負(fù)極是鋰電池的主要組成部分,它是由負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)干燥、滾壓而成。我們所談的負(fù)極材料主要指的是負(fù)極活性物質(zhì)。負(fù)極可分為碳材料和非碳材料兩大類,碳材料包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球和硬碳軟碳等,非碳材料包括硅基材料、錫基材料和鈦酸鋰等。
負(fù)極材料分類
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一、石墨負(fù)極材料市場現(xiàn)狀
目前應(yīng)用最廣的負(fù)極材料仍然是天然石墨和人造石墨兩大類(以天然石墨為基礎(chǔ)和其他負(fù)極材料摻雜形成的復(fù)合石墨),硅基等合金類負(fù)極材料雖然已開始在特斯拉/松下動力電池上應(yīng)用,但仍處于推廣的初期,需求還比較有限。
主流負(fù)極材料及其特點
類型 | 天然石墨 | 人造石墨 | 中間相炭微球 | 硅碳材料 |
理論容量 | 340-370mAh/g | 310-360mAh/g | 300-340mAh/g | >400mAh/g |
首次效率 | 0.9 | 0.93 | 0.94 | 0.84 |
循環(huán)壽命 | 良好 | 優(yōu)秀 | 優(yōu)秀 | 較差 |
安全性 | 較差 | 良好 | 優(yōu)秀 | 較差 |
倍率性 | 較差 | 良好 | 優(yōu)秀 | 較好 |
成本 | 最低 | 較低 | 較高 | 最高 |
優(yōu)點 | 工藝簡單、成熟 | 工藝成熟,循環(huán)性好 | 倍率性好 | 理論能量密度高 |
缺點 | 電解液相容性較差 | 克容量低 | 工藝復(fù)雜,成本較高 | 工藝復(fù)雜、首次庫倫效率低、循環(huán)性差 |
發(fā)展方向 | 降低成本,改善循環(huán)性與安全性 | 降低成本,提高克容量 | 簡化制備過程,降低成本 | 提高首次庫倫效率,改善循環(huán)性 |
從全球競爭格局來看,海外目前的負(fù)極公司僅有日立化成、三菱化學(xué)等兩家,而國內(nèi)則有貝特瑞、杉杉、江西紫宸、凱金能源能多家公司,相比于電池、隔膜、正極材料等,石墨負(fù)極國內(nèi)企業(yè)的市占率和出貨量占比最高,預(yù)計未來國內(nèi)企業(yè)市占率繼續(xù)攀升到90%以上,原因是負(fù)極是高耗能以及技術(shù)密集型行業(yè),中國企業(yè)會比較有優(yōu)勢。
中國負(fù)極材料產(chǎn)量在全球占比
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隨著行業(yè)格局變化,現(xiàn)行業(yè)格局可概括為“三大三小”,第一梯隊是天然石墨龍頭貝特瑞和人造石墨龍頭上海杉杉科技和高端人造負(fù)極龍頭江西紫宸,目前人造石墨市場已呈現(xiàn)出杉杉和紫宸雙寡頭的格局,而貝特瑞憑借優(yōu)質(zhì)的客戶,人造石墨也在奮起直追的第一梯隊格局,這3家企業(yè)2019年負(fù)極總出貨量均在4萬噸以上。三小分別是星城石墨、東莞凱金、翔豐華,這3家企業(yè)去年的出貨量均在1萬噸以上,其中東莞凱金雖然出貨量已排前三,但由于單一大客戶占比高,產(chǎn)品低端,還是歸到第二梯隊。
2019年前十只有兩家日本企業(yè)
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2018、2019年各公司負(fù)極材料出貨量
公司名稱 | 2018年 | 2019年 | ||||
人造石墨 | 天然石墨 | 總量 | 人造石墨 | 天然石墨 | 總量 | |
貝特瑞 | 12000 | 24000 | 36000 | 23500 | 31100 | 54600 |
江西紫宸 | 32500 | 0 | 32500 | 46500 | 42100 | 46500 |
杉杉科技 | 23800 | 6700 | 30500 | 42100 | 3000 | 45100 |
東莞凱金 | 25100 | 1150 | 26250 | 44100 | 900 | 45000 |
翔豐華 | 8200 | 2800 | 11000 | 10100 | 3750 | 13850 |
中科星城 | 8300 | 2500 | 10800 | 10200 | 2650 | 12850 |
石家莊尚太 | 0 | 0 | 0 | 9000 | 0 | 9000 |
江西正拓 | 4800 | 3200 | 8000 | 5100 | 2450 | 7550 |
深圳金潤 | 2870 | 630 | 3500 | 4650 | 1300 | 5950 |
深圳斯諾 | 7000 | 0 | 7000 | 5430 | 0 | 5430 |
其他 | 8500 | 5020 | 13520 | 8750 | 4000 | 12750 |
總計 | 133070 | 45730 | 178800 | 208030 | 49150 | 257180 |
人造石墨優(yōu)勢:循環(huán)壽命優(yōu)勢突出,天然石墨很多都在千次之內(nèi),人造石墨可達2000次;倍率性能好,體積膨脹??;人造石墨中石墨晶粒較小,石墨化程度稍低,結(jié)晶取向度偏小,所以該兩點性能更好,且高低溫性能也好。
天然石墨優(yōu)勢:因為基本少了石墨化環(huán)節(jié),成本低,能量密度高,但是由于表面缺陷較多,與電解液相容性比較差,副反應(yīng)比較多,續(xù)航壽命差。
