碳納米管行業(yè)現(xiàn)狀分析

碳納米管行業(yè)現(xiàn)狀分析一、碳納米管行業(yè)概況碳納米管為管狀的納米級(jí)石墨晶體，是單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無(wú)縫納米級(jí)管狀結(jié)構(gòu)。碳納米管一般分為單壁碳納米管、多壁碳納米管，因其具有非常優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等性能，被多個(gè)行業(yè)廣泛關(guān)注及青睞，在工業(yè)添加劑、電子學(xué)器件等領(lǐng)域中顯示出巨大的應(yīng)用潛能。碳納米管有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、化學(xué)性能，將碳納米管加入到聚合物、陶瓷或金屬基體中可以顯著提高主體材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)。碳納米管作為新型材料主要應(yīng)用于鋰電池材料和導(dǎo)電塑料領(lǐng)域。目前大部分企業(yè)的碳納米管產(chǎn)品都處在第一、二代，不同代際產(chǎn)品的制備方法、催化劑均不同，代際之間技術(shù)壁壘較高。二、全球鋰電池用碳納米管行業(yè)現(xiàn)狀碳納米管是一種新型導(dǎo)電劑材料，比傳統(tǒng)導(dǎo)電劑能更好地提高正極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性，是一種優(yōu)良的鋰電池導(dǎo)電劑。從全球范圍來(lái)看，2016年至2020年，全球鋰電池用碳納米管出貨量從1.7萬(wàn)噸增長(zhǎng)至8.9萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到2025年有望增長(zhǎng)至近60萬(wàn)噸。鋰電池用碳納米管市場(chǎng)發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球鋰電池用碳納米管市場(chǎng)規(guī)模約為34.7億元，同比增長(zhǎng)38.77%。三、碳納米管企業(yè)客戶(hù)布局鋰電池制造商對(duì)于上游材料供應(yīng)商要求較高，每次導(dǎo)入新的供應(yīng)商需要經(jīng)歷送樣、認(rèn)證等流程，進(jìn)行嚴(yán)格的產(chǎn)品性能和質(zhì)控能力考查遴選，全面評(píng)估其產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定性、一致性以及持續(xù)供貨呢能力，考察周期長(zhǎng)，且業(yè)務(wù)關(guān)系一旦建立會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，新進(jìn)入者需要較高成本和較長(zhǎng)時(shí)間才能在行業(yè)立足。國(guó)內(nèi)主要企業(yè)天奈科技、青島昊鑫均與一線(xiàn)動(dòng)力電池廠(chǎng)商建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，后發(fā)者可分得的新份額空間較小。四、碳納米管在鋰離子電池中的應(yīng)用通過(guò)對(duì)鋰離子電池的工作原理進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在電池進(jìn)行充電的時(shí)候，電池的正極和負(fù)極會(huì)不斷的發(fā)生嵌入和分離。在正常的情況之下，碳納米管的直徑和納米管之間，會(huì)存在一個(gè)十分細(xì)小的空隙，在這樣的情況下，會(huì)給鋰離子的嵌入和分離提供相應(yīng)的渠道。根據(jù)相關(guān)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)納米管材料的特點(diǎn)，它是一種由特殊結(jié)構(gòu)的維管狀分子所組成的，并且鋰離子的嵌入程度相對(duì)來(lái)說(shuō)深度不是特別大，這就造成了它擁有數(shù)量眾多的嵌入位置，一方面可以在空管之中得以嵌入，另一方面還能夠嵌入到納米管層間的細(xì)小縫隙之中。采取這樣的方式，可以最大限度的推動(dòng)鋰離子電池充電以及放電的容量。在當(dāng)前的情況下，碳納米管在鋰離子電池的運(yùn)用環(huán)節(jié)，還存在著一定的弊端，最為關(guān)鍵的問(wèn)題就是在電化學(xué)的嵌鋰環(huán)節(jié)，第一次循環(huán)的不可逆容量比較高，放電平臺(tái)的不穩(wěn)定，造成其會(huì)出現(xiàn)某些電壓滯后的問(wèn)題。但由于碳納米管擁有的巨大的潛在的優(yōu)越性能，特有的物理化學(xué)性質(zhì)，使碳納米管在電池上的應(yīng)用潛力是非常大的，解決關(guān)