单壁碳纳米管（SWCNT）被誉为碳纳米管领域的“皇冠明珠”，其管径仅1-2纳米，导电性能超过多壁碳纳米管10倍，是解决硅基负极导电性和膨胀问题的关键材料。东莞证券报告指出，全球仅极少数企业能规模化生产单壁碳纳米管，产品供不应求，价格高达1000-1500万元/吨。随着大圆柱电池和固态电池逐步量产，单壁碳纳米管正迎来放量阶段，预计2030年全球单壁碳纳米管导电浆料市场将达178亿元，未来6年CAGR接近50%。
单壁碳纳米管——性能全面领先多壁碳纳米管
单壁碳纳米管由单层石墨烯卷曲而成，管径仅1-2纳米，而多壁碳纳米管管径为7-100纳米。这一结构差异带来了性能的巨大鸿沟：单壁碳纳米管长径比高达10000（多壁仅4000-5000），弹性模量1000-3000GPa（多壁300-1000GPa），抗拉强度50-100GPa（多壁10-50GPa），导热系数3000-6000W/(m·K)（多壁2000-3000W/(m·K)）。
导电性能方面，单壁碳纳米管导电效率超过多壁碳纳米管10倍，可同时应用于锂电池的正极和负极材料中，对电池的能量密度、倍率性能、循环寿命、安全性的提升效果更为显著。结构方面，单壁碳纳米管结构简单、均匀一致性好、缺陷少、化学性质稳定，而多壁碳纳米管层与层之间容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷。
弹性方面，单壁碳纳米管具有更强的柔韧性，能够更好地弯曲、扭曲或扭结，这一特性对于易粉化、易脱落的硅基负极尤为重要。在45℃高温多周循环下，添加单壁碳纳米管的软包电池内阻增长明显低于添加其他导电剂的电池，安全性能更优。
全球供给格局——极少数企业垄断的“卖方市场”
单壁碳纳米管制备难度极高，涉及催化剂设计、生长工艺控制、分散技术等多重技术壁垒，全球仅极少数企业能够实现规模化生产（吨级以上）。目前主要参与者包括天奈科技（中国）、道氏技术（中国）和OCSiAI（海外），其余大部分企业处于中试或小试阶段。
天奈科技：全球碳纳米管龙头企业，已向国内头部动力电池企业出货单壁粉体，相关产品海外客户验证期接近结束。第四代碳纳米管浆料（单、多壁复合）预计2024Q4实现万吨级出货。
道氏技术：第五代单壁碳纳米管产品支持1-3nm管径控制，已有客户验证通过。已与鹏辉能源等建立合作，目前单壁管粉体和浆料供不应求，正进行产能扩张，预计2025年底建成10吨/月的产能。
OCSiAI：海外主要供应商，国内生产商上海海逸、沈阳汇晶宣布将分别提升其单壁碳纳米管浆料年产能至2.7万吨和2.5万吨。无锡东恒2024年7月一期项目已进入试生产阶段。
供不应求格局持续，高性能稳定的单壁碳纳米管处于卖方市场，价格高企（1000-1500万元/吨），具备量产能力的企业享有显著定价权。
需求驱动力——大圆柱+固态电池放量
单壁碳纳米管的需求增长与大圆柱电池和固态电池的量产进度直接挂钩。
大圆柱电池方面，特斯拉和宝马等车企巨头已明确46系列大圆柱电池需求，全球主要企业产能规划已超500GWh。“高镍正极+硅基负极”为大圆柱电池最适配方案，而单壁碳纳米管是解决硅基负极导电性和膨胀问题的关键材料。2025年大圆柱电池有望逐步放量，推动单壁碳纳米管需求快速增长。
固态电池方面，高比容量的硅基负极为固态电池的优选新型负极，而单壁碳纳米管是最契合硅基负极的导电剂。固态电池的固态电解质具有较高离子导电性和较低电子导电性，对碳纳米管产品要求更高，且添加量相较于液态锂电池有所提升。EVTank预计2030年全球固态电池出货量将超600GWh，将为单壁碳纳米管带来巨大需求增量。
起点研究预测，2024年全球单壁碳纳米管导电浆料市场规模约16亿元，2030年将达178亿元，未来6年CAGR接近50%。随着工艺技术成熟和规模效应，单壁碳纳米管价格有望逐步下降，进一步扩大应用范围。
投资逻辑——供不应求格局下的稀缺性溢价
单壁碳纳米管的高技术壁垒决定了其“稀缺性溢价”。全球仅少数企业能规模化生产，供不应求格局短期难以改变。随着大圆柱和固态电池量产，需求将加速释放，具备单壁碳纳米管量产能力的企业将率先受益。
天奈科技作为全球碳纳米管龙头，在单壁碳纳米管领域卡位优势明显，产品已进入头部动力电池企业供应链，第四代复合产品即将放量。道氏技术单壁产品技术领先，产能扩张节奏明确，有望受益于单壁碳纳米管的量价齐升。
单壁碳纳米管与多壁碳纳米管参数对比| 参数 | 单壁碳纳米管（SWCNT） | 多壁碳纳米管（MWCNT） |
|---|
| 典型管径值 | 1-2nm | 7-100nm |
| 典型长度值 | 可达1nm | 可达1mm |
| 长径比 | 高达10000 | 50-4000 |
| 弹性模量 | 1000-3000GPa | 300-1000GPa |
| 抗拉强度 | 50-100GPa | 10-50GPa |
| 300k时导热系数 | 3000-6000W/(m·K) | 2000-3000W/(m·K) |
