碳纳米管(Carbon nanotubes,CNT)一度成为市场上的当红炸子鸡,因为它似乎能成为一种改变无数产业的革命性材料,甚至能帮我们打造出通往月球的电梯;但是,随着它努力朝商业化道路前进,这种技术后来受到的关注越来越少,特别是有一种似乎更具潜力的新技术──石墨烯(graphene)冒出头之后。

尽管如此,CNT技术目前正稳定发展而且悄悄重整旗鼓;未经纯化(un-purified)的多壁碳纳米管(Multi-wall carbon nanotubes,MWCNTs)价格已经下滑到每公斤50美元好一段时间,这有助于开拓更广阔的应用市场。

此外CNT的全球产能预期来到了一年2,500公吨(tonnes per annum,tpa);市场研究机构IDTechEx Research的报告(Graphene, 2D Materials and Carbon Nanotubes: Markets, Technologies and Opportunities 2016-2026)预测,到2021年,CNT市场规模预期可达到1.50亿美元。

CNT实际上已经商业化,被应用于导电塑料(conductive plastics)以及电池。在导电塑料部分,是以少量的CNT添加物赋予原本绝缘的塑料导电性;因为使用量少,就算其每公斤价格比高阶碳黑(carbon black)还要昂贵许多,CNT仍具成本效益。

此外,CNT长而纤薄的形态使其电气性能更佳,又不会影响机械特性;这意味着该种材料的价值与投资大致相符,有助于渗透到包括燃料管线(fuel lines)、工业用管线(industrial pipes)、电子封装(electronic packaging)等等应用领域。

在电池部分,CNT添加物有助于降低电子阻抗、改善循环寿命;这两个参数是高放电率应用的关键,也解释了为何电动车辆正跃升为CNT供货商们眼中的头号目标市场。 20160628 IDTechEx NT03P1 现在还有一系列新的CNT应用崛起──将该种材料应用于模块化3D触控感测表面的良好制程正在成形,还有电气屏蔽层(electrostatic shielding layer)也有所进展;不过竞争仍使成本更低。目前在中期,将CNT作为电极添加物超级电容仍是一个具吸引力的市场。

还有部分应用需要一段时间才会问世,目前只有新闻发布以及原型产品开发的消息;例如以CNT制造轮胎会有不错的效果,但恐怕要等到该种材料价格掉到每公斤20美元以下才会被市场接受,而且轮胎制造商面临很高的责任风险。

虽然CNT产业目前已经出现轻微整并,市场上仍有不少已经站稳脚步的供应商,特别在中国;大多数CNT业者若非手上有现金的较大规模公司,就是已经扩大制造产能、开始产生营收。不过IDTechEx认为,CNT的第二波整并浪潮可能会发生,因为有些关键市场起飞速度比预期来得快,而且报酬不容易被均分。

也就是说,市场赢家将会冒出头、攫取市场的大部分比例,并持续更进一步扩大公司规模以期建立良性循环;这种趋势的早期征兆已经出现,其中的差异将在下一轮资本支出时显示。

编译:Judith Cheng

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