天奈科技基礎分析——第二部分行業(yè)分析本文內容均為個人記錄，不構成對任何人的投資建議一、行業(yè)基本情...

老三的休閑書屋 2023-01-19 發(fā)布于湖北

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本文內容均為個人記錄，不構成對任何人的投資建議

一、行業(yè)基本情況

（一）概念、用途及分類

1、概念

碳納米管（粉體）：英文 Carbon Nanotube，縮寫 CNT，是單層或多層石墨片圍繞中心軸并按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米級管，是一種納米級的新型材料。1噸粉體大概可以生產15噸漿料或10噸導電母粒。

碳納米管導電漿料：由于碳納米管粉體導電效果并不理想，在此基礎上，通過使用包括高速分散機、膠體磨、均質機、超聲設備等多種分散設備，遴選出合適的分散劑、分散方法和設備，將碳納米管粉體與分散溶劑等其他原材料混合攪拌、研磨而制成導電漿料并導入鋰電池，從而實現(xiàn)其優(yōu)秀的導電特質。

碳納米管導電母粒：導電塑料是將樹脂和導電物質混合，用塑料的加工方式進行加工的功能型高分子材料，從而具備了金屬的導電性和塑料的特性。塑料本身并不具備導電性，只充當了結構材料的作用。導電性主要是通過混合在其中的導電的物質獲得。通過碳納米管進行導電填料的物質就是碳納米管導電母粒。

天奈科技的主導產品是導電漿料，已經(jīng)大批量出貨；導電母粒已完成部分客戶認證并開始小量供貨。

2、用途

作為一種新型材料，碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來就因為其優(yōu)異的電學、力學、化學等性能，在多項領域中顯示出巨大的應用潛能。

3、分類

碳納米管導電漿料按主要原料分類，可以分為純碳納米管導電漿料和石墨烯復合導電漿料，主要區(qū)別在于是否加入石墨烯材料。純碳納米管導電漿料全部由碳納米管粉體與分散溶劑等其他原材料混合攪拌、研磨而制成，其主要應用于三元鋰電池領域；而石墨烯復合導電漿料按配比7:3（天奈科技的配方）添加碳納米管粉體、石墨烯與分散溶劑等其他原材料混合攪拌、研磨而制成，其主要應用于磷酸鐵鋰鋰電池領域，兩塊業(yè)務公司都有。

碳納米管按照結構分類，一般分為單壁碳納米管、多壁碳納米管，其模擬結構示意圖以及透射電子顯微鏡圖如下：

單壁碳納米管可被視為單層石墨烯片卷起來形成的無縫空心圓柱筒；多壁碳納米管可視為多層石墨烯片無縫卷起成管狀，即單壁碳納米管的同心排列。單壁相較于多壁具備以下性能優(yōu)勢：導電性能更強，添加量更少，安全性更好，更適合硅基負極電池。

（二）產業(yè)鏈

二、下游需求

根據(jù)華經(jīng)產業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，從下游需求結構來看，2021年鋰電池和導電塑料的結構占比分別為86%和14%。

（一）鋰電池

1、碳納米管在鋰電池導電劑中的滲透率會提升

基于鋰電池能力密度提升和800V快充的要求，“高鎳正極+硅碳負極”基本已成必然趨勢，寶馬入局4680便是最有力的證明，更強導電性的碳納米管導電劑必然成為了電池性能提升的剛需。

從正極材料的角度看：磷酸鐵鋰為橄欖石結構，鋰離子呈現(xiàn)一維運動，此結構使鋰離子的嵌入和脫出受到一定影響；而三元材料為層狀結構，鋰離子具有二維的擴散通道。因此從結構上來看，磷酸鐵鋰導電性差于三元材料。從三元材料的元素構成上來看，Ni元素可以提升比容量，Co元素主要提升導電性和倍率性能。三元高鎳化趨勢帶來Co元素含量的降低，從而導致高鎳三元材料導電性較差。所以，正極材料中，磷酸鐵鋰路線和高鎳三元路線都決定了碳管用量必將提升。

