山東埃爾(er)派 | 點(dian)擊(ji)量:0次 | 2020-01-23
鋰電池負極材料主要分為碳基材料和非碳基材料
隨著手機、電腦(nao)以及新能源汽車行(xing)業(ye)的迅速發展,在電池(chi)材(cai)料的處理上也成(cheng)為了(le)各個公(gong)司的難(nan)點。埃爾派粉體(ti)(ti)科(ke)技(ji)經(jing)過不(bu)斷研(yan)發,擁有了(le)一套完(wan)善的電池(chi)材(cai)料處理方(fang)案及設備。能夠滿足電池(chi)材(cai)料處理需要的復(fu)雜(za)工(gong)藝要求,包括無塵投料、磁選、粉體(ti)(ti)輸送、破碎(sui)、超細研(yan)磨、計量(liang)包裝、自動配料、智能控制等粉體(ti)(ti)流程工(gong)藝的集成(cheng)設計。
負極(ji)是電池放電時(shi)流(liu)出(chu)電子的一(yi)極(ji)。鋰電池主要采用石(shi)墨類(lei)材料作為負極(ji)。石(shi)墨負極(ji)材料又分為人造(zao)石(shi)墨和天然(ran)石(shi)墨,其(qi)中(zhong)動(dong)力鋰電池多用人造(zao)石(shi)墨作負極(ji)材料。新能源汽車(che)產業帶動(dong)了動(dong)力電池行業高景氣,拉動(dong)石(shi)墨負極(ji)材料需求快速攀升。
鋰電池負(fu)極材(cai)(cai)料主(zhu)要分為碳基材(cai)(cai)料和非碳基材(cai)(cai)料。碳基材(cai)(cai)料中的石墨類(lei)材(cai)(cai)料應用較廣,如人造石墨、天然石墨和中間相炭微(wei)球。
碳(tan)基材料(liao)(liao)中的軟碳(tan),例如(ru)石油(you)焦和(he)針狀焦,直接(jie)用作負極材料(liao)(liao)的比較(jiao)少,更多是用作制造人造石墨或改性石墨的原(yuan)材料(liao)(liao)。非碳(tan)基材料(liao)(liao)中,鈦基材料(liao)(liao)和(he)硅基材料(liao)(liao)較(jiao)為常見。
人造石(shi)墨、天(tian)然石(shi)墨、中間相(xiang)炭(tan)微球以及(ji)鈦(tai)酸鋰等(deng)負(fu)極材(cai)料(liao)已大(da)規模量產。石(shi)墨類負(fu)極材(cai)料(liao)各方面(mian)綜合性(xing)能較(jiao)好,性(xing)價比高。鈦(tai)酸鋰材(cai)料(liao)雖然比容量低,但是首次(ci)效率和循環壽命較(jiao)高,快充性(xing)能好,在(zai)使(shi)用上(shang)較(jiao)為便利(li)。
石墨烯的(de)(de)比容(rong)量較高(gao),但是在其(qi)他性(xing)(xing)能上暫時(shi)還(huan)沒有技術突破。硅碳復合材料(liao)循環(huan)壽命和(he)安全性(xing)(xing)較差(cha),但是比容(rong)量遠高(gao)于其(qi)他材料(liao),快充性(xing)(xing)能好,是未(wei)來負極材料(liao)研發的(de)(de)重點。
▌動力鋰電池行業(ye)高景氣,負(fu)極材(cai)料需求快速(su)增(zeng)長
鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)的主(zhu)要(yao)下游(you)應用領(ling)域為消(xiao)費電(dian)(dian)(dian)池(chi)、動(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)和儲(chu)(chu)能電(dian)(dian)(dian)池(chi)。消(xiao)費電(dian)(dian)(dian)池(chi)主(zhu)要(yao)用于手機、筆記(ji)本電(dian)(dian)(dian)腦和相機等消(xiao)費電(dian)(dian)(dian)子產品;動(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)應用主(zhu)要(yao)為電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)自(zi)行(xing)車和新能源(yuan)汽車;儲(chu)(chu)能電(dian)(dian)(dian)池(chi)主(zhu)要(yao)用于電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)工具(ju)(也可(ke)劃(hua)分到消(xiao)費電(dian)(dian)(dian)子市場)、移(yi)動(dong)(dong)基站(zhan)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)、家庭儲(chu)(chu)能和電(dian)(dian)(dian)網儲(chu)(chu)能等。百度搜索“樂晴智庫”,獲(huo)得更多行(xing)業深度研究報告(gao)
▌消費鋰電池增長趨于(yu)平穩
主(zhu)要消(xiao)費電子產品(pin)需求(qiu)接(jie)近飽和
