下游新能源汽車和儲能市場發展日益成熟，對鋰離子電池性能要求逐步提高，推動鋰離子電池技術向高能量密度、高安全性更新迭代升級。導電劑作為鋰電池的組成材料，鋰電池的更新迭代對導電劑性能也提出了更高的要求。碳納米管是由單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成一維量子材料，作為新型導電劑，具有導電性強的優異功能，比傳統導電劑（如炭黑、導電石墨等）能更好地提高正極活性物質的導電性，能夠提升電池能量密度，提升電池循環壽命。碳納米管的長徑比、碳純度作為影響導電性的兩個核心指標，直接決定了碳納米管的產品性能，碳納米管管徑越細，長度越長，導電性能越好。

碳納米管根據石墨烯層數差異可以分為單壁碳納米管和多壁碳納米管。

單壁碳納米管優勢體現為：

1）安全性能優：在45°C高溫多周循環下，添加單壁碳納米管的軟包電池內阻增長，明顯低于添加其他導電劑的電池，表明電池著火風險越小。

2）提升極片附著力：單壁碳納米管網絡將正極材料顆粒連在一起，從而提高了顆粒之間的連接強度。而這一特性對于易粉化、易脫落的硅基負極而言尤為重要。

3）結構簡單、化學性質穩定：多壁碳納米管形成過程中層與層之間容易成為陷阱中心而捕獲各種缺陷，而單壁碳納米管結構簡單、均勻一致性好，且缺陷少、化學性質穩定。

4）添加量少、導電性優：由于單壁碳納米管長度-直徑比較高，其能夠在極低添加量下形成三維導電網絡。同時，單壁碳納米管有一層碳原子，并根據空間的螺旋特性可表現出金屬或半導體性能。此外，其強大的碳碳鍵使得其能夠有更高的載流量，電流密度能夠高于銅等金屬1000倍以上。

5）彈性好、機械性能高：單壁碳納米管具有更強的柔韌性，能夠更好的彎曲、扭曲或扭結，其彈性模量和抗拉強度顯著優于多壁碳納米管。

6）導熱性好：單壁碳納米管的單位質量導熱系數高于多壁碳納米管，同時二者都能夠承受750°C以上的高溫。

單壁碳納米管大規模化量產目前還存在以下難點：

①產品性能難以精準調控：單壁碳納米管的性能與其直徑和手性密切相關。大部分樣品是由多種具有不同直徑和手性的單壁碳納米管組成的，它們之間相互纏繞，難以分離，因此難以實現對其性能的精準調控。

②難以制備均一穩定的導電漿料：由于碳納米管之間存在著一定強度的范德華力，容易團聚，影響單壁碳納米管的單體特性，需要解決其分散穩定性問題。

③單壁碳納米管生成成本過高：一方面是催化劑催化效率不高，導致樣品含有大量雜質，需經過后續提純方可使用；另一方面，制備效率和產率有待進一步提高，工藝參數需要進一步優化。

目前全球能實現單壁碳納米管規模化生產（噸級以上）只有OCSiAl、天奈科技、道氏技術等少數幾家企業，其余大部分都處在中試或小試階段。

隨著單壁碳納米管相關技術進步，未來有以下原因推動單壁碳納米管市場快速增長：

1）單壁碳納米管優異的性能。單壁碳納米管比表面積高，有著極細的管徑和超長的管長，更好的石墨化程度等理化特征，使其具有多壁碳納米管不具備的諸多優異性能，導電效率也超過多壁碳納米管十倍以上。單壁碳納米管可以同時應用于鋰電池的正極與負極材料中，大幅提升鋰電池的能量密度、倍率性、安全性、循環壽命等性能；

2）“快充”為新能源汽車行業發展趨勢，而單壁碳納米管比多壁碳納米管及傳統導電劑更能提升鋰電池倍率性能，目前不少企業對于3C以上的電池，會選用單臂與多臂互配的方式添加，4C電池會在此基礎上再單獨添加2%到4%的單壁碳納米管以提高快充性能。

3）“硅基”負極更適配單壁碳納米管。硅基負極料自身不是良好的導電體，其作為負極材料就必須大量使用導電劑，而單壁碳納米管等高端導電劑可以改善其導電性性能。同時，單壁碳納米管高的機械強度能夠提高硅碳負極材料結構的穩定性，在外力的作用下結構不易破壞。此外，硅碳負極材料在充放電循環過程中出現的體積變化引起的顆粒粉化會導致容量迅速衰減，單壁碳納米管作為優良的一維導電材料能更有效地幫助搭建長程導電網絡極大地改善其循環性能，增加電池的使用壽命。

4）“大圓柱”電池和“固態電池”未來幾年將逐步放量，提升硅基負極使用量，進而推動單壁碳納米管行業增長；

5）目前單壁碳納米管因為較高的技術壁壘、較高的生產難度，導致其生產成本及價格過高（目前單壁碳納米管粉體價格在1000-1500萬元/噸），但隨著單壁碳納米管工藝技和術逐步成熟，單位生產效率與工藝自動化程度進一步優化從而帶來的規模效應，未來單壁碳納米管導電劑的價格將逐步下降，將有利于碳納米管導電劑的使用。

根據起點研究院（SPIR）了解，目前高性能穩定的單壁碳納米管處于供不應求狀態，其中天奈科技正兌現其單壁碳納米管出貨預期，同時其國內客戶單壁碳納米管訂單已達百噸。隨著大圓柱和固態電池逐步量產，單壁碳納米管正迎來放量階段。起點研究院（SPIR）預計到2030年全球單壁碳納米管漿料市場規模將達178億元，未來6年年均復合增速達49.4%，單壁碳納米管未來前景廣闊。