1、1 敬請關注文后特別聲明與免責條款 產業鏈全面布局,客戶開拓加速,打造新產業鏈全面布局,客戶開拓加速,打造新 一線負極公司一線負極公司 方正證券研究所證券研究報告方正證券研究所證券研究報告 中科電氣(300035) 公司研究 電力設備與新能源行業電力設備與新能源行業 公司深度報告 2021.01.21/推薦(首次) 歷史表現:歷史表現: 數據來源:wind 方正證券研究所 相關研究相關研究 方正證券負極行業深度之八:詳解生產工 藝,細評性能高低2020.05.17 方正證券負極行業深度之七:負極未來技 術,硅碳負極1998 年至 2001 年 12 月就職于岳陽鴻儀實業有限公司門窗廠廠長;20
2、02 年至 2005 年 3 月就職于岳陽富泰化工設備有限公司,任營銷副總;2005 年 3 月至今,任中科電 氣營銷副總監;2020 年 6 月起任中科電氣副總經理。 張斌 33 董事、副總 經理、董事 會秘書 曾任職于天健會計師事務所及東興證券股份有限公司投資銀行部,國信證券股份有限公 司投資銀行事業部,曾先后參與多家公司 IPO 及上市公司再融資,并購重組項目,熟悉 證券市場法律法規,并取得深圳證券交易所頒發的董事會秘書資格證書。 資料來源:Wind,方正證券研究所 7 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 1.2 負極是業績的主要貢
3、獻點,盈利逐年增長負極是業績的主要貢獻點,盈利逐年增長 收入快速增長, 負極收入快速增長, 負極是業績主要貢獻點是業績主要貢獻點。 公司收入呈現逐年增長趨勢, 2019 年實現營業收入 9.29 億元,同比增長 50.0%,其中,磁電裝備業 務收入 1.90 億元,同比增長 3.8%,負極材料業務收入 7.04 億元,同 比增長 66.4%。負極材料收入占比逐年增加,由 2017 年的 55.6%提升 到 2019 年的 75.8%,負極材料業務成收入增長的主要貢獻點。 圖表5: 公司 2016-2020Q3 營業收入 圖表6: 公司 2016-2020H1 各業務收入占比 資料來源:Wind
4、,方正證券研究所 資料來源:Wind,方正證券研究所 受益石墨化和負極產能釋放,公司利潤逐年上升。受益石墨化和負極產能釋放,公司利潤逐年上升。公司 2019 年實現 毛利 3.69 億元, 同比增長 57%; 歸母凈利潤 1.51 億元, 同比增長 16%, 公司 2018 年起布局石墨化產能,受益石墨化自給率的不斷提升和負 極新產能釋放,公司利潤不斷增長。 圖表7: 公司 2016-2020Q3 毛利及增速 圖表8: 公司 2016-2020Q3 歸母凈利潤及增速 資料來源:Wind,方正證券研究所 資料來源:Wind,方正證券研究所 毛利率保持穩定, 凈利率有所回升。毛利率保持穩定, 凈利
5、率有所回升。 2017 年起毛利率均維持在較高水 平, 在 37.7%-39.7%之間, 其中 2020 年前三季度毛利率為 37.7%。 2019 年凈利率為 16.3%,20 年前三季度凈利率為 17.6%,較 2019 年有所回 升。 持續研發投入, 費用管控逐步增強。持續研發投入, 費用管控逐步增強。 公司研發持續投入, 2016 年/2019 年的研發費用率分別為 4.9%/7.1%, 整體呈上升趨勢。 銷售費用率、 管 理費用率逐年下降,趨于平穩。2018 年,由于銀行借款增加和應分其 他合伙人的投資收益,公司財務費用向上波動。費用總體趨于平穩, 費用管控能力逐年增強。 -50%
6、0% 50% 100% 150% 200% 0 2 4 6 8 10 201620172018201920Q1-Q3 營業收入(億元)YOY 0% 20% 40% 60% 80% 100% 20162017201820192020H1 磁電裝備負極材料其他業務 -50% 0% 50% 100% 150% 0 1 2 3 4 201620172018201920Q1-Q3 毛利(億元)YOY -50% 0% 50% 100% 150% 200% 0 0.5 1 1.5 2 201620172018201920Q1-Q3 歸母凈利潤(億元)YOY 8 Table_Page 中科電氣(300035)