從負極材料的角度看：硅基負極未來大概率要替換石墨負極，一個是導電性更好，另一個是對石墨膨脹的抑制，同樣決定了未來負極材料中碳管用量必將提升。

根GGII的數(shù)據(jù)顯示，2019年中國鋰電池用導電劑粉體出貨量為8278噸，其中常碳納米管粉體為1432噸，折合CNT導電漿料3.58萬噸（以4%固含量折算），滲透率為17.3%；2020年國內鋰電池用導電劑粉體出貨量為1.02萬噸，其中碳納米管粉體出貨量為1935噸，折合CNT導電漿料4.84萬噸，滲透率為18.9%；2021年國內鋰電池用導電劑粉體出貨量為2.1萬噸，其中碳納米管粉體出貨量為0.45萬噸，折合碳納米管導電漿料達9萬噸，CNT滲透率為21%。行業(yè)交流中提到，最新的滲透率應該是在30%左右，預計到2025年，碳納米管導電漿料在動力電池領域滲透率有望達到60%，也有說法會到80%。

2、鋰電池需求量將持續(xù)增長

（1）動力電池

根據(jù)億歐智庫數(shù)據(jù)顯示：2020、2021年全球新能源汽車銷售量分別為312、650 萬輛，預估到 2025年全球新能源汽車銷售將達到 2580 萬輛（滲透率30%），2020-2025年期間5年復合增速為42%。

2021年全球動力電池裝機量297GWh，平均單車裝機量 45.7KWh。預計 2025年全球動力電池裝機量將達到1485GWh，平均單車裝機量達到57.6KWh。2020-2025年期間5 年復合增速為47%。

（2）儲能電池

據(jù)高工產研鋰電研究所(GGII)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020、2021年全球儲能鋰離子電池出貨量分別為27GWh、66GWh。根據(jù)莫尼塔研究數(shù)據(jù)，預計2025年全球儲能鋰電池裝機規(guī)模需求有望達174GWh，2020-2025年期間5 年復合增速為45%。

（3）消費電池

據(jù)高工產研鋰電研究所(GGII)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020、2021年全球消費電子電池出貨量分別為61GWh、72GWh，預計到 2025 年，全球消費電子電池出貨量規(guī)模將達到200GWh以上，2020-2025年期間5 年復合增速為26%。

綜上所述：

① CNT所需電池總量

2021年全球動力、儲能、消費電池合計裝機（出貨）量為435GWh，2025年將達到1859GWh，復合增長率34%。

根據(jù)CNT導電劑在動力電池和消費電池及儲能領域滲透率分別為60%、40%，可以算出對應的需求分別是：891GWh、150GWh，合計1040GWh。

② 正負極材料需求量

根據(jù)上市公司數(shù)據(jù)披露：1GWh磷酸鐵鋰電池大約需要2200-2500噸正極材料，三元鋰為1500-1800噸。按照6:4的磷酸鐵鋰與三元鋰的份額比，大約需要1040*0.6*（2200+2500）/2+1040*0.4*（1500+1800）/2=215萬噸的正極材料。

同時，根據(jù)璞泰來的數(shù)據(jù)，1GWh電池大約需要1200噸負極材料，可以算出對應的負極材料需求在1040*1200=125萬噸的負極材料。

③ CNT導電劑總量

根據(jù)公司的調研信息，傳統(tǒng)炭黑導電劑在正極材料中的添加量一般為 3%，碳納米管導電劑因其高效的導電性能，一般可將添加量降低至 0.5%-1.0%。同時，正負極材料用量有差異，磷酸鐵鋰和三元鋰用量也有差異。這里假設正極材料與負極材料中用的CNT導電劑量均為0.5%，算出正負極材料對CNT碳納米管的需求分別為1.08萬噸和0.63萬噸，合計1.71萬噸，折合CNT導電漿料43萬噸（以4%固含量折算），2020-2025年期間5 年復合增速為55%，市場規(guī)模在200億左右。

據(jù)高工產研鋰電研究所（GGII）預測，2025年中國碳納米管導電漿料出貨量將突破32萬噸， 2020-2025年期間5 年復合增速為46%。如果以5%固含量折算，則1.71萬噸粉體對應的導電漿料需求為34萬噸，兩者就基本一致了。下圖是東方證券的測算，差距有點大：

