#新能源投资：产品+服务决定标的价值# #锂电池# #碳纳米管#
$天奈科技(SH688116)$ $天奈转债(SH118005)$
在分析充电桩的文章中，提到2023年的新能源汽车市场将是一个增速放缓，分化加剧的格局。新能源乘⽤⻋可能微增⻓甚至负增⻓，很多券商预测900万左右，实际需求⼤概率在500-600万辆左右。对于占整车成本相对较高的电池行业来说,目前降本的空间已经不大，在快充，升电池能量密度，安全性这三个主要的技术发展方向中，我认为提升充电速度是接下来新能源汽车行业发展的重要方向。通过机构的市场调查我们可以看出里程焦虑仍然是用户最关心的问题。根据GGII数据，三元电池系统从 2020 年 160Wh/kg-170Wh/kg 提升至目前 180Wh/kg 以上。因此我认为在能量密度上，提升效能空间已经不大。
参考《2021 中国电动汽车用户充电行为白皮书》的数据，2021年消费者平均单次充电时长约为49.9分钟，充电时长依然较长。因此电池提升充电效率是下一阶段发展的大方向。电池是属于复杂的高端制造业，在22年上游原材料涨价的情况下，龙头宁德时代2022年年盈利明显受到挤压。以往宁德的净利率大多保持在 12%左右，而国轩高科这样的二线电池企业净利率不足2%。在产能相对过剩的情况下，优秀的电池厂商通过对工艺的改良，拉开与竞争对手名义上的产能扩张竞争，争取迅速得到下游的验证，是我们对电池产业的一个发展假设。
在万马科技的投资分析中，我们从技术实现方式看， 大功率的快充要么是大电流，要么是高电压。2021年我们开始采用Chaoji充电桩，最大输出电流500A，可满足高端车型 4C充电需求。
中国电力企业联合会表示，大功率充电技术目标是近期满足10分钟至15分钟实现充电80%，未来功率将达到900kW。缩减充电时间是电动产品提升便捷性的必要因素,是动力和数码电池领域未来发展方向，目前数码电池倍率性能达到1.5C，而动力电池倍率性能要达到4C以上，我认为倍率性能的提升将推动碳纳米管导电剂用量的迅速提升。
当电池进行大功率充电时，高电流情况下电芯要承受相应的发热问题（Q=I2RT）。从而导致电池循环寿命降低、热失控引发的安全问题。在高充电倍率下，参考一些技术资料大概理解是锂离子会在负极表面沉积，形成锂金属。当锂金属不断沉积，就会形成锂枝晶，从而可能会刺破隔膜，造成电池内部短路从而导致热失控。
锂枝晶在生长过程中会不断消耗活性锂离子，并不可逆转，导致电池容量降低，降低电池使用寿命。因此在快充趋势下，材料端改变主要是负极。提升锂离子在负极内的扩散速率。石墨负极本身造粒、碳包覆工艺是目前拉开快充性能差距的重要因素，而硅基负极+单壁碳纳米管有望成为未来行业的发展趋势，同时搭配更适配快充体系的新型锂盐 LiFSI 来提升导电性。
天奈的主营产品为 CNT为管状纳米级材料。CNT为管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构。具备多方面优良特性。碳纳米管在力学、电学、热学等性能方面具备优异表现，可应用于锂电池导电剂、导电塑料（提升导电性和结构强度）、芯片、金属基复合材料、润滑油、防腐控制涂层产品等多个领域。
碳纳米管具有良好的电学性能。理论上碳纳米管导电性能仅次于超导体。电子通过碳纳米管时不会产生热量，因此能量损失微小，其导电性能优于常规导电材料。
以4680为例，由于 4680 大圆柱具有受力均匀、自动化程度高、膨胀容忍度高等优势，硅基负极搭配能量密度较高的高镍三元正极优势更加突出，因此 4680 大圆柱电池以及长续航快充车型放量将推动硅基负极材料快速增长。而硅基负极提升也将带动单壁碳纳米管渗透需求。
碳纳米管CNT，可以降低锂电池的内阻，提高锂电池极片的粘结强度和电池循环寿命。单壁碳纳米管提升 15%电池续航里程。据 OCSiAI数据，添加 TUBALL 单壁碳纳米管可生产内含 20％SiO的负极，电池能量密度可高达 300Wh/kg 和 800 Wh/l，实现快充性能。在续航上，与目前市场优质的锂离子电池相比，含单壁碳纳米管的电池续航里程可提升 15％以上。此外，添加单壁碳纳米管后可以将负极中的 SiOX 含量提高到 90％，能量密度可以实现达到 350Wh/kg。