手機(ji)(ji)(ji)、智能手機(ji)(ji)(ji)和筆記本電腦是消(xiao)(xiao)費鋰電池裝機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)主要產品。據真鋰研(yan)究統(tong)計(ji),2016年這三(san)類產品的(de)(de)電池裝機(ji)(ji)(ji)量占消(xiao)(xiao)費電池的(de)(de)85%。消(xiao)(xiao)費電子產品需求經歷(li)了快速(su)上(shang)漲的(de)(de)階段,現已接近飽和。
2017年,國內手(shou)機和(he)智能(neng)手(shou)機的(de)出貨(huo)量為(wei)(wei)491萬臺和(he)461萬臺,相(xiang)比(bi)2016年下降約12%;筆(bi)(bi)記本電腦方面,2016年國內筆(bi)(bi)記本電腦銷(xiao)量繼續回(hui)落(luo),為(wei)(wei)165萬臺。
▌消費鋰電池增速趨于平穩
受益于消費(fei)電(dian)子(zi)市場需求快速(su)增長,2014/2015年消費(fei)鋰電(dian)池裝機(ji)(ji)量同比(bi)增速(su)達38%/47%。2016年之后裝機(ji)(ji)量增速(su)有所回落,2017年的消費(fei)電(dian)子(zi)鋰電(dian)池裝機(ji)(ji)量同比(bi)增速(su)已經降到10%以下,為8%。
消(xiao)費(fei)電子鋰電池裝機量(liang)(liang)在總裝機量(liang)(liang)中的(de)(de)占比也逐(zhu)年(nian)下降,由(you)2013年(nian)的(de)(de)56%下降至2017年(nian)的(de)(de)29%。我們預(yu)計,2018/2019/2020年(nian)消(xiao)費(fei)電子電池裝機量(liang)(liang)將(jiang)達(da)到24.4/25.9/27.5GWh。
▌儲(chu)能鋰電池規(gui)模較小,梯次(ci)利用潛力巨大
儲能(neng)類鋰電(dian)池規模較小,增速趨緩
儲(chu)能領域主要包括電(dian)動工具、移(yi)動基站(zhan)電(dian)源、家庭儲(chu)能和電(dian)網儲(chu)能等(deng)細分市場。
2017年工業儲能(neng)領域鋰電(dian)池裝機量為13.11GWh,規模遠小于消(xiao)費(fei)電(dian)子電(dian)池和(he)動力電(dian)池。
儲(chu)能鋰電(dian)池(chi)裝機量(liang)在鋰電(dian)池(chi)總裝機量(liang)中(zhong)的占比(bi)也逐年下降,2013年至2017年下降了10個百分點。
工業儲(chu)能(neng)領域(yu)鋰電池的同比增(zeng)速逐年下降(jiang),已經由2014年的56%,下降(jiang)至(zhi)2017年的7%。我們預計,2018/2019/2020年儲(chu)能(neng)鋰電池裝機量(liang)將達到13.8/14.5/15.2GWh。
▌鋰(li)電池梯次(ci)利用潛(qian)力巨大
電(dian)(dian)(dian)網升級提升儲能電(dian)(dian)(dian)池需(xu)求。隨(sui)著(zhu)我國工(gong)業化(hua)水平提升,電(dian)(dian)(dian)力系統發電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)容量和電(dian)(dian)(dian)網輸配電(dian)(dian)(dian)容量不斷提高、現代電(dian)(dian)(dian)力系統的(de)峰谷負荷(he)差加大(da)。
與此同時,風(feng)電(dian)和太陽(yang)能(neng)等新能(neng)源(yuan)的(de)并網(wang)(wang),提升(sheng)了電(dian)力(li)系統的(de)復雜程度。電(dian)網(wang)(wang)的(de)升(sheng)級發展和新能(neng)源(yuan)的(de)并網(wang)(wang)使(shi)用,都帶動儲能(neng)電(dian)池需求提升(sheng)。
電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)建(jian)設周期短、運營(ying)成(cheng)本低、對環(huan)境無影(ying)響,已經成(cheng)為電(dian)網(wang)應用儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)的(de)首選方案。目前主流的(de)儲(chu)能(neng)電(dian)池(chi)類型有:鈉硫電(dian)池(chi)、釩電(dian)池(chi)、鋰電(dian)池(chi)、鉛酸(suan)電(dian)池(chi)等。
鋰電池(chi)在工業儲能電池(chi)占比進一步提高。鋰電池(chi)比能量(liang)和(he)能量(liang)密度高、自放(fang)電率低(di)、無記(ji)憶效應且(qie)對(dui)環(huan)境無污染,各方面性能優于(yu)其他(ta)儲能電池(chi)類型(xing)。據鋰電大數據統計數據顯示,
2016年鋰離子電池裝(zhuang)機(ji)(ji)份額占儲能(neng)電池的62%。但(dan)是,電化學(xue)儲能(neng)裝(zhuang)機(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)體(ti)量(liang)(liang)(liang)(liang)還很小,2016/2017年總裝(zhuang)機(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)0.1/0.12GWh,儲能(neng)鋰電池裝(zhuang)機(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)0.063/0.086GWh。
