【研報】電氣設備與新能源行業：負極未來技術硅碳負極&預補鋰技術-20200306[23頁].pdf

1、負極未來技術： 硅碳負極 硅碳負極具有高容量硅碳負極具有高容量，高倍率高倍率，低首效的特點低首效的特點。 現有的硅碳負極均擁有高容量和高倍率性能，首次放電容量一般在400以上，深圳斯諾的SN- SC2動力電池甚至可以超過1000，但硅碳負極首次庫倫效率（首效）低，且隨著硅含量的提升， 容量的提升，首效就越低，500克容量以上的，首效在70-90%區間，急需通過預補鋰的方法提高 首效。 主流硅碳負極參數主流硅碳負極參數 圖表6： 主流硅碳負極電池參數 公司公司 璞泰來璞泰來 璞泰來璞泰來 璞泰來璞泰來 深圳斯諾深圳斯諾 深圳斯諾深圳斯諾 貝特瑞貝特瑞 貝特瑞貝特瑞 貝特瑞貝特瑞 牌號 Si/C

2、composites 380mAh/g Si/C composites 400mAh/g Si/C composites 420mAh/g SN-SC1 SN-SC2 S400 S500 S600 特點 加工性能、倍率性 能優異 與現有石 墨負極體系匹配良 好 加工性能、倍率性 能優異 與現有石 墨負極體系匹配良 好 加工性能、倍率性 能優異 與現有石 墨負極體系匹配良 好 比容量、首次效率 和壓實密度高，循 環性能好。td 比容量高，循環性 能、安全性能好。 可根據容量需要與 石墨負極材料進行 摻混使用。 高容量，高倍率 高容量，高倍率 高容量，高倍率 適用范圍 高容量的聚合物電 池，圓柱電

3、池，方 型電池等 高容量的聚合物電 池，圓柱電池，方 形電池等 高容量的聚合物電 池，圓柱電池，方 形電池等 高能量密度圓柱、 方形硬殼鋰離子數 碼電池。 高能量密度圓柱、 方形硬殼、聚合物 鋰離子動力電池。 適合超高容量鋰 離子電池 適合超高容量鋰 離子電池 適合超高容量鋰 離子電池 粒徑 D50(um) 181 161 151 2023 1013 15.0-19.0 15.0-19.0 15.0-19.0 首次放電 容量 (mAb/g) 3805 4005 4205 450 1000 400-499 500-599 600-650 首次庫侖 931 901 851 87 70 92-94

4、90-92 89-90 目錄 二 電極材料預補鋰技術 預補鋰主要分為鋰粉補鋰和鋰帶補鋰預補鋰主要分為鋰粉補鋰和鋰帶補鋰。 目前硅碳負極的重點在于控制硅的膨脹，提高首效，從而延長電池的循環壽命。預補鋰的技 術可以通過預鋰化對電極材料進行補鋰，抵消形成SEI膜造成的不可逆鋰損耗，以提高硅碳負極 的首效，從而提高電池的總容量和能量密度。目前預補鋰主要技術路線為鋰粉補鋰和鋰帶補鋰， 經過多次技術迭代，現有技術已逐漸成熟，可實現小規?；a。 預補鋰可以補齊硅碳負極短板預補鋰可以補齊硅碳負極短板 圖表7：預補鋰技術發展 年份年份 事件事件 2002 FMC公司將金屬鋰粉制作成為漿料，涂覆于負極上實現補鋰

5、 2006 FMC公司將金屬鋰粉、負極材料和非水溶劑制作成漿料成功涂覆于集流體上 2012 ATL公司將金屬鋰粉震蕩噴灑在負極極片上，并成功通過輥壓壓合 2012 ATL公司將負極浸潤電解液，與金屬鋰帶通過壓力接觸，實現負極補鋰 2015 CATL公司將金屬鋰帶壓延至超薄鋰帶，與負極極片輥壓復合，成功實現負極補鋰 至今 通過多帶極片補鋰裝置的技術提升，CATL鋰帶補鋰技術具備一定的量產能力 目前預補鋰技術安全性較低目前預補鋰技術安全性較低，對工藝要求高對工藝要求高。 金屬鋰是高反應活性的堿金屬，能夠與水劇烈反應，管控不當容易發生安全事故，安全性較 低。同時需要控制車間濕度露點在-35以下，能耗

