一、碳纳米管行业概述
碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)又名巴基管,是一种具有优良光、电、热、磁和力学性能的材料。最早是由日本电子公司的饭岛澄男博士发现,从1991年发现碳纳米管以来,研究人员就不断的发明和改进新的制备技术。就目前而言,碳纳米管的制备方法主要由石墨电弧法、激光蒸发法和化学气相沉积法(CVD)这三种构成。
材料性质决定了产品用途。与“导电导热”“力学性能”“润滑防腐”对应的,碳纳米管被作为导电剂、增强材料、导热剂在产业界具有广阔的运用场景,形成了较为广阔的市场。由于受相关行业规模的限制,目前碳纳米管最大的应用场景是作为导电剂。
导电剂是为了保证电极具有良好的充放电性能,在极片制作时通常加入一定量的导电物质,在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用,以减小电极的接触电阻加速电子的移动速率,同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率,从而提高电极的充放电效率。
各类导电剂优缺点介绍
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国碳纳米管(CNT)市场供需格局及未来发展趋势报告》
二、碳纳米管行业现状
导电剂下游需求行业中,动力电池出货量随着电动车行业发展快速增长,我国动力电池出货量从2014年的6GWh增长至2018年的65GWh;由于数码电池发展较为成熟,出货量较为稳定。
2014-2018年中国动力电池和数码电池装机量统计
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由于碳纳米管出色的性能优势,其在动力电池和数码电池导电剂中的比重正在逐渐提高,在动力电池导电剂中的比重从2014年的13.6%提升到2018年的31.8%;在数码电池导电剂中的比重从2014年的11.5%提高到18%。
2014-2020年中国动力锂电池用导电剂渗透率分布
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2014-20120年中国数码电池用导电剂渗透率分布
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随着国内技术的不断提高,导电剂国产率也在逐渐增长,2018年我国导电剂国产化率达到31%。
2014-2018年中国锂电池导电剂国产化率
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随着国内电池出货量的快速增长,碳纳米管比重以及导电剂国产化率的不断提高,我国碳纳米管产值增长迅猛,从2014年的3.13亿元增长至2018年的10.93亿元,复合增速为36.7%。
2014-2018年中国碳纳米管浆料产值统计
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三、碳纳米管行业竞争格局
由于碳纳米管制造技术壁垒非常高,导致行业竞争集中度较高,以出货量来看,天奈科技、三顺纳米、集越纳米和青岛吴鑫四家企业占据了82%的市场份额,其中天奈科技以30%的市场份额排名第一。
2018年中国碳纳米管浆料市场竞争格局
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四、碳纳米管行业发展趋势
1、价格下降
随着新能源汽车补贴政策逐渐退坡,车厂将成本向上游传递,近年来动力电池及动力电池各大材料都面临了产品价格大幅下降,盈利情况恶化的情况。动力电池方面磷酸铁锂电池和三元(NCM)电池都由2014年的2.8-3元/Wh下降至2019年初1.2元/Wh左右。与碳纳米管类似,同样具有高技术壁垒,盈利性较好的隔膜价格同样也是经历了较大的下滑。湿法隔膜的价格从2014年初接近6元/平下降至2019年1-2元/平左右。碳纳米管行业目前仍处于盈利性较好的阶段,随着技术不断成熟,价格未来有下降的趋势。
2、行业潜在市场巨大
碳纳米管具有导电性能优越,添加量小,提升压实密度等优点,随着技术逐渐成熟,成本逐渐可控。综合性能、成本和制造难度考虑,碳纳米管逐渐成为产业界的首选,替代炭黑的趋势非常明显。2018年炭黑仍占据动力电池导电剂50%的比例,数码电池导电剂68.9%的比例,碳纳米管潜在市场巨大。