欢迎访问 CPEM全国电力设备管理网!
官方微信|设为首页|加入收藏
cpem标语
   
顶部动图
智创奖
  • 金智信息
  • 国电南自
  • 深圳普宙
  • 联想
  • 国网信通
  • 艾睿光电
当前位置:首页 > 电力资讯 > 电力科技

电力设备与新能源行业2022年大势展望:紧扣技术进步与各环节龙头

2022-12-01分类:电力资讯 / 电力科技来源:
【CPEM全国电力设备管理网】

从春秋战国,群雄逐鹿到逐步大一统,2021年,整个电新行业是草莽爆发式生长的一年,这个行业里面边边角角的公司都实现了很大的涨幅,导致整个行业配置急剧拥挤,一派鸡犬升天的走势。

2020-2021年,连续两年,电力设备新能源经历了两个超级大年,2021年四季度至今,整个电力设备新能源行业持续调整,尤其是上游的锂钴、正极、负极、电解液(六氟磷酸锂/VC/DMC等)持续调整,包括赣锋锂业、天齐锂业、华友钴业、多氟多、石大胜华等股价先后大跌,更多是出于对于产能急速扩张带来过剩的担忧,2021年各个行业都经历了疯狂的扩产,而扩产周期更短的电解液、正极等股价持续承压,那么站在当前时点,对于2022年的电新行业,还有哪些环节是值得重视的呢?

小小谋士,会发布一系列文章来跟大家一起剖析一些,今天我们先来聊一聊碳纳米管行业:
====================================

1.碳纳米管

锂电池是一类依靠锂离子在正负极之间穿梭来达到充放电目的的化学电池,由于其具有高能量密度、高工作电压、长循环寿命、大充放电倍率等优势,已经被广泛应用于新能源汽车、3C产品(计算机、通讯和消费类电子产品)以及储能电池领域。

锂电池的主要材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。导电剂作为一种关键辅材,可以增加活性物质之间的导电接触,提升锂电池中电子在电极中的传输速率,从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。

锂电池目前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)、碳纳米管以及石墨烯等。其中,炭黑类、导电石墨类和VGCF属于传统的导电剂,其在活性物质之间各形成点、面或线接触式的导电网络;碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料,其中碳纳米管在活性物质之间形成线接触式导电网络,石墨烯在活性物质间形成面接触式导电网络。

A、动力锂电池用碳纳米管导电浆料产品市场近年来呈现快速增长趋势

受动力锂电池市场快速增长带动,2018年中国动力锂电池用碳纳米管导电浆料市场规模同比增长30.1%,市场规模高速增长主要原因有:1)动力锂电池市场高速增长,直接带动需求量上升;2)高能量密度成为动力锂电池市场发展方向,三元动力锂电池2018年产量同比增长118%,达41.6GWh,而三元动力锂电池新型导电剂主要以碳纳米管导电浆料为主,因此成为动力锂电池用碳纳米管导电浆料的主要增长点。

B、碳纳米管将逐渐成为动力锂电池的主流导电剂

随着碳纳米管导电浆料在动力锂电池领域的不断渗透,将逐渐替代炭黑成为动力锂电池的主流导电剂。预计到2023年,碳纳米管导电浆料在动力锂电池领域的渗透率将达82.2%,同比2018年提高50.4%,中国动力锂电池用碳纳米管导电浆料需求量将突破10万吨,未来五年复合年均增长率达37.2%。

a、碳纳米管替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂的依据

碳纳米管可以逐渐替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂主要是由于其作为一种新型材料,自身具有更好的基础性能。相较于炭黑,碳纳米管具有更好的导电性能,达到同样的导电效果,碳纳米管的用量仅为炭黑的1/6~1/2。此外,碳纳米管可以使锂电池循环过程中保持良好的电子和离子传导,从而可以大幅提升锂电池的循环寿命。

b、碳纳米管替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂的条件

动力锂电池对能量密度、循环寿命越来越高的需求是碳纳米管替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂的条件。目前锂电池现有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。

c、碳纳米管替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂可能存在的障碍

较高的价格是现阶段碳纳米管替代炭黑成为动力锂电池主流导电剂可能存在的主要障碍。碳纳米管作为一种新型材料,在市场应用的早期价格较高。尽管在锂电池中添加量较炭黑更少,但受制于目前单价较高因素的影响,各锂电池生产企业对使用碳纳米管导电剂依然需要一个逐步接受的过程。未来伴随市场接受度提升、大规模产业化的普及,碳纳米管导电剂价格的持续下降有望加速碳纳米管对炭黑的替代进程。

