天奈科技,加码半导体碳纳米管
在硅基工艺逼近物理极限的背景下,全球半导体产业正加速寻找下一代沟道材料。碳纳米管、二维材料、氧化物半导体等多条技术路线并行推进,其中,以高迁移率和近弹道输运特性著称的碳纳米管,被视为最具潜力的替代者之一。
近日,天奈科技在互动平台回应投资者时明确表示,碳纳米管正成为后摩尔时代最具潜力的新型半导体材料,碳基电子技术有望延续乃至超越摩尔定律,并分阶段走向传感器、射频电子、特种芯片以及超大规模碳基数字集成电路。
长期以来,天奈科技的市场标签更多停留在“锂电导电剂龙头”。依托多壁与单壁碳纳米管规模化制备能力,公司率先将碳纳米管导入动力电池体系,通过构建高效导电网络,提升电池倍率性能和循环稳定性,成为高能量密度电池体系的重要材料供应商。在新能源电池快速扩张的十年周期中,天奈科技完成了从实验室材料到万吨级工业化产品的跨越,也积累了催化剂设计、CVD连续化反应、纳米分散与浆料工程化控制等一整套底层制造能力。
这些能力最初服务于电池,却并未局限于电池。从材料属性看,碳纳米管既是高效导电添加剂,更是一维半导体材料。当硅基晶体管尺寸不断逼近原子尺度、功耗与漏电流问题愈发突出时,具备更高迁移率和更低能耗潜力的碳纳米管开始重新进入主流视野。国际多项研究已验证,单根半导体型碳纳米管晶体管在相同尺寸下可实现更高开关比与更低功耗,理论性能上限显著优于硅沟道器件。
过去制约其产业化的关键,在于材料纯度、排列一致性以及大面积可控制备难题。而这些问题,本质上恰恰属于工程制造能力的比拼。也正是在这一节点,天奈科技开始显露出不同于传统材料企业的转向动作。
2025年12月17日,“北大-天奈科技单壁碳纳米管前沿应用与产业化联合实验室”在北京大学揭牌。该联合实验室由北京大学在碳纳米管材料与碳基电子学领域的长期科研积累,与天奈科技在单壁碳纳米管规模化制备与市场化能力深度融合共建,重点围绕单壁碳纳米管在前沿应用领域的技术研发与成果转化,推动实验室成果向下游产业链的实用化和规模化落地。
更早之前的5月,天奈科技还披露,公司与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所共同成立先进碳基电子材料联合实验室。双方分工明确:基础材料产业化由天奈科技承担,高端应用场景联合推进,并已启动以碳纳米管为基础的碳基芯片开发。
与高校和科研院所联合布局的背后,是产业路径的逐步拆解。相较直接挑战数字逻辑芯片,碳纳米管更可能率先在对一致性要求相对较低、强调高频或柔性的领域实现落地,例如气体传感器、柔性电子、射频器件和特种电子。待材料纯度和集成能力进一步成熟后,再向复杂逻辑电路演进。
天奈科技现阶段的能力结构,恰好与这一节奏相匹配。一方面,公司已实现单壁碳纳米管的连续化放大生产,并在纯度控制、长度分布调节及分散体系工程化方面具备产业经验,为半导体级CNT提供基础条件;另一方面,通过联合实验室机制,公司得以提前嵌入器件验证环节,与科研团队共同定义材料指标,而非单纯被动供货。这种“材料—器件共研”的模式,正是新一代半导体材料成形的关键。
对于天奈科技而言,碳纳米管早已不是单一业务,而是一条可持续演进的技术主线。从导电剂到高端单壁材料,从新能源电池到碳基电子,再到联合高校推进碳基芯片开发,企业正在完成从“功能材料企业”向“底层电子材料平台”的身份切换。当硅基路线逐渐触顶,新的材料变量正在被重新定价。
在这场围绕后摩尔时代的材料暗战中,天奈科技押注碳纳米管的布局,已经从概念走向实质性研发与协同开发阶段。碳基电子能否真正接棒硅基仍需时间验证,但可以确定的是,产业链上游的卡位竞争已经提前展开,而材料企业,正成为这场变革中的关键角色。

