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碳納米管將成為鋰電池領(lǐng)域的主流導(dǎo)電劑(附報(bào)告目錄)
21世紀(jì)是碳的世紀(jì),碳納米管與其他材料以及其他納米材料相比,具有更加獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能,被稱(chēng)為“納米材料之王”。作為一種新型材料,碳納米管已經(jīng)在電子、能源、通信、化工、生物、醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域顯示出極具潛力的應(yīng)用價(jià)值。目前碳納米管主要作為新型導(dǎo)電劑應(yīng)用于鋰電池領(lǐng)域。
相關(guān)報(bào)告:北京普華有策信息咨詢(xún)有限公司《2020-2026年碳納米管行業(yè)全景調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》
1、碳納米管行業(yè)在鋰電池領(lǐng)域應(yīng)用情況
(1)碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)品在動(dòng)力鋰電池行業(yè)應(yīng)用分析
2018年我國(guó)動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)30.1%,市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)主要原因有:第一,下游動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)高速增長(zhǎng),直接帶動(dòng)需求量上升;其次是高能量密度成為動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)發(fā)展方向,三元?jiǎng)恿︿囯姵?/span>2018年產(chǎn)量同比增長(zhǎng)118%,達(dá)41.6GWh,而三元?jiǎng)恿︿囯姵匦滦蛯?dǎo)電劑主要以碳納米管導(dǎo)電漿料為主,因此成為動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。
(2)碳納米管在動(dòng)力鋰電池滲透率不斷提升
隨著碳納米管導(dǎo)電漿料在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域的不斷滲透,將逐漸替代炭黑成為動(dòng)力鋰電池的主流導(dǎo)電劑。預(yù)計(jì),2023年我國(guó)碳納米管導(dǎo)電漿料在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域的滲透率將達(dá)82.2%,動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料需求量將突破10萬(wàn)噸。
碳納米管將逐漸替代炭黑成為動(dòng)力鋰電池的主流導(dǎo)電劑
資料來(lái)源:普華有策市場(chǎng)研究中心
1)碳納米管與炭黑相比的優(yōu)勢(shì)
碳納米管可以逐漸替代炭黑成為動(dòng)力鋰電池主流導(dǎo)電劑主要是由于其作為一種新型材料,自身具有更好的基礎(chǔ)性能。相較于炭黑,碳納米管具有更好的導(dǎo)電性能,達(dá)到同樣的導(dǎo)電效果,碳納米管的用量?jī)H為炭黑的1/6~1/2。此外,碳納米管可以使鋰電池循環(huán)過(guò)程中保持良好的電子和離子傳導(dǎo),從而可以大幅提升鋰電池的循環(huán)壽命。
碳納米管憑借其較高長(zhǎng)徑比的特性,相較于炭黑能夠進(jìn)一步提高鋰電池的倍率性能,并可以通過(guò)更少的添加量來(lái)提升正極活性物質(zhì)含量,從而提升鋰電池能量密度。
2)碳納米管與炭黑相比的劣勢(shì)
較高的價(jià)格是現(xiàn)階段碳納米管替代炭黑成為動(dòng)力鋰電池主流導(dǎo)電劑可能存在的主要障礙。受制于目前單價(jià)較高因素的影響,各鋰電池生產(chǎn)企業(yè)對(duì)使用碳納米管導(dǎo)電劑依然需要一個(gè)逐步接受的過(guò)程。未來(lái)伴隨市場(chǎng)接受度提升、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的普及,碳納米管導(dǎo)電劑價(jià)格的持續(xù)下降有望加速碳納米管對(duì)炭黑的替代進(jìn)程。
2、動(dòng)力鋰電池對(duì)碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)品需求分析
(1)全球市場(chǎng)分析
隨著世界各國(guó)積極制定傳統(tǒng)燃油車(chē)時(shí)間表,全球各大車(chē)企也在紛紛發(fā)布新能源汽車(chē)發(fā)展戰(zhàn)略,去碳化、新能源汽車(chē)電動(dòng)化將成為全面共識(shí),未來(lái)幾年全球動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)規(guī)模也將保持高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)高速增長(zhǎng),將直接帶動(dòng)碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)品的需求量高速增長(zhǎng)。2018年全球動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)產(chǎn)值同比增長(zhǎng)21.2%,達(dá)8.8億元。預(yù)計(jì)到2023年,全球動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)產(chǎn)值將超45億元,未來(lái)五年復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)40.3%,增長(zhǎng)主要來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)需求及日韓動(dòng)力鋰電池企業(yè)加速對(duì)碳納米管導(dǎo)電漿料的導(dǎo)入。
(2)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析
隨著補(bǔ)貼新政的實(shí)施,對(duì)動(dòng)力鋰電池能量密度要求會(huì)越來(lái)越高,而傳統(tǒng)體系的動(dòng)力鋰電池能量密度瓶頸漸顯,新的動(dòng)力鋰電池體系則成為電池企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)。目前已經(jīng)突破能量密度瓶頸并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)路線為“高鎳正極+硅基負(fù)極”。由于高鎳三元正極材料及硅基負(fù)極材料的導(dǎo)電性能相對(duì)較差,為盡可能降低對(duì)動(dòng)力電池能量密度和循環(huán)壽命的影響,因此需要添加導(dǎo)電性更為優(yōu)異的碳納米管導(dǎo)電劑來(lái)提升導(dǎo)電性能及改善循環(huán)壽命,進(jìn)而加速對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)電劑的替代。2018年中國(guó)動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)產(chǎn)值同比增長(zhǎng)19.1%,達(dá)8.5億元。預(yù)計(jì)到2023年,中國(guó)動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)產(chǎn)值將超30億元,未來(lái)五年復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)32.0%。
3、碳納米管導(dǎo)電劑在鋰電池行業(yè)的應(yīng)用情況分析
海外市場(chǎng)方面,炭黑類(lèi)、導(dǎo)電石墨類(lèi)和VGCF等傳統(tǒng)導(dǎo)電劑在鋰電池中已經(jīng)應(yīng)用多年,技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,因此海外鋰電池生產(chǎn)企業(yè)依然使用傳統(tǒng)導(dǎo)電劑為主。近年來(lái),在取得中國(guó)鋰電池生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)可后,我國(guó)的碳納米管生產(chǎn)企業(yè)也在積極推進(jìn)碳納米管導(dǎo)電劑在海外市場(chǎng)的應(yīng)用。
在中國(guó)市場(chǎng),目前鋰電池使用碳納米管導(dǎo)電劑已經(jīng)成為市場(chǎng)認(rèn)可且主流的技術(shù)路線,被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池及中高端數(shù)碼電池領(lǐng)域。在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,2018年碳納米管導(dǎo)電劑的滲透率已達(dá)31.8%。
由于中國(guó)目前是世界上最大的鋰電池生產(chǎn)國(guó),因此從全球范圍來(lái)看,碳納米管導(dǎo)電劑的使用比例也已經(jīng)達(dá)到相對(duì)較高的水平。