動力電池的梯次利用潛(qian)能巨(ju)大。當新能源(yuan)汽車(che)動力電池剩余容(rong)量降(jiang)低到初始容(rong)量的70%-80%時(shi)便無法滿足車(che)載(zai)適用的要求。
但是(shi),退役的動力電(dian)(dian)(dian)池經過測試、篩選和(he)重組等(deng)環節,仍然有能(neng)力用(yong)于(yu)備用(yong)電(dian)(dian)(dian)源、電(dian)(dian)(dian)力儲能(neng)等(deng)運行工(gong)況相(xiang)對(dui)良好(hao)、對(dui)電(dian)(dian)(dian)池性(xing)能(neng)要(yao)求較低的領域。儲能(neng)電(dian)(dian)(dian)池市場有望借動力電(dian)(dian)(dian)池梯次利用(yong)的機(ji)會,迎來高速(su)增(zeng)長。
從2018年起,國內首批(pi)進入(ru)市場的汽(qi)車動(dong)(dong)力電(dian)池(chi)將(jiang)迎(ying)來“報(bao)廢潮”。據(ju)該蓋(gai)世(shi)汽(qi)車報(bao)道,業內預計(ji)(ji)2018年動(dong)(dong)力電(dian)池(chi)“報(bao)廢”量為14.03GWh,以(yi)鋰電(dian)池(chi)回(hui)收價值0.3元(yuan)/Wh計(ji)(ji)算,動(dong)(dong)力鋰電(dian)池(chi)回(hui)收市場規模接近50億元(yuan)。
到2020年(nian),這一市場規模(mo)將突(tu)破100億(yi)元,報廢量(liang)約是2016年(nian)的20倍。
▌動力鋰電池需求攀(pan)升,拉動負極材料行業(ye)增長
動力鋰電池的主要應用
鋰電池比能量高、無記(ji)憶效(xiao)應且技術(shu)成熟,且在節能減排產業政(zheng)策和(he)市(shi)場因(yin)素的雙(shuang)重推動(dong)下,鋰電池被廣泛應用于動(dong)力(li)電池市(shi)場。
目前,動(dong)力類鋰(li)電(dian)池(chi)普(pu)遍應用(yong)于電(dian)動(dong)自行車(che)、電(dian)動(dong)汽(qi)車(che);報廢的動(dong)力電(dian)池(chi)還(huan)可以進(jin)行拆解(jie)回收,通(tong)過梯次利(li)用(yong)項(xiang)目進(jin)入儲能領域。
▌鋰電電動自行車滲透率仍有上(shang)漲空(kong)間
鋰電(dian)池(chi)電(dian)動自行(xing)車產量(liang)(liang)由2011年的117萬(wan)輛大幅增(zeng)至(zhi)2014年的318萬(wan)輛,年均(jun)復合增(zeng)長率(lv)約(yue)為40%,其滲(shen)透率(lv)也將(jiang)由4%增(zeng)至(zhi)9%。但(dan)是電(dian)動自行(xing)車的需求已(yi)經趨于(yu)飽和,總產量(liang)(liang)開始回落。
由(you)于(yu)價格(ge)原(yuan)因,鉛酸電(dian)(dian)池(chi)仍舊是市場主導,鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)的(de)滲透率(lv)趨于(yu)平穩,保持在(zai)9%左右。據中(zhong)國自行(xing)車(che)協會不完全(quan)統計(ji),2017年1-7月,全(quan)國電(dian)(dian)動車(che)產量2163萬臺,鋰(li)電(dian)(dian)電(dian)(dian)動自行(xing)車(che)滲透率(lv)約(yue)為8%。
隨著未來鋰電(dian)池(chi)成(cheng)本的(de)進一步下行(xing),鋰電(dian)電(dian)動自行(xing)車的(de)市場滲透率(lv)會有一定上漲空間。
▌受(shou)政(zheng)策利(li)好,新(xin)能源汽車行(xing)業高景氣還將持續
國務院(yuan)《節(jie)能與新(xin)能源(yuan)汽(qi)車(che)產業發展規劃》中要求,2020年我國新(xin)能源(yuan)汽(qi)車(che)生產能力達200萬輛(liang)(liang),累計產銷量超過500萬輛(liang)(liang)。
為大力(li)發展(zhan)新(xin)能源(yuan)汽車(che)產(chan)業,我國各級政(zheng)府出臺多項扶持(chi)政(zheng)策,如涉及企業類的(de)有(you)新(xin)能源(yuan)車(che)制造(zao)補貼(tie)、充電樁建設運營補貼(tie)等(deng),還對(dui)消費者進行購(gou)置稅、路(lu)橋費、停車(che)費、牌照等(deng)優惠補貼(tie)。
2017年我(wo)國生(sheng)產(chan)新(xin)能(neng)源汽車79.4萬輛(liang),銷售77.7萬輛(liang),同比增長均(jun)超過50%。
