中國石墨烯導電劑市場規模預計2022年將會增長至215.73億元。隨著石墨烯導電劑相關技術研究的不斷深入,生產成本不斷加降低,憑藉優異的性能在鋰電池領域的應用快速普及,帶動整個石墨烯導電劑市場規模的迅猛增長。以下對導電劑行業競爭分析。
導電劑行業競爭分析,2015年石墨烯導電劑的價格為230美元/千克,與碳納米管導電劑價格大致相同。隨著石墨烯生產工藝的進一步成熟,相關資本的湧入以及國家政策的大力支持,石墨烯導電劑將突破成本瓶頸,導電劑行業分析預計到2020年,石墨烯導電劑價格將降至50-80美元/千克,石墨烯導電劑的價格優勢逐漸突顯。
2020年各類導電劑價格預測(單位:美元/千克)
由於導電劑本身不具備鋰離子的存儲,添加過多不僅增加成本,而且會降低電池的體積能量密度,因此在形成有效的電導性的前提下,應儘量減少導電劑的用量。常見的導電劑主要有炭黑、導電石墨、碳納米管、碳纖維、石墨烯等。現從四大分類來分析導電劑行業競爭。
導電劑行業競爭分析,炭黑主要作為橡膠增強劑使用,用於汽車輪胎等製造,此外還當顏料(油墨、塑料、塗料用)、電池用導電劑、催化劑載體、超硬質合金材料等。
導電劑行業競爭分析,導電石墨屬於石墨的一種細分產品,根據相關行業數據統計2016年全球石墨產量約為120萬噸,中國石墨產量約為78萬噸,因此這個細分產品也是屬於大宗商品類,導電石墨用於鋰電池導電劑的部分也可忽略不計。
導電劑行業競爭分析,碳納米管導電漿料作為一種新型鋰離子電池導電劑,能夠提高電池的導電性能,添加量也比常規的炭黑導電劑少60%-70%,同時能降低粘接劑的用量,對鋰離子電池能量密度有明顯的提升作用。
石墨烯,被譽為「新材料之王」,科學家甚至預言它將「徹底改變21世紀」。石墨烯在鋰離子電池導電劑方面的推廣使用,對提高鋰離子電池的性能有顯著的幫助。導電劑行業競爭分析,石墨烯可大幅提升鋰離子電池的效能,理論上講,用石墨烯電極做負極,動力鋰電池的充電時間將從2小時縮短到10分鐘。
導電劑行業競爭分析,雖然導電劑可較大提升電極導電性,但並非添加得越多越好,根據學者的試驗結果,導電碳黑含量增加到3%時,鋰離子電池的首次充放電效率達到最高,而當導電炭黑增加到4%和5%,首次充放電效率都在降低。根據一般工藝經驗,導電劑添加量一般為正極或負極重量的1%-3%,其中,碳納米管導電性較好,添加量約1.5%。