石墨烯是一种二维碳材料,具有优异的电学特性,在能源领域具有广阔应用前景。导电剂决定了锂离子电池的充放电性能、循环使用寿命等,地位重要性突出。石墨烯导电剂(GCA)具有优异的导电性、分散性、材料兼容性等性能,可有效提高锂离子电池性能,在全球新能源汽车产业快速发展的背景下,石墨烯导电剂市场前景广阔。
传统导电剂主要是炭黑与石墨,随着市场对锂离子电池的性能要求不断提高,新型导电剂需求不断扩大。新型导电剂主要是碳纳米管导电剂与石墨烯导电剂,现阶段,碳纳米管导电剂是新型导电剂中的主流产品。与碳纳米管导电剂相比,由于石墨烯是二维结构,可以与活性物质进行“面-点”接触,其导电剂原子利用效率更高,导电阈值更低,可以最少的使用量来提高电池能量密度,满足锂离子电池超薄要求,未来发展潜力相对更大。
根据新思界产业研究中心发布的
《2020-2024年中国石墨烯导电剂产品市场专题研究及投资可行性评估报告》显示,2019年,我国锂离子电池导电剂粉体出货量为8.3千吨,传统导电剂仍占据主导地位,但碳纳米管导电剂粉体出货量增长较为快速,份额占比正在逐年攀升。石墨烯在我国仍属于新兴产业,商业化发展有限,2019年我国石墨烯消费结构中,导电剂需求占比最大,为75%,但从锂离子电池导电剂市场来看,其份额占比仍较小。
与其他导电剂相比,石墨烯导电剂成本较高,并且,虽然石墨烯导电剂性能优势明显,但其在实际应用中仍存在技术瓶颈,这两大因素限制了石墨烯导电剂市场需求快速扩大。此外,石墨烯导电剂主要应用在磷酸铁锂电池领域,在其他锂离子电池中应用效果较差,也进一步限制了石墨烯导电剂市场规模的扩张。由此来看,我国石墨烯导电剂行业发展仍面临一定挑战。
现阶段,我国已有企业可以量产石墨烯导电剂,主要应用在新能源汽车动力电池领域,比亚迪、国轩高科、宁德时代已经采用。未来,随着石墨烯导电剂技术日益成熟,更多企业突破相关瓶颈问题实现量产,其价格将不断下降,新能源汽车产业为提高动力电池充放电性能与循环使用寿命,对其需求将会不断增长,有望推动石墨烯导电剂成为主流导电剂产品之一。
新思界
行业分析人士表示,我国石墨烯导电剂生产企业主要有鸿纳科技、哈尔滨万鑫、多凌新材料等。现阶段,受价格较高、能够保证产品性能稳定性的生产企业数量较少等因素影响,石墨烯导电剂主要应用在高端新能源汽车领域,市场规模小,未来随着技术日益成熟、价格不断下降,石墨烯导电剂应用将会向中端领域拓展,市场规模有望扩大。