在下游(you)爆發的帶動下,2017年我國動力電池總裝(zhuang)機量達36.23GWh,同比增長29.4%。
據預測,2018-2020年(nian)(nian)新(xin)能源(yuan)汽車產量復合增長率將達到38%,2020年(nian)(nian)新(xin)能源(yuan)汽車產量將達到210.5萬輛,對應動力(li)電(dian)池需求量101.1GWh。
新能源汽(qi)車產量(liang)(liang)的(de)(de)快(kuai)速(su)攀(pan)升帶(dai)動了動力鋰電池(chi)市場(chang)(chang)持續(xu)高速(su)增長。2015開始,交通(tong)市場(chang)(chang)動力電池(chi)裝機量(liang)(liang)已經(jing)超過(guo)消費電子市場(chang)(chang),成為了最大的(de)(de)鋰電池(chi)應用領(ling)域。預計到2020年,國(guo)內動力鋰電池(chi)的(de)(de)需求量(liang)(liang)將(jiang)達到109.2GWH。
▌動力電池帶動負極材(cai)料需求(qiu)快速增長
根(gen)據我們(men)的(de)預測,未來消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)需求增長將(jiang)(jiang)穩定(ding)在(zai)較低水平,儲能領域的(de)裝機增量較小,而(er)動(dong)(dong)力電(dian)池(chi)需求將(jiang)(jiang)是推動(dong)(dong)鋰(li)電(dian)池(chi)行業高增速長的(de)主要動(dong)(dong)力。
預計到(dao)(dao)2020年,動(dong)力(li)鋰電(dian)池的(de)需求(qiu)(qiu)量將(jiang)(jiang)達到(dao)(dao)109.2GWh,鋰電(dian)池的(de)總(zong)需求(qiu)(qiu)量將(jiang)(jiang)達到(dao)(dao)151.6GWh,對應負極材(cai)料的(de)需求(qiu)(qiu)將(jiang)(jiang)達到(dao)(dao)8.9/13.3萬噸(dun)。
按(an)6萬元(yuan)每噸(dun)的(de)平均價格(ge)估計,2020年國(guo)內負(fu)極(ji)材料市(shi)場空(kong)間將(jiang)接近80億(yi)元(yuan)。若(ruo)按(an)我(wo)國(guo)負(fu)極(ji)材料大約30%的(de)出口(kou)比例(li)計算,市(shi)場空(kong)間將(jiang)達120億(yi)元(yuan)。
▌負極材料的產業(ye)格局
行(xing)業格局穩定,龍(long)頭地(di)位穩固
人(ren)造石墨需求放量
石(shi)墨負(fu)極材(cai)(cai)(cai)料(liao)地位短(duan)期難以撼動(dong)。2017年負(fu)極材(cai)(cai)(cai)料(liao)出貨14.9萬噸(含出口),其中人(ren)造石(shi)墨10.4噸,天然石(shi)墨3.7噸,其他負(fu)極材(cai)(cai)(cai)料(liao)(鈦酸鋰、碳硅(gui)復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)等)0.8噸。
因良(liang)好的負極(ji)性能和優(you)異(yi)的性價比,人造(zao)石(shi)墨和天然石(shi)墨占負極(ji)材料總出(chu)貨量的95%,短(duan)期內地位難以撼動。
人造石(shi)(shi)墨(mo)(mo)占(zhan)比(bi)將進一步提(ti)高(gao)。2014-2017年,天然(ran)(ran)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)的(de)占(zhan)比(bi)由38%下降到25%,而人造石(shi)(shi)墨(mo)(mo)占(zhan)比(bi)從56%提(ti)高(gao)到70%。這是因為,人造石(shi)(shi)墨(mo)(mo)循環壽命高(gao)、倍(bei)率性(xing)(xing)能(neng)好(hao),且(qie)與電解液相容性(xing)(xing)好(hao),因此多用(yong)于(yu)動力鋰電池;天然(ran)(ran)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)雖然(ran)(ran)比(bi)容量略高(gao)于(yu)人造石(shi)(shi)墨(mo)(mo),但是倍(bei)率性(xing)(xing)能(neng)較(jiao)差(cha),首次放電效率較(jiao)低,更多用(yong)于(yu)消費(fei)類鋰電池。
得益于新能(neng)源汽車動力電池需(xu)求量的(de)快速增長,未來三年人造石墨在(zai)負(fu)極材料出貨量中的(de)占比將進一步提高。
▌中日(ri)龍(long)頭瓜分全(quan)球(qiu)負極(ji)材料市場
中日是全(quan)球(qiu)主要產銷國,總量占全(quan)球(qiu)95%以上。全(quan)球(qiu)來看,負極材料集中在(zai)(zai)中國和日本(ben),中國優勢(shi)(shi)在(zai)(zai)于豐富石(shi)墨資(zi)源,日本(ben)優勢(shi)(shi)在(zai)(zai)于先進(jin)技術(shu)。
