我国碳纳米管导电剂市场发展现状与未来前景分析

我国碳纳米管导电剂市场发展现状与未来前景分析一、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。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%。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。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。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%。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