6、很高，這就使得負極金屬補鋰工藝都要投入 巨資對生產線進行改造，采購昂貴的補鋰設備，同時為了保證補鋰效果，還需對現有的生產工藝 各工序進行合理調整配合，對整體工藝要求高，投入大。 目前預補鋰技術存在的困難目前預補鋰技術存在的困難 圖表8：寧德時代專利中的補鋰裝置復雜程度高 干法電極大幅降低預補鋰成本干法電極大幅降低預補鋰成本，加快硅碳導入加快硅碳導入。 Tesla子公司Maxwell的干法電極技術有望帶動涂覆工藝的革新，干法電極導入鋰電池生產工 藝，將拋棄極片制作采用溶劑輔助加工后干燥的方式，在生產過程中減少溶劑和能量損耗，提高 生產效率。在涂覆時，首先將電極顆粒、粘結劑和導電劑混合，通過壓出機

7、擠出成初始的電極薄 膜，然后在壓延機熱壓作用下，被壓在金屬箔集流體上形成三層復合電極，適合做厚極片，且大 幅降低預鋰化難度和成本，加快硅碳負極導入，大幅提高電池能量密度。 干電極工藝大幅降低預補鋰成本干電極工藝大幅降低預補鋰成本 圖表9： 干電極涂覆流程 圖表10： 干電極涂覆裝置 硅碳負極將加速滲透硅碳負極將加速滲透。 目前特斯拉model3已經全部使用硅碳負極作為其動力電池的負極材料，未來其他中高端系列 也將陸續轉換體系，而干電極等新工藝降低預補鋰成本，提升硅碳負極性能，將帶動全球動力電 池廠商對于硅碳負極材料的研發升級。我們預計硅碳負極材料2019-2022年CAGR約為137%，到 2

8、022年接近20萬噸，在負極材料中的滲透率達41% 硅碳負極市場空間大硅碳負極市場空間大 圖表11：2019-2022動力電池硅碳負極材料出貨量預測（單位：萬噸） 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 0 10 20 30 40 50 60 20192020E2021E2022E 硅碳出貨量 負極出貨量 硅碳占比 干電極法大幅降低預補鋰成本干電極法大幅降低預補鋰成本，提升金屬鋰用量提升金屬鋰用量。 目前濕電極法，采用穩定化金屬鋰粉(SLMP) 對負極進行預鋰化處理，常規的負極漿料，采 取SBR+CMC/去離子水體系，但SLMP與極性溶劑不兼容，只能分散到已

9、烷、甲苯等非極性溶劑 中，因此不能再常規漿料過程中直接加入。如采取干電極法，無溶劑條件下，SLMP直接和硅碳 粉末、碳納米管和粘結劑PVDF粉末直接混合制漿，分散均勻，補鋰量約為補鋰量約為10-15%，預鋰化后可預鋰化后可 提升提升10%左右能量密度左右能量密度，疊加高鎳化疊加高鎳化，整體能量密度提升整體能量密度提升20%。高鎳正極能量密度持續提升將降高鎳正極能量密度持續提升將降 低氫氧化鋰單位用量低氫氧化鋰單位用量，故單位故單位Gwh含鋰量基本保持不變含鋰量基本保持不變，且在往高電壓正極及固體電池技術路且在往高電壓正極及固體電池技術路 線過程中線過程中，單位單位Gwh含鋰量會減少含鋰量會減少

10、。 預補鋰將提升金屬鋰的需求預補鋰將提升金屬鋰的需求 47% 24% 11% 18% 贛鋒鋰業 天齊鋰業 Livent其他 金屬鋰 290 788 1890 4224 折合碳酸鋰當量 1542 4194 10054 22472 圖表12：2019-2022年預補鋰對金屬鋰的需求量預測（單位：噸） 圖9：金屬鋰的主要用途 圖表13：金屬鋰全球市場格局高度集中，贛鋒鋰業占比接近一半。 目錄 三 投資機會 重點標的：重點標的： 中國寶安中國寶安 (000009.SZ)：負極全球龍頭，硅碳：負極全球龍頭，硅碳負極負極國內第一，并導入特斯拉國內第一，并導入特斯拉 全球負極龍頭企業。全球負極龍頭企業。子公

