鉅大LARGE | 點擊量：4200次 | 2022年07月05日
碳納米管加快替代傳統導電劑 解碼排名靠前的5家公司
隨著國內碳納米管公司IPO數量的增多以及提速，這一細分鋰電池材料領域的競爭也越來越激烈。
碳納米管公司快速IPO的背景是，2015年以來，動力鋰電池市場的規模化需求爆發。經過3年多的發展，安全保證前提下，動力鋰電池公司又掀起一場高能量密度的攻堅競逐戰，導入新型鋰電材料是當前電池公司的首選。
作為鋰電池輔材，導電劑也正在從傳統炭黑等材料向碳納米管等新型材料轉化。國內主流動力鋰電池公司比亞迪、CATL、國軒高科、億緯鋰能、比克、力神、中航鋰電等都在使用碳納米管導電劑。
具體來看，數碼和動力市場，鋰電池公司在選用碳納米管導電劑類別上會有一些差異。目前，除了低端鋰電市場還在使用傳統炭黑，中高端數碼鋰電池公司超過90%都在使用碳納米管，比如比亞迪、比克、力神、卓能等數碼巨頭。
動力鋰電池方面，各家電池公司的材料體系不同，會根據導電劑的形態、顆粒大小、比表面積、導電性能的不同而進行分別配套。比如三元系和錳系材料更偏愛純碳納米管，以多壁碳納米管為主；磷酸鐵鋰系更中意復合碳納米管（多為摻類石墨烯）。
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根據高工產研鋰電研究所（GGII）統計數據，2017年國內碳納米管導電漿料產量達到2.89萬噸，其中動力鋰電池應用端產量最大，占比接近60%。預計2018年碳納米管導電漿料產量將超過4萬噸。
動力鋰電池市場需求快速爆發，電池公司對碳納米管的性能要求也隨之提升。國內提前在技術方面卡位的碳納米管公司獲得先發優勢。目前，國內排名前列的碳納米管公司如天奈科技、德方納米均在積極IPO，已經進入國內排名前十動力鋰電池公司供應鏈。
從技術角度來看，導電劑能夠提升鋰電池導電性，但并非添加得越多越好。根據試驗結果，導電炭黑含量新增到3%時，鋰電池首次充放電效率達到最高；當新增到4%和5%，首次充放電效率都在降低。
一般而言，導電劑添加量為正極或負極重量的1%-3%。炭黑在正極材料中的添加量通常為3%左右為宜，而碳納米管、石墨烯等新型導電劑的添加量可降低至0.5%~1%左右，提升正極活性物質填充量，有助于提升鋰電池能量密度。
相比傳統炭黑，碳納米管添加量約在0.5%-1.5%，就能夠達到導電性增強效果，比炭黑減少將近一半用量。添加量少但效果卻更好，這正是動力鋰電池公司逐步實現替代傳統導電劑的最重要原因。
長期以來，碳納米管導入動力鋰電池市場的重要影響因素在分散的技術瓶頸和單價成本問題。
導電性能特別好的導電劑基本上都是顆粒特別細小、比表面積特別大，容易團聚，對分散的要求都比較高，假如分散沒處理好，導電性能再強的導電劑在鋰電池的應用中也不會體現出特別優良的效果。
其中，碳納米管比表面積較大，容易形成團聚，很難均勻分散在電極材料中，要將碳納米管借助合適的分散溶劑進行均勻的預分散，制成導電漿料，方可用于鋰電池電極材料中。近幾年，隨著國內對碳納米管研究的不斷深入，天奈科技、三順納米、德方納米、集越納米、青島昊鑫等主流碳納米管公司已經可較好解決碳納米管分散問題。
價格方面，相比前兩年，碳納米管雖然沒有比較優勢，但價格下降幅度超過50%，目前根據各家生產工藝、原材料補貼，粗管碳納米管導電漿料每噸市場單價不超過5萬元，這也推動了其替代傳統炭黑在動力市場的應用。
以下是國內排名前列的5家碳納米管公司概要：
天奈科技：全球最大的碳納米管生產基地
天奈科技持有納米碳管制備的國際專利，現建有年產量達1000噸碳納米管及10000噸導電漿料生產線，是全球最大的碳納米管生產基地。
天奈科技費時一年開發碳納米管和石墨烯復合導電劑，克服了石墨烯制造不易和碳納米管分散困難問題，成功將兩者結合，這比原有傳統炭黑導電性提高4倍，提升電池容量同時，電池放電倍率提升16%，大幅改善鋰電池充放電速度緩慢問題，有效延長電池壽命。
此外，天奈科技開發的獨特催化生長工藝，能夠以持續制造方式生產碳納米管，實現大規模生產至噸級產量水平。該專利技術超過許多傳統工藝，可以在批量生產過程中以高產率制造碳納米管而無過多限制。隨著在規模化學反應器中的持續碳納米管生產，天奈科技已經實現供應高產量并保持質量一致性的產品。
三順納米：新增年產量10000噸
三順納米碳納米管復合導電劑的性能和質量已得到三星SDI認可，自2013年開始批量出口海外，最終應用于三星SDI生產的3C電池當中。
三順納米的碳納米管復合導電劑由碳納米管純粉和高導電炭黑混合制備而成，其能夠在
活性物質之間同時形成點接觸式和線接觸式的導電網絡，有效降低鋰電池內阻，提升電池充放電性能；同時，碳納米管復合導電劑較碳納米管粉體分散性能更好，使用更為便捷。
目前，三順納米正在積極投建"新增年產量10000噸碳納米管導電漿料"項目。
德方納米：獨創超聲分散技術解決碳納米管分散難題
德方納米于2008年開始將納米化技術應用于制備鋰電池材料，研發的"鋰離子二次電池用碳納米管導電液的制備方法"，使用超聲分散技術，將碳納米管團聚打開，得到均勻分散的碳納米管導電液，解決了碳納米管分散的問題。
德方納米重要采用化學氣相沉積法，可實現多種碳納米管的批量生產。其中，多壁碳納米管是公司重要生產和銷售的產品，其具有金屬性碳納米管含量高、直徑長短可控、導電性好、可分散性良好等特性，應用于鋰電池后可有效的提高電池的循環壽命和大倍率充放電性能。
集越納米:目前市場90%集中在高端數碼領域
集越納米擁有自主研發的用CVD法制備的碳納米管技術及純化技術，擁有兩個生產基地、7個系列產品。集越納米總經理張權曾對高工鋰電表示，公司去年碳納米管導電漿料出貨量在4000噸左右，當前月出貨量達到500噸左右，今年目標出貨6500噸。
"公司目前市場90%集中在高端數碼領域，但未來動力鋰電池領域的市場占比會持續提升。"張權表示，集越納米目前正在擴充產量，現有產量750噸/月左右，年底產量將達到1000噸/月。
青島昊鑫：預計2018全年碳納米管銷量3000噸
青島昊鑫主營石墨烯和碳納米管兩大導電劑，現有年產量10000噸。目前，該公司碳納米管導電劑銷售量相對穩定，根據道氏技術收購預案披露，預計2018年青島昊鑫全年碳納米管導電劑銷售量為3000噸。
青島昊鑫開發的高導電性碳納米管導電漿料應用于鋰電池三元正極材料，具有優異的導電性能，少量添加可以顯著降低極片內阻，提高電池比容量以及倍率性能。青島昊鑫采用新型高效分散設備，顯著提高分散效率。