中日前四大企業,深圳貝特瑞、日立(li)化學、上海杉(shan)杉(shan)、三(san)菱化學產量占全球產量67%。第二梯隊還有(you)日本(ben)三(san)菱化學、日本(ben)炭素和江西紫宸科技有(you)限公(gong)司等。
中(zhong)(zhong)國負(fu)極產(chan)量(liang)常年占(zhan)世界(jie)產(chan)量(liang)高達60%以(yi)上。2015年,全球負(fu)極產(chan)量(liang)為11.08萬(wan)噸(dun),其中(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)國出貨量(liang)7.28萬(wan)噸(dun),占(zhan)比高達65.7%。
▌國內龍(long)頭(tou)地位穩固,優勢顯著(zhu)
行業龍(long)頭地位穩固,優(you)勢明顯。2016年,國內負極材料(liao)產量(liang)11.8萬(wan)噸(dun),其中貝特瑞占(zhan)比(bi)21%、杉杉股份占(zhan)比(bi)19%,江西紫宸(chen)占(zhan)比(bi)15%,CR3達55%。
人造石墨(mo)負(fu)極材(cai)料產量(liang)(liang)7.9萬(wan)噸,其中江西(xi)紫宸占比22%,杉杉股份占比20%,深圳斯諾占比12%,CR3達(da)54%。天(tian)然(ran)石墨(mo)負(fu)極材(cai)料產量(liang)(liang)2.99萬(wan)噸,貝特瑞(rui)占比高(gao)達(da)55%,超過(guo)其他企業總和。加上第(di)二(湖南星城(cheng),14%)和第(di)三(江西(xi)正(zheng)拓,9%),CR3達(da)78%。
強者恒強,優勢積聚效應顯著。2017上(shang)半(ban)年國(guo)內負極(ji)材料總產量為6.6萬噸(dun),較去年同期增長40%。對比2016年市場份額,排名前三的貝(bei)特瑞、杉杉股份和(he)江西紫宸均提高1-3個百分點,CR3提高7個百分點。
可見龍頭企(qi)業(ye)(ye)的業(ye)(ye)務增長(chang)速(su)度(du)均超過行(xing)業(ye)(ye)平(ping)均水平(ping),市場分額(e)進一步向龍頭企(qi)業(ye)(ye)集(ji)中(zhong),優(you)勢積聚效(xiao)應越來越顯著。
▌上(shang)游石墨資源豐富,成本(ben)具有天然(ran)優勢
中(zhong)國石墨儲(chu)量排(pai)名世界第三。
根據美(mei)國國家地質局2016年(nian)發(fa)布的《MineralCommoditySummaries2016》顯(xian)示:截至2015年(nian)年(nian)底,全球天然(ran)石墨(mo)探明(ming)累計探明(ming)儲量(liang)為(wei)23000萬噸。
土耳其是(shi)全球(qiu)石墨資源儲(chu)量(liang)(liang)最豐富的(de)(de)國家(jia),探(tan)明(ming)儲(chu)量(liang)(liang)為9000萬(wan)噸,占(zhan)全球(qiu)總量(liang)(liang)的(de)(de)39.1%;其次是(shi)巴(ba)西,探(tan)明(ming)儲(chu)量(liang)(liang)7200萬(wan)噸,占(zhan)全球(qiu)總量(liang)(liang)的(de)(de)31.3%;中國排名第三(san),探(tan)明(ming)儲(chu)量(liang)(liang)55000萬(wan)噸,占(zhan)全球(qiu)總量(liang)(liang)的(de)(de)23.9%。
豐富的(de)(de)石墨礦產資源使得我國(guo)負極材料企業(ye)占據天然的(de)(de)低成本優勢。
我國石墨資源主要分布在黑龍(long)江(jiang)和內蒙(meng)古(gu)(gu)。據中國產(chan)業信息(xi)網(wang)整理資料,截至2015年底,我國晶質石墨探(tan)明(ming)(ming)基礎(chu)儲量(liang)(liang)(liang)4529.73萬(wan)噸,其中黑龍(long)江(jiang)2155.98萬(wan)噸,占47%,內蒙(meng)古(gu)(gu)儲量(liang)(liang)(liang)880.17萬(wan)噸,占19%;隱晶質石墨探(tan)明(ming)(ming)基礎(chu)儲量(liang)(liang)(liang)817.99萬(wan)噸,其中湖(hu)南364.63萬(wan)噸、陜西160.36萬(wan)噸。
中國是世界第一(yi)大石墨生產國和(he)消費國。
我國(guo)已(yi)形成(cheng)六(liu)大(da)(da)石(shi)墨生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)加工基地(di)(黑龍江雞(ji)西、黑龍江蘿北、山東平(ping)度(du)、內蒙古興和(he)(he)、湖南郴州和(he)(he)吉林磐石(shi)),主(zhu)要生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)和(he)(he)出(chu)口低端產(chan)(chan)品。2015年石(shi)墨產(chan)(chan)量86萬噸(其中晶質(zhi)石(shi)墨產(chan)(chan)量約(yue)66萬噸),占(zhan)(zhan)世界(jie)產(chan)(chan)量的67.7%,六(liu)大(da)(da)基地(di)產(chan)(chan)量占(zhan)(zhan)全國(guo)的86%。