11、司貝特瑞是國內較早做負極的企業，研發實力強，自2010年起一直 穩居全球第一。公司擁有優質的海外客戶，海外客戶出貨占比接近7成，且都是主供，未來幾年出 貨量預計維持穩定增長，預計19/20年出貨量分別為6萬噸/7萬噸。同時聚焦人造石墨，目前已是松 下的主供，并順利導入三星、SK、寧德時代和比亞迪，預計19/20出貨量分別為2.5萬噸/4.5萬噸。 硅碳負極國內第一硅碳負極國內第一。公司硅碳負極國內第一，唯一一家實現規模出貨的公司，2019年出貨量 近3000噸，主要客戶包括松下，并間接導入特斯拉，份額超過一半。公司硅碳負極技術領先，已 開發到第四代，如硅碳負極加快滲透，將顯著受益。 多元股權投

12、資，控股貝特瑞和馬應龍。多元股權投資，控股貝特瑞和馬應龍。公司投資控股多家公司，貝特瑞和馬應龍每年給公司 帶來穩定盈利。 除此之外還持有國際精密、芳源環保、友誠科技、中國風投等多家上市和非上市 公司股權，除貝特瑞外其他股權投資價值約52億元。 盈利預測和投資評級：盈利預測和投資評級：中國寶安子公司貝特瑞是負極和正極雙龍頭。過去兩年負極出貨量復 合增速約35%，利潤復合增速45%，單噸凈利貝特瑞約0.9萬元，較為穩定，在行業中僅低于璞泰 來，預計2020年出貨量達8.5萬噸，凈利潤約8億，參考可比公司璞泰來45倍估值(單噸凈利約1萬元 )，給予貝特瑞負極40倍PE，即320億元估值。正極材料參考

13、可比公司德方納米和當升科技，給予 80億元估值。公司持有股權投資價值可與公司其他業務虧損相抵，持股貝特瑞75%估值300億元， 即中國寶安合理市值300億元以上。 風險提示：風險提示： 新能源汽車銷量不及預期，產品價格大幅下跌，在建項目進度不及預期 重點標的：重點標的： 新宙邦新宙邦(300037.SZ)：鋰電池添加劑王者，干電極氟聚合物粘結劑有儲備：鋰電池添加劑王者，干電極氟聚合物粘結劑有儲備 鋰電池添加劑王者，硅碳負極提升高品質成膜劑需求：鋰電池添加劑王者，硅碳負極提升高品質成膜劑需求：公司電解液客戶包括松下、LG、三星 、CATL等國內外重要電池企業，是特斯拉間接供應商。公司電解液添加劑

14、技術國內領先，儲備眾 多，其中常用成膜劑VC和FEC基本完全自供，高性能新型成膜添加劑如二氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞 胺鋰(LiFSI)皆已投產。 氟聚合物粘結劑有儲備：氟聚合物粘結劑有儲備：新宙邦過去幾年持續布局氟化工行業，自公司收購氟精細化工企業 海斯福以來，圍繞海斯福上下游布局，特別是設立海德福，進一步完善產業鏈，進入含氟聚合物 領域。海德福在投2800噸的高性能PTFE產能，并規劃5000噸PVDF等高性能含氟聚合物產能，如 順利投產，遠期利潤空間大。 盈利預測和投資評級：盈利預測和投資評級：暫不考慮定增稀釋，我們采取分部估值法，預計氟化工業務2019-2021 年貢獻凈利潤分別為1.8/2

15、.6/3.6億元，考慮其成長性和稀缺性，采取PE估值法，給予氟化工板塊 2020年40倍PE；即104億估值，我們預計鋰電池電解液業務2019-2021年貢獻凈利潤分別為 0.75/1.40/2.0億元，采取PE估值法，參考行業估值，給予2020年40倍PE，即56億元；其他業務合計 40億元，即總市值200億元，維持 “推薦”評級。 風險提示：風險提示： 園區發生重大安全事故，產品價格大幅下跌，在建項目進度不及預期 重點標的：重點標的： 天奈科技天奈科技(688116.SH)：碳納米管導電劑龍頭：碳納米管導電劑龍頭，成長空間大成長空間大 技術推動國產替代技術推動國產替代。碳納米管作為鋰電池電

16、極的關鍵輔材，對電池的電化學性能有較大影響。 傳統導電劑長期被國外壟斷，國內生產企業參與度較低。而公司從2010年成立以來，對該領域持續 攻關，目前已完成三代產品研發，性能上超過傳統導電劑，并打破了進口替代的格局。 鎖定核心客戶鎖定核心客戶，技術壁壘高技術壁壘高。公司目前主要產品為碳納米管二代產品，銷售占比達85%，三代 產品也開始供貨，將大幅降低正極77%的電阻率，提高電池的性能。依托一流的技術，公司深度綁 定下游動力電池頭部大廠，對比亞迪出貨長期占比超過30%，并已經開始大批量供貨寧德時代， ATL，天津力神，卡耐新能源等動力電池優質廠家。 硅碳負極加速滲透硅碳負極加速滲透，提升碳納米管用

