锂电级导电炭黑发展趋势再解读

锂电级导电炭黑发展趋势再解读

2022-07-02 23:04

锂电中游环节最稀缺的量价齐升品种，随着下半年锂电排产 50-100%，而供给端却鲜有增量，锂电炭黑将持续紧缺，预计价格将持续上行（已从 6 万涨至 16 万/吨，景气度持续至 2024年），谁能突破空间极大。受益公司：黑猫股份、永东股份等

导电炭黑的类别：炭黑主要分为橡胶炭黑和特种炭黑。橡胶炭黑体量较大。导电则属于特种炭黑的一类。目前炭黑制造商都使用油炉法进行生产，较低导电炭黑有很多类型，对应不同领域。2020 年前，98%的导电炭黑由法国益瑞石提供。现在导电炭黑主要有三种类型：SuperP

（一档产品，技术较领先）、颗心黑（日本生产，定位高端产品,产量受限）、乙炔黑。乙炔黑由油炉法（96%厂商使用）和乙炔裂解方法组成。乙炔裂解优势为纯净度较高，不容易出现性能突变。劣势为不能用于高端产品，导电性较差。2021 年，电力电缆消耗导电炭黑 8万吨左右，占比 45%，工业品占比 14%，包装行业（电子芯片）占比 23.4%，动力电池消耗导电炭黑 2 万吨左右，占比 11%，医疗产业占比 1%-2%左右。未来看好动力电池以及包材行业，在未来 3 年内会有持续增长，其余行业也会有自然增长。国产导电炭黑目前只能用于中低端电线电缆以及一部分导电塑料。

壁垒角度：国产导电炭黑目前只能用于中低端电线电缆以及一部分导电塑料，对导电性，稳定性和纯净度的要求都比较高，其中导电性根据每家工艺区别差距较大，比较需求公司的技术储备，最难的部分是稳定性部分，与国外企业差距较大。SuperP 目前还是电池正极主流材料。最高级的是锂离子导电炭黑，做的厂家不多，然后是电线电缆是大部分外资和几个民企都可以做，包材之类的导电炭黑是大部分外资和一些民营企业。锂离子电池，法国益瑞石

（做的最早最好产品最全），日本 denka，美国卡博特，这些公司都有一些产能的扩张，印度博拉（声称会做，但市面上没有）、日本三菱。国产方面，据说有产品与电池厂合作的是焦作和兴。还有山西永东，山东奈斯特，黑源化工等公司暂时都不具备深度研发锂电级导电炭黑的实力。

供需情况：2019 年全球产量大概在 3 万吨左右，基本都来源于益瑞石。20 年产能也没有明显变化。直到 2021 年 4 月之后需求增加，大概在 4 万吨左右，但产能还是在 3.2 万吨左右，

新增产能主要由美国卡博特提供。2022 年预计产能将发生明显变化，益瑞石在欧洲扩产 2.5万吨，预计 2024 年投入使用，但在中国没有工厂，未来可能会逐渐退出中国市场。22 年卡博特公司在国内空出一条生产线，大概可以释放一万吨产能。但产品处于 2-3 档之间。乙炔

黑国内大概有 8000 吨左右的产能。

价格情况：在 21 年年底，锂电级导电炭黑价格在 50-120 元/公斤（目前 150-160 元/公斤），

第二档对纯净度要求较低的导电炭黑价格在 40-45 元/公斤，包材行业只对纯净度有要求，价格在 30-40 元./公斤，低压电线电缆和低端塑料炭黑价格在 18-30/元左右。橡胶炭黑目前在 10000 元/吨左右。价格与原料和供需情况有所挂钩。

专家问答环节：

Q：导电炭黑的纯净度提升依靠的是什么手段呢？处理难度与结构处理难度比较如何？

A：主要通过两个方面达到。第一是原料的纯净度，每一家都可以选到较为纯净的原材料。第二是在油炉法生成后的一系列处理方法（热处理，冷却水处理，酸化处理），在其中炭黑会产生金属离子、杂质等需要进行后去去除的部分。这种情况可以牺牲产能和一定的技术水平就可以达到，所以并不是特别难达到。但是导电效率与炭黑结构有关，炭黑的结构越大，导电性能越好，不过形成大结构的技术较为困难以及对大结构稳定性的要求。颗心黑与

SuperP 都可以做到较大的结构。

科琴黑产品：葡萄串较大，导电效率较好，只需要加一点科琴黑，就能达到非常好的导电效果，同时因为添加量较少，对整个体系性能影响较小，所以是非常高端的产品。

益瑞石的特点：葡萄串较大，并且非常稳定，是好的葡萄串。通常结构较大的葡萄串，可能不稳定，使用过程中结构易分解。稳定性越高，导电效率越好，即葡萄串结构越大。这目前对国内厂家而言比较困难，是国内企业互相追赶的一方面。

Q：稳定性可以用什么参数衡量？

A：稳定性有很多测试指标：第一，从工艺上看，用 10 年前的数据和目前的数据对比，测试

每一批次生产的设备电流、运行参数是否稳定；第二，看 10 年前的测试值和目前的测试值有无较好的线性关系。第三，电池厂的测试，选择不同批次的产品来观察是否存在一定差异。稳定性是很多产品都需要注意的问题，对本体需要进行长期监控。

Q：目前主流企业两种导电剂的使用比例？

A：大部分电池厂，将两种导电剂复配在一起使用。单一的导电材料作为导电剂不够稳定，因此把两种搭配在一起，导电体系才比较稳定。目前每一家企业的方案是两种都用，但具体方案不一样。比如 B 厂使用 80~90%碳纳米管和 10%~20%炭黑，而 C 厂大部分使用炭黑。

