2018年中國(guó)不同導(dǎo)電劑、導(dǎo)電劑市場(chǎng)、應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)展趨勢(shì)：新型電池材料-碳納米管[圖]

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    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一般為3%左右，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，達(dá)到同樣的導(dǎo)電效果，碳納米管的用量?jī)H為炭黑的1/6~1/2。2018年傳統(tǒng)炭黑導(dǎo)電劑（SP）為5.0-6.5萬(wàn)元/噸，而碳納米管導(dǎo)電劑價(jià)格為45-55萬(wàn)元/噸，單價(jià)為炭黑單價(jià)的10倍。但由于摻雜量較小，落實(shí)到單位成本，碳納米管僅是炭黑單位成本的1.7-5倍。由于導(dǎo)電劑成本在鋰電池中占比較小，犧牲部分小成本而獲得材料克容量增大、循環(huán)性能更好等優(yōu)勢(shì)成為下游鋰電池廠商的權(quán)衡考慮。

    不同導(dǎo)電劑的價(jià)格對(duì)比

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    2018年由于技術(shù)升級(jí)，高端產(chǎn)品迭代，價(jià)格與17年基本持平。由于我國(guó)對(duì)于碳納米管導(dǎo)電劑的運(yùn)用十分廣泛，導(dǎo)電劑行業(yè)整體的國(guó)產(chǎn)化率已由2014年13%上升至2018年31%。國(guó)產(chǎn)化材料具有的成本優(yōu)勢(shì)有望助力國(guó)內(nèi)碳納米管的價(jià)格進(jìn)一步下降，競(jìng)爭(zhēng)力獲得提升。

    2014-2018年中國(guó)鋰電池導(dǎo)電劑國(guó)產(chǎn)化率

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    炭黑是黑色粉末狀物質(zhì)，由含碳物質(zhì)（主要為煤焦油）在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒生成。按照用途炭黑可分為橡膠用炭黑、色素用炭黑、導(dǎo)電炭黑和專用炭黑，其中橡膠用炭黑又可分為輪胎用炭黑和其他橡膠用炭黑。橡膠用炭黑用量約占總用量的90%，而導(dǎo)電炭黑則在其中占比不足5%。因此炭黑的價(jià)格主要受到下游橡膠行業(yè)的需求和上游煤焦油價(jià)格的影響，短期內(nèi)降價(jià)幅度不大。因此隨著碳納米管的技術(shù)成熟，與替代品中的價(jià)差縮小使得碳納米管逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

    碳納米管具有導(dǎo)電性能優(yōu)越，添加量小，提升壓實(shí)密度等優(yōu)點(diǎn)，隨著技術(shù)逐漸成熟，成本逐漸可控。2018年全球碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)出貨量為3.44萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)25.9%，國(guó)內(nèi)2018年碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)出貨量為3.25萬(wàn)噸（含CNT/石墨烯復(fù)合漿料，純碳納米管導(dǎo)電漿料2018年出貨量2.85萬(wàn)噸），同比增長(zhǎng)26.3%。導(dǎo)電劑中碳納米管占比由2014年的14%快速上升至2018年的32%。

    2014-2018年全球碳納米管導(dǎo)電漿料出貨量

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    2014-2018年導(dǎo)電劑中碳納米管占比

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    二、導(dǎo)電劑市場(chǎng)

    世界主要國(guó)家均在大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，并限制燃油車的銷售。世界各國(guó)各地均提出了燃油車停售時(shí)間表，歐洲國(guó)家如荷蘭、挪威最為嚴(yán)格，禁售時(shí)間為2025年，距今只剩5年半時(shí)間，挪威作為電動(dòng)汽車先驅(qū)國(guó)家更是將非電動(dòng)汽車全部禁售。

    2018年，全球動(dòng)力電池出貨量為107GWh，同比增長(zhǎng)55.1%。其中，我國(guó)動(dòng)力電池出貨量達(dá)65GWh，同比增長(zhǎng)46%，十二五期間（2015-2018）三年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到62%。

    2014-2018年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    受動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)，2018年全球碳納米管導(dǎo)電漿料用于動(dòng)力鋰電池的產(chǎn)值同比增長(zhǎng)21.2%至8.8億元。預(yù)計(jì)到2023年，中國(guó)動(dòng)力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場(chǎng)產(chǎn)值將超過(guò)30億元，未來(lái)5年復(fù)合平均增長(zhǎng)率達(dá)到32.2%。

