高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2017年中國鋰電池產(chǎn)量達到80.5GWh,同比增長27%。
主要原因包括:
1)政策推動下新能源汽車快速發(fā)展,帶動動力鋰電池出貨量實現(xiàn)44%的增長;
2)國產(chǎn)智能手機等3C數(shù)碼設(shè)備增長,推動數(shù)碼鋰電池產(chǎn)量增長10個百分點;
3)儲能鋰電池產(chǎn)量較小,僅3.5GWh,但增速達到13%,儲能市場處于孕育期,預(yù)計儲能市場爆發(fā)后會給鋰電池需求帶來新的增長點。
鋰電池產(chǎn)量快速增長帶動產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)發(fā)展,除正極材料、負極材料、電解液和隔膜四大材料以外,鋰電池導(dǎo)電劑作為重要的輔助材料之一,其產(chǎn)品品質(zhì)的更新?lián)Q代和需求量也節(jié)節(jié)攀升。
一、新型導(dǎo)電劑產(chǎn)量飆升,占比突破35%
GGII數(shù)據(jù)顯示,2017年國內(nèi)鋰電池導(dǎo)電劑銷量3300噸(粉體),同比增長12%,導(dǎo)電劑需求量增長主要來自于快速增長的鋰電池需求,特別是動力鋰電池對導(dǎo)電劑的需求。
導(dǎo)電劑銷量增速低于鋰電池產(chǎn)量,主要原因:
1)新興導(dǎo)電劑占比上升,其固體添加量明顯低于傳統(tǒng)添加劑。GGII數(shù)據(jù)顯示,2017年碳納米管導(dǎo)電劑需求量1160噸,同比增長51.7%,占市場比例達35.5%,比2016年上漲10個百分點;
2)傳統(tǒng)導(dǎo)電劑在更新?lián)Q代,往低添加量方向發(fā)展。
表格 1 2017年各種鋰電池導(dǎo)電劑市場占比
數(shù)據(jù)來源:高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII),2018年2月
二、價格持續(xù)下行、性能優(yōu)勢明顯是新型導(dǎo)電劑放量的直接推動力
在新能源汽車補貼退坡和動力電池價格下滑的大趨勢下,鋰電池用導(dǎo)電劑價格同樣呈下滑趨勢。傳統(tǒng)導(dǎo)電劑產(chǎn)品成熟,上游煤焦油價格回漲都,但導(dǎo)電炭黑價格繼續(xù)下滑趨勢,GGII數(shù)據(jù)顯示,2017年導(dǎo)電炭黑粉體的價格在4.3~4.5萬元/噸。
表格 2 2013-2017年傳統(tǒng)導(dǎo)電劑(粉體)價格走勢(萬元/噸)
數(shù)據(jù)來源:高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII),2018年1月
之前,新型導(dǎo)電劑過高的成本和技術(shù)問題是其阻礙其在下游批量應(yīng)用的主要障礙,隨著碳納米管等新材料技術(shù)的成熟和穩(wěn)定產(chǎn)出,再加上復(fù)合漿料等措施減少添加量,降低成本,新型導(dǎo)電劑價格不斷下滑。目前碳納米管導(dǎo)電漿料和石墨烯導(dǎo)電漿料已經(jīng)下降至3.5~4.5萬元/噸,價格不斷下降加快了新型導(dǎo)電劑的推廣應(yīng)用。
表格 3 2013-2017年新型導(dǎo)電劑(漿料)價格走勢(萬元/噸)
數(shù)據(jù)來源:高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII),2018年1月
