中国新型导电剂行业建设项目、市场格局、行业国产化替代趋势分析[图].docx

中国新型导电剂行业建设项目、市场格局、行业国产化替代趋势分析[图]电池生产企业通常增加一定量的导电剂，以提高电极中锂电池电子的传输速率，从而提高锂电池的速率性能，延长锂电池的循环寿命。碳纳米管和石墨烯导电剂比传统导电剂具有更好的导电性和节省用量。由于空间结构、产品形态和接触面积不同，不同类型的导电剂具有不同的导电性，对锂电池的能量密度、速率性能、寿命性能和高低温性能有影响。锂电池中常用的导电剂主要包括炭黑、导电石墨、VGCF（气相生长碳纤维）、碳纳米管和石墨烯。其中，炭黑、导电石墨和VGCF属于传统的导电剂，它们与活性材料之间的每个成形点、表面或线接触形成导电网络;碳纳米管和石墨烯属于新型电极材料，分别形成线触和表面接触导电网络。在剂量方面，添加的导电剂量取决于不同电池制造商的电化学系统，电化学系统一般为正极或负极重量的1%-3%。碳纳米管导电剂的含量仅为传统导电剂的1/6-1/2，可有效增加极性活性物质的比例，从而提高电池性能。随着新型导电剂技术的快速迭代，碳纳米管实验室技术已发展到我国第六代。目前，全球碳纳米管生产规模并不大，少有企业碳纳米管粉末生产规模超过千吨，对于这样的精细新材料行业来说，最重要的是产品性能指标和技术水平，通过技术进步来提高性能降低成本。据报告，国内碳纳米管实验室技术已发展到第六代，经历了以下阶段：（1）第一代，主要目标是实现碳纳米管的吨位生产，对管径和电导率等指标没有很大需求。生产的碳纳米管直径约为10-30nm，通过移动床/流化床实现吨位生产。（2）第二代通过催化剂的调节，实现了约10纳米碳纳米管的生长，并产生了具有聚集结构的碳纳米管。（3）第三代碳纳米管的定向结构生长通过分层无机载体控制实现，碳纳米管直径为7-11纳米，实际量扩大时特定表面积为230-300m2/g。由于含有硅，纯化较为复杂，电池级纯化成本较高。（4）第四代碳纳米管密度低，易于分散，特定表面为250-350m2/g，堆栈密度为0.01-0.02克/毫升。由于碳纳米管产品的密度相对较低，流化床生产工艺的可控性波动较大，批次差异明显。平均直径为8纳米。催化剂工艺效率低，成本高，环保压力大，生产成本高。（5）第五代，低密度薄壁显示碳纳米管，蓬松，易于分散。碳纳米管层数在2-4层，比表面高450m2/g，碳纳米管直径在3-8纳米，密度也低，约为0.01-0.02克/毫升，生产效率远低于传统碳纳米管。（6）在第六代中，薄壁碳纳米管技术与传统碳纳米管生产工艺兼容，与传统流化床或移动床设备兼容，能生产高效、低成本的高导电碳纳米管。产品堆栈密度为0.05-0.07克/毫升，催化剂比可调9-40倍。管道的平均直径约为6.0-7.5nm，可形成多种规格。催化剂可简单、高效批量生产，环保工艺。从大规模生产的角度看，产品之间存在着巨大的代际差异。碳纳米管的长径比、碳纯度作为影响碳纳米管的两个核心指标，直接决定着碳纳米管的导电性。目前，市场上的主要销售产品都大相径庭，如天奈科技的第二代和第三代产品、三顺纳米的GCNTs5系列、浩鑫的产品、德国纳米仪的CNT-F1系列、无锡东恒的DH-P2-5系列、纳米港的NTP3003系列在长径比控制方面均有优异的性能，而纯度方面目前主流厂商相差较大。各导电剂厂商产品参数对比-产品型号直径（nm)长度（um)纯度（%)天奈科技第一代10-153-1099.8（纯化后）第二代7-115-2099.8（纯化后）第三代5-105-3098.5（纯化后）CNTs4030-505-1299.2HCNTs1010-205-1299.5三顺纳米CNTs110-205-1297.5GCNTs55-10>=1599.2GCNTs2020-305-1298.7青岛昊鑫/8-1510-2098德方纳米NT-F17-125-1099.99CNT-N150-1005-1099.98DH-S1粉末40-6010-208DH-P1-5B浆料502098DH-P2-5浆料10-202098GCN168-CO230-60/97.5金百纳GCN18-CO110-25/97.5GCN168-CO47-15/97.5GCN168-COH5-12/99.5纳米港TP30037-155-1595NTP302115-255-1595目前市场上的导电剂价格相差很大，产品单价从27100元/吨到58300元/吨不等。以天奈科技为例，2018年第三代产品的单价为58300元/吨，而第一代产品仅为27100元/吨。与旧产品相比，新产品具有明显的技术优势。青岛浩鑫也是如此，其2016年碳纳米管导电剂销售型号的NS-1售价为21600元/吨。2017年，NS-7D、NS-8、NS-88产品根据比亚迪汽车模型需求进行开发。新型号价格高于45000元/吨，提高了碳纳米管导电剂的整体销