7、公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表9: 公司 2016-2020Q3 利潤率 圖表10: 公司 2016-2020Q3 費用率 資料來源:Wind,方正證券研究所 資料來源:Wind,方正證券研究所 2 鋰電浪潮已至,負極市場空間廣闊鋰電浪潮已至,負極市場空間廣闊 2.1 人造石墨是主流,石墨化是關鍵環節人造石墨是主流,石墨化是關鍵環節 負極是鋰電池四大材料之一,天然石墨和人造石墨應用最廣。負極是鋰電池四大材料之一,天然石墨和人造石墨應用最廣。鋰電池 的四大材料包括正極材料、負極材料、隔膜、電解液。負極材料可分 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
8、微球、軟碳、硬碳等,非碳材料包括鈦酸鋰、硅基材料、錫基材 料等。其中天然石墨和人造石墨目前應用最廣,非碳材料中的硅基材 料還在不斷研發突破中,有望成為未來大規模應用的新型負極材料。 圖表11: 鋰離子電池原理示意圖 圖表12: 負極材料分類 資料來源:中國知網,方正證券研究所 資料來源:中國產業信息網,方正證券研究所 人造石墨性能優勢突出,是動力電池主流應用方向。人造石墨性能優勢突出,是動力電池主流應用方向。各種負極材料的 容量、循環壽命、安全性、充放電倍率等是最受關注的性能指標。石 墨理論嵌鋰容量為 372mAh/g, 首次庫倫效率超 90%, 成本相對較低。 其中,人造石墨的循環壽命優勢突
9、出,可達 2000 次,安全性、倍率性 較好,體積膨脹小。人造石墨中石墨晶粒較小,石墨化程度稍低,結 晶取向度偏小,結構更加穩定。而硅碳負極理論容量更高,但僅有約 300-500 次的循環壽命和約 84%的首次效率,制備工藝復雜,成本過 高,目前處于推廣初期,仍未上量。相比之下,人造石墨仍然是材料 中的主流。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 201620172018201920Q1-Q3 毛利率凈利率 0% 10% 20% 30% 201620172018201920Q1-Q3 財務費用率管理費用率 銷售費用率研發費用率 9 Table_Page 中科電氣(300035)
10、公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表13: 主流負極材料及其特點 類型類型 天然石墨天然石墨 人造石墨人造石墨 中間相炭微球中間相炭微球 硅碳材料硅碳材料 理論容量 340-370mAh/g 310-370mAh/g 300-340mAh/g 420mAh/g 首次效率 90% 93% 94% 84% 循環壽命 1000 1500 1000 300-500 安全性 較差 良好 優秀 較差 倍率性 較差 良好 優秀 較好 成本 最低 較低 較高 最高 優點 工藝簡單、成熟 工藝成熟,循環性好 倍率性好 理論能量密度高,能 達到 300Wh/kg 缺點 電解液相容性較差 克容量低 工
11、藝復雜,成本較高 工藝復雜、首次庫倫 效率低、循環性差 發展方向 降低成本,改善循環 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, 改善循環性 資料來源:中國知網,方正證券研究所 負極成本占比低,石墨價格相對穩定,降價壓力較小。負極成本占比低,石墨價格相對穩定,降價壓力較小。在三元動力電 池的材料成本中,負極占比約為 6%,占比較小。 天然石墨和人造石墨 價格除 2017 年-2018 年有小幅波動, 其中天然石墨價格維持在 3.0-4.5 萬元/噸,人造石墨價格維持在 4.0-5.5 萬元/噸,基本保持穩定。20Q4 天然石墨價格為 2.8 萬元/噸, 人