17、量提升碳納米管用量，龍頭最受益龍頭最受益。碳納米管主要用在正極，2018年全球 碳納米管需求3.4萬噸，市場滲透率為30%。雖然硅碳負極的加快導入，由于硅碳負極導電性能差， 添加高比例碳納米管作為導電劑，將大幅提升負極性能，預計到2023年，正負極對碳納米管的需求 將接近19萬噸，五年復合增速40%。由于技術和產能的限制，市場向頭部集中，2018年CR3提升至 68%，天奈占比達34%，尾部產能出清，龍頭企業未來將主要受益。 盈利預測和投資評級：盈利預測和投資評級：公司是國內碳納米管導電劑龍頭公司，技術能力強，與下游客戶深度綁 定，未來碳納米管將繼續滲透鋰電池并保持較快增速。根據萬德一致性預期

18、，預計公司 2019-2021 年將分別實現歸母凈利潤 1.2、1.6和2.1億元，對應PE109、80和59倍。 風險提示：風險提示： 行業競爭加劇，原材料價格波動，科創板相關的市場波動風險。 重點標的：重點標的： 璞泰來璞泰來(603659.SH)：產能釋放、疊加高端客戶訂單充足，降本增效，盈利拐點明確：產能釋放、疊加高端客戶訂單充足，降本增效，盈利拐點明確 新增產能即將釋放。新增產能即將釋放。公司作為人造石墨負極龍頭，產品以人造石墨為主，主要是用于高端消 費電子用負極和動力快充類負極，產19Q1產品均價近6.47萬/噸，遠高于同行。隨著子公司江西/溧 陽紫宸募投項目順利投產，2020年公

19、司將擁有年產 8萬噸的負極材料生產能力，打破產能限制。 高端客戶訂單充足，產能消化無憂。高端客戶訂單充足，產能消化無憂。負極材料主要客戶包括 ATL、LGC、SDI、CATL 等，其 中得益于明年5G換機潮，手機帶電量和出貨量有望增長，將拉到手機端高端負極需求，有疊加歐 洲新能源汽車出貨量有望大增，預計對高端快充動力負極需求量也有望大增，公司深度綁定了行 業龍頭，特別是LGC明年訂單指引增長300%以上，是LGC產業鏈第一受益標的，公司2020年全年 出貨量有望達到7.5萬噸，出貨量約同比增長50%。 石墨化等降本產能釋放改善負極成本。石墨化等降本產能釋放改善負極成本。公司通過參股振興炭材保證

20、原材料針狀焦的供應，并 控股內蒙興豐，自建10萬噸石墨化項目，其中2萬噸產能已于 2019 年 6 月投產，將大幅降低成本 。 且隨著原材料針狀焦的價格持續回落，成本下降明顯。雖然部分成本下降要往下游電芯廠轉移 ，產品價格下降，但得益于公司石墨化投產領先于主要競爭對手，預計單噸凈利能保持平穩。 非圓柱硅碳有儲備。非圓柱硅碳有儲備。公司非圓柱硅碳已在非動力電池客戶做測試，中試產品的抗膨脹性能不 錯，預計有小批量出貨，后續可能會在電子煙、無人機等非手機電子產品上應用。 盈利預測和投資評級：盈利預測和投資評級：基于公司高端負極業務銷量高增，成本持續下降，其他業務有序發展 ，即將迎來盈利能力拐點，預計

21、公司 2019-2021 年將分別實現歸母凈利潤 6.95、10.30、12.20億， 對應PE48、37和31倍，維持“推薦”評級。 風險提示：風險提示： 新能源汽車出貨量不及預期。 相關標的：相關標的： 贛鋒鋰業贛鋒鋰業(002460.SZ)：全球金屬鋰龍頭：全球金屬鋰龍頭，結構性受益電池技術革新結構性受益電池技術革新 鋰資源版圖擴張鋰資源版圖擴張，資源保障成長資源保障成長。公司通過持續投資上游鋰資源公司，目前已分別在澳大利 亞、阿根廷、愛爾蘭和我國青海、江西等地，掌控多處優質鋰礦資源，形成了穩定、優質、多元化 的原材料供應體系。公司目前擁有權益鋰資源量約2000萬噸LCE。公司目前生產鋰

