2020年我国碳纳米管导电剂市场发展现状与未来前景分析,碳纳米管渗透率提高带动导电剂领域国产化进程「图」

一、碳纳米管导电剂简介

锂离子电池正极材料一般都是导电性能不佳的过渡金属氧化物或过渡金属磷酸盐,在实体电池制作中需加入导电剂来改善其导电性能。导电剂可以在活性物质之间、活性物质不集流体之间起到收集微电流的作用,以减小电极的接触电阻,加速电子的迁移速率。此外,导电剂可以提高极片加工性,促迚电解液对极片的浸润,同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率,降低极化,从而提高电极的充放电效率和锂电池的使用寿命。目前应用于锂电子电池领域的导电剂主要有炭黑类导电剂、导电石墨类导电剂、VGCE、石墨烯导电剂以及碳纳米管导电剂。其中炭黑类和导电石墨类属于传统导电剂,成本低廉且技术成熟。但是使用量大且效率偏低,例如炭黑类导电剂容易导致塑料力学性能损失较大,而且表面容易散落炭黑颗粒,因此炭黑颗粒已经成为半导体产业的污染源之一。

锂电池主要导电剂性能对比

锂电池主要导电剂性能对比

资料来源:公开资料整理

与传统导电剂相比,碳纳米管作为新一代碳系导电 填料,具有更优异的导电性能,达到同样甚至更好的导电效果,添加量仅为传统炭黑的不到五分之一,因此不会因添加量过大而产生脱碳污染的问题。而且电化学阻抗低,添加量小,这就意味着电池的能量体比例将进一步提高,此外碳纳米管还能提升锂电池循环、倍率、低温表现等综合性能。未来锂电池要向高能量密度、高性能方向发展,碳纳米管导电剂将会成为最佳导电剂材料。近年来在动力电池领域碳纳米管对炭黑的替代速度正在不断提升,预计2020年在动力锂电池领域的市场渗透率达到42.1%,而在数码3C产品市场的渗透率达到22.6%。

2014-2020年我国锂电池领域碳纳米管市场渗透率情况

2014-2020年我国锂电池领域碳纳米管市场渗透率情况

资料来源:华经产业研究院整理

二、碳纳米管导电剂价格

目前阻碍碳纳米管导电剂进一步推广的主要因素来自于成本,现阶段从电池的成本结构来看,碳纳米管单价是炭黑单价的10倍,而要与炭黑达到同等的导电效果用量仅为其1/6- 1/2,由于CNT需要分散成浆料再用于锂电池生产,导致CNT导电剂整体使用成本仍要高于炭黑。代际越新、技术含量越高的产品价格越高,但因导电剂在锂电池成本中占比较小(数据显示仅占2%左右),下游客户对价格敏感度低,更愿意接受高性能产品。

2020年三元锂电池电芯成本结构

2020年三元锂电池电芯成本结构

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国导电剂市场供需现状及投资战略研究报告》;

三、CNT市场竞争格局

2018年天奈科技CNT产品销售额占国内市场34.1%份额,出货量占比30.2%,市占率稳居第一且与第二名有较大差距,稳居行业龙头地位,2020年CNT产品销售额达到4.7亿元。而第二梯队的三顺纳米、青岛昊鑫分别被卡博特、道氏技术收购,独立性一般。并且CNT导电剂行业壁垒较高也决定了市场份额将进一步向头部企业集中,一方面,下游应用对产 品指标要求较高,另一方面,下游锂电池企业对供应商有着严格的高差程序,全面评估其产品质量、稳定性、一致性以及持续供货能力,验证周期较长,以上两点构成了行业具有较高的技术和资本壁垒。

2016-2020年国内主要CNT厂商CNT产品销售额

2016-2020年国内主要CNT厂商CNT产品销售额

资料来源:公开资料整理

注:青岛昊鑫2020年数据未披露

随着下游动力锂电池的带动、碳纳米管渗透率的提升、碳纳米管导电浆料技术的发展、产品成熟度的提高,碳纳米管导电剂将逐渐成为国内主流的动力电池导电剂。国内炭黑和石墨产业成熟,但导电炭黑、导电石墨产品的导电性、分散性等性能和国外产品差距较大,国内以生产低端产品为主,无法满足高端市场需求,高端产品依赖进口。而与传统导电剂不同的是,新型导电剂国内技术领先,随着新型导电剂的渗透,导电剂的国产化率将提 升,数据显示2014-2020年我国锂电池导电剂的国产率从12.9%提升到48.5%。

2014-2020年我国锂电池导电剂国产率变化情况

2014-2020年我国锂电池导电剂国产率变化情况

资料来源:公开资料整理

四、新能源汽车渗透率提高带动导电剂市场需求

基于新能源汽车行业的快速发展,以及快充需求提升、高镍和硅碳负极应用规模扩大,碳纳米管渗透率有望持续提升,将带动CNT应用规模快速增长。充电不便捷、充电时间较长,成为阻碍新能源汽车深度渗透的主要问题之一。碳纳米管导电剂具备优化电池倍率性能的效果,有望助推缓解新能源汽车快充痛点,从而扩大应用规模。2020年我国新能源汽车销量为136.7万辆,市场渗透率仅为5%,与《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》要 求的新能源汽车新车销量占比达到20%的目标差距仍然较远,国内新能源汽车长期增长趋势确定。海外市场方面,欧盟严格碳排放+拟对零排放车型免征增值税等政策推 动下,多国陆续出台禁售燃油车以及鼓励电动车发展的政策,欧洲市场加速执行电动化策略,驱动全球电动化进程提速,新能源汽车具备高增长潜力。这些都将驱动碳纳米管导电剂应用市场空间扩大,行业迎来快速发展期。

2014-2020年我国新能源汽车销量变化

2014-2020年我国新能源汽车销量变化

资料来源:中国汽车工业协会,华经产业研究院整理

华经产业研究院通过对中国导电剂行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2020-2025年中国导电剂行业发展潜力分析及投资方向研究报告》。

本文采编:CY1251

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