中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著國(guó)內(nèi)碳納米管企業(yè)IPO數(shù)量的增多以及提速，這一細(xì)分鋰電池材料領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。
碳納米管企業(yè)快速I(mǎi)PO的背景是，2015年以來(lái)，動(dòng)力電池市場(chǎng)的規(guī)?；枨蟊l(fā)。經(jīng)過(guò)3年多的發(fā)展，安全保證前提下，動(dòng)力電池企業(yè)又掀起一場(chǎng)高能量密度的攻堅(jiān)競(jìng)逐戰(zhàn)，導(dǎo)入新型鋰電材料是當(dāng)前電池企業(yè)的首選。
作為鋰電池輔材，導(dǎo)電劑也正在從傳統(tǒng)炭黑等材料向碳納米管等新型材料轉(zhuǎn)化。國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力電池企業(yè)比亞迪、寧德時(shí)代、國(guó)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(dǎo)電劑。
具體來(lái)看，數(shù)碼和動(dòng)力市場(chǎng)，鋰電池企業(yè)在選用碳納米管導(dǎo)電劑類(lèi)別上會(huì)有一些差異。目前，除了低端鋰電市場(chǎng)還在使用傳統(tǒng)炭黑，中高端數(shù)碼鋰電池企業(yè)超過(guò)90%都在使用碳納米管，比如比亞迪、比克、力神、卓能等數(shù)碼巨頭。
動(dòng)力電池方面，各家電池企業(yè)的材料體系不同，會(huì)根據(jù)導(dǎo)電劑的形態(tài)、顆粒大小、比表面積、導(dǎo)電性能的不同而進(jìn)行分別配套。比如三元系和錳系材料更偏愛(ài)純碳納米管，以多壁碳納米管為主；磷酸鐵鋰系更中意復(fù)合碳納米管（多為摻類(lèi)石墨烯）。
根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017年國(guó)內(nèi)碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)量達(dá)到2.89萬(wàn)噸，其中動(dòng)力電池應(yīng)用端產(chǎn)量最大，占比接近60%。預(yù)計(jì)2018年碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)量將超過(guò)4萬(wàn)噸。
動(dòng)力電池市場(chǎng)需求快速爆發(fā)，電池企業(yè)對(duì)碳納米管的性能要求也隨之提升。國(guó)內(nèi)提前在技術(shù)方面卡位的碳納米管企業(yè)獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)排名前列的碳納米管企業(yè)如天奈科技、德方納米均在積極IPO，已經(jīng)進(jìn)入國(guó)內(nèi)排名前十動(dòng)力電池企業(yè)供應(yīng)鏈。
從技術(shù)角度來(lái)看，導(dǎo)電劑能夠提升鋰電池導(dǎo)電性，但并非添加得越多越好。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)電炭黑含量增加到3%時(shí)，鋰電池首次充放電效率達(dá)到最高；當(dāng)增加到4%和5%，首次充放電效率都在降低。
一般而言，導(dǎo)電劑添加量為正極或負(fù)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(dǎo)電劑的添加量可降低至0.5%~1%左右，提升正極活性物質(zhì)填充量，有助于提升鋰離子電池能量密度。
相比傳統(tǒng)炭黑，碳納米管添加量約在0.5%-1.5%，就能夠達(dá)到導(dǎo)電性增強(qiáng)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(dòng)力電池企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)替代傳統(tǒng)導(dǎo)電劑的最主要原因。
長(zhǎng)期以來(lái)，碳納米管導(dǎo)入動(dòng)力電池市場(chǎng)的主要影響因素在分散的技術(shù)瓶頸和單價(jià)成本問(wèn)題。
導(dǎo)電性能特別好的導(dǎo)電劑基本上都是顆粒特別細(xì)小、比表面積特別大，容易團(tuán)聚，對(duì)分散的要求都比較高，如果分散沒(méi)處理好，導(dǎo)電性能再?gòu)?qiáng)的導(dǎo)電劑在鋰電池的應(yīng)用中也不會(huì)體現(xiàn)出特別優(yōu)良的效果。
其中，碳納米管比表面積較大，容易形成團(tuán)聚，很難均勻分散在電極材料中，需要將碳納米管借助合適的分散溶劑進(jìn)行均勻的預(yù)分散，制成導(dǎo)電漿料，方可用于鋰電池電極材料中。近幾年，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)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企業(yè)已經(jīng)可較好解決碳納米管分散問(wèn)題。
