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日本,将量产单壁碳纳米管

在全球碳纳米管产业不断向规模化、成本竞争和体系化应用推进的当下,日本的材料企业与大学体系长期保持研发能力,但整体产业化节奏相对缓慢。动力电池需求的扩张、导电剂材料体系的迭代以及设备厂商对新型碳材料的适配需求,使原本主要依赖研发成果和小批量供应的日本碳纳米管企业面临重新调整路径的压力。名城大学孵化的名城纳米碳公司在2026财年下半年计划于爱知县濑户市建设首个具备量产属性的单壁碳纳米管工厂。

名城纳米碳的扩产计划本身规模不大。首期仅安装一套自研的碳纳米管合成装置,目标年产2–3吨,后续设备增至三台后年产量扩至10吨左右。我国领先企业普遍以百吨甚至千吨级为规划起点,设备复制和浆料体系化已成为主流路线。就此来看,该公司更接近于从小批量研发型企业迈向“低规模产业化”的初步尝试,而非直接进入市场主流产能梯队。

名城纳米碳自2005年从名城大学分拆成立后,长期以向电池制造商和材料企业提供高品质单壁碳纳米管为主要业务特点,但整体供应量维持在较小范围。产业化动力主要来自2012年与SK集团达成的资本与业务合作。SK投入约20亿日元支持其开发可用于量产的合成设备,使其逐渐具备构建小规模产业化体系的条件。此次扩产中,公司计划继续向韩国SK集团旗下电池制造体系供货,同时产品也将面向东海理化等汽车部品企业和半导体曝光设备相关需求方。

在产品应用结构中,动力电池依然是最具潜在需求的领域。名城纳米碳此前已经依据SK体系的电池路线开展导电剂应用开发,但该公司主要优势集中在单壁碳纳米管的小直径、均一性和分散性方面,而在成本方面的竞争力仍需依靠设备稳定性提升与产量增加来改善。相比之下,我国企业已在单壁碳纳米管装置复制、浆料体系开发以及结合正极工艺的系统化优化方面积累了更大的规模优势。

值得注意的是,今年8月,名城大学团队发表于《Chemical Physics Letters》的研究中,利用直径小于0.8 nm的单壁碳纳米管,将碳原子以一维方式连接起来。碳链在理论上被认为是世界上最“硬”的物质,其优异的电学性能使其在多种应用领域具有广阔的应用前景。

结合当前全球碳纳米管产业的发展节奏来看,动力电池市场仍是决定企业竞争力的核心变量,而日本碳材料企业整体在这一领域的商业化速度不及我国企业。

从长周期看,名城纳米碫能否在单壁碳纳米管量产方面形成可持续经营能力,取决于两个因素。其一是装置复制与批次稳定性的改进速度,这直接影响成本与量产能力;其二是与SK体系及其他应用企业之间的合作能否保持稳定,以确保订单规模覆盖运营成本。

整体来看,名城纳米碳的量产规划呈现出日本碳材料企业在当前产业环境下的普遍特点:在保持原有技术路线与合作体系的基础上,通过有限的产能扩充来提升供应稳定性。此次建设的新工厂为其提供了更明确的生产节点,也使其在动力电池、汽车部件及半导体设备等既有应用领域中具备更常规的交付能力。

随着装置投入使用,企业的运营方式将从以研发为主逐步向持续生产过渡,其产业角色也相应更偏向于满足特定客户体系的常态化需求。对于整个日本碳纳米管产业而言,这类项目更多反映出在规模压力和成本竞争加剧的背景下,通过小范围的量产推进来维持材料产业运行的典型路径。