12、造石墨價格為 3.5 萬元/噸, 降價壓力 相對較小。天然石墨和人造石墨價格差異不明顯,且目前穩定量產的 硅碳負極單噸價格約 11-12 萬元,天然石墨和人造石墨經濟效益更顯 著。 圖表14: 動力電池各材料成本占比 圖表15: 石墨負極材料價格走勢(萬元/噸) 資料來源:GGII,方正證券研究所 資料來源:GGII,方正證券研究所 人造石墨原材料種類多,不同原材料性能和價格差異性大。人造石墨原材料種類多,不同原材料性能和價格差異性大。人造石墨 的原材料分為煤系、石油系以及煤和石油混合系三大類。其中煤系針 狀焦、石油系針狀焦以及石油焦應用最廣。不同原材料是決定人造石 墨性能的重要因素,影響人造
13、負極比容量、循環壽命、倍率性和壓實 密度等,如選用各向同性焦,能提高產品性能。目前行業趨勢是選用 國產焦等低成本焦,通過工藝控制提升性能,降低成本,降本保質。 人造石墨生產工藝流程基本包含破碎、造粒、石墨化、篩分等四大工人造石墨生產工藝流程基本包含破碎、造粒、石墨化、篩分等四大工 序。序。四大工序又細分成十幾道工序,流程基本一致,但具體到每家企 業,制備工藝又有差別。 38% 27% 9% 8% 6% 5% 4%3% 正極 硬結構件 BMS 集流體 負極 隔膜 電解液 其他 0 1 2 3 4 5 6 15Q1 15Q2 15Q3 15Q4 16Q1 16Q2 16Q3 16Q4 17Q1 1
14、7Q2 17Q3 17Q4 18Q1 18Q2 18Q3 18Q4 19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 中國天然石墨價格中國人造石墨價格 10 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表16: 人造石墨原材料分類 圖表17: 人造石墨生產工藝流程 資料來源:中國粉體網,方正證券研究所 資料來源:格瑞特環評報告,方正證券研究所 人造人造石墨石墨負極主要原材料價格趨穩,漲價空間較小。負極主要原材料價格趨穩,漲價空間較小。針狀焦下游需求 約 40%是鋰電負極材料, 60%是石墨電極, 用于鋼鐵冶金工業,
15、 2017、 2018 年由于國家去產能政策的出臺,價格峰值一度超過 4 萬/噸,隨 著新產能釋放,價格自 2018 年底回落 80%;石油焦下游需求主要是 電解鋁,占比超 50%,鋰電負極材料需求僅占 10%不到,石油焦價格 從 2018 年以來總體保持平穩。 從下游市場看, 預計未來針狀焦、 石油 焦未來價格將保持穩定。 圖表18: 針狀焦價格趨勢(元/噸) 圖表19: 石油焦價格趨勢(元/噸) 資料來源:Wind,方正證券研究所 資料來源:Wind,方正證券研究所 石墨化是關鍵環節,但較多由外協加工完成。石墨化是關鍵環節,但較多由外協加工完成。石墨化是利用熱活化將 熱力學不穩定的碳原子實
16、現由亂層結構向石墨晶體結構的有序轉化。 在石墨化過程中, 要使用高溫熱處理 (HTT) 對原子重排及結構轉變提 供能量。為了得到較好的石墨化效果,需要做好三個方面:1)掌握向 爐中裝入電阻料和物料的方法 (有臥裝、 立裝、 錯位和混合裝爐等) , 并能根據電阻料性能的不同調整物料間的距離; 2) 針對石墨化爐容量 和產品規格的不同,使用不同的通電曲線,控制石墨化過程中升降溫 的速率;3)在特定情況下,在配料中添加催化劑,提高石墨化度,即 “催化石墨化” 。 負極企業逐漸布局石墨化。負極企業逐漸布局石墨化。不同品質的人造石墨,升降溫速率、保溫 時間、催化劑等不一樣,預計所用石墨化爐類型不同,導致
17、性能和成 本差別比較大。脫離前后端工序的石墨化,特別是升降溫過程基本是 程序化的。由于石墨化時間長,設備投資大,因此較多委外加工。但 由于外協加工成本占比較大,負極企業開始逐步布局石墨化。 - 10,000 20,000 30,000 40,000 2018/09 2018/11 2019/01 2019/03 2019/05 2019/07 2019/09 2019/11 2020/01 2020/03 2020/05 2020/07 2020/09 2020/11 出廠價:針狀焦(生焦):錦州石化 - 1,000 2,000 3,000 4,000 2018/09 2018/11 2019