中國是世界(jie)第一大石墨(mo)出(chu)口國。我國石墨(mo)材料產(chan)(chan)量的近1/3用(yong)于出(chu)口,出(chu)口產(chan)(chan)品中約80%為低(di)附加(jia)值產(chan)(chan)品。
2000~2015年(nian),累計出口(kou)(kou)石(shi)墨(mo)661萬噸(dun)(dun),年(nian)均41.3萬噸(dun)(dun),出口(kou)(kou)量占(zhan)生(sheng)產量的(de)30.5%。2015年(nian)出口(kou)(kou)量25.1萬噸(dun)(dun),占(zhan)世界(jie)的(de)79.0%。日(ri)本是世界(jie)最大石(shi)墨(mo)進口(kou)(kou)國(guo)(guo),占(zhan)世界(jie)進口(kou)(kou)量的(de)50%以上,其中(zhong)80%以上系(xi)從中(zhong)國(guo)(guo)進口(kou)(kou),2000~2015年(nian)日(ri)本累計從中(zhong)國(guo)(guo)進口(kou)(kou)石(shi)墨(mo)295萬噸(dun)(dun),占(zhan)中(zhong)國(guo)(guo)出口(kou)(kou)量的(de)44.6%。
▌布局龍頭客戶,產能(neng)快速擴張
電池行(xing)業(ye)高度集中,梯隊(dui)分層明顯(xian)
動力電池(chi)行(xing)業2017年裝(zhuang)機量36.23GWh,同比漲幅29.2%。市場占有率(lv)方面(mian),第一梯(ti)隊寧德(de)時代和(he)比亞(ya)迪(di)優勢巨大而第二梯(ti)隊爭奪相對較為激烈(lie)。
(1)第一梯隊:2017年(nian),寧(ning)德時代市(shi)場(chang)份額(e)提升了(le)4個百分點,超(chao)過比亞(ya)迪,穩居(ju)第一;比亞(ya)迪市(shi)場(chang)份額(e)下(xia)降了(le)11個百分點,但仍領先第三位的沃特瑪9個百分點。
(2)第(di)二(er)梯(ti)隊:沃特瑪、國(guo)軒(xuan)高科(ke)市場份(fen)額有所下降(jiang);比克電池市場份(fen)額上(shang)升了2個百分點,躋身(shen)第(di)二(er)梯(ti)隊。
(3)第三梯隊(dui):天津力神(shen)市場份額(e)相比去年有所提高;孚(fu)能科(ke)技市場份額(e)提高了2個百(bai)分點,躋身第三梯隊(dui)。
▌積極布局(ju)龍頭(tou),快速擴張(zhang)產能
各大負(fu)極材料企(qi)業在(zai)動力電(dian)池行(xing)業的前三(san)梯隊均有所布局(ju)。尤(you)其是杉(shan)(shan)杉(shan)(shan)、貝特瑞和江西紫(zi)宸,不但已與國內電(dian)池龍(long)頭(tou)企(qi)業展開合作(zuo),而(er)且已經(jing)是三(san)星、LG、松下等國際龍(long)頭(tou)的量產供應(ying)商(shang)。
產能快速擴張(zhang),負(fu)極材(cai)料供(gong)應(ying)過剩
負極材料(liao)行業(ye)(ye)技術壁壘(lei)較低,技術相對成熟。在下游動力電池(chi)行業(ye)(ye)高景氣的普遍預期下,各大負極材料(liao)企業(ye)(ye)紛(fen)紛(fen)投(tou)資建設新產(chan)能,同時還有(you)新的企業(ye)(ye)進(jin)入到負極材料(liao)行業(ye)(ye)。
但(dan)是,據鋰電網統計(ji),2017年我國(guo)鋰電負極(ji)(ji)材料的(de)總(zong)產(chan)能高達37萬噸,而總(zong)體產(chan)量只有18.5萬噸,負極(ji)(ji)材料行業的(de)平均產(chan)能利用率僅為(wei)50%左(zuo)右。
▌行業趨勢
高能量密度(du)和(he)快充是(shi)未來技術趨勢
政策和市場需要高能快充技(ji)術方案
國家政策方面,工(gong)信部等(deng)四部委在《促(cu)進汽(qi)車動力(li)電池產業發展行(xing)動方案》中明(ming)確提出:2020年,鋰離(li)子電池單體比能量(liang)>300Wh/kg,系統比能量(liang)爭取(qu)達(da)到260Wh/kg。
石墨(mo)負極(ji)材(cai)(cai)料的(de)性能(neng)已(yi)接近其(qi)理論極(ji)限,以石墨(mo)材(cai)(cai)料為負極(ji)的(de)技術方案(an)無法(fa)達到這一(yi)要求。
2018年《關于(yu)調(diao)整新能(neng)源汽車推廣應(ying)(ying)用財政補貼(tie)的(de)(de)(de)(de)通知(zhi)》中的(de)(de)(de)(de)財政補貼(tie)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)電(dian)池單體(ti)比能(neng)量(liang)、續航(hang)里程等性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)向上遷移,對(dui)電(dian)池性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)升高,鼓勵(li)行業(ye)發(fa)展(zhan)高能(neng)量(liang)密度的(de)(de)(de)(de)電(dian)池解決方案。市(shi)場客(ke)(ke)戶(hu)需求(qiu)(qiu)方面(mian),鋰電(dian)池的(de)(de)(de)(de)充電(dian)便利性(xing)和續航(hang)里程是影響客(ke)(ke)戶(hu)體(ti)驗的(de)(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素。
