化趋势下的最佳导电剂，未来将伴随锂电行业高速增长而渗透率稳步提升。

重点公司：天奈科技

• 财务表现：2020年第三季度毛利率回升至 $41%$，净利率达 $28%$，环比提升显著。
• 客户关系：与比亚迪、ATL、CATL等头部企业保持紧密合作，是CNT核心供应商。
• 技术储备：持续投入研发，2020年前三季度研发投入达1784万元，研发人员占比 $26%$。
• 市场地位：作为CNT行业领军企业，持续扩大市场份额，保持技术领先。

投资建议

• 评级：优于大势，给予“买入”评级。
• 预期收入：2020-2022年预计收入分别为4.6亿、7.1亿、9.8亿元。
• 预期净利润：2020-2022年预计净利润分别为1.1亿、2.0亿、2.6亿元。

风险提示

• 行业需求风险：锂电池行业需求不及预期可能影响CNT市场增长。
• 技术革新风险：导电剂技术可能发生革新，影响CNT的市场地位。

行业数据

• 成分股数量：186只
• 总市值：14553亿元
• 流通市值：8392亿元
• 市盈率：26.06倍
• 市净率：2.06倍
• 总营收：6366亿元
• 总净利润：322亿元
• 资产负债率：167.15%

图表目录

• 图1：电池材料电压平台及克容量
• 图2：硅负极膨胀及解决
• 图3：特斯拉硅负极方案
• 图4：蔚来硅负极方案
• 图5：智己汽车硅负极方案
• 图6：负极硅含量增加导致膨胀破碎
• 图7：碳纳米管防止硅负极颗粒化
• 图8：循环性能提升2-4倍
• 图9：硅负极掺单壁碳纳米管
• 图10：动力电池领域各类导电剂渗透率
• 图11：3C电池领域各类导电剂渗透率
• 图12：锂电池负极量测算（万吨）
• 图13：锂电池导电浆料用量测算（万吨）