18、/01 2019/03 2019/05 2019/07 2019/09 2019/11 2020/01 2020/03 2020/05 2020/07 2020/09 2020/11 出廠價:石油焦:錦州石化 11 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表20: 針狀焦石墨化中碳原子的變化 資料來源:中國粉體網,方正證券研究所 2.2 新新能源汽車銷量增長迅速,預計能源汽車銷量增長迅速,預計 25 年人造石墨出貨達年人造石墨出貨達 88 萬萬噸噸 新能源車銷量持續增長,鋰電迎來發展黃金期。新能源車銷量持續增長,鋰電迎來發展黃金期。歐盟致力
19、于“綠色經 濟復蘇方案” , 疊加更大力度的補貼、 稅收優惠及逐步趨嚴的碳排放政 策,全球新能源車市場或受強刺激。2020 年 12 月中國、歐洲新能源 車銷量分別為 23.5/25.6 萬輛,同比大幅增長 18.7%/53.7%,總體趨勢 走強,上游材料受益。隨電動化趨勢越走越強,各國新能源汽車滲透 率逐步提升。目前全球電動車滲透率仍處于較低水平,未來發展空間 巨大。 圖表21: 2020 分季度新能源汽車銷量 圖表22: 2019-2025 年動力電池需求測算 資料來源:中汽協,EV Sales,方正證券研究所 資料來源:方正證券研究所測算 動力、消費、儲能多點開花,負極需求空間廣闊。動力
20、、消費、儲能多點開花,負極需求空間廣闊。未來鋰電需求將大 幅增長,主要由于 1)新能源汽車快速發展;2)新國標加速電動兩輪 車換代;3)消費鋰電持續穩定增長;4)5G 基站催生儲能需求等。預 計 2020-2025 年鋰離子電池需求逐年提升,2025 年達到 1492Gwh。 負 極材料直接受益,預計 2025 年需求達 134 萬噸,2020-2025 年 CAGR 達 34.3%。 -100% 0% 100% 200% 300% 400% 0 10 20 30 中國銷量(萬輛)歐洲銷量(萬輛) 中國銷量YOY歐洲銷量YOY 0% 20% 40% 60% 80% 0 200 400 600
21、800 1000 1200 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 動力電池(Gwh)YOY 12 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表23: 2019-2025 年鋰離子電池需求測算 圖表24: 2019-2025 年負極需求測算 資料來源:方正證券研究所測算 資料來源:方正證券研究所測算 人造石墨滲透率不斷提升,發展空間廣闊。人造石墨滲透率不斷提升,發展空間廣闊。負極材料中,人造石墨負 極循環性能突出,能量密度高,在高端消費電池領域和動力電池領域 應用場景好,隨著人造石墨滲透率的不斷提升,預計 202
22、5 年人造石 墨需求達 88.0 萬噸,市場規模達 339.5 億。 圖表25: 2019-2025 年人造石墨需求測算 20192019 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 動力電池(GWh) 112.1 143.1 222.8 346.7 531.8 779.4 1120.3 人造石墨占比 78% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 電動兩輪車電池(GWh) 5.0 10.0 17.6 26.6 33.6 32.4 33.4 人造石墨占比 50% 50% 50% 50% 50% 50
23、% 50% 消費電池(GWh) 72.1 79.3 87.2 95.9 105.5 116.1 127.7 人造石墨占比 50% 55% 60% 65% 70% 70% 70% 儲能電池(GWh) 22.9 35.2 53.5 78.8 112.8 156.6 210.5 人造石墨占比 15% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 每 GWh 負極用量(萬噸) 0.12 0.12 0.11 0.11 0.10 0.10 0.09 全球人造石墨需求(萬噸) 15.6 18.5 26.0 36.5 50.6 67.0 88.0 YOY 21% 19% 40% 40% 39% 32% 31