《新(xin)能源(yuan)汽車(che)推廣應用推薦車(che)型目錄(2018年第3批)》中的(de)純電動乘用車(che)車(che)型平均續(xu)航里程已經超過350km。但是(shi),一般(ban)的(de)新(xin)能源(yuan)汽車(che)充電時(shi)間(jian)在(zai)5-8個(ge)小時(shi)左(zuo)右(you),快(kuai)充時(shi)間(jian)在(zai)1-2個(ge)小時(shi)左(zuo)右(you)。
相比傳統(tong)能(neng)源車型,新能(neng)源汽車在使用便利(li)性(xing),尤其是在電池的高能(neng)量密度和快(kuai)充性(xing)能(neng)上還有很大提升空間。
鈦酸鋰仍占一席(xi),快(kuai)充性能優異
鈦(tai)(tai)酸鋰快充性(xing)能(neng)優異。鈦(tai)(tai)酸鋰具(ju)有尖晶(jing)石結構(gou)所(suo)特有的(de)三(san)維(wei)鋰離(li)子(zi)擴散通道,因(yin)此功率(lv)特性(xing)優異。鋰離(li)子(zi)在鈦(tai)(tai)酸鋰晶(jing)體中的(de)擴散系數是2x10-8cm2/s,比(bi)石墨(mo)負極(ji)(ji)高了(le)一個(ge)數量級。鈦(tai)(tai)酸鋰電池(chi)充電倍率(lv)可以達到(dao)10-20C,而(er)普通石墨(mo)負極(ji)(ji)材料的(de)充電倍率(lv)僅有2-4C。
鈦酸鋰在電動(dong)大巴和(he)儲(chu)能領域應(ying)(ying)用普及。鈦酸鋰電池安全性高(gao)、循環壽命(ming)長、工作溫(wen)度范圍(wei)廣、可快速充(chong)放電,因此在電動(dong)商用車(巴士、軌(gui)道交通(tong)等(deng)(deng))、儲(chu)能市場(調(diao)頻、電網質量、風場等(deng)(deng))及工業(ye)領域(港口機械(xie)、叉車等(deng)(deng))應(ying)(ying)用較為廣泛。
國內的(de)(de)新能源(yuan)整車廠家珠(zhu)海銀(yin)隆,采用的(de)(de)也是鈦酸鋰作為負極的(de)(de)電池技術方案。
▌硅碳復合(he)材料(liao)能量(liang)密度高,將成負極(ji)材料(liao)未(wei)來方向
硅材料比容(rong)量高,可快充,最具(ju)發展(zhan)前景。石墨的理論(lun)能量密(mi)度(du)是372mAh/g,而硅的理論(lun)能量密(mi)度(du)超過其10倍,高達4200mAh/g。使(shi)用硅材料作電池(chi)負極來(lai)提升電池(chi)能量密(mi)度(du),已經成為(wei)業界(jie)公認的方向之一(yi)。
我(wo)國(guo)負極材(cai)(cai)料生(sheng)產企業貝特瑞(rui)的硅(gui)碳(tan)復合負極材(cai)(cai)料已經量(liang)產,客戶為韓(han)國(guo)三星。
硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)量(liang)產尚有瓶頸,硅(gui)(gui)碳復合大(da)勢(shi)所趨。
硅(gui)材料(liao)使(shi)用的瓶頸在于其循環性能較差:硅(gui)顆粒在脫嵌鋰(li)時的高(gao)膨(peng)脹(zhang)(zhang)率(硅(gui)負(fu)極充放電(dian)膨(peng)脹(zhang)(zhang)可(ke)達360%,而普通石墨(mo)僅為10%)導致負(fu)極在循環過程中快速(su)衰減;硅(gui)顆粒表面SEI膜持續生長會對(dui)電(dian)解液和鋰(li)離子造成不可(ke)逆消(xiao)耗(hao)。
目前,相(xiang)對較為(wei)成(cheng)熟的技術方(fang)案(an)是,采用體(ti)積效應小、循環穩(wen)定性好的碳材(cai)(cai)料作(zuo)為(wei)載體(ti),摻入高(gao)比容量的硅材(cai)(cai)料作(zuo)為(wei)主要活性體(ti),以此合(he)成(cheng)硅碳復合(he)材(cai)(cai)料。硅碳復合(he)材(cai)(cai)料能夠有降(jiang)低硅材(cai)(cai)料在充放電過程中體(ti)積膨脹造(zao)成(cheng)的負(fu)面影(ying)響。
硅(gui)碳復合(he)的工藝方(fang)式有(you)包(bao)覆、摻雜和嵌(qian)入(ru)。特斯拉使用了碳包(bao)覆氧化亞硅(gui)的技術方(fang)案,通(tong)過在人造石墨中加入(ru)10%的硅(gui)基材料(liao),已(yi)將硅(gui)碳復及材料(liao)應用到量(liang)產(chan)車型Model3。其電池(chi)能(neng)量(liang)密度達到300wh/kg,電池(chi)容量(liang)達到了550mAh/g以上。