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國石墨行業(yè)市場運作模式及發(fā)展規(guī)模預(yù)測報告》數(shù)據(jù)顯示:人造石墨每噸均價從2019年一季度的4.9萬元下跌到四季度4.3萬元,跌幅約12%;天然石墨從一季度的3.5萬元下跌到四季度的3.1萬元,跌幅11%。
石墨負(fù)極材料價格走勢
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人造石墨滲透率逐步提升
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人造石墨負(fù)極循環(huán)性能好,能量密度高,在高端消費電池領(lǐng)域和動力電池領(lǐng)域應(yīng)用場景較好,2016-2019年人造石墨負(fù)極在動力和消費電池中的滲透率逐年提升。隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展和人造石墨在鋰電池中滲透率的提升,預(yù)計2020-2022年人造石墨的全球需求增速將逐年提升。
人造石墨全球市場空間測算
全球鋰電池測算 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020E | 2021E | 2022E |
動力(Gwh) | 42.9 | 63.4 | 99.2 | 145.2 | 182.3 | 282.1 | 410.6 |
人造石墨占比 | 61.0% | 69.0% | 74.0% | 78.0% | 84.0% | 88.0% | 88.0% |
消費(Gwh) | 64.5 | 70 | 68 | 72.1 | 79.3 | 87.2 | 95.9 |
人造石墨占比 | 30.0% | 35.0% | 45.0% | 50.0% | 55.0% | 60.0% | 65.0% |
儲能(Gwh) | 9.2 | 10.8 | 15.4 | 22.9 | 35.2 | 53.5 | 78.8 |
人造石墨占比 | 30.0% | 25.0% | 25.0% | 25.0% | 25.0% | 25.0% | 25.0% |
每Gwh負(fù)極用量(萬噸) | 0.135 | 0.13 | 0.125 | 0.12 | 0.12 | 0.115 | 0.11 |
全球人造石墨需求(萬噸) | 15.7 | 18.7 | 22.8 | 28.8 | 36.5 | 49.7 | 61.4 |
同比 | - | 19.1% | 21.7% | 26.2% | 26.7% | 36.2% | 32.1% |
人造石墨均價(萬元/噸) | 6 | 5.6 | 6 | 5.3 | 4.6 | 4.3 | 4.2 |
人造石墨市場空間(億) | 94.8 | 104.3 | 137.6 | 153 | 167.9 | 213.7 | 255.3 |
同比 | - | 10.0% | 32.0% | 11.1% | 9.7% | 27.5% | 28.6% |
二、石墨負(fù)極材料企業(yè)經(jīng)營對比
2019年璞泰來、貝特瑞、中科電氣營收同比均實現(xiàn)大增長,同比分別+44.9%/+9.5%/+50.0%。貝特瑞、中科電氣、璞泰來歸母凈利潤同比+38.4%/+16.0%/+9.6%,業(yè)績表現(xiàn)較好。2020Q1中科電氣營收同比下滑較小,為-11.6%,歸母凈利潤-44.3%,璞泰來歸母凈利潤下降較小,為-28.0%。
2019年負(fù)極企業(yè)營收同比
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2019年負(fù)極企業(yè)ROE對比
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紫宸2019年負(fù)極毛利率26.87%,客戶類型切換疊加進口針狀焦價格維持高位導(dǎo)致負(fù)極業(yè)務(wù)毛利率下滑,2019年下半年隨著石墨化產(chǎn)能投放,毛利率企穩(wěn)回升。杉杉負(fù)極毛利率增加1.4pct至25.8%,貝特瑞增加3.86pct至39.1%;中科星城增加4.37pct至38.9%,主要由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化,人造石墨業(yè)務(wù)占比提升,同時國內(nèi)針狀焦價格下跌以及石墨化投產(chǎn)帶來原材料成本下降。2019年主要負(fù)極企業(yè)現(xiàn)金流繼續(xù)大幅增加,企業(yè)經(jīng)營持續(xù)向好。
負(fù)極企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)金流凈額趨增(單位:億元)
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負(fù)極企業(yè)毛利率變化情況
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2025-2031年中國石墨負(fù)極材料行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及投資決策建議報告
《2025-2031年中國石墨負(fù)極材料行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及投資決策建議報告》共十三章,包含2025-2031年中國石墨負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測分析,2025-2031年中國石墨負(fù)極材料行業(yè)投資分析,行業(yè)研究結(jié)論及建議等內(nèi)容。
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