可以总结CNT对于锂电池的核心作用体现在三个方面：提升倍率性能、改善循环寿命、提高能量密度。然而CNT导电剂在锂电池中的渗透率处于低位。根据GGII，2020 年国内锂电池用导电剂粉体出货量为1.02万吨，同比增长23.6%。其中，碳纳米管粉体导电剂（含其复合导电剂）出货量为1.935吨，同比增长35.1%；粉体渗透率为18.9%同比提升1.6个百分点。通过碳纳米管在三元电中的添加比例0.4%来初步估算，2022年1-11月三元材料产量191467.2兆瓦时，1千瓦时按5.2公斤预估，1-11月碳纳米管的需求量995629.4吨，我们跟GGII在20年的数据对比，是实际销售量2.32万吨（1.02/0.434）与理论需求量100万吨比例关系，可以说明碳纳米管的渗透率空间很大。
随着碳纳米管作为新型导电剂开始逐步被锂电池生产企业接受，更多相关生产企业进入市场。比如天奈的大客户比亚迪自建浆料产能产线，并且入股道氏技术子公司合作。可以设想行业将进入竞争加剧的趋势，碳纳米管的价格将出现逐年下降的局面，这种阶段，谁拥有控制成本的能力，以及产品代际的水平较高，可以提升市场的占有率。
宏观上我们对碳纳米管的未来空间有了初步的概念，下一步我们来从微观上透析天奈科技的优略势。
根据资料天奈是在清华大学的专利基础上，开发并掌握了纳米聚团流化床宏量制备碳纳米管的产业化技术。天奈在一代二代产品与同行业差距并不大，因此天奈的管理层在股权激励上对三代的产品基于很大的参数值。
天奈第一代产品目前主要用于磷酸铁锂锂电池领域，第二代产品目前主要应用于三元锂电池领域以及部分高端磷酸铁锂电池领域，第三代产品对高镍三元电池的适配性更好。可以看出天奈的产品对产业的预期也是放在高密快充上。
所谓天奈的技术优势流化床反应器技术优势是能稳定的保持大产量，同时利用自身的催化剂技术实现碳纳米管产品的性能，品质与成本优势。
天奈在研项目与产品开发的关系通过在研项目可以看出其技术壁垒。
回到产品线上，碳纳米管导电浆料主要原材料为 NMP、丙烯、液氮和分
散剂，其中 NMP 成本占材料成本的比重超过 80%。2022年下半年NMP价格出现大幅下降。
我们从现金流同比表中可以发现天奈在购买商品上出现同比的大幅增长，导致现金流出现负值。
同时存货出现同样的增长趋势。因此我们可以假设天奈在进行大量备货锁成本。
现在我们可以设定天奈的技术优势与成本优势。在反馈到二级市场的表现。我们对比电池材料，天奈出现的跌幅不小，整体表现好于整体行业。
因此天奈与电池行业的整体关系是，电池名义扩张与导电剂实际需求扩张的矛盾，电池成本控制与天奈成本优势的矛盾。那么天奈的产能上的趋势是如何呢？
我对天奈募投产能的感官是落地反复变更，投产比预期慢。天奈在公开信息中表示是受疫情影响。没有经过管理层的调研，这里不置观点。但是有一点可以佐证，在IPO募投项目拖延的基础上，天奈2022年又推出可转债项目，募投年产 50,000 吨导电浆料、5,000吨导电塑料母粒以及新增 3,000 吨/年碳管纯化加工能力。7月实行转股，现在持有人都承受较大亏损。天奈这种圈钱的手段对市场很不友好。
那回到实际产能与与其产能上：
以及募投明细
通过产能与募投表，明年2023年6月产能为粉体1800吨，浆料30500吨。
这样我们可以预估天奈23年的营业收入约为16.7亿，远低于券商给的40亿收入规模。
由于NMP的降价，我们预估其净利润有15%的增长空间，约为26%。通过存货加权又向下修正其营业收入，得到净利润23年约为3.9亿。按照行业归母利润与市值的关系，以24倍的市盈率估算，2023年天奈的估值为93.6亿。目前可以说仍存在严重高估。
尽管如此碳纳米管还是值得我们去跟踪，应为其优异的导电性与更友好的电阻率，碳纳米管在半导体上的应用仍有一扇门等着被打开。在天奈的公开信息中，美国NANTERO公司正在研发新型非易失型纳米存储器，用碳纳米管代替传统半导体物质为基材的场发射晶体管FET，沉积在硅片上。这种技术一旦成熟，碳纳米管的空间将有几何级数的增长。
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