2021年，新能源车出货量大幅增加，让锂电池登上了“风口浪尖”，正负极材料、隔膜、电解液相继成为市场关注的热点，当我们在讨论三元动力电池、磷酸铁锂电池时，不禁要问，除了材料本身特性之外，锂电池性能提升的推动力是什么？导电剂又在其中扮演着什么“角色”？

首先，我们来了解下什么是导电剂？导电剂，属于建立电极导电网络，加速电子移动速率的一种材料，仅占锂电池整体制造成本的2%，但在提升锂电池倍率性、循环寿命方面发挥了不小的作用。根据材料结构的不同及与活性物质接触方式的不同，分为炭黑类导电剂（包括SP、KB、乙炔黑）、导电石墨类导电剂、气相生长碳纤维VGCF、碳纳米管导电剂CNT、和石墨烯导电剂（GN）五大类。
由上图可以看出，虽然传统炭黑类、石墨类导电剂等具有吸液性好、颗粒度较大等优势，但在粒径、纤维长度、比表面积、电导率等指标上表现不如新型导电剂CNT和GN，且传统导电剂90%依赖进口，添加量也大，性价比不如传统导电剂。

（一） 炭黑类导电剂

在扫描电镜下呈链状或葡萄状，单个炭黑颗粒具有非常大的比表面积，有利于电解质的吸附而提高离子电导率，比石墨有更好的导电能力。炭黑类导电剂以SP（SUPER P Li）为主，科琴黑具有独特的支链状形态，能形成较多导电通路，因而只需少量就可达到极高导电率，其他炭黑多为圆球状或片状，需要较大添加量才能达到所需电性。炭黑类导电剂超九成依赖进口，市场上主流的传统导电剂主要来自于美国卡博特（Cabot）、瑞士特密高（TIMCAL）、日本狮王（Lion）、日本电气化学和日本昭和电工等企业。

（二） 导电石墨类导电剂

石墨导电剂基本为人造石墨，与负极材料人造石墨相比，具有更小的颗粒，一般为3~6μm，颗粒之间呈点接触形式，具有更好的压缩性和分散性，一般配合炭黑使用。KS6、KS15、KS44、SFG6、SFG15是常见的几种石墨导电剂。

（三） VGCF

气相生长碳纤维VGCF，是由石墨烯片卷成的无缝圆锥面堆叠而成，类似鲱鱼骨的形状，因结晶度低、导电性差，各项性能均劣于CNT。

（四） 碳纳米管导电剂CNT

CNT是由石墨烯片层沿轴线卷曲而成的无缝、中空的管状材料。CNT根据片层数又分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，单壁碳纳米管是各碳纳米管生产企业未来研发的方向。碳纳米管生产企业采用的均是气相沉积法（CVD）技术路线，化学气相沉积法又包括流化床工艺、固定床工艺、移动床工艺、浮游催化剂法等。国际上，天奈科技和德国Bayer采用的是流化床工艺，美国Hypersion、法国阿科玛（Arkema）、卡博特（深圳三顺纳米）、深圳纳米港采用的是固定床和移动床工艺，日本昭和电工株式会社采用的是浮游催化剂法。
碳纳米管导电浆料制备工艺流程：
由上图可看出，碳纳米管存在2个技术壁垒，即：碳纳米管粉体合成阶段CVD催化剂体系的开发及构建，和碳纳米管浆料制作过程中的分散技术，催化剂是影响碳纳米管质量的主要因素。同时，CNT制作过程中的技术壁垒形成了行业集中度高的特点，具体如下图所示：
2020年中国碳纳米管导电浆料市场竞争格局（出货量）： CNT上游行业包括设备供应商和原材料供应商两大类。其中设备供应商主要提供各类工具、机器设备等；主要原材料包括NMP、丙烯、分散剂、液氮等化工产品，其中NMP占导电剂成份的94%-95%，占据CNT成本的70-80%，对导电剂的价格起着决定性作用。CNT导电剂适用于正极如三元、钴酸锂、磷酸铁锂等不同体系和硅基负极等，主要应用于三元电池。

（五）石墨烯导电剂GN

GN，属于二维碳纳米材料，由石墨制成，号称“新材料之王”，是最薄的材料，仅有一个原子层；是强度最大的材料，理论上强度比钢强韧200倍；是导电性最好的材料，电导率是银的1.6倍；是导热性最好的材料，热导率是铜的13倍。但因GN的二维片状结构会对Li+产生位阻效应，单独使用时效果较差，所以一般与碳纳米管复合应用于磷酸铁锂电池。

GN企业主要采用氧化还原法和化学气相沉积法进行宏量制备，主要生产企业有：中泰化学、青岛昊鑫、鸿纳（东莞）新材料科技有限公司和厦门凯纳石墨烯技术有限公司等。

导电剂市场前景展望：

2020年国内锂电池市场仍以常规类导电剂为主，CNT作为新型导电剂，能更好提升锂电池能量密度、倍率性，且导电性能更好，国内渗透率不足50%。随着电池高镍化、铁锂回潮，CNT的渗透率及用量将稳步提升，预计2021年全球CNT导电浆料需求11万吨，对应市场空间超30亿元，预计到2025年全球碳纳米管浆料需求将近50万吨，2020-2025年需求复合增速将近60%。

原标题：锂电池性能提升的“幕后推手”是谁？