價(jià)格方面，相比前兩年，碳納米管雖然沒(méi)有比較優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格下滑幅度超過(guò)50%，目前根據(jù)各家生產(chǎn)工藝、原材料補(bǔ)貼，粗管碳納米管導(dǎo)電漿料每噸市場(chǎng)單價(jià)不超過(guò)5萬(wàn)元，這也推動(dòng)了其替代傳統(tǒng)炭黑在動(dòng)力市場(chǎng)的應(yīng)用。
以下是國(guó)內(nèi)排名前列的5家碳納米管企業(yè)概要：
天奈科技：全球最大的碳納米管生產(chǎn)基地
天奈科技持有納米碳管制備的國(guó)際專(zhuān)利，現(xiàn)建有年產(chǎn)量達(dá)1000噸碳納米管及10000噸導(dǎo)電漿料生產(chǎn)線，是全球最大的碳納米管生產(chǎn)基地。
天奈科技費(fèi)時(shí)一年開(kāi)發(fā)碳納米管與石墨烯復(fù)合導(dǎo)電劑，克服了石墨烯制造不易與碳納米管分散困難問(wèn)題，成功將兩者結(jié)合，這比原有傳統(tǒng)炭黑導(dǎo)電性提高4倍，提升電池容量同時(shí)，電池放電倍率提升16%，大幅改善鋰電池充放電速度緩慢問(wèn)題，有效延長(zhǎng)電池壽命。
此外，天奈科技開(kāi)發(fā)的獨(dú)特催化生長(zhǎng)工藝，能夠以連續(xù)制造方式生產(chǎn)碳納米管，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)至噸級(jí)產(chǎn)能水平。該專(zhuān)利技術(shù)超過(guò)許多傳統(tǒng)工藝，可以在批量生產(chǎn)過(guò)程中以高產(chǎn)率制造碳納米管而無(wú)過(guò)多限制。隨著在規(guī)?；瘜W(xué)反應(yīng)器中的連續(xù)碳納米管生產(chǎn)，天奈科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)提供高產(chǎn)能并保持質(zhì)量一致性的產(chǎn)品。
三順納米：新增年產(chǎn)能10000噸
三順納米碳納米管復(fù)合導(dǎo)電劑的性能與質(zhì)量已得到三星SDI認(rèn)可，自2013年開(kāi)始批量出口海外，最終應(yīng)用于三星SDI生產(chǎn)的3C電池當(dāng)中。
三順納米的碳納米管復(fù)合導(dǎo)電劑由碳納米管純粉與高導(dǎo)電炭黑混合制備而成，其能夠在
活性物質(zhì)之間同時(shí)形成點(diǎn)接觸式和線接觸式的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有效降低鋰離子電池內(nèi)阻，提升電池充放電性能；同時(shí)，碳納米管復(fù)合導(dǎo)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(chǎn)能10000噸碳納米管導(dǎo)電漿料”項(xiàng)目。
德方納米：獨(dú)創(chuàng)超聲分散技術(shù)解決碳納米管分散難題
德方納米于2008年開(kāi)始將納米化技術(shù)應(yīng)用于制備鋰電池材料，研發(fā)的“鋰離子二次電池用碳納米管導(dǎo)電液的制備方法”，使用超聲分散技術(shù)，將碳納米管團(tuán)聚打開(kāi)，得到均勻分散的碳納米管導(dǎo)電液，解決了碳納米管分散的問(wèn)題。
德方納米主要采用化學(xué)氣相沉積法，可實(shí)現(xiàn)多種碳納米管的批量生產(chǎn)。其中，多壁碳納米管是公司主要生產(chǎn)和銷(xiāo)售的產(chǎn)品，其具有金屬性碳納米管含量高、直徑長(zhǎng)短可控、導(dǎo)電性好、可分散性良好等特性，應(yīng)用于鋰離子電池后可有效的提高電池的循環(huán)壽命和大倍率充放電性能。
集越納米:目前市場(chǎng)90%集中在高端數(shù)碼領(lǐng)域
集越納米擁有自主研發(fā)的用CVD法制備的碳納米管技術(shù)及純化技術(shù)，擁有兩個(gè)生產(chǎn)基地、7個(gè)系列產(chǎn)品。集越納米總經(jīng)理張權(quán)曾對(duì)高工鋰電表示，公司去年碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量在4000噸左右，當(dāng)前月出貨量達(dá)到500噸左右，今年目標(biāo)出貨6500噸。
“公司目前市場(chǎng)90%集中在高端數(shù)碼領(lǐng)域，但未來(lái)動(dòng)力電池領(lǐng)域的市場(chǎng)占比會(huì)持續(xù)提升。”張權(quán)表示，集越納米目前正在擴(kuò)充產(chǎn)能，現(xiàn)有產(chǎn)能750噸/月左右，年底產(chǎn)能將達(dá)到1000噸/月。
青島昊鑫：預(yù)計(jì)2018全年碳納米管銷(xiāo)量3000噸
青島昊鑫主營(yíng)石墨烯和碳納米管兩大導(dǎo)電劑，現(xiàn)有年產(chǎn)能10000噸。目前，該公司碳納米管導(dǎo)電劑銷(xiāo)售量相對(duì)穩(wěn)定，根據(jù)道氏技術(shù)收購(gòu)預(yù)案披露，預(yù)計(jì)2018年青島昊鑫全年碳納米管導(dǎo)電劑銷(xiāo)售量為3000噸。
青島昊鑫開(kāi)發(fā)的高導(dǎo)電性碳納米管導(dǎo)電漿料應(yīng)用于鋰離子電池三元正極材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，少量添加可以顯著降低極片內(nèi)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(shè)備，顯著提高分散效率。
