中國報告大廳網訊,碳納米管因具有極高的彈性和韌性,廣泛應用於電子、汽車、化工等行業。亞太地區已成為碳納米管的主要生產地和消費地,2022年中國碳納米管產量達到1412噸,以下是2023年碳納米管行業概況及現狀。
碳納米管是性能優異的新材料,其大規模商業應用需求最主要來自鋰電池和導電塑料領域,其中來自鋰電池的需求超過80%。碳納米管行業概況及現狀指出,受益於新能源汽車行業的發展以及高端智慧型手機、可穿戴設備以及無人機等領域拉動,我國動力鋰電池、數碼電池行業發展均呈良好態勢,碳納米管受益於滲透率持續提升也將得到快速增長。
數據顯示,2022年我國碳納米管產量和需求量分別達1412.6噸和2570.9噸,未來仍將繼續保持增長,碳納米管行業概況及現狀預計2023年我國碳納米管產量和需求量將分別達到1798.1噸和3092.8噸。
目前,我國碳納米管的應用思路主要有三類:第一類是結構增強,第二類是輕質導電,第三類是高效熱管理。具體而言,碳納米管在增強材料、電極材料、濾膜以及催化劑載體等方面具有較高的實用性。碳納米管纖維在天線、數據電纜導體、多功能織物、高頻數據/模擬和射頻等領域具有廣泛的應用前景。
碳納米管可以製成透明導電的薄膜,用以代替ITO(氧化銦錫)作為觸控螢幕的材料。先前的技術中,科學家利用粉狀的碳納米管配成溶液,直接塗布在PET或玻璃襯底上,但是這樣的技術至今沒有進入量產階段;目前可成功量產的是利用超順排碳納米管技術;該技術是從一超順排碳納米管陣列中直接抽出薄膜,鋪在襯底上做成透明導電膜,就像從棉條中抽出紗線一樣。
碳納米管的內部可以填充金屬、氧化物等物質。碳納米管行業概況及現狀指出,首先用金屬等物質灌滿碳納米管,再把碳層腐蝕掉,就可以製備出最細的納米尺度的導線,或者全新的一維材料,在未來的分子電子學器件或納米電子學器件中得到應用。有些碳納米管本身還可以作為納米尺度的導線。這樣利用碳納米管或者相關技術製備的微型導線可以置於矽晶片上,用來生產更加複雜的電路。
利用碳納米管的性質可以製作出很多性能優異的複合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管複合材料耐衝擊性好、防靜電、耐磨損、穩定性高,不易對環境造成影響。碳納米管增強陶瓷複合材料強度高,抗衝擊性能好。
隨著技術不斷進步,碳納米管的價格不斷下降,為下游應用領域的拓寬奠定了良好基礎。現階段,受碳納米行業規模較小、研究成果產業化發展不足、價格依然相對較高等因素的影響,我國碳納米管主要下游應用領域為動力電池領域,其他領域應用需求極少。
展望未來,在人們對碳納米管基本性能的深入理解下,預計電子、汽車、化工等行業對於碳納米管的需求將上升,亞太地區將成為碳納米管的重要市場。