（2）導電塑料

由于碳納米管具備良好的性能參數(shù)，可以應用于超級電容器、航空航天、國防、芯片、抗靜電涂料、靜電噴涂聚合物等領域。公司的塑料母粒主要應用于半導體的封裝、生產等環(huán)節(jié)，用于做防靜電材料。

目前國內做該種材料的公司極少，公司正積極和 SABIC公司、Total（道達爾）、Clariant（科萊恩）等國際知名化工企業(yè)展開合作，公司生產的碳納米管導電母粒產品已完成部分客戶認證并開始小量供貨，該系列產品將有望成為公司未來重要的利潤增長點。按照華經(jīng)產業(yè)14%的結構占比，這塊業(yè)務2021年大概500噸粉體的量，未來成長性應該還是不錯的，但考慮到市場整體規(guī)模有限且相關數(shù)據(jù)太少，這里暫且先不考慮。

綜上所述，至2025年，碳納米管導電劑業(yè)務規(guī)模大約200億，CAGR＞45%，行業(yè)成長性非常好。個人預期，碳納米管導電劑這個細分將成為未來幾年，動力電池產業(yè)鏈中成長性最好的分支之一。

三、行業(yè)供給

（一）工藝及技術路徑

目前主要碳納米管生產企業(yè)均采用了基于化學氣相沉積法批量制備碳納米管的工藝?；瘜W氣相沉積法又包括流化床工藝、固定床工藝、移動床工藝、浮游催化劑法等。具體而言：

1、天奈科技

公司采取的是CVD的流化床工藝，截至2021年底，公司以二代產品銷售為主，三代產品快速放量中，四代產品可以量產正在推廣中，第五代正處于中試階段。

清華大學“基于納米聚團流化原理的高純度碳納米管批量制備基礎研究”，從理論層面提供了碳納米管連續(xù)化宏量制備的相關方。公司通過獨占許可的方式取得上述相關發(fā)明專利的獨占許可使用權，該獨占許可權為不可撤銷，授權期限至最后一項許可專利權失效時。

同時雙方約定在獨占許可專利基礎上自行改變、修改、改善或衍生的全部知識產權，歸公司唯一且獨占所有。清華大學授權公司使用的技術為公司第一代碳納米管產品產業(yè)化的相關基礎理論，公司在其基礎上實現(xiàn)了第一代催化劑及碳納米管產品的產業(yè)化，并掌握了相關產業(yè)化技術。

基于清華大學層狀載體催化劑的概念，公司自主開發(fā)了第二代碳納米管催化劑并自主實現(xiàn)第二代碳納米管產品的產業(yè)化，并具有自主知識產權；公司掌握具有自主知識產權的第三代催化劑及碳納米管產品的技術；公司掌握具有自主知識產權的碳納米管復合產品的技術。

但按照20年的專利保護期看，天奈科技第一代產品的技術基礎已經(jīng)到期或即將到期：

2、道氏技術

道氏技術的技術來源于復旦大學的董安鋼團隊，但具體采取的是什么工藝，公開信息沒有查到。從董安剛教授的履歷看，他肯定是國內碳納米管領域的頂級專家。

公司宣稱第一代到第四代導電劑均已實現(xiàn)量產，第五代單壁碳納米管導電劑，已完成實驗室樣品制備，預計在第四季度中試。從這個角度看，天奈科技在時間上是領先道氏技術的。

（二）競爭格局

1、天奈科技（SH.688116）

公司于2019年在科創(chuàng)板上市，在國內企業(yè)中率先打破國外鋰電池導電劑的技術壟斷，將碳納米管通過漿料形式導入鋰電池并最早成功商業(yè)化，系國內最大的碳納米管生產企業(yè)。據(jù)高工產研鋰電研究所（GGII）統(tǒng)計分析，最近兩年天奈科技碳納米管導電漿料產品銷售額及出貨量均穩(wěn)居行業(yè)首位，2021年市場份額占比43.4%。