Q：目前锂电极导电涨价明显，下游厂商有没有可能进行配方上的修改？

A：电池厂进行联合开发和认证时，口径明确。炭黑和碳纳米管比例确定后基本不变。即使改变，也会在新的电池配方里变。新的电池配方从开发到应用，需要至少三年验证周期。这是两种不同的碳素材料，碳纳米管导电效率较高，炭黑导电效率比较温和，所以比例变动会影响整体导电的情况。但可以更换厂商，因为厂商的产品结构较稳定。

今年 B 厂配方经常变动。尤其是炭黑厂家、碳纳米管比例，而其他企业比较稳定，所以电池厂有很强的自主决定权。因为电池的配方中除了碳导电剂，还有其他成分。因此根据电池厂的数据，正常情况下比例不会有特别大的变化，因为比例变动会带来整车的电能管理系统变化。

Q：益瑞石在比利时的工厂和卡博特在天津的工厂都是预计 2024 年后投产，什么原因导致其扩建速度慢？A：新的生产线的搭建到调试成功、试产，正常周期在 18 个月左右。并且外企需要的时间比国内企业要长，因为外企在环保方面投入较大，比如环保系统搭建，因此在已有土地基础上，外企生产线搭建周期超过 18 个月。卡博特在天津收购的是做橡胶炭黑的工厂，需要两年时间改造成锂电生产线，由于生产线差别较大，因此相当于新建工厂，叠加管理方面的合并，需要较长时间。

Q：普通的炭黑和锂电极炭黑用生产线差别较大，主要体现在哪些环节？

A：一方面是设备精密度不同。生产线从原理上讲差别不大，都是使用原料油，经过炉子燃烧，再经过一系列的后处理。而差别比较大的地方是工艺装置，例如对炉头的设计，炭黑生产中燃烧炉的炉头很关键，包括炉头里喷油的喷嘴等，这些部件精密程度非常关键的。生产橡胶炭黑不需要精密的部件。喷嘴把油喷出来雾化成的液滴也不需要均匀或者很粗放的尺度；但生产锂电炭黑对设备的精度有很多的要求。

另一方面是后处理不同。炭黑生产出来后，需要进行培养得到更高结构。而这一过程会降低产能。橡胶炭黑一小时或一天有三五吨产能，而导电炭黑一小时只有小于一吨的产能，因此导电炭黑要花更长时间去培养。之后生产导电炭黑需要处理金属离子，这也要花很长的时间，会有一些辅机设备去帮助它去处理到很小的水平，而橡胶炭黑不需要处理金属离子。

Q：国内外企业的成本情况？

A：企业之间成本差异非常大，目前益瑞石 70-80 元的产品。打个比方，其原材料和生产成

本如果是在 20 元左右，那其他国产企业成本可能在 30-40 元之间，成本和得率有关，即投入一吨的原材料会收获多少成品，每家炭黑厂的得率不同，这部分数据只有企业核心人员能获得。

Q：日本的两家企业狮王和 denka 为什么不进行扩产？

A：这两家企业的产品优质，并且较早进入市场，当时其产品用于导电塑料、导电涂料、油墨、橡胶领域。因为塑料这种产品对添加量的要求很高，希望在同样的导电效果下使用较低的添加量，因为炭黑作为导电剂，添加量越大，对体系的力学性能影响越大。而碳纳米管虽然导电性很好，但尺度是纳米的，而且是棒状结构，较长、很难分散，因此难以使用。科琴黑作为炭黑，能在塑料里很好的分散，并且导电性好，所以它最早的应用非常高端，同时价格较高。并且一些高性能电池也会用到它。不扩产的原因：这种炭黑不容易制备，生产成本很高，产品得率较低，不会成为主流产品。因为新能源车需要的出货量非常大，要求有规模化的生产，同时在未来竞争价格有较大优势。而这种类型的炭黑无法和 CNT 去竞争，因

为生产成本、产品定位不同，并且产能有限，因此即便需求火爆，也只能在高端领域应用。

Q：目前国内的企业，下游认证进展如何？产能、出货情况如何？

A：DH 新能源跟 C 厂已经签订保供协议，目前产能 500-600 吨/月，由于他原本是做碳纳米管，原材料可能是外购，然后用碳纳米管的设备二次处理。经测试，其产品与卡博特的产品类似，但跟益瑞石 SP 差距较大。所以虽在 C 厂有保供协议，但是不会被用在正极里。因为正极风险较大，以 SP 为主流。他的产品更多用于其他电池，不能确定在负极里面有没有应用。此后东恒可能扩量至每月产能 800-1000 吨，预计投产时间在 2022 年下半年以后。

HX 跟 DH 类似，外购原材料然后再处理。目前产能也在百吨每月，但是它的产品比卡博特和

DH 新能源差，其乙炔黑不是高端的产品，可能无法应用于负极，而是用于储能电池或者两轮车电池。

HM 在做一些认证，还没有产品出现，可能是在做比较，对标 SP。因为目前 SP 这个产品没有其他企业能做到。而卡博特和其他国内企业属于二三梯队。HM 有实力做出乙炔黑这种产品，但目前没有采取行动，个人认为是想对标高端产品。目前他和 GX 合作，曾送样至 B 厂、C厂，C 厂方面和 DH 新能源合作稳定，未必和其建立商务关系，而 B 厂方面尚未确定。电池厂之间的互动，技术层面推进比较困难，需要进行网格化推进。

Q：JZHX 的产能情况和扩量的情况？

A：目前大概有三四条生产线。产能 7000-8000 吨。预计 2023 年扩产 1 万吨，投产时间尚未明确。