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新能源汽车负极材料、导电剂行业分析

作者：股市鹅毛
2022-06-13 13:53:33
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锂电池负极材料由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后，涂抹在集流体（铜箔）两侧，经过干燥、滚压制得，作用是储存和释放能量，约占锂电池制造成本 8%左右。

负极材料对锂电池的安全性能、能量密度及循环寿命等技术指标有重要的影响。目前负极材料以石墨类为主流，石墨负极可细分为天然石墨和人造石墨两大类，其中人造石墨凭借较好的循环寿命及一致性在动力领域占据主要位置，天然石墨则凭借较低的成本和较高容量普遍应用于消费领域。出于成本考虑，部分动力厂商也开始用天然和人造复合石墨做负极。2021 年人造石墨国内负极份额占比 84%，天然石墨 14%。我们预计未来天然石墨和人造石墨会长期处于共存的状态。

2021年中国负极材料出货量72万吨，同比+97%。全球负极产能集中分布在中、日、韩三国，截至2021 年底，全球负极厂商名义总产能 110 万吨，其中中国负极厂商总产能达 94 万吨，占比 85%，韩国、日本总产能16万吨，占比15%。

负极是高能耗和技术密集型行业，和海外相比，中国负极企业在产业链布局、产品性能和成本上具有显著优势。国内负极材料市场占有率呈现“四大三小”格局，四大分别是贝特瑞、江西紫宸、上海杉杉和广东凯金，三小分别是中科星城、翔丰华和尚太科技。以上7家企业市占率分别达到77%，市场集中度较高。

贝特瑞、杉杉、璞泰来主要定位于高端产品，进入海外电池厂供应链时间更早，随着产能扩张，出货量将持续提升。第二梯队的负极企业正积极改善客户结构，由绑定大客户逐步走向优质客户的广泛覆盖。其中中科电气已与SKI、LG展开合作；凯金能源已通过松下、三星 SDI、LG化学的送样或中试检测；翔丰华正积极接触三星SDI、松下等国际知名企业。未来客户结构单一，客户质量较差的负极材料厂商发展将受到较大局限。

石墨负极扩产周期一般在1年左右，2021年以来贝特瑞、璞泰来、杉杉股份公布规划负极产能分别为 68/20/56万吨，中科电气通过和宁德、亿纬合资方式规划产能33.8万吨。贝特瑞在负极业务扩产上相比其他三家更为激进，且相比璞泰来、杉杉股份更加聚焦在负极项目。

从成本构成上看天然石墨成本受上游原料价格影响较大，直接材料约占天然石墨成本的 80%；人造石墨成本主要集中在直接材料和石墨化加工费上，二者合计占人造石墨负极成本九成以上。其中，石墨化成本又以电费为主，占成本近一半，人造石墨的成本有四分之一是电费。国内石墨化产能主要分布在内蒙、四川等电力充沛且电价较低省份，其中内蒙电价0.2-0.26元/kWh，四川0.3-0.35 元/kWh，两省凭借低电价优势占据国内约六成石墨化产能。2021年内蒙地区石墨化产能27万吨，占全国65万吨产能的41%，内蒙古地区成为影响负极石墨化供给的关键。

由于“双限”政策影响，国内各地对属于高能耗产业的石墨化项目严格限制，目前纯石墨化厂商扩产项目较难通过地方政府能评及环评审批。负极厂商一体化产能项目属于国家鼓励的新能源产业，相对更容易拿到能评和环评审批。“双限”政策避免了石墨化产能的无序扩张，利于负极行业稳步发展，并且间接加大了负极龙头企业的竞争优势地位，负极行业长期供需格局较好。

随着动力电池装机和储能的放量，锂电池装机有望继续提升，如果对应1826Gwh的装机量，那么2025年全球负极需求接近250万吨，相较21年仍然有接近3倍的成长空间。

随着新能源汽车对续航能力要求的不断提高，锂电池负极材料也在向着高比容量方向发展。石墨负极能量密度已接近比容量极限（372mAh/g）。在已知的负极材料中，硅拥有的理论比容量高达4200mAh/g，是石墨材料的10倍以上，在电池能量密度不断提升的大趋势下有望成为未来发展方向。

但硅负极材料在嵌脱锂过程中会发生近300%的体积膨胀，极大地限制了硅负极的产业化应用，往石墨中掺杂一定比例的硅，在满足体积膨胀的同时，提升比容量就成了当前可行的技术路径，因此就有了硅碳负极材料。2021年国内硅基负极出货量达1.1万吨，同比+83%，占负极材料出货比例为1.5%。

2021年以来，硅负极参与车企明显增加。特斯拉将硅负极应用于Model 3，在人造石墨中加入10%的硅，将负极容量提升至550mAh/g，单体能量密度达300Wh/kg；蔚来发布预锂化硅碳负极、带电量 150kWh、续航里程达 1,000km 的半固态电池，配套蔚来ET7，预计将于2022年四季度推出；广汽埃安LX采用海绵硅负极片电池技术，电芯比能量超过280Wh/kg，续航超过1000km。在供给端，硅负极也正逐渐成为企业竞逐风口，各大企业纷纷加速布局。

硅基负极的原材料主要由硅材料和石墨构成，目前国内人造高端石墨价格6万元/吨，纯品硅的价格区间较大，且部分纯品硅出厂时已进行预锂化，低价30万左右，最高价可达110万/吨。我们将人造石墨与硅纯品按照不同掺杂比例进行复合，则硅基负极理论价格区间在7-17万元之间，未来随着规模效应和技术降本，长期价格将会下降。