公司招股說明書中明確，上市前粉體和漿料產能分別是750噸、11000噸。公司于2019年IPO募集9.3億，募投項目是：1、鎮(zhèn)江基地粉體3000噸+漿料8000噸；2、常州基地粉體3000噸+漿料10000噸+CNT導電母粒2000噸。后續(xù)產能進展如下：

2020 年 12 月 2 日，公司將兩個募投項目再次變更后的計劃是，項目一：300 噸納米碳材+2,000噸導電母粒+ 8,000噸導電漿料；項目二：6,000 噸碳納米管+900噸副產物氫+10,000噸導電漿料。預計完工時間為2022 年 12 月，運營主體分別是鎮(zhèn)江新納和江蘇天奈。

2021 年 2 月 24 日，公司公告10億投建碳納米管復合產品項目，包括50000 噸的導電漿料+5000 噸導電塑料母粒+3000 噸碳管純化。項目已于2022 年初完成主體結構封頂，預計2023 年底完成一期建設，2025年底完成二期建設，運營主體是常州天奈。

2021 年 2 月 24 日，公司公告3.25億投建年產 8000 噸碳納米管導電漿料生產線項目，運營主體是美國天奈。

2022 年 5 月 9 日，公司公告30億投建西部基地項目，包括一期、二期和成都研發(fā)中心。一期是10,000 噸多壁碳納米管+1600 噸氫氣（副產）；二期是10,000 噸碳納米管及相關復合產品生產項目。預計 2024年底完成一期建設，2026年底完成二期建設，運營主體是成都天奈。

2022 年 6 月 25 日，公司公告12億投建450 噸單壁碳納米管項目，項目計劃分三期建設，每期建設年產 150 噸單壁碳納米管，合計年產 450 噸單壁碳納米管。預計2024年底完成一期建設，2026年底完成二期建設，2028年底完成全部建設；運營主體是江蘇天奈。

2022 年 6 月 25 日，公司公告20億投建眉山基地項目，包括一期和二期項目。一期擬12億建設年產 60,000 噸導電漿料生產基地（含 9,300 噸多壁碳納米管純化單元、200 噸單壁碳納米管純化單元）。二期擬8億建設年產 60,000 噸導電漿料生產基地（含 5,700 噸多壁碳納米管純化單元、300 噸單壁碳納米管純化單元）。預計 2024年底完成一期建設，2026年底完成二期建設，運營主體是眉山天奈。

整理如下：

（1）現(xiàn)有產能

江蘇天奈：2000噸CNT粉體 + 30000噸導電漿料。

注：這個數(shù)據(jù)是公司在2021年9月份的調研信息中告知的，產能在鎮(zhèn)江青龍山路，與2021年13億的營收是能匹配上的。但這個數(shù)據(jù)與公司的招股說明書上披露的750+11000差了一倍多，除非IPO募投的兩個項目都已經(jīng)投產，數(shù)據(jù)才能對得上。但根據(jù)2022年中報，募投的兩個項目還在建設中，那上述多出來的產能什么時候擴建的呢，華創(chuàng)證券2022年3月份在研報中提到，公司還有個二期項目，但我沒找到具體來源，這個還需要求證。）

（2）中期產能

A. 【IPO募投項目一】：300 噸石墨烯+ 2,000 噸導電母粒+ 8000噸導電漿料。運營主體是鎮(zhèn)江新納，地址在鎮(zhèn)江新區(qū)，總投資4.5億，完工期是2022年底，生產期前兩年分別達到設計產能的 50%、80%，第三年完全達產。

B. 【IPO募投項目二】：6000 噸碳納米管+10000 噸導電漿料。運營主體是江蘇天奈，地址在鎮(zhèn)江新區(qū)新材料產業(yè)園，總投資10億，完工期是2022 年底，生產期前三年分別達到設計產能的 40%、60%和 80%，第四年完全達產。