24、% 資料來源:方正證券研究所測算 2.3 負極逐步中國造,人造石墨仍是負極材料的主角負極逐步中國造,人造石墨仍是負極材料的主角 國產負極份額全球領先,未來將持續攀升。國產負極份額全球領先,未來將持續攀升。中國負極產量逐年高增, 從 2015 年的 7.2 萬噸到 2019 年的 26.5 萬噸,復合增長率達 39%,占 有率從 2015 年 65%提升至 2019 年的 81%,預計未來中國企業的市占 率繼續攀升到90%以上, 主要由于負極是高耗能以及技術密集型行業, 中國企業會更有優勢。從全球負極產量 TOP10 的企業來看,海外目前 的負極公司僅有日立化成、三菱化學等兩家,而國內則有貝特瑞
25、、寧 波杉杉、江西紫宸、凱金能源、中科星城等多家公司,石墨負極國內 企業的市占率最高。 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 500 1000 1500 2000 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 新能車需求(Gwh)電動兩輪車需求(Gwh) 消費需求(Gwh)儲能需求(Gwh) YOY 0% 10% 20% 30% 40% 0 50 100 150 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E 負極需求(萬噸)YOY 13 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表2
26、6: 中國負極材料產量在全球占比(萬噸) 資料來源:GGII,方正證券研究所 人造石墨滲透率超人造石墨滲透率超 80%,市場規模有望進一步擴大。,市場規模有望進一步擴大。由于動力電池對 循環壽命和安全性要求高,人造石墨是動力電池主流應用方向。人造 石墨的應用遠超過天然石墨和其他負極材料的應用,19Q4 滲透率超 過 80%。未來隨動力電池需求不斷擴張,人造石墨市場規模將進一步 擴大。 圖表28: 人造石墨滲透率逐步提升(噸) 資料來源:GGII,方正證券研究所 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 10 20 30 40 20152016201720182019 中國負極總產量全
27、球負極總產量中國占比 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 15Q1 15Q2 15Q3 15Q4 16Q1 16Q2 16Q3 16Q4 17Q1 17Q2 17Q3 17Q4 18Q1 18Q2 18Q3 18Q4 19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 人造石墨天然石墨其他人造石墨滲透率 圖表27: 全球負極材料產量排名 20172017 年年 20182018 年年 20192019 年年 排名 公司 產量 (噸) 市占率 (%) 公司 產量 (噸) 市占率 (%) 公司 產量
28、(噸) 市占率 (%) TOP1 貝特瑞 3.33 22.53% 貝特瑞 4.54 23.63% 貝特瑞 5.70 21.50% TOP2 寧波杉杉 3.23 21.81% 寧波杉杉 3.58 18.65% 寧波杉杉 4.67 17.64% TOP3 日立化成 2.89 19.53% 日立化成 3.40 17.71% 江西紫宸 4.67 17.63% TOP4 江西紫宸 2.65 17.93% 江西紫宸 3.32 17.29% 凱金能源 4.50 16.98% TOP5 凱金能源 1.27 8.55% 凱金能源 2.79 14.51% 日立化成 3.06* 11.55% TOP6 翔豐華 0.
