自研第三代卧爐CVD設備，「碳峰科技」實現千噸碳納米管量產 | 36氪早期項目

文 |  張卓倩

編輯 | 袁斯來 

作為應用於鋰離子電池、導電塑料、導熱複合材料、儲能、航空航天等領域的重要新興納米材料，碳納米管一直是材料科學領域多年的研究熱點之一。因其具有高強度、高導電、高導熱性的優秀性能，加之新能源電動汽車及儲能行業的迅速發展，碳納米管的市場需求呈現出快速增長的趨勢，正向着規模化生產以及拓展更多應用領域的方向發展。

按照層數的不同，碳納米管分為多壁和單壁。多壁碳納米管的技術已經相對成熟，行業集中度較高，而單壁碳納米管產業化在即。目前全球僅有OCSIAl能夠量產單壁碳納米管，其價格較高，在一定程度上限制了大規模應用。當前國內已有多家企業實現了實驗室製品，並加速產業化進程。

36氪近期關注的浙江碳峰新材料科技有限公司（以下簡稱「碳峰科技」），就是一家專注碳納米管、硬碳、硅碳負極、硬碳等前沿新材料研發、生產和銷售的企業。目前，產品主要分為三大體系，多壁、寡壁碳納米管材料，已經實現一期1000噸的量產；硅碳負極材料，已完成中試處於送樣驗證中；單壁碳納米管材料已實現批量生產。

陣列碳納米管

影響碳納米管導線性能的關鍵在於催化劑、產品純化和分散。不同公司都有自己的催化劑配方，而催化劑的收率和轉化率決定了產品成本和性能。「碳峰科技」創始合夥人李國棟介紹，公司的核心團隊來自於浙江大學材料學院，浙大系的催化劑技術一直在升級迭代，其自研的催化劑已將效率從原有的60-90分鍾，縮短到了30-45分鍾，而后期還有進一步優化的空間。

碳納米管的生產技術主要分為化學氣相沉積法、電弧放電法、激光燒蝕法等，其中化學氣相沉積法（CVD）是目前最主流的生產技術。「碳峰科技」自研自產了第三代卧爐CVD設備。「目前市場上大多都是管式爐和流化牀，這兩種CVD設備能耗相對是比較高的，恆温時間也高，我們自研的這個設備，不僅在形貌上可控穩定，效率也更高」，李國棟介紹，「恆温時間縮短了一半以上，只需要45-60分鍾，出爐純度達到了98%以上。」

通常想要提煉更高的純度，就需要通過酸洗提純的工藝。碳納米管通過酸洗加工，除掉碳管中的金屬氧化物雜質，再通過水洗加工，將洗出來的金屬鹽類提純回收，純化后的碳管濕料經過乾燥加工最終生成碳納米管純品。整個過程對工藝要求較高。李國棟告訴36氪，其股東之一在江蘇鹽城就有一個酸洗提純的化工基地，具備5000噸產能規模，該基地的投產也為產品的降本增效打下基礎。

據36氪瞭解，碳納米的分散環節，行業內一直都有一個痛點，就是一些分散劑無法兼顧高含量和流動性，這會導致碳納米管發揮不出最佳性能。「碳峰科技」和國際專家合作，製備出與其他高分子材料相容性更好的分散劑，適用於高電壓、高固含量、低粘度分散，可提高導電漿料的穩定性。

目前，「碳峰科技」已完成一期山東生產基地達產1000噸碳納米管，計劃在今年實現二期3000噸達產以及單壁碳納米管的擴產。與此同時，將建設專門的研發基地實現全產業佈局。為加快研發基地以及二期生產基地的建設，「碳峰科技」計劃融資3000~5000萬。

「碳峰科技」生產基地

團隊方面，「碳峰科技」目前有20余人，博士研發團隊佔比25%以上。首席科學家程繼鵬和應用科學家謝健、李源分別來自浙江大學材料學院以及新加坡國立大學，深耕納米材料的製備。管理團隊深耕新材料行業十余年， 創始合夥人、董事長陳國順是新材料行業資深專家，擁有廣泛的行業上下游客户渠道和豐富的行業資源，創業20年+，具備豐富的企業管理及運營經驗。