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新型导电剂占比超过35% 国内锂电池导电剂将逐渐摆脱高度进口依赖

北极星储能网  来源:新产业智库    2018/4/8 11:26:35  我要投稿  

北极星储能网讯: 高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2017年中国锂电池产量达到80.5GWh,同比增长27%。

主要原因包括:

1)政策推动下新能源汽车快速发展,带动动力锂电池出货量实现44%的增长;

2)国产智能手机等3C数码设备增长,推动数码锂电池产量增长10个百分点;

3)储能锂电池产量较小,仅3.5GWh,但增速达到13%,储能市场处于孕育期,预计储能市场爆发后会给锂电池需求带来新的增长点。

锂电池产量快速增长带动产业链上游行业发展,除正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大材料以外,锂电池导电剂作为重要的辅助材料之一,其产品品质的更新换代和需求量也节节攀升。

一、新型导电剂产量飙升,占比突破35%

GGII数据显示,2017年国内锂电池导电剂销量3300吨(粉体),同比增长12%,导电剂需求量增长主要来自于快速增长的锂电池需求,特别是动力锂电池对导电剂的需求。

导电剂销量增速低于锂电池产量,主要原因:

1)新兴导电剂占比上升,其固体添加量明显低于传统添加剂。GGII数据显示,2017年碳纳米管导电剂需求量1160吨,同比增长51.7%,占市场比例达35.5%,比2016年上涨10个百分点;

2)传统导电剂在更新换代,往低添加量方向发展。

表格 1 2017年各种锂电池导电剂市场占比


数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2018年2月

二、价格持续下行、性能优势明显是新型导电剂放量的直接推动力

在新能源汽车补贴退坡和动力电池价格下滑的大趋势下,锂电池用导电剂价格同样呈下滑趋势。传统导电剂产品成熟,上游煤焦油价格回涨都,但导电炭黑价格继续下滑趋势,GGII数据显示,2017年导电炭黑粉体的价格在4.3~4.5万元/吨。

表格 2 2013-2017年传统导电剂(粉体)价格走势(万元/吨)


数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2018年1月

之前,新型导电剂过高的成本和技术问题是其阻碍其在下游批量应用的主要障碍,随着碳纳米管等新材料技术的成熟和稳定产出,再加上复合浆料等措施减少添加量,降低成本,新型导电剂价格不断下滑。目前碳纳米管导电浆料和石墨烯导电浆料已经下降至3.5~4.5万元/吨,价格不断下降加快了新型导电剂的推广应用。

表格 3 2013-2017年新型导电剂(浆料)价格走势(万元/吨)


数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2018年1月

三、传统导电剂高度依赖进口,而新型导电剂以国产为主

目前国内炭黑市场以生产低端产品为主,满足不了高端市场需求,高端导电炭黑市场仍然依赖进口,锂电池用炭黑导电剂超过九成来自国外企业,主要产品来自于日本狮王和特密高等在国内的代理公司。

与传统导电剂高度依赖进口态势大不相同,国内新型导电剂需求量增加主要由国内企业供应,国内碳纳米管导电剂企业包括江苏天奈、三顺纳米、德方纳米、集越纳米等,其中江苏天奈的产品已经进入CATL、ATL、比亚迪等锂电企业供应链,三顺纳米的产品已进入SDI、卓能等企业供应链,国内前三名碳纳米管导电企业的市场占比超过60%,当前集中度较高。

石墨烯导电剂应用速度较慢,能够进入锂电池企业供应商的企业数量不多,国内当前主要石墨烯导电剂企业包括青岛昊鑫、东莞鸿纳和江苏天奈等,石墨烯导电剂主要用于磷酸铁锂电池体系。

四、预计到2022年导电剂需求量达7600吨,新型导电剂占比接近70%

锂电池产量增长带动导电剂产品需求量增加,GGII预计到2022年锂电池用导电剂需求量将达到7600吨,是2017年的2.3倍。其中,新型导电剂市场占比将进一步扩大,到2022年将接近70%。新型导电剂材料,特别是碳纳米管导电剂将成为主要的发展方向,并逐步替代传统导电剂。

表格 4 2014-2022年导电剂国内导电剂需求量预测(吨)


数据来源:高工产研锂电研究所(GGII)

新型导电剂碳纳米管和石墨烯在正极浆料中添加比例为0.5%~1.5%,而传统炭黑导电剂在3%左右,更少的添加量符合锂电池、特别是动力锂电池对更高的能量密度的要求,这成为碳纳米管导电剂应用不断增加的主要原因。

为更好的提高导电剂理化性能和提高锂电池的性能,目前导电剂主要有四个发展趋势:

1)提高分散性,碳纳米管溶解度低,而且有很大的范德华力,加上巨大的比表面积和长径比,使其极易形成团聚或缠绕。因此分散性是目前碳纳米管生产的主要问题;

2)与高导电性的碳纳米管、石墨烯等新型材料复合, 以降低导电剂添加比例,并提高导电性能;

3)提高导电剂比表面积和电解液吸附能力, 进一步提高极片的离子电导率;

4)继续降低成本。

整体来看,在动力电池对能量密度的要求越来越高,产品逐渐向三元高镍及硅碳负极等方向发展,其对新材料新技术的导电剂需求强烈,碳纳米管、石墨烯等新型导电剂的应用加速。但碳纳米管和石墨烯等导电剂仍存在分散性差等技术问题,以及仍然偏高的价格,相对而言,碳纳米管导电剂应用速度更快。

原标题:新型导电剂占比超过35%,国内锂电池导电剂将逐渐摆脱高度进口依赖

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