29、98 6.62% 翔豐華 1.40 7.28% 中科星城 1.82 6.86% TOP7 深圳斯諾 0.97 6.55% 三菱化學 1.20 6.25% 翔豐華 1.78 6.70% TOP8 三菱化學 0.90 6.08% 中科星城 1.09 5.66% 三菱化學 1.08* 4.08% TOP9 中科星城 0.81 5.45% 正拓能源 0.80 4.17% 正拓能源 0.76 2.87% TOP10 正拓能源 0.70 4.73% 深圳斯諾 0.70 3.65% 深圳斯諾 0.54 2.04% 資料來源:GGII,方正證券研究所 注:*為測算值 14 Table_Page 中科電氣(30
30、0035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 國內負極格局好,中科星城成長勢頭猛。國內負極格局好,中科星城成長勢頭猛。當前國內負極格局為“三大 三小”格局,第一梯隊是貝特瑞、上海杉杉、江西紫宸,這 3 家企業 2019 年負極出貨量均在 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 2019 年的負極出貨量均在 1 萬噸以上。其 中,2019 年人造石墨出貨 CR6 為 88%,行業格局優,中科星城人造石 墨市占率從 2016 年的 3%提升至 2019 年 5%,成長勢頭強勁。 圖表29: 2016 各公司人造石墨出貨量占比 圖表30: 2019 各公司人造
31、石墨出貨量占比 資料來源:GGII,方正證券研究所 資料來源:GGII,方正證券研究所 3 新一線動力新一線動力負極負極龍頭,龍頭,石墨化持續增效降本石墨化持續增效降本 3.1 動力出貨為主動力出貨為主,克容量、倍率克容量、倍率性能優勢明顯性能優勢明顯 負極出貨重心向人造石墨轉移,動力出貨為主負極出貨重心向人造石墨轉移,動力出貨為主。公司人造石墨出貨量 逐年上升,2019 年出貨量達 1.02 萬噸,同比增長 23%。負極出貨重 心由天然石墨向人造石墨轉移,人造石墨出貨占比從 2016 年的 31% 提升至 2019 年的 79%。 公司專注鋰電池負極材料研發、 生產十多年, 在動力鋰電負極有
32、先發優勢,2019 年動力類出貨超 95%。 圖表31: 公司人造石墨和天然石墨出貨量結構 圖表32: 2019 年公司負極出貨結構 資料來源:GGII,方正證券研究所 資料來源:公司公告,方正證券研究所 公司多相粉體的新型公司多相粉體的新型二次造粒工藝大幅提升二次造粒工藝大幅提升產品產品倍率倍率性能性能和循環壽和循環壽 命命。多相粉體的表面改性消除了粉體之間的表面性差異,在造粒過程 中使各相粉體可以實現均勻復合,保證了負極材料的品質穩定,使得 負極材料倍率性能75%, 3C 循環壽命2000 次。與常規造粒技術制備 的負極材料相比,其快充、低溫和循環方面性能有明顯提升。 23% 21% 12
33、% 4% 8% 3% 4% 7% 3% 15% 江西紫宸 上海杉杉 深圳斯諾 東莞凱金 貝特瑞 中科星城 深圳金潤 翔豐華 江西正拓 其他 23% 21% 3% 22% 12% 5% 2%5% 3%4%江西紫宸 上海杉杉 深圳斯諾 東莞凱金 貝特瑞 中科星城 深圳金潤 翔豐華 江西正拓 其他 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 5000 10000 15000 2016201720182019 人造石墨(噸)天然石墨(噸) 人造石墨占比 15 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 圖表33: 多相粉體二次造粒工藝流程 圖表3
34、4: 實施例與對比例性能指標對比(1) 比熱容比熱容 mAh/gmAh/g 壓實壓實 密度密度 g/ccg/cc 快充快充 性能性能 % % 低溫低溫 性能性能 % % 高溫高溫 性能性能 % % 3C3C 循環循環 壽命次壽命次 數數 實驗例 1 357.2 1.7 75.4 69 99.8 2156 實驗例 2 357.9 1.7 77.6 75 101.1 2218 實驗例 3 357.2 1.7 77.2 72 100.3 2196 實驗例 4 1238.6 1.35 82.1 81 98.2 460 對比例 1 355.2 1.65 55.7 64 99.9 870 對比例 2 11