C. 【碳基導電材料復合產品項目】：50000噸導電漿料 + 5000 噸導電塑料母粒 + 3,000 噸碳管純化。運營主體是常州天奈，地址在常州市西太湖科技產業(yè)園，總投資10億，完工期是2023年底。

D. 【8000 噸碳納米管導電漿料項目】：8,000 噸碳納米管導電漿料。運營主體是美國天奈，總投資3.5億，預計完工期是2023年底，但尚未動工。

IPO的兩個募投項目，從2022H1來看，極有可能可以在年底完工，與項目的初始計劃是大致同步的。那么按照計劃來看，從完工到完全達產還需要3-4時間，從2023-2026年會逐年放出量來。假設統(tǒng)一按照4年滿產算（40%、60%、80%、100%），2023年-2026年，新增產能情況大約分別為：2500、1300、1200、1300噸。

可轉債募投項目，如果按照計劃，2023年完工，按4年爬坡來算，2024-2027年，產能情況大約分別為：1200、600、600、600。

從而可以推算出，2023-2026年，IPO募投和可轉債兩大項目帶動下，公司碳管粉體年新增產能將分別達到2500、2500、1800、1900噸，公司產能將迎來密集投放期，至少能滿足公司2026年15萬噸導電漿料的生產需求。2022中報9億收入，以此可以推算公司2022年漿料產能大概為5萬噸，對應粉體產能大約3000噸，從而推算 2023-2026的產量增長如下：

（3）遠期產能

A. 【西部基地項目】：2萬噸多壁碳納米管 + 1600噸氫氣。運營主體是成都天奈，地址在彭州市，總投資30億，完工期是2025年。

B. 【眉山基地項目】：12萬噸導電漿料 + 1.55萬噸碳管純化(含500噸單壁碳管純化)生產基地項目。運營主體是眉山天奈，地址在彭山區(qū)，總投資20億，完工期是2025年。

C. 【450噸單壁CNT項目】：450噸單壁CNT。運營主體是江蘇天奈，地址在鎮(zhèn)江新區(qū)，總投資12億，完工期是2029年。

這三個項目不僅規(guī)模大，而且時間久遠，姑且作為2025年以后成長性的預期吧。

2、青島昊鑫

道氏技術將集團的碳材料業(yè)務統(tǒng)一整合到了格瑞芬平臺，格瑞芬作為公司碳材料業(yè)務板塊的運營平臺，下屬子公司包括青島昊鑫、江門昊鑫、江門道氏、贛州昊鑫、蘭州格瑞芬，即青島、江門、龍南、蘭州四大生產基地。產能如下：

青島：2萬噸漿料，已投產；

江門：2萬噸漿料+1000噸粉體，已投產；另外2000噸粉體預計2022年底投產。

龍南：1000噸粉體+3000噸NMP回收，已投產；另外2000噸粉體預計2022年底投產。

蘭州：5000噸碳納米管粉體+3萬噸碳納米管漿料+ 15萬噸硅碳、石墨負極材料及石墨化加工生產項目。其中項目一期7萬噸石墨化負極材料，總投資19億，計劃2022 年 5 月底開工，計劃建設周期 16 個月；項目二期5 萬噸硅碳負極材料（含5 萬噸石墨化加工）+5,000 噸碳納米管粉體+5,000 噸碳納米管純化+5,000 噸碳納米管高溫純化+ 3 萬噸碳納米管漿料，總投資33億，計劃 2024年 1 月底開工，計劃建設周期 14 個月。

由于蘭州基地的碳納米管項目要2024年之后才開工，所以公司的碳管彈性，短中期主要看點就是青島、江門和龍南基地中尚未投產的4000 噸碳納米管。按照4年爬坡期算，2023-2026年，公司粉體產能新增分別為：1600、800、800、800。后續(xù)產能增長如下：

3、其他

黑貓股份2022年4月公告稱，擬出資4500萬元投資新建“年5000噸碳納米管粉體及配套產業(yè)一體化項目”，項目預計投資總額6.8億元，分三期建設，其中一期二期三期分別建設500噸、2500噸、2000噸的碳納米管粉體產能，分別于2022年、2024年和2026年底建成投產。

萊爾科技于2022年8月25日公告，公司擬在四川省眉山市投資年產3800噸碳納米管及3.8萬噸碳納米管導電漿料項目，總投資 10-15 億元人民幣，項目預計2024年底建成投產。

