导电炭黑行业报告（19页）

导电炭黑的性能主要由结构性、比表面积、磁性杂质含量决定。1）结构性：通常用吸油值 表征，表明了炭黑粒子与粒子之间聚结成链状的程度，结构性越高，越容易形成难以破坏 的导电网络通道，导电性越好。但是吸油值高的导电炭黑对聚合物粘结剂、液态和聚合物 电解质的吸附能力比较强，分散性较差。2）比表面积：比表面积越大，与正极活性颗粒的 接触面积越大，越有利于充放电过程中的电子传输。3）磁性杂质含量：一般要求控制在 20ppm 以内，含量过高会造成电池内短路而出现自放电现象，从而降低安全性。锂电级导电炭黑的性能要求较普通炭黑更高，产品性能从低到高可以分为乙炔黑、SP、科 琴黑。普通炭黑的吸油值一般不超过 100，普遍位于 45-95，且比表面积小；而锂电级导电 炭黑要求吸油值高于 250。由于市场定位偏差，国内炭黑企业布局较晚、技术积累不足，导 电炭黑主要依赖海外进口。国内导电炭黑的吸油值普遍位于 140-280，吸油值超过 280、性 能更优的导电炭黑仅有少数企业可以生产。三种导电炭黑产品中，SP 同时具备较好的电导 率与可分散性能，综合性能较好。较高性能要求下，锂电级导电炭黑的生产工艺较普通炭黑需要特别设计。炭黑的生产工艺 可以分为“不完全燃烧法”和“热裂解法”两类。不完全燃烧法（热氧化分解法）包括油 炉法、气炉法、喷雾法、灯烟法、槽法、滚筒法、混气法；热裂解法包括热裂法、乙炔法 和等离子法。

其中，油炉法具有工艺调节方法多、热能利用率高、能耗小及成本低等特点， 是炭黑的主要生产工艺，SP、科琴黑通过油炉法制备，乙炔黑采用乙炔热裂解法。反应炉是重要反应设备，是导电炭黑生产的核心壁垒。同样采用油炉法，锂电级导电炭黑 和普通炭黑生产流程中的区别主要在于，1）设备精度：导电炭黑的生产线和普通炭黑差别 不大，都包含原料油的燃烧裂解反应以及后处理。差别主要在于导电炭黑的设备精度要求 高，反应炉的设计为制备导电炭黑的关键。生产导电炭黑所用的反应炉一般在普通炭黑的 基础上进行改造。 反应炉主要包括燃烧段、喉管段、反应段、急冷段、气化停留段。燃料在燃烧段燃烧为炭 黑裂解反应提高能量，喉管段为原料注入段，反应段是炭黑不完全燃烧和裂解的区域，急 冷段通过水终止炭黑生产反应（炭黑在此阶段进行表面氧化反应），气化停留段为炭黑烟气 形成区。影响炭黑质量主要集中在燃烧室和喉管段，炉头中的喷油嘴等部件精度非常关键。 燃烧室内燃料燃烧不充分，燃烧气流温度不高、流速低，喉管段内的原料油雾化程度不佳， 反应温度和压力不均，以及喉管原料油喷入位置布局不佳，均会影响炭黑产品品质、品种 的生产，导致效益不佳。