三、傳統(tǒng)導(dǎo)電劑高度依賴進口,而新型導(dǎo)電劑以國產(chǎn)為主
目前國內(nèi)炭黑市場以生產(chǎn)低端產(chǎn)品為主,滿足不了高端市場需求,高端導(dǎo)電炭黑市場仍然依賴進口,鋰電池用炭黑導(dǎo)電劑超過九成來自國外企業(yè),主要產(chǎn)品來自于日本獅王和特密高等在國內(nèi)的代理公司。
與傳統(tǒng)導(dǎo)電劑高度依賴進口態(tài)勢大不相同,國內(nèi)新型導(dǎo)電劑需求量增加主要由國內(nèi)企業(yè)供應(yīng),國內(nèi)碳納米管導(dǎo)電劑企業(yè)包括江蘇天奈、三順納米、德方納米、集越納米等,其中江蘇天奈的產(chǎn)品已經(jīng)進入CATL、ATL、比亞迪等鋰電企業(yè)供應(yīng)鏈,三順納米的產(chǎn)品已進入SDI、卓能等企業(yè)供應(yīng)鏈,國內(nèi)前三名碳納米管導(dǎo)電企業(yè)的市場占比超過60%,當前集中度較高。
石墨烯導(dǎo)電劑應(yīng)用速度較慢,能夠進入鋰電池企業(yè)供應(yīng)商的企業(yè)數(shù)量不多,國內(nèi)當前主要石墨烯導(dǎo)電劑企業(yè)包括青島昊鑫、東莞鴻納和江蘇天奈等,石墨烯導(dǎo)電劑主要用于磷酸鐵鋰電池體系。
四、預(yù)計到2022年導(dǎo)電劑需求量達7600噸,新型導(dǎo)電劑占比接近70%
鋰電池產(chǎn)量增長帶動導(dǎo)電劑產(chǎn)品需求量增加,GGII預(yù)計到2022年鋰電池用導(dǎo)電劑需求量將達到7600噸,是2017年的2.3倍。其中,新型導(dǎo)電劑市場占比將進一步擴大,到2022年將接近70%。新型導(dǎo)電劑材料,特別是碳納米管導(dǎo)電劑將成為主要的發(fā)展方向,并逐步替代傳統(tǒng)導(dǎo)電劑。
表格 4 2014-2022年導(dǎo)電劑國內(nèi)導(dǎo)電劑需求量預(yù)測(噸)
數(shù)據(jù)來源:高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)
新型導(dǎo)電劑碳納米管和石墨烯在正極漿料中添加比例為0.5%~1.5%,而傳統(tǒng)炭黑導(dǎo)電劑在3%左右,更少的添加量符合鋰電池、特別是動力鋰電池對更高的能量密度的要求,這成為碳納米管導(dǎo)電劑應(yīng)用不斷增加的主要原因。
為更好的提高導(dǎo)電劑理化性能和提高鋰電池的性能,目前導(dǎo)電劑主要有四個發(fā)展趨勢:
1)提高分散性,碳納米管溶解度低,而且有很大的范德華力,加上巨大的比表面積和長徑比,使其極易形成團聚或纏繞。因此分散性是目前碳納米管生產(chǎn)的主要問題;
2)與高導(dǎo)電性的碳納米管、石墨烯等新型材料復(fù)合, 以降低導(dǎo)電劑添加比例,并提高導(dǎo)電性能;
3)提高導(dǎo)電劑比表面積和電解液吸附能力, 進一步提高極片的離子電導(dǎo)率;
4)繼續(xù)降低成本。
整體來看,在動力電池對能量密度的要求越來越高,產(chǎn)品逐漸向三元高鎳及硅碳負極等方向發(fā)展,其對新材料新技術(shù)的導(dǎo)電劑需求強烈,碳納米管、石墨烯等新型導(dǎo)電劑的應(yīng)用加速。但碳納米管和石墨烯等導(dǎo)電劑仍存在分散性差等技術(shù)問題,以及仍然偏高的價格,相對而言,碳納米管導(dǎo)電劑應(yīng)用速度更快。
原標題:新型導(dǎo)電劑占比超過35%,國內(nèi)鋰電池導(dǎo)電劑將逐漸擺脫高度進口依賴