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目前世界范围内,生产碳纳米管的公司规模都不大,很少有碳纳米管粉体生产规模超过千吨级的,对于这样的精细新材料行业,最重要的是产品的性能指标和技术水平,通过技术进步提高性能降低成本。目前国内碳纳米管实验室技术已经发展至第六代,其经历了以下几个阶段:
(1)第一代,以能实现碳纳米管吨级生产为主要目标,对管径和导电性之类指标没有太大要求。生产的碳纳米管直径在10-30nm 左右,通过移动床/流化床实现大批量吨级生产。
(2)第二代,通过对催化剂的调控,实现了10nm 左右的碳纳米管生长,生产聚团结构的碳纳米管。
(3)第三代,通过层状无机载体调控,实现碳纳米管的定向结构生长,实际批量放大时碳纳米管管径在7-11nm,比表面积230-300 平米/g。因为含硅元素,纯化较复杂且电池级纯化成本高。
(4)第四代,目前已逐步定型,低密度易分散小管径碳纳米管,比表面在250-350 平米/g,堆密度0.01-0.02g/ml。因为碳纳米管产物密度比较低,所以用流化床生产过程的可控性有波动,批次差异明显。平均管径8nm+。催化剂过程效率低,成本高,环保压力大,生产成本高。
(5)第五代,低密度薄壁陈列碳纳米管,蓬松易分散。碳纳米管的层数在2-4层,比表面450 平米/g,碳纳米管的管径在3-8nm,也是密度低,大约0.01-0.02g/ml,生产效率比传统碳纳米管低很多。
(6)第六代,和传统碳纳米管生产工艺兼容的小管径薄壁碳纳米管技术,兼容于传统流化床或移动床设备,可以高效、低成本生产高导电性碳纳米管,产物堆密度0.05-0.07g/ml,催化剂倍率9-40 倍之间可以调节,平均管径6.0-7.5nm左右,可以形成多种规格。催化剂可以简易、高效率的大批量生产,工艺环保。
而从规模化生产的角度,产品间代际差异极大。碳纳米管的长径比、碳纯度作为影响碳纳米管的两个核心指标,直接决定碳纳米管的导电性能。目前市面上的主要销售产品差异较大,如天奈科技的第二、第三代产品、三顺纳米的GCNTs5 系列、昊鑫的产品、德方纳米的CNT-F1 系列、无锡东恒的DH-P2-5系列、纳米港的NTP3003 系列在长径比控制上表现优异,而目前主流厂商的纯度方面也有着不小的差异。
而不同公司的产品售价差异也较明显,同时伴随产品结构改变生产企业销售年平均单价也有较大的波动。对于下游客户而言,新一代产品虽然价格有所上升,但其性能提升非常明显,伴随高能量密度以及快充的推行,新产品的“高性价比”将逐步体现其优势。
目前世界范围内,生产碳纳米管的公司规模都不大,很少有碳纳米管粉体生产规模超过千吨级的,对于这样的精细新材料行业,最重要的是产品的性能指标和技术水平,通过技术进步提高性能降低成本。目前国内碳纳米管实验室技术已经发展至第六代,其经历了以下几个阶段:
(1)第一代,以能实现碳纳米管吨级生产为主要目标,对管径和导电性之类指标没有太大要求。生产的碳纳米管直径在10-30nm 左右,通过移动床/流化床实现大批量吨级生产。
(2)第二代,通过对催化剂的调控,实现了10nm 左右的碳纳米管生长,生产聚团结构的碳纳米管。
(3)第三代,通过层状无机载体调控,实现碳纳米管的定向结构生长,实际批量放大时碳纳米管管径在7-11nm,比表面积230-300 平米/g。因为含硅元素,纯化较复杂且电池级纯化成本高。
(4)第四代,目前已逐步定型,低密度易分散小管径碳纳米管,比表面在250-350 平米/g,堆密度0.01-0.02g/ml。因为碳纳米管产物密度比较低,所以用流化床生产过程的可控性有波动,批次差异明显。平均管径8nm+。催化剂过程效率低,成本高,环保压力大,生产成本高。
(5)第五代,低密度薄壁陈列碳纳米管,蓬松易分散。碳纳米管的层数在2-4层,比表面450 平米/g,碳纳米管的管径在3-8nm,也是密度低,大约0.01-0.02g/ml,生产效率比传统碳纳米管低很多。
(6)第六代,和传统碳纳米管生产工艺兼容的小管径薄壁碳纳米管技术,兼容于传统流化床或移动床设备,可以高效、低成本生产高导电性碳纳米管,产物堆密度0.05-0.07g/ml,催化剂倍率9-40 倍之间可以调节,平均管径6.0-7.5nm左右,可以形成多种规格。催化剂可以简易、高效率的大批量生产,工艺环保。
而从规模化生产的角度,产品间代际差异极大。碳纳米管的长径比、碳纯度作为影响碳纳米管的两个核心指标,直接决定碳纳米管的导电性能。目前市面上的主要销售产品差异较大,如天奈科技的第二、第三代产品、三顺纳米的GCNTs5 系列、昊鑫的产品、德方纳米的CNT-F1 系列、无锡东恒的DH-P2-5系列、纳米港的NTP3003 系列在长径比控制上表现优异,而目前主流厂商的纯度方面也有着不小的差异。
各导电剂厂商产品参数对比
资料来源:各公司资料整理,立鼎产业研究中心
目前市面上导电剂售价具有较大差异,产品单价从2.71 万元/吨—5.83 万元/吨不等,以天奈科技为例2018 年第三代单价为5.83 万元/吨而第一代产品仅为2.71 万元/吨,新产品较老产品有着明显的技术溢价;而青岛昊鑫也是如此,其2016 年碳纳米管导电剂销售型号全部为NS-1 售价为2.16 万元/吨,2017 年根据比亚迪的车型需求开发了NS-7D、NS-8、NS-88 产品,新型号产品价格较高均在4.5 万元/吨以上,拉高了碳纳米管导电剂整体销售价格。而不同公司的产品售价差异也较明显,同时伴随产品结构改变生产企业销售年平均单价也有较大的波动。对于下游客户而言,新一代产品虽然价格有所上升,但其性能提升非常明显,伴随高能量密度以及快充的推行,新产品的“高性价比”将逐步体现其优势。
不同生产企业和产品销售单价比较(万元/吨)
资料来源:各公司资料整理,立鼎产业研究中心
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报告主要内容
立鼎产业研究中心发布的《中国碳纳米管导电剂行业市场趋势分析及投资机会研究报告》是基于国家部门统计机构、行业协会、权威研究机构、第三方数据库(wind)以及本研究中心的数据积累的基础上编撰而成。报告主要对我国碳纳米管导电剂行业的外部发展发展环境(政策影响、技术趋势影响等),碳纳米管导电剂行业产业链上游发展的影响,碳纳米管导电剂行业现状及市场供需,碳纳米管导电剂行业经济运行指标,碳纳米管导电剂行业竞争格局及重点企业,碳纳米管导电剂行业趋势预测及投资前景与风险进行了详细分析,对相关机构、企业及从业人士具有重要的参考的意义。
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标签:碳纳米管导电剂