導電劑具有工作電壓高、循環壽命長、自放電小、無記憶效應等突出特點,全球碳納米管生產規模並不大,少有企業碳納米管粉末生產規模超過千噸,以下是導電劑行業政策及環境分析。
導電劑行業分析指出,導電劑的性能很大程度上取決於材料的結構和其與活性物質接觸的方式,根據其結構不導電劑可分為傳統導電劑和新型導電劑,傳統導電劑包括導電炭黑和導電石墨等。新型導電劑包括碳納米管和石墨烯導電劑。
第五代,低密度薄壁顯示碳納米管,蓬鬆,易於分散。導電劑行業政策及環境指出,碳納米管層數在2-4層,比表面高450m2/g,碳納米管直徑在3-8納米,密度也低,約為0.01-0.02克/毫升,生產效率遠低於傳統碳納米管。
在第六代中,薄壁碳納米管技術與傳統碳納米管生產工藝兼容,與傳統流化床或移動床設備兼容,能生產高效、低成本的高導電碳納米管。產品堆棧密度為0.05-0.07克/毫升,催化劑比可調9-40倍。管道的平均直徑約為6.0-7.5nm,可形成多種規格。催化劑可簡單、高效批量生產,環保工藝。
導電劑作為電池的關鍵輔材,主要用於提高電池倍率性能、增加循環壽命,由於其不能增加能量密度,隨著技術創新電芯對其用量呈下降趨勢,一般占鋰電池成本5%左右,預計到2021年行業總規模將達到290億元。
新型導電劑憑藉優異的導電性能和更少的用量主要用於新能源汽車動力電池,碳納米管主要用於三元材料,是新型導電劑的主要發展方向,石墨烯導電劑由於性能問題只能混參使用,新型電導劑市場在電導劑市場滲透率為31.2%。
導電劑行業政策及環境指出,鋰電池常用的導電劑主要包括炭黑類、導電石墨類、VGCF(氣相生長碳纖維)、碳納米管(CNT)以及石墨烯,其中,炭黑類、導電石墨類屬於傳統的導電劑,碳納米管和石墨烯屬於新型導電極材料。
2020年2月,我國工信部、國家發改委、科技部、財政部四部委聯合發布《促進汽車動力電池產業發展行動方案》指出:到2025年,新型鋰離子動力電池單體比能量超過300wh/kg;系統比能量力爭達到260wh/kg、成本降至1元/wh以下。
目前,鋰電池正負極材料體系的能量密度面臨一定瓶頸,各鋰電池企業在研發正負極新材料體系的同時,均開始探索通過其他材料提升鋰電池能量密度。碳納米管憑藉其較高長徑比的特性,相較於炭黑、石墨能夠進一步提高鋰電池的倍率性能,並可以通過更少的添加量來提升正極活性物質含量,從而提升鋰電池能量密度,以上便是導電劑行業政策及環境分析所有內容了。