6月24日,电池导电剂生产商天奈科技一连抛出三项扩产计划,将分别在江苏镇江、四川眉山和德国建设生产基地,生产单臂碳纳米管及导电浆料等产品。
其中天奈科技与镇江经济技术开发区签订投资协议,拟在镇江经济技术开发区依法设立分公司,并投资建设年产450吨单壁碳纳米管项目,预计项目总投资约12亿元。项目计划分三期建设,每期年产能150吨,每期项目建设期不超过24个月,计划于2029年整体竣工验收。
与眉山市彭山区人民政府签订。则是拟投建锂电材料眉山生产基地项目,其中包括12万吨导电浆料和1.55万吨碳管纯化生产基地,总投资约20亿元。
拟在德国投资设立全资子公司Cnano Technology Europe GmbH(天奈科技欧洲有限公司),拟定注册资本为25000欧元,项目总投资为1300万欧元,折合人民币约1亿。
三项总投资为12亿+20亿+1亿=33亿,按照目前天奈科技324亿的市值,已经超过了10%,不可谓不重视。
贵为中国最大的碳纳米管生产企业,碳纳米管导电浆料出货量均稳居行业首位的天奈科技,为啥要大费周章的“瞎折腾”?
原因就在“单壁碳纳米管”六个字。
一、“单壁碳纳米管”究竟是何方神圣?
首先要知道何为碳纳米管(CNT)
我们属于碳基生命体,自然界最多的自然是碳元素。自然界中碳原子可以以不同的方式结合在一起,从而产生了许多具有不同物理性质的碳的同素异形体。已知的同素异形体包括石墨、金刚石、富勒烯、纳米管和石墨烯, 后三者多为人造。
多数情况下,由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构,根据石墨层的数目不同,分为单壁和多壁碳纳米管,性能上单壁>多壁。单壁碳纳米管直径更小、长径比更大,理化性能更优、导电性能更好、添加量更少(单壁一般在 0.01-0.1%,多壁在0.1-1%)、对能量密度和循环寿命提升效果更为明
其中单壁管更是被誉为是万能工业调味品碳纳米管的巅峰之作,地位类同于光刻机在芯片制造机中的重要性。
从图上明显可见,单壁碳纳米管跟多壁碳纳米管相比两者的技术难度并非同一等量
具体优势为:
单壁碳纳米管搭配硅负极可完美兼顾锂电池能量密度、循环寿命、快充性能。硅负极理论克容量是石墨的10 倍,可大幅提升锂电池能量密度,但容易膨胀导致电池循环寿命低,单壁碳纳米管可覆盖硅颗粒表面并在硅颗粒之间建立高度导电和持久的连接,形成发达的网络。
根据单壁碳纳米管龙头OCSIAL的数据,通过添加其单壁碳纳米管可生产内含20%SiO的负极,有以下三点绝对优势
1.能量密度:高达300Wh/kg和800 Wh/l;(OCSiAl研发结果表明,添加单壁碳纳米管后可以将负极中的 SiOX含量提高到90%,助力实现能量密度350Wh/kg)
2.循环性能:在1500次循环后,仍可保持80%以上的容量。
3.快充性能:实现高达4C的充电(主流动力一般在1-2C)。
能量密度高,循环性能强,快充性能稳。
这简直是为解决如今新能源汽车里程焦虑的最完美适配解决方案。
二、俄乌冲突,带来弯道超车的天赐良机
目前单壁碳管全球龙头是OCSIAL,目前占据全球超过97%的产能,年收入约为140亿卢布(约18.2亿人民币)。但OCSIAL是一家俄罗斯本土公司,如今俄乌冲突的乱局之下,一切都可能会被这场风暴卷进去。
OCSiAl公司于2010年成立,其创始人是俄罗斯科学院院士、纳米管技术首席研究员米哈伊尔·普雷德琴斯基(正好属于欧美坚定“制裁”的人员范围之内)
一旦制裁落地,全球性缺口谁将“补缺”,谁就能决定下一次变革的发言权。
三、技术壁垒已破,未来放量可期
碳纳米管从时间上看属于新技术赛道,各国并没有垄断的技术壁垒,一旦攻破护城河,便能占据主动。
1976年,日本科学家远藤守信在奥尔良大学进行研究时发现了纳米管。
直到2013年,OCSiAl研发了首个工业合成单壁碳纳米管的技术。2014年OCSiAl单壁碳纳米管实现首次量产,单价高达15万万美金/kg。
根据2021年数据,OCSIAL年产能在80-90吨,全球产能仍不住百吨。
天奈科技本身就是技术起家,如今手里有国家知识产权局授权13项发明专利、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。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。
一切不在话下。
2020年,公司申请了《一种制备单壁碳纳米管纤维及其复合纤维的方法》的专利,称之为寡壁管,是单壁、双壁、三层壁的混合物。
具体简化为:
第一步:将有机铁催化剂加入至碳源溶剂中,制得有机浆料(所含有机铁的质量含量为3%-25%,其中有机铁催化剂质量优选为10%-20%)
第二步:往第一步中制得有机浆料加入助催化剂,制得混合浆料
第三步:往微波等离子云设备通入载气,启动电源,控制温度到1000℃-2000℃。将第二步混合浆料注入,制得寡壁碳纳米管纤维束
四、产品迭代升级,天奈其志不小
目前OCSIAL仍是当仁不让的王者,但天奈与之差距正在以肉眼可见的速度缩小,直至完成超越。
OCSIAL:管径1.6nm,管长大于5um,长径比可达到3000,比表面积高可达到900cm2/g。G/D比(价单壁碳纳米管结构的有效的方式)90(实际大多数在50),是市面上G/D比最高的,也就意味着导电性能最好
天奈科技:管径2-4nm,管长5-10um,纯度在85%(纯化前),比表面积450cm2/g,G/D比在40。
已经是市面上最接近能取代OCSIAL的替代品,一旦OCSIAL因“政治风波”被封杀,天奈是独一无二的完美替身。
根据目前最新调研显示,天奈的多个下游客户在测试单壁管产品且反馈较好,给了公司很大的规划,产品处于供不应求状态。
这也加速了天奈要加大力度搞单壁碳纳米管的决心,才有了一天内连续三个公告的态度。
预计有效产能23年开始出货,23年20-30吨,24年再增加100吨(新基地),预计23- 25年出货为25、110、250吨,单价1000、900、800万元/吨,40%净利率下贡献利润,1.0、4.0、8.0亿元,利润弹性在8%、22%、28%。
时光不语,静待花开。