35、20.4 1.25 72.3 81 97.3 110 資料來源:中國知網,方正證券研究所 資料來源:中國知網,方正證券研究所 公司專利對石墨化焦公司專利對石墨化焦二次顆?;幚矶晤w?;幚砗蟮呢摌O材料后的負極材料兼備高兼備高容量和容量和倍倍 率率性能性能好等優點好等優點。制備所得負極材料以二次顆粒為內核,表面有內包 覆層(人造石墨)和外包覆層(無定形碳)雙層包覆。所得負極材料 平均粒徑 14-20m,比表面積1.8m2/g,克容量350mAh/g,拉曼 光譜 ID/IG20%, 能夠滿足室溫 3-10C 倍率充電和低溫-20充電要求。 與原有技術相比,公司改進的負極材料擁有容量更高、倍率性能
36、更好 等特點。 圖表35: 高容量快充負極材料的掃描電鏡圖 圖表36: 實施例與對比例性能指標對比(2) 粒度粒度 D DSSSSm m 比表面積比表面積 m m 2 2/g /g 首次放電首次放電 容量容量 mAh/gmAh/g 1C/1C1C/1C 循循 環壽命環壽命 次數次數 I ID D/I/IG G 實驗例 1 20.05 1.25 353.2 2500 0.2 實驗例 2 18.37 1.18 354.1 2300 0.22 實驗例 3 16.12 1.12 351.5 2800 0.22 實驗例 4 14.43 1.64 350.1 3000 0.25 對比例 1 18.35 1
37、.78 354.2 2000 0.05 資料來源:中國知網,方正證券研究所 資料來源:中國知網,方正證券研究所 公司專利制得的微晶公司專利制得的微晶石墨石墨滿足高容量和快充性能,應用廣,可滿足高容量和快充性能,應用廣,可實現微實現微 晶晶石墨石墨的產業化。的產業化。相較于原技術,公司專利很大程度上提升了負極材 料在容量和充電時的表現,適用于 EV、HEV、ET 等多個領域,并能實 現微晶石墨材料的產業化。 改進后的微晶石墨 (實驗例 1-4) 的石墨化 度提升至 96以上,可逆容量提升至 360mAh/g 以上,6C/1C 充電容 量比例高于 65%,各方面性能優于對比例。 圖表37: 高容量
38、快充微晶石墨負極的掃描電鏡圖 圖表38: 實施例與對比例性能指標對比(3) 石墨化度石墨化度 ( (% %) ) 可逆容量可逆容量 ( (mAh/gmAh/g) ) 6C/1C6C/1C 容量比容量比 ( (% %) ) 實驗例 1 97.2 363.4 66 實驗例 2 96.8 363.3 67.6 實驗例 3 96.5 362.7 68.1 實驗例 4 96.2 362.2 68.7 對比例 1 93.3 346.9 60.3 對比例 2 94.7 355.1 54.1 資料來源:中國知網,方正證券研究所 資料來源:中國知網,方正證券研究所 將多相粉體進行均勻混合, 得到混合物 混合物轉
39、入混捏鍋中,加入乙 烯焦油混捏得混合均勻的濕料 將濕料進行液相融合,得到干 燥的、表面改性的多相混合料 多相混合料與瀝青 VC 混合, 再經轉爐造粒、 分級等處理得 到多相粉體二次造粒材料 16 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 公司專利覆蓋全面,不斷提升動力類產品性能。公司專利覆蓋全面,不斷提升動力類產品性能。公司專利技術全方位 改進了負極材料性能,覆蓋范圍廣,改善了材料首效低、低溫倍率性 能差、克容量低、快充性能較差等多種問題。同時對生產工藝不斷改 進, 高性價比產品更容易大規模量產, 降低生產成本, 提升生產效率。 圖表39: 公
40、司相關專利特點與優勢 公開號公開號 時間時間 專利名專利名 專利特點專利特點 專利優勢專利優勢 CN111785 915A 2020 1016 低晶化度包覆料及其制備 方法、負極材料及鋰電池 負極 低晶化度包覆料的制備方法,混合 Al2O3 納米粒子與瀝青,阻止微晶結構進一步融 合擴大,得到晶化度較低的包覆料 用該包覆料包覆石墨可得到更多的嵌 鋰位點,有利于提高材料的能量密度 CN111785 948A 2020 1016 硅氧負極材料及其制備方 法、二次電池用負極 將碳包覆一氧化硅與金屬材料熱處理,得 到硅氧負極材料 所得材料具有較好首效與循環性能 CN111483 997A 2020 08
41、04 彈丸焦多孔碳及其制備方 法 將焦多孔碳通過多道工藝制得彈丸焦多孔 碳 制備的彈丸焦