我們從兩種材料的研究歷史、性能特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展以及下游市場(chǎng)四個(gè)方面做一些梳理，并基于以上客觀內(nèi)容，嘗試給出一些主觀判斷。
石墨烯發(fā)現(xiàn)時(shí)，碳納米管已經(jīng)問世十余年。
2004年10月，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)工作的安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用普通膠帶完成了他們的“魔術(shù)”，標(biāo)志著石墨烯材料的正式問世。
而碳納米管發(fā)展至今，已經(jīng)走過30多年的歷程。
主要的里程碑事件如下：
碳納米管研究里程碑 ?來源：《見微知著，碳材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書（2020）》
綜合上述內(nèi)容可發(fā)現(xiàn)，石墨烯發(fā)現(xiàn)之前，科研界對(duì)碳納米管的物理結(jié)構(gòu)和電磁熱化學(xué)特性已經(jīng)做了充分研究，并且已經(jīng)可以制備出各種碳納米管宏觀體。繼2000年法國(guó)科學(xué)家首次制備出碳納米管纖維后，2002年，清華大學(xué)吳德海教授團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以制備出20厘米長(zhǎng)的碳納米管束。時(shí)至今日，碳納米管在科研界的研究熱度依然不輸石墨烯。
石墨烯作為導(dǎo)電劑，對(duì)鋰離子存在位阻效應(yīng)。
鋰電池導(dǎo)電劑理論研究認(rèn)為，導(dǎo)電炭黑為“點(diǎn)-點(diǎn)”接觸模型、碳納米管為“線-點(diǎn)”接觸模型，而石墨烯為“面-點(diǎn)”接觸模型，該模型可以使活性物質(zhì)顆粒在集流體上構(gòu)筑“長(zhǎng)程”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，所謂“長(zhǎng)程”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，即導(dǎo)電通路更好的連接結(jié)構(gòu)，對(duì)離子和電子的傳輸有增益。
但是在實(shí)際應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，較大尺寸石墨烯作為導(dǎo)電劑會(huì)形成鋰離子位阻效應(yīng)，鋰離子很難穿過由碳原子連接組成的石墨烯六元環(huán)，因此較大尺寸的石墨烯會(huì)加長(zhǎng)鋰離子傳輸路徑，降低鋰離子傳輸效率。
導(dǎo)電劑不同類型和優(yōu)缺點(diǎn) ?來源：天奈科技招股書
那么，多大尺寸的石墨烯作為導(dǎo)電劑比較適合呢？一般會(huì)將正極材料的尺寸作為類比，一般認(rèn)為石墨烯片徑小于20μm時(shí)，鋰離子的位阻效應(yīng)可忽略。因此石墨烯作為導(dǎo)電劑存在位阻效應(yīng)，一定程度上限制了其應(yīng)用。
石墨烯應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展緩慢，導(dǎo)電漿料僅有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。
與碳納米管相比，石墨烯的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前還主要集中在材料本身的定義、分類和表征等方面，石墨烯導(dǎo)電漿料、石墨烯導(dǎo)熱膜等應(yīng)用方向僅有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。
碳納米管方面，碳納米管導(dǎo)電漿料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 33818-2017）2017年正式發(fā)布并實(shí)施，天奈科技作為該標(biāo)準(zhǔn)的牽頭單位，還牽頭制定了碳納米管導(dǎo)電漿料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/TS 19808），2019年天奈科技在科創(chuàng)板上市，至今仍保持碳納米管導(dǎo)電劑全球領(lǐng)跑地位。
石墨烯行業(yè)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)??來源：《碳材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書（2023）》
碳納米管行業(yè)相關(guān)國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)??來源：《碳材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書（2023）》
石墨烯導(dǎo)電劑僅適用于磷酸鐵鋰體系，且需要與碳納米管復(fù)配。
應(yīng)用端方面，隨著消費(fèi)者對(duì)汽車尤其是乘用車的高續(xù)航里程、輕量化需求逐步提升，同時(shí)新版補(bǔ)貼額度與能量密度掛鉤，三元?jiǎng)恿︿囯姵夭攀莿?dòng)力鋰電池的發(fā)展趨勢(shì)，但三元鋰電池卻不是石墨烯導(dǎo)電劑適用的領(lǐng)域。
中國(guó)動(dòng)力鋰電池導(dǎo)電劑滲透率情況。來源：高工鋰電
雖然石墨烯導(dǎo)電劑也具有導(dǎo)電性優(yōu)異的特點(diǎn)，但適用范圍較碳納米管存在局限性，行業(yè)常用的方案是石墨烯和碳納米管復(fù)配應(yīng)用于磷酸鐵鋰電池。
比較常見的復(fù)配方案包括3:2的“碳納米管+石墨烯”、67:30:3的“SP+碳納米管+石墨烯”等，由此可見，無論是三元電池還是磷酸鐵鋰電池的性能提升，都離不開碳納米管摻雜的新型導(dǎo)電劑。
全球新能源汽車市場(chǎng)和碳納米管導(dǎo)電劑行業(yè)需求。來源：華西證券
從新能源汽車角度看，中長(zhǎng)期磷酸鐵鋰與三元材料并行發(fā)展路線較為明確，但是磷酸鐵鋰天然導(dǎo)電性差于三元，因此對(duì)于碳納米管導(dǎo)電劑需求會(huì)趨強(qiáng)。
從鋰電材料技術(shù)迭代角度看，高鎳正極材料以及硅基負(fù)極材料將成為動(dòng)力電池發(fā)展的主要方向之一， 碳納米管導(dǎo)電劑可以改善二者較差的導(dǎo)電性能，因此長(zhǎng)期看碳納米管導(dǎo)電劑將逐步成為剛需。
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