d、碳纳米管导电剂在锂电池导电剂市场的占有情况

碳纳米管导电剂最近五年在中国动力锂电池导电剂市场的占有率呈现逐年上升趋势,对传统导电剂的替代趋势较为明显。

e、动力电池导电剂行业除了碳纳米管,是否还存在其他技术升级迭代的趋势和现象

现阶段,动力电池中新型导电剂主要为碳纳米管以及石墨烯。其中碳纳米管在活性物质之间形成线接触式导电网络,石墨烯在活性物质之间形成面接触式导电网络。由于石墨烯其自身二维片状结构对于导电离子迁移的阻碍作用,单独使用时其离子传导效果不如碳纳米管,目前主要与碳纳米管复合应用于磷酸铁锂电池中。动力电池导电剂行业除了碳纳米管,目前尚不存在其他技术升级迭代的趋势和现象。但是未来是否有其他更加优异的新材料出现并替代碳纳米管成为主流导电剂存在不确定性。

f、境内外竞争对手的技术在那些方面具有突破的可能性

目前,境内外竞争对手主要技术路线为制备长径比更大、纯度更高的碳纳米管。现阶段市场上的碳纳米管基本为多壁碳纳米管。而单壁碳纳米管因为直径更小、长径比更大,因此理化性能更优、导电性能更好、添加量更少、对能量密度和循环寿命提升效果更为明显且更适用于硅基负极材料中,因此成为各碳纳米管生产企业未来的重点研究方向。

C、动力锂电池用碳纳米管导电浆料产品市场规模预测

全球市场方面,2018年全球动力锂电池用碳纳米管导电浆料市场产值同比增长21.2%,达8.8亿元。预计到2023年,全球动力锂电池用碳纳米管导电浆料市场产值将超45亿元,未来五年复合年均增长率达40.3%,增长主要来自中国市场需求及日韩动力锂电池企业加速对碳纳米管导电浆料的导入。

2014-2023年全球动力锂电池碳纳米管导电浆料市场产值分析及预测(亿元)

数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),《2019年碳纳米管及碳纳米管导电剂行业市场调研报告》

国内市场方面,2018年中国动力锂电池用碳纳米管导电浆料市场产值同比增长19.1%,达8.5亿元。预计到2023年,中国动力锂电池用碳纳米管导电浆料市场产值将超30亿元,未来五年复合年均增长率达32.0%。

2014-2023年中国动力锂电池碳纳米管导电浆料市场产值分析及预测(亿元)

数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),《2019年碳纳米管及碳纳米管导电剂行业市场调研报告》

D、对未来市场规模的预测依据

对未来市场规模的预测主要基于以下两个方面:

a、新能源汽车的快速发展将带动碳纳米管导电浆料产品的需求量高速增长

随着世界各国积极制定传统燃油车时间表,全球各大车企也在纷纷发布新能源汽车发展战略,新能源汽车产业在全球迅速发展。在全球范围来看,去碳化、新能源汽车电动化将成为全面共识,全球动力锂电池市场规模也将在未来几年保持高速增长的趋势。动力锂电池市场高速增长,将直接带动碳纳米管导电浆料产品的需求量高速增长。

b、动力锂电池能量密度的提高将加速公司产品对传统导电剂的替代

国内市场方面,随着补贴新政的实施,对动力锂电池能量密度要求会越来越高,而传统体系的动力锂电池能量密度瓶颈渐显,新的动力锂电池体系则成为电池企业研发的重点。目前已经突破能量密度瓶颈并实现产业化的技术路线为高镍正极+硅基负极。由于高镍三元正极材料及硅基负极材料的导电性能相对较差,为尽可能降低对动力电池能量密度和循环寿命的影响,因此需要添加导电性更为优异的碳纳米管导电剂来提升导电性能及改善循环寿命,进而加速公司产品对传统导电剂的替代。

E、锂电池使用碳纳米管导电剂在国内和国际市场的应用情况

在中国市场,目前锂电池使用碳纳米管导电剂已经成为市场认可且主流的技术路线,被广泛应用于动力电池及中高端数码电池领域。在动力锂电池领域,2018年碳纳米管导电剂的渗透率已达31.8%。由于中国目前是全球最大的锂电池生产国,因此从全球范围来看,碳纳米管导电剂的使用比例也已经达到相对较高的水平。

海外市场方面,炭黑类、导电石墨类和VGCF等传统导电剂在锂电池中已经应用多年,技术已经相当成熟,因此海外锂电池生产企业依然使用传统导电剂为主。近年来,在取得中国锂电池生产企业认可后,我国的碳纳米管生产企业也在积极推进碳纳米管导电剂在海外市场的应用。公司目前已经和日韩知名动力锂电池企业共同开发碳纳米管导电浆料在硅基负极中的应用,并且测试情况良好,预计未来将实现大批量供货。
===================================================

所属行业在新技术、新产业、新业态、新模式等方面近三年的发展情况和未来发展趋势

(1)所属行业近三年的发展情况

目前公司碳纳米管相关产品主要应用锂电池领域。近三年,锂电池行业发展迅速,主要呈现以下特点:

①从锂电池的应用终端来看,动力电池成为锂电池市场主要增长点

从锂离子电池的应用终端来看,数码3C领域目前市场趋于饱和,对锂离子电池的需求增速有限,而新型数码3C领域如无人机和可穿戴设备等虽然发展较快,但是体量相对较小对锂电池需求的拉动有限。储能领域受锂电池成本高等因素的限制,铅酸电池仍占主流,锂电池的应用比例仍然相对较小,对锂电池的需求增长相对较低。近年来随着新能源汽车产业作为国家战略性新兴产业受到政策的大力支持,动力锂电池行业受新能源汽车产业的推动迅速发展,成为锂电池市场的主要增长点。

