导电剂具有工作电压高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等突出特点,全球碳纳米管生产规模并不大,少有企业碳纳米管粉末生产规模超过千吨,以下是导电剂行业政策及环境分析。
导电剂行业分析指出,导电剂的性能很大程度上取决于材料的结构和其与活性物质接触的方式,根据其结构不导电剂可分为传统导电剂和新型导电剂,传统导电剂包括导电炭黑和导电石墨等。新型导电剂包括碳纳米管和石墨烯导电剂。
第五代,低密度薄壁显示碳纳米管,蓬松,易于分散。导电剂行业政策及环境指出,碳纳米管层数在2-4层,比表面高450m2/g,碳纳米管直径在3-8纳米,密度也低,约为0.01-0.02克/毫升,生产效率远低于传统碳纳米管。
在第六代中,薄壁碳纳米管技术与传统碳纳米管生产工艺兼容,与传统流化床或移动床设备兼容,能生产高效、低成本的高导电碳纳米管。产品堆栈密度为0.05-0.07克/毫升,催化剂比可调9-40倍。管道的平均直径约为6.0-7.5nm,可形成多种规格。催化剂可简单、高效批量生产,环保工艺。
导电剂作为电池的关键辅材,主要用于提高电池倍率性能、增加循环寿命,由于其不能增加能量密度,随着技术创新电芯对其用量呈下降趋势,一般占锂电池成本5%左右,预计到2021年行业总规模将达到290亿元。
新型导电剂凭借优异的导电性能和更少的用量主要用于新能源汽车动力电池,碳纳米管主要用于三元材料,是新型导电剂的主要发展方向,石墨烯导电剂由于性能问题只能混参使用,新型电导剂市场在电导剂市场渗透率为31.2%。
导电剂行业政策及环境指出,锂电池常用的导电剂主要包括炭黑类、导电石墨类、VGCF(气相生长碳纤维)、碳纳米管(CNT)以及石墨烯,其中,炭黑类、导电石墨类属于传统的导电剂,碳纳米管和石墨烯属于新型导电极材料。
2020年2月,我国工信部、国家发改委、科技部、财政部四部委联合发布《促进汽车动力电池产业发展行动方案》指出:到2025年,新型锂离子动力电池单体比能量超过300wh/kg;系统比能量力争达到260wh/kg、成本降至1元/wh以下。
目前,锂电池正负极材料体系的能量密度面临一定瓶颈,各锂电池企业在研发正负极新材料体系的同时,均开始探索通过其他材料提升锂电池能量密度。碳纳米管凭借其较高长径比的特性,相较于炭黑、石墨能够进一步提高锂电池的倍率性能,并可以通过更少的添加量来提升正极活性物质含量,从而提升锂电池能量密度,以上便是导电剂行业政策及环境分析所有内容了。