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隨著全球能源轉型步伐加快，動力電池與儲能系統(tǒng)成為新能源產業(yè)的核心支撐。無論是電動汽車的大規(guī)模普及，還是分布式儲能與大電網的融合，都對電池的能量密度、功率性能與循環(huán)壽命提出了前所未有的要求。在這一背景下，碳納米管（CarbonNanotube, CNT），尤其是單壁碳納米管（Single-Walled Carbon Nanotube, SWCNT），因其優(yōu)異的導電性和網絡構建能力，被越來越多的研究者和產業(yè)界視為下一代高能量密度電池中至關重要的導電劑。

然而，CNT的應用并非坦途。其在分散、研磨及規(guī)?；瘧眠^程中仍面臨工藝瓶頸。本文將從產業(yè)趨勢、應用場景、技術難點和企業(yè)實踐等多個角度，全面解讀CNT的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，并重點介紹琥崧（Hoosun）在技術路徑與產業(yè)化落地中的突破與貢獻。

單壁碳納米管結構示意圖

一、產業(yè)趨勢：市場規(guī)模與需求走向（2025-2030）

根據(jù)市場研究機構的數(shù)據(jù)，全球CNT市場規(guī)模預計將在2025年達到42.1億美元，并于2030年增長至81.5億美元，年復合增長率約14%。這一增長曲線清晰地反映出新能源電池產業(yè)的強勁拉動作用。

在不同電池應用中，CNT/SWCNT的價值逐漸凸顯：

• 動力電池：電動汽車是CNT需求的核心驅動力。車企對能量密度和快充性能的追求，使CNT替代部分傳統(tǒng)炭黑成為趨勢。以LG Chem等國際廠商為代表，已在部分電池中采用CNT以提升導電效率和倍率性能。

• 儲能電池：更關注循環(huán)壽命與安全性，部分儲能廠商已在導電劑體系中引入CNT，以提升電池穩(wěn)定性和可靠性。

• 固態(tài)電池：作為下一代電池的重點方向，SWCNT在固態(tài)電解質與活性材料的界面導電、成膜及機械性能優(yōu)化方面展現(xiàn)獨特優(yōu)勢。一旦固態(tài)電池進入產業(yè)化階段，SWCNT的需求有望迎來爆發(fā)式增長。

從區(qū)域角度看，亞洲（尤其是中國、韓國、日本）已成為全球CNT最大的應用市場；歐洲和北美則在研發(fā)與專利布局方面領先?？梢灶A見，在未來五年中，CNT將從實驗室材料逐步走向大規(guī)模產業(yè)化。

二、頭部企業(yè)的應用進展

產業(yè)鏈上的龍頭企業(yè)，已經率先在CNT應用方面進行布局：

• LG Chem：開發(fā)并商業(yè)化CNT導電劑產品，廣泛應用于動力電池中。

• CATL：在CNT添加劑方面已進入中試與量產驗證階段，目標是提升電池能量密度和循環(huán)壽命。

• Tesla：通過供應鏈合作，在部分電極材料研發(fā)中引入CNT技術，探索大規(guī)模應用的可能性。

  
  

這些企業(yè)的實踐，表明CNT已從前沿研究逐步進入產業(yè)落地的關鍵時期。

三、工藝難點：傳統(tǒng)方法的局限

雖然CNT的理論性能優(yōu)異，但其在產業(yè)化過程中存在顯著挑戰(zhàn)。核心問題集中在分散均勻性與結構穩(wěn)定性上。

• 傳統(tǒng)攪拌：對CNT的解聚能力有限，往往無法打破團聚，導致導電網絡不完整。

• 超聲處理/球磨：雖然在一定程度上改善分散效果，但容易破壞CNT尤其是SWCNT的管狀結構，反而降低了導電性。

• 規(guī)?；a困難：批次穩(wěn)定性差，生產成本高，制約了大規(guī)模推廣。

  
  

因此，找到既能實現(xiàn)CNT高效分散、又能保持其結構完整性的工藝路徑，成為產業(yè)化的關鍵。

四、琥崧路徑：從分散到研磨的系統(tǒng)解決方案

作為深耕微納米研磨與分散領域的高新技術企業(yè)，琥崧科技集團在CNT應用上提出了獨特的“IMS在線分散+納米砂磨”工藝組合，形成了從預分散到超細研磨的全流程解決方案。

1、IMS在線分散機

• 真空吸粉+高剪切分散：有效避免CNT團聚與粉塵排放，實現(xiàn)安全環(huán)保。

• 負壓解聚工藝：幫助SWCNT更接近原始管徑狀態(tài)分散，保持其優(yōu)異性能。

• 模塊化定子-轉子結構：可調節(jié)能量輸入，分散效果覆蓋毫米至亞微米級。

琥崧IMS在線分散機

工藝原理

2、納米砂磨機

• 動態(tài)分離結構：避免研磨介質混入，保證材料純凈度。

• 精準控溫（±1℃）：防止SWCNT因過熱而結構損傷。

• 高效研磨珠運動：實現(xiàn)細化同時降低斷裂風險。

琥崧納米砂磨機

工藝原理

通過這一整套工藝，琥崧成功解決了CNT分散研磨過程中的關鍵瓶頸，為其規(guī)?；瘧锰峁┝丝煽康募夹g支撐。

五、產業(yè)貢獻：綠色制造與商業(yè)價值

琥崧的技術方案已在多個應用中實現(xiàn)產業(yè)化落地：

• 鋰電池導電劑：提升導電網絡構建能力，增強倍率性能。

• 硅碳負極漿料：通過均勻分散，改善界面穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。

• 固態(tài)電池漿料：確保SWCNT在固態(tài)電解質體系中的有效作用。

更值得一提的是，琥崧的工藝兼顧了綠色制造與ESG要求：

• 單條產線每年可節(jié)省6–9萬度電，相應減少碳排放；

• 全流程符合ISO14001、ISO9001、歐盟CE等國際認證標準；

• 有助于客戶滿足日益嚴格的可持續(xù)發(fā)展與碳排放合規(guī)要求。

這些成就不僅體現(xiàn)了琥崧的技術實力，也展現(xiàn)了其在全球綠色產業(yè)浪潮中的責任擔當。

六、結語：未來展望

碳納米管，尤其是單壁碳納米管的產業(yè)化，正進入加速階段。其在動力電池、儲能電池和固態(tài)電池中的應用潛力巨大，但要實現(xiàn)真正的規(guī)?；?，還必須依賴先進的分散與研磨工藝。

琥崧憑借在微納米研磨技術上的深厚積累，成功突破CNT分散瓶頸，推動其在電池行業(yè)的應用從實驗室走向產業(yè)化。未來，琥崧將繼續(xù)秉承技術創(chuàng)新驅動產業(yè)變革的理念，聚焦新能源電池與先進材料領域，為產業(yè)升級與綠色制造提供核心技術支撐。

隨著全球新能源產業(yè)的快速發(fā)展，可以預見CNT的應用前景將更加廣闊，而像琥崧這樣的技術創(chuàng)新者，也將在推動行業(yè)高質量發(fā)展中扮演越來越重要的角色。