    2014-2021年動(dòng)力鋰電池用碳納米管產(chǎn)值及預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    作為較為成熟市場(chǎng)，消費(fèi)電池出貨量高位穩(wěn)定。2018年全球數(shù)碼電池出貨量同比下滑10.7%至68.3GWh。國(guó)內(nèi)2018年數(shù)碼電池出貨量為31.8GWh，同比下降2.2%。但隨著5G時(shí)代的到來(lái)，手機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、無(wú)人機(jī)等等領(lǐng)域都有增長(zhǎng)點(diǎn)。碳納米管應(yīng)用在數(shù)碼電池的增長(zhǎng)較為平穩(wěn)。

    2014-2018年全球數(shù)碼電池裝機(jī)量

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    2014-2018年國(guó)內(nèi)數(shù)碼電池裝機(jī)量

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    未來(lái)5年全球碳納米管導(dǎo)電漿料需求量將保持40.8%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，2021年需求量達(dá)10.82萬(wàn)噸，若按照目前4萬(wàn)元/噸的價(jià)格計(jì)算，3年后到市場(chǎng)空間達(dá)到43.3億元，是目前13.8億空間的的3.14倍。

    2014-2023年全球碳納米管導(dǎo)電漿料需求量預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    三、應(yīng)用場(chǎng)景

    提升電池的能量密度一直是產(chǎn)業(yè)界最為關(guān)心的問(wèn)題。短期內(nèi)，它與補(bǔ)貼政策息息相關(guān)，長(zhǎng)期角度，它是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)燃油車替代的關(guān)鍵。鋰電池系統(tǒng)具有“木桶效應(yīng)”，其能量密度提升的瓶頸在于正極材料，目前整體能量密度限制在200-240Wh/kg左右。

    由于硅原子的加入大大降低了導(dǎo)電性，因此硅碳負(fù)極與目前的正極材料一樣必須加入導(dǎo)電劑。目前碳納米管導(dǎo)電漿料在硅基負(fù)極中表現(xiàn)出良好的性能：1）優(yōu)異的導(dǎo)電性彌補(bǔ)了硅原子帶來(lái)的不足。2）硅碳負(fù)極需要解決熱膨脹問(wèn)題才可使用，因此其束縛結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性至關(guān)重要，而碳納米管具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。3）極大的比表面積可以有效的緩解硅基負(fù)極在鋰離子脫嵌過(guò)程中硅材料結(jié)構(gòu)的坍塌。

    2018年全球硅碳負(fù)極出貨量達(dá)到1.75萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)52.2%。主要受到松下-特斯拉體系的強(qiáng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)。國(guó)內(nèi)硅碳負(fù)極出貨量為5440噸，同比增長(zhǎng)2.3倍，占負(fù)極材料比例為2.8%。隨著特斯拉中國(guó)工廠建成，加上國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力企業(yè)如比亞迪對(duì)于硅碳的進(jìn)一步重視，我們預(yù)計(jì)硅碳負(fù)極出貨量增速將保持高位。

    國(guó)內(nèi)負(fù)極材料類型構(gòu)成

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理

    碳納米管行業(yè)目前處于高速發(fā)展階段，2018年市場(chǎng)空間在10億元左右。而納米化工具有較高的技術(shù)要求，進(jìn)入壁壘較高。高壁壘的小市場(chǎng)造成了目前的市場(chǎng)格局——玩家較少，集中度較高。2018年按出貨量統(tǒng)計(jì)，出貨量第一的公司為天奈科技，市占率達(dá)到30%。前五大公司為天奈科技、三順納米、集越納米、青島昊鑫和德方納米，TOP5所占市占率達(dá)到88%。按市值統(tǒng)計(jì)與按出貨量統(tǒng)計(jì)的結(jié)果無(wú)太大區(qū)別，天納科技面向高端市場(chǎng)，按產(chǎn)值的市場(chǎng)空間進(jìn)一步增大至34%。

    碳納米管的下游客戶主要是鋰電池廠商，鋰電池行業(yè)也具有較高的集中度，導(dǎo)致碳納米管企業(yè)的客戶集中度處于較高的水平。