对比石墨负极和硅基负极投产数据，中科电气石墨负极一体化项目，固定资产投资额为2.5亿/万吨，而贝特瑞硅基负极项目约9亿元/万吨。不同硅基负极企业的一体化程度不同，投资额不同，但是目前均大幅高于石墨负极。根据产业反馈，规模化投产后，硅基负极投资额会逐步下降。

随着特斯拉4680电池的量产以及大圆柱电池的推广应用，我们预计2025年中国硅基负极出货量达5.5万吨，相比2021年有超4倍的成长空间，2021-2025年CAGR达50%。

贝特瑞是国内负极生产企业龙头，市占率约20%。2021年公司营收达105亿元，其中负极材料营业收入 64.6亿元，同比+105%，占比62%；正极材料营业收入36.5亿元，同比+250%，占比35%，同比+12pct，除正负极以外业务营收3.8亿元，占比4%。

公司是天然石墨龙头，拥有的朗家沟矿段是亚洲最大的天然石墨矿床——柳毛石墨矿床的组成部分，通过子公司鸡西贝特瑞和长源矿业在鸡西市布局了大量天然石墨矿资源，保障了公司可以以低价稳定获取优质天然石墨原料，从而建立起成本优势，占据了天然石墨市场大部分市场份额，2021年贝特瑞天然石墨出货量占到国内市场的60%。

贝特瑞近年也在大力加码人造石墨产能，2021年贝特瑞人造石墨产量为10万吨，已经超越公司天然石墨的产量成为国内人造石墨负极前三的企业。

2021年公司海外业务收入占比近50%，其中公司与前两大客户松下、三星 SDI合作关系超过10年。2019- 2021年公司来自前两大客户的收入分别为 26/28/71亿元，收入占比分别为 42%/43%/36%。公司在松下和三星 SDI 负极供应链占比均超过50%，处于一供位置。

公司产品在国内大客户宁德时代和比亚迪放量，我们预计2022/2023 年公司在宁德时代负极供应链占比分别为15%/18%，同比+5pct/+3pct。在比亚迪负极供应链占比分别为25%/30%，同比+5pct/+5pct，已经是比亚迪第一供应商。我们预计公司负极产品2022/2023年出货量达29/41万吨，同比+81%/+40%。

公司硅基产品目前已发展到第4代，市场销售产品仍以第1、2 代产品为主。2021年国内硅基负极出货量 1.1 万吨，公司出货3000吨，市占率近3成。硅基负极材料生产技术难度大、工艺非标准化导致技术壁垒较高,盈利能较强，2021年贝特瑞硅基负极销售均价在20万元/吨左右，毛利率高达50%，净利率30%以上。

公司是松下-特斯拉硅基负极的核心供应商，有望直接受益大客户增量需求。截至2021年底，公司有硅基负极产能0.3万吨，并预计2022/2023 年硅基产能分别扩至0.6/1.8 万吨，长远规划2026 年扩至4.3万吨，未来五年成长空间超10倍。我们预计公司2022/2023年硅基负极出货量分别为0.5/0.8万吨，单吨净利维持在6.5万元左右。我们保守假设贝特瑞2025年拥有30%的市占率，则当年出货量将达到5.58万吨， 20%的净利率，可为公司贡献近18亿的利润。

2022 年5月，贝特瑞高镍产能约3.3万吨，处于满产满销状态，规划5万吨产能项目在建设中。公司高镍产线通过SKI、松下等国际客户审核验证，并已批量供货。预计2022-2025年公司大客户松下和SKI装机量维持高增趋势，高镍渗透率逐步提高至近70%，高镍材料需求逐步提升至近20万吨，相比2021年有超 4 倍成长空间，预计公司高镍产能持续维持满产满销状态。

导电剂是锂离子电池关键辅材，对改善电池导电性能、容量发挥、倍率性能、循环性能有着重要的作用。目前导电剂主要应用在正极极片上，未来随着硅基负极加速渗透，导电剂在负极极片应用将提速。硅基负极的导电性能弱于石墨类负极，常规导电剂无法满足硅基负极性能要求，因此需要添加高性能导电剂。

导电剂占电池成本约1%，成本敏感度低，下游接受度高。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；碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料。

2020年炭黑占比约72%，但主要依赖进口。新型导电剂渗透率近年来随着碳纳米管成本下降、性价比凸显，逐渐受到电池厂的青睐，2020年渗透率约 21%。

碳纳米管导电剂在硅基负极中表现出良好的性能。炭黑类导电剂为市场主流，碳纳米管渗透率逐步提高。炭黑类导电剂凭借价格优势，目前为市场主流，2021 年市占率为 60%，碳纳米管凭借性能优势，逐年提高市占率，预计2021-2025年，碳纳米管导电剂市占率将由27%提升至60%以上。

天奈科技是最早实现碳纳米管通过浆料形式导入锂电池商业化的企业之一，目前是全国CNT导电浆料销售额、出货量最大的企业，稳坐行业头把交椅，市占率达43.4%，远超行业二三线企业。道氏技术2018 年完成对青岛昊鑫 100%全资控股，主要生产石墨烯复合导电浆料及碳纳米管导电浆料，携下游客户比亚迪共同成长。2022年4月公司公告，并引进比亚迪等战略股东，拟增资金额6亿元，预计22年底达4万吨浆料产能。