德方納米于2021年3月發(fā)布公告稱，公司擬將碳納米管導電液業(yè)務轉讓給實控人名下的飛墨科技，產能大約13000噸。

集越納米公司于2014 年在惠州成立。公開數(shù)據(jù)顯示，2021年市場份額超過15%，CNT導電漿料產能12000噸。天奈科技調研時提到：集越納米主要做低端的3C電池，數(shù)據(jù)待核實。

卡博特于2020年以1.15億美元收購深圳三順納米，公開數(shù)據(jù)顯示，其當前產能大概在1.3萬噸。天奈科技調研時提到：三順納米的產品全部銷售給國軒，數(shù)據(jù)待核實。

無錫東恒成立于2013年，公開資料顯示，2021年市占率5.2%，換算后大約4000噸漿料，貌似寧德時代有入股。金百納、納米港、寧德時代入股的捷邦科技（瑞泰）等國內非上市公司和LG 化學、Nanocyl SA、0CSiAl等國外化學巨頭的數(shù)據(jù)均有待核實。

（三）產能統(tǒng)計（粉體單位：萬噸）

按照目前的數(shù)據(jù)看，2025年的粉體產能至少是3萬噸了，如果單靠導電劑的需求，可能會出現(xiàn)供大于求的格局。

四、行業(yè)上游情況

（一）成本結構

公司在招股說明書中對該業(yè)務的成本構成披露如下：

成本構成中，最主要的一項是原材料，最近三年均超過65%。

其中，原材料占比中，NMP占比最重，最近三年均超過67%，即NMP占成本將近一半，如下所示：

所以，天奈科技（新納環(huán)保）和道氏技術都專門規(guī)劃了NMP的回收工序。

（二）原材料獲取

1、主要原材料——NMP【0.43】

從華經(jīng)產業(yè)研究院提供的2020年NMP的成本結構看，NMP的主要原材料為 BDO（1,4-丁二醇），大致占了NMP成本的49%，其次分別是甲胺（13.5%）和丁內酯（10.8%），如下圖所示：

（1）丁二醇（BDO）【0.21】

從供給端看，國內BDO主流路線是通過電石生產，過去兩年受上游原料電石價格波動，BDO價格同樣呈現(xiàn)出較大波動，但從2013年至今，除去最近這一次波動，價格區(qū)間大致在【8000，14000】，整體還是比較穩(wěn)定的。

截至2020年末，國內 BDO 產能已經(jīng)達到 223 萬噸，而產量剛超過150 萬噸，行業(yè)開工率在 70%左右。按照目前規(guī)劃，到 2023 年國內 BDO 產能將達到 253 萬噸，到2026年國內BDO產量有望達到300萬噸左右，BDO產能是比較充裕的。

從需求端看，BDO傳統(tǒng)的下游產品主要是PTMEG（50%）、PBT（24%）、GBL-PVP（17%），分別對應氨綸、改性塑料、化妝品行業(yè)。新興下游產品主要是GBL（NMP）和PBAT/PBS，分別對應鋰電池材料、可降解材料行業(yè)。

傳統(tǒng)下游大概率只能維系平穩(wěn)增長，如果不考慮新興應用，BDO產能大概率過剩，然而電動車行業(yè)的爆發(fā)和“限塑令”的刺激促使新興應用快速發(fā)展，有望徹底逆轉 BDO 的行業(yè)趨勢。據(jù)估計，國內在建和規(guī)劃的 PBAT 產能已經(jīng)達到 450 萬噸以上，如果全部達產，將新增至少 270 萬噸的BDO 需求，甚至超過了國內 BDO的總產能。

綜合供給端和需求端看：BDO本身是處于平穩(wěn)的，但上游電石的供需錯配導致過去兩年包括下游NMP在內的整個產業(yè)鏈的價格大幅波動，但這不是常態(tài)，預計價格中樞緩慢上移，整體價格維持平穩(wěn)。

2、其他

一甲胺（MMA）/丁內酯/丙烯/液氮/分散劑等這幾種化學原料，成本系數(shù)都在0.05左右，單項影響不大，但加起來影響還是不小。個人預計這些原料的國內獲取難度不大，但價格波動比較難把握。這個問題短期內沒有能力解決，只能逐步深入了解。