22、鹽的原料均來自 于西澳的鋰輝石精礦，主力礦山為 Mount Marion 項目，同時重點推進阿根廷的 Cauchari-Olaroz 鹽 湖項目，預計一期2021年投產。 金屬鋰全球龍頭金屬鋰全球龍頭，結構性受益于預補鋰技術結構性受益于預補鋰技術。公司現有金屬鋰產能1600噸，全球第一，2018 年產量1519噸。全球金屬鋰產能約3300噸，公司全球市占率近半。通過我們測算，2020年預計新增 需求788噸，到2022年新增需求4224噸，預計給公司帶來10億營收，但與此同時，高鎳能量密度提 升，單位Gwh的氫氧化鋰需求量下降，總鋰量基本穩定，但金屬鋰毛利率略高，公司結構性受益。 鋰鹽成本優勢

23、明顯鋰鹽成本優勢明顯，進入全球供應鏈進入全球供應鏈。公司目前具備電池級碳酸鋰產能4萬噸/年，電池級氫氧 化鋰產能2.8萬噸/年，預計2021年氫氧化鋰有效產能達到8.1萬噸，成為全球第一。公司氫氧化鋰產 品已進入CATL、松下、比亞迪等知名動力電池產業鏈，以及特斯拉、大眾、寶馬等國際車企產業 鏈。公司海外供應為主加上自身加工成本低，毛利率水平高于行業平均水平。在高鎳三元發展趨勢 下，公司氫氧化鋰業務有望受益。 盈利預測和投資評級：盈利預測和投資評級：公司是全球鋰業龍頭公司，技術能力強，與下游客戶深度綁定，隨著電 池技術發展，氫氧化鋰和金屬鋰需求預計高速增長。根據萬德一致性預期，預計公司 201

24、9-2021 年 將分別實現歸母凈利潤 3.56、9.23和13.81億元，對應PE126、76和51倍。 風險提示：風險提示： 下游需求不及預期。 分析師聲明分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，保證報告所采用的數據和 信息均來自公開合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解，本報告清晰準確地反映了 作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響。研究 報告對所涉及的證券或發行人的評價是分析師本人通過財務分析預測、數量化方法、 或行業比較分析所得出的結論，但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此聲明。 免責聲明免責聲明 方正證券股份有限公司（以下簡稱“

25、本公司”）具備證券投資咨詢業務資格。本報 告僅供本公司客戶使用。本報告僅在相關法律許可的情況下發放，并僅為提供信息而 發放，概不構成任何廣告。 本報告的信息來源于已公開的資料，本公司對該等信息的準確性、完整性或可靠性 不作任何保證。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判 斷。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公 司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時，本公司對本報告所含信息可在不發 出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或修改。 在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在 任何情況下，本公司

26、、本公司員工或者關聯機構不承諾投資者一定獲利，不與投資者 分享投資收益，也不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責 任。投資者務必注意，其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機 本公司利用信息隔離制度控制內部一個或多個領域、部門或關聯機構之間的信息流 動。因此，投資者應注意，在法律許可的情況下，本公司及其所屬關聯機構可能會持 有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司 提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況 下，本公司的董事、高級職員或員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。 市場有風險，投資需謹

27、慎。投資者不應將本報告為作出投資決策的惟一參考因素， 亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。 本報告版權僅為本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻 版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的，需在允許的范圍內使 用，并注明出處為“方正證券研究所”，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、 刪節和修改。 公司投資評級的說明公司投資評級的說明 強烈推薦：分析師預測未來半年公司股價有20%以上的漲幅； 推薦：分析師預測未來半年公司股價有10%以上的漲幅； 中性：分析師預測未來半年公司股價在-10%和10%之間波動； 減持：分析師預測未來半年公司股價有10%以上的跌幅。 行業投資評級的說明行業投資評級的說明 推薦：分析師預測未來半年行業表現強于滬深300指數； 中性：分析師預測未來半年行業表現與滬深300指數持平； 300指數。 斱正證券 正在你身邊 THANKS 北京市西城區太平橋大街豐盛胡同28號太平洋保險大廈B座11層 11F,Pacific Insurance Building,No.28 Fengsheng Lane,Taipingqiao Street, 方正證券股份有限公司方正證券股份有限公司