經過近十年的推廣，在鋰電池行業(yè)中碳納米管作為替代炭黑（或石墨類）的導電劑，其使用已經越來越普及。除了動力電池，在數碼電池里碳納米管導電劑也開始使用。碳納米管導電劑的添加量比常規(guī)的炭黑導電劑大量減少，同時能使粘接劑的用量降低至原來的50%左右，對鋰離子電池有綜合的明顯好處。

經高工產研鋰電研究所(GGII)調研和預計，在未來五年，全球碳納米管導電劑漿料需求量將保持40.8%的年復合增長速度，2023年需求量將達19.06萬噸。

2014-2022年中國碳納米管導電漿料市場規(guī)模分析及預測（萬噸）

（數據來源：高工產研鋰電研究所（GGII））

國內碳納米管導電劑市場現如今已經在10億元每年左右，隨著動力電池產業(yè)的快速增長，預計到2022年將達到45億元的國內市場。加上碳納米管另外的電池應用市場，逐漸會成為百億級的市場。

2014-2022年中國碳納米管導電漿料產值分析及預測（億元）

（數據來源：高工產研鋰電研究所（GGII））

受益于電池導電劑市場需求規(guī)模的持續(xù)增長，國內已有多家上市公司涉及碳納米管導電劑業(yè)務，例如貝特瑞、德方納米、道氏技術。還有多家相關公司在籌劃IPO，例如中科三順、鎮(zhèn)江天奈等。以前做石墨烯的多家公司也悄然介入碳納米管行業(yè)。碳納米管導電劑的百億級市場前景吸引了眾多企業(yè)爭相進入，希望能分一杯羹。

目前做碳納米管的公司技術水平和產品結構類似，大體呈現低水平重復建設，小、散、亂的局面。了解碳納米管導電劑行情的老板，投入資金，買到技術和圖紙，就又會形成一家技術水平和設備相似的公司。據筆者不完全統(tǒng)計，國內目前已有十多家從事碳納米管粉體生產相關的國內企業(yè)。

目前世界范圍內，生產碳納米管的公司規(guī)模都不大，很少有碳納米管粉體生產規(guī)模超過千噸級的，還談不上靠生產規(guī)模和資本規(guī)模形成優(yōu)勢。對這樣的精細新材料行業(yè)，最重要的是產品的性能指標和技術水平。誰能推出性能更好，成本又更低的產品，就可以占領市場。從技術進步中榨取利潤，通過技術進步來提高性能和降低成本，擊敗缺乏研發(fā)和創(chuàng)新，只靠低價格競爭的對手，結束碳納米管導電劑行業(yè)無序擴張的局面。

中國國內來說，碳納米管技術的開發(fā)大體經過以下幾個階段：

1、第一代碳納米管生產技術，以能實現碳納米管噸級生產為主要目標，對管徑和導電性之類指標，沒太大要求。生產的碳納米管直徑在10-30nm左右，通過移動床/流化床實現了大批量噸級生產。

2、第二代碳納米管技術，通過對催化劑的調控，實現了10nm左右碳納米管的生長，生產出來的碳納米管是幾百微米聚團結構，對更細管徑和定向結構沒什么追求。

3、第三代碳納米管技術，通過層狀無機載體的調控，實現了碳納米管的定向結構生長，在實際批量放大的時候，碳納米管的管徑在7-11nm，比表面230-300m2/g。因為碳納米管產物里含有硅元素，純化比較麻煩，純化到電池級成本高。

4、第四代碳納米管技術，國內好幾個公司正在逐步定型的技術，低密度易分散小管徑碳納米管，比表面在250-350m2/g，堆密度0.01-0.02g/ml。因為碳納米管產物密度比較低，所以用流化床生產很辛苦，因為單位體積的反應器生產能力和產物的密度成正比。過程的可控性有波動，批次差異明顯，平均管徑8.幾nm的碳納米管。做催化劑過程效率低，成本高，產生很多廢水，環(huán)保壓力大，碳納米管生產成本高。

5、第五代碳納米管技術，趙社濤2018年開發(fā)了一種低密度薄壁陳列碳納米管，是陳列式的碳納米管，蓬松易分散。碳納米管的層數在2-4層，是薄壁的碳納米管，比表面450m2/g左右。碳納米管的管徑在3-8nm，是小管徑的碳納米管。但是也是密度低，大約0.01-0.02g/ml，生產效率比傳統(tǒng)碳納米管低很多。

（第五代陳列式薄壁小管徑碳納米管，具有3-8nm的外徑，非常均勻，沒有粗管）

6、第六代碳納米管技術，趙社濤于2019年，逐漸定型了一種和傳統(tǒng)碳納米管生產工藝兼容的小管徑薄壁碳納米管技術，兼容于傳統(tǒng)流化床或移動床設備，可以高效、低成本生產高導電性碳納米管，產物堆密度0.05-0.07g/ml，催化劑倍率9-40倍之間可以調節(jié)，平均管徑6.0-7.5nm左右，可以形成多種規(guī)格。催化劑可以簡易、高效率的大批量生產出來，工藝環(huán)保，解決了高質量碳納米管大批量生產的瓶頸問題。利于使用普通的碳納米管生產設備按照正常效率生產，因為反應器的體積確定后，生產效率是和產物的密度成正比的。

因為管徑細，層數薄，缺陷少，導電性高，相比第四代碳納米管技術，可以大量減少添加量。在三元鋰電池了，建議添加量為0.15%-0.30%。

（第六代小管徑碳納米管典型透射電鏡照片）

第六代小管徑碳納米管規(guī)格表

第六代碳納米管，金屬含量為鈷，含量小于0.25%-1%wt。對比俄羅斯某公司單層碳納米管，其金屬含量為15%，而且是鐵金屬。

一般來說，碳納米管小管徑薄壁的特性和催化劑的高收率互相矛盾，很難兼得，制造成本很高。但是趙社濤工藝的第六代小管徑薄壁碳納米管催化劑倍率高，制造成本和傳統(tǒng)普通的多層碳納米管相似，而且使用現有碳納米管生產設備就可以生產。碳納米管的管徑越小，層數越薄，導電性就越好，在鋰電池里的添加量就越少，在相同制造成本下，性價比就越高。

在碳納米管大型化生產設備方面，經過10多年的工藝、催化劑、應用和下游市場不斷實踐，趙社濤創(chuàng)新設計了一種大型碳納米管反應器，單個反應器有望達到每年1000噸以上的生產量。通過大型化的碳納米管反應器，碳納米管的生產流程才能逐漸接近工業(yè)生產的要求，大大降低碳納米管的生產成本和銷售價格，具有極強的競爭力。高工鋰電研究所2017年報道過本人在碳納米管反應器方面的進展。

通過碳納米管生產工藝的持續(xù)升級，推出更有競爭力，導電性更好的低成本、小管徑、高收率碳納米管品種，結合碳納米管生產設備的大型化，有望改變目前碳納米管產業(yè)無序低水平重復建設的局面。采用趙社濤的第六代薄壁小管徑碳納米管技術，將有望具備碳納米管行業(yè)最強的競爭力和盈利能力之一。