②从技术路线来看,三元材料锂电池逐步市场主流

近年来,新能源汽车的快速发展对动力电池的技术水平提出了更高要求,消费者对汽车尤其是乘用车的高续航里程、轻量化需求逐步提升,同时新版补贴额度与能量密度挂钩,使动力电池向三元电池路线发展的趋势更明显。根据GGII数据统计,2018年三元材料锂电池装机量比例为56.44%,较2017年提升了12.5个百分点,成为装机量最大的锂电池类型。

(2)所属行业未来发展趋势

目前公司碳纳米管相关产品主要应用锂电池领域,未来锂电池行业发展呈现以下趋势:

①在动力电池领域,三元动力锂电池市场份额将进一步提升,并呈现高镍化趋势

目前,制约新能源汽车发展的一个重要原因就是续航里程问题,而提升锂电池的能量密度,增加同等重量的电池提供的带电量,是解决续航里程问题最有效直接的手段。镍正极材料的优势在于克容量较高,因此高镍正极产品性能的进一步优化可使得动力锂电池的能量密度进一步提升。现有技术体系中,高镍三元是最可行的商业化方案,三元正极高镍化趋势明朗。

②硅基负极材料的产业化将加速推进

目前,石墨负极材料(主要是天然石墨和人造石墨)凭借工艺成熟、成本较低和性能较好的优势占据90%的负极材料市场。在新能源汽车追求高续航里程的迫切需求下,动力电池也在积极寻找新型高能量密度材料。作为提升电池能量密度的两大材料之一,负极材料还有较大提升空间。与石墨材料类负极相比,硅材料在克容量方面优势明显,硅理论克容量高达4200mAh/g,是石墨材料克容量的十倍。因此,硅基负极材料成为锂电池升级换代的最有潜力的选择,未来产业化进程将加速推进。

③未来补贴退坡将会要求动力锂电池上游企业进一步降低成本

未来,受新能源汽车补贴退坡及动力电池成本等因素影响,动力电池企业成本压力大增,企业将这种压力向上游材料供应商传导。在短期内难以出现革命性的突破的前提下,成本控制能力出色的动力锂电池上游企业将在销售价格上具有较大的主动权,占据一定的竞争优势。

天奈科技的行业地位

碳纳米管制备存在一定的技术壁垒。公司自成立之日起就致力于碳纳米管大规模量产及下游市场的开拓应用,并积累了大量的碳纳米管生产经验。目前,公司在镇江已经建成年产750吨的碳纳米管生产基地,已经成为中国最大的碳纳米管生产企业之一。

作为符合锂电池特别是动力锂电池需要的导电剂,碳纳米管导电浆料不仅要求制备的碳纳米管具有较高的长径比、纯度等优良的指标,也对碳纳米管导电剂生产企业分散技术提出较高的要求。同时,锂电池企业对导电浆料供应商有严格的考察程序,全面评估其产品质量、稳定性、一致性以及持续供货能力,考察周期较长,碳纳米管导电浆料生产企业需要具备较强的综合实力才能获取客户的信任。据高工产研锂电研究所(GGII)统计分析,最近两年天奈科技碳纳米管导电浆料产品销售额及出货量均稳居行业首位。

碳纳米管属于新型碳纳米材料,其生产技术要求较高,尤其是能够稳定、批量生产高长径比、高纯度的碳纳米管需要积累丰富的经验,不断改进生产工艺。

碳纳米管制备存在一定的技术壁垒。公司自成立之日起就致力于碳纳米管大规模量产及下游市场的开拓应用,并积累了大量的碳纳米管生产经验。目前,公司在镇江已经建成年产750吨的碳纳米管生产基地,已经成为中国最大的碳纳米管生产企业之一。

作为符合锂电池特别是动力锂电池需要的导电剂,碳纳米管导电浆料不仅要求制备的碳纳米管具有较高的长径比、纯度等优良的指标,也对碳纳米管导电剂生产企业分散技术提出较高的要求。同时,锂电池企业对导电浆料供应商有严格的考察程序,全面评估其产品质量、稳定性、一致性以及持续供货能力,考察周期较长,碳纳米管导电浆料生产企业需要具备较强的综合实力才能获取客户的信任。据高工产研锂电研究所(GGII)统计分析,最近两年天奈科技碳纳米管导电浆料产品销售额及出货量均稳居行业首位。

综上所述,我们认为天奈科技作为行业龙头,将充分享受碳纳米管行业高速发展的红利,而且作为技术壁垒相对高的细分领域,行业竞争格局很好,中长期值得重点关注。

分享到:
相关文章
合作伙伴
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13

logo.png

CPEM全国电力设备管理网  © 2016 版权所有    ICP备案号:沪ICP备16049902号-7