大家还记得《三体》电视剧中的名场面-
“古筝行动”吗？??
▲只有头发丝十分之一粗细的超高强度纳米丝“飞刃”，成功把正在通过巴拿马运河的“审判日”号巨轮，切割成面包片。图源
《三体》电视剧。
不少小伙伴很好奇
剧中汪淼所研究的“飞刃”技术
在现实中有没有雏形~
国家纳米科学中心正高级工程师郭延军说，目前现实世界中最接近《三体》电视剧中“飞刃”技术的材料是碳纳米管。
被称为“黑金”的碳纳米管
曾被科学家预言
有望成为“彻底改变21世纪”的神奇材料之一
今天我们就来聊聊TA~
PART01什么是“碳纳米管”？什么是碳纳米管？我们的头发缩小1万倍就是它的样子，但它是世界上拉伸强度最强的物质，也是导电、导热最好的材料，还是世界上最黑的材料。
碳纳米管(CNT)，又名巴基管，是一种典型的一维纳米材料。碳纳米管是晶形碳的一种同位素异形体，在结构上为蜂巢状的一维纳米空心管，其中C-C原子以sp2杂化构成共价键。
根据碳纳米管的管壁数，可分为单壁碳纳米管（SWCNT）和多壁碳纳米管（MWCNT）；而根据碳纳米管的结构特征又可分为扶手椅形、锯齿形和螺旋型三种，其中螺旋型碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。
▲单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的结构示意图
这碳纳米管看着身材纤瘦
好像“SUPERMODEL”
却是个实实在在的大力士噢！
往下看！
PART02碳纳米管“牛”在哪里？碳纳米管重量轻，六边形结构连接完美，具有许多优异的力学性能、导电性能和化学性能。
??碳纳米管密度仅为钢的1/6，但抗拉强度却是钢的倍，最高可达Gpa；
??弹性模量达1.34Tpa，与金刚石相当，是钢的5倍；
??碳纳米管的电导率高达S?m-1，是铜金属的一万倍；
??常温下热导率通常在W?(m?K)-1以上，远超其它金属材料；
除此之外，碳纳米管还具有弹性高、比表面积大、稳定性好和抗疲劳性能等。
▲碳纳米管性能优势。图源：材料PLUS
PART03碳纳米管可以应用在哪些领域呢？作为一种被誉为
“崛起的千亿级新材料”
碳纳米管
在诸多领域都有着优异的性能表现
若以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料，将给复合材料的性能带来极大的改善。此外，碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。碳纳米管因而被称“超级纤维”。
目前，碳纳米管已应用于制作滑雪板、冰球杆、冲浪板等体育器材，采用碳纳米管的高性能胶带也已经上市。一些初创企业和实验室已经利用碳纳米管进行了微细加工尝试，用于外科医学领域。波音公司也已申请使用碳纳米管对飞机结构中使用的复合材料进行结构健康监测。碳纳米管的其他潜在应用包括储能、超级电容器、场发射晶体管、高性能催化和生物医学设备等。
从碳纳米管产业链来看↓
产业链上游是石油化工行业，主要原材料是丙烯、NMP、分散剂等。
中游碳纳米管导电剂主要有导电浆料和导电母粒，分别应用于锂电池和化工企业。
下游主要为锂电池服务的新能源汽车、储能电站和3C数码产业，还有化工企业的导电塑料企业。
▲碳纳米管产业链
目前，商业化且大规模应用的领域
主要集中于锂电池导电剂和导电塑料。
据测算，目前碳纳米管超过75%的需求
来自锂电池导电剂领域。
基于碳纳米管杰出的导电性能，可以制备优良的锂电池导电剂，实际使用过程中，通过提高锂电池正负极导电性进而增强锂电池的能量密度和循环寿命。在全球大力发展新能源汽车的大背景下，动力锂电池市场的高速增长直接带动碳纳米管需求扩张。
▲碳纳米管粉体。图源：深圳烯湾
PART04哪些企业布局了碳纳米管赛道？碳纳米管的优异性能
让众多玩家投身到它的研发和量产过程中
最近又有哪些新动作呢？
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天奈科技
江苏天奈科技股份公司成立于年，其生产的碳纳米管相关产品主要应用于锂电池领域，用以提高锂电池的能量密度以及循环寿命性能，并最终应用在新能源汽车、3C产品、储能电池等领域。
据高工产研锂电研究所（GGII）统计分析，年中国碳纳米管导电浆料市场总规模达11.7万吨，其中天奈科技市场占有率排第一，市场份额为40.3%。
4月19日晚间，天奈科技公告，拟在眉山投建四川天奈锦城正极材料项目，即年产10万吨锂离子电池高导电新型正极材料生产基地项目，计划总投资约30亿元，其中一期拟建设年产2万吨锂离子电池高导电新型正极材料生产基地，二期拟建设年产8万吨锂离子电池高导电新型正极材料生产基地。
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LG化学
LG化学于年正式启动了碳纳米管的技术研发，年建立20吨中试生产线，年成功研发出电池用材料和导电复合产品，仅在碳纳米管这一领域就拥有多项专利。
LG化学于年开始运营其第一座年产能吨的CNT工厂，年开始运营第二座年产能1吨的工厂，近期也开始运营第三座年产能1吨的CNT工厂。现阶段LG化学的CNT总产能，已达吨。
▲位于丽水的LG化学CNT第3工厂。来源：newstree.kr
近期，LG化学高调宣布，已经开建年产能3吨的第四座碳纳米管（CNT）工厂，预计年实现投产。届时，公司CNT产能也将从当下的吨扩大到6吨，并且公司表示，如果市场增长情况良好，还将继续扩建CNT产能。
为扩大CNT新应用领域，LG化学于今年1月成立了专门工作组，以积极拓展电动汽车电池领域外的CNT新市场。
▲LG化学的碳纳米管开发团队在实验室展示样品。来源：