▌石墨負(fu)極(ji)材料價(jia)格受上(shang)下游(you)擠壓(ya)
石(shi)墨負極材料工(gong)藝和(he)成本構成
石(shi)墨負(fu)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)行業門檻較低,毛利率水平在(zai)鋰電池(chi)四大材(cai)料(liao)(liao)中(正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)、負(fu)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)、電解液和隔膜)中處于中游,約為25%-35%。
各(ge)大(da)負極企業(ye)在(zai)長期生(sheng)產中(zhong)形成了各(ge)自的(de)技術路線(xian),在(zai)原材料(liao)選擇和(he)工藝設(she)計(ji)上均有(you)差異。這種差異使(shi)得一些企業(ye)在(zai)生(sheng)產工藝管理和(he)成本管控上建立獨有(you)優(you)勢,在(zai)競(jing)爭中(zhong)勝(sheng)出。
天然石墨負極材(cai)料的生產工藝較人造石墨簡單。
原(yuan)材料(liao)主要(yao)為石(shi)(shi)墨礦石(shi)(shi)、鱗片石(shi)(shi)墨和(he)球(qiu)形石(shi)(shi)墨,經包覆、碳化、打散(san)、石(shi)(shi)墨化、篩(shai)分(fen)和(he)改性等(deng)工藝,制成(cheng)天(tian)然石(shi)(shi)墨負(fu)極材料(liao)。
人造石墨負極材料(liao)的原材料(liao)主要(yao)為天然(ran)石墨、焦類(lei)和瀝青(qing),經粗碎、粉(fen)碎、改性、整形和石墨化等一系列工序(xu)制得(de)。
石墨化環(huan)節生產能耗高(gao),且環(huan)保要(yao)求嚴(yan)格,因此大部分企業選擇委(wei)外加工。
根據產品類(lei)型的不(bu)同,原(yuan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)采購在負極材(cai)(cai)料(liao)(liao)噸成(cheng)本中占比(bi)約為25-35%,石(shi)(shi)墨化(hua)委(wei)外加工成(cheng)本占比(bi)可達50%-65%。天然石(shi)(shi)墨的生產也需(xu)要石(shi)(shi)墨化(hua)加工。
▌行業機會
1.研發高新材料,推動產(chan)業升(sheng)級。負極材料龍頭企(qi)業硅碳復合材料產(chan)業化已初現(xian)端倪。貝特瑞已經實現(xian)批量供貨韓(han)國(guo)三星公司,現(xian)有(you)1000噸/年的產(chan)能(neng);杉杉股份(fen)、江(jiang)西正拓、深圳(zhen)斯諾(nuo)等企(qi)業均已有(you)硅碳材料量產(chan)計劃。
2.垂直整合供應(ying)(ying)鏈(lian),控(kong)制成(cheng)本(ben)風險。貝特瑞涉足石墨原材(cai)料產(chan)業,2017年增持雞(ji)西長源(yuan)礦業至65%,保證(zheng)石墨供應(ying)(ying);杉杉股份(fen)和貝特瑞已(yi)分別具有(you)7000噸(dun)(dun)和5000噸(dun)(dun)每年的石墨化加工能(neng)力(li)。成(cheng)本(ben)控(kong)制優勢(shi)明顯。
3.布(bu)局(ju)龍(long)頭客(ke)戶,降低下(xia)游競爭風險(xian)。下(xia)游龍(long)頭成長(chang)性確定,負(fu)極(ji)材(cai)料(liao)企業(ye)積極(ji)布(bu)局(ju)龍(long)頭電池(chi)企業(ye),如CATL、比(bi)亞(ya)迪、國軒高科(ke)等(deng)。
埃(ai)爾派提供(gong)的電池材料粉末生產線滿(man)足以(yi)下要求
—— 高(gao)精(jing)度 • 多規格 • 無塵化 ——
01、完全陶瓷化
磁性物質攝(she)入量(liang)小于30PPB。
02、閉路系統
氣體循環使(shi)用,水分增量(liang)小于(yu)50PPM。
03、單機產能大型化
三元材料、鈷酸(suan)鋰、錳酸(suan)鋰等小(xiao)時產能(neng)達(da)(da)到(dao)1噸,磷酸(suan)鐵鋰、碳酸(suan)鋰等小(xiao)時產能(neng)達(da)(da)到(dao)3噸。
04、低排放
采用塑燒板(ban)過濾除塵,過濾 精度可達0.1μm。
05、粒度形貌好(hao)
良好的球(qiu)形度,堆積密(mi)度高。
06、人性(xing)化設計
設計合理(li),部(bu)件更換、拆洗更方(fang)便。
07、智能化設計(ji)
工藝參數可儲存,歷史記錄(lu)可查(cha)詢,支持遠程數據采(cai)集(ji)和監(jian)控。
08、注重安全
為避免(mian)生產(chan)過(guo)程中的安全隱(yin)患,可(ke)選用防爆設計。
09、文件資質(zhi)齊(qi)全
可提(ti)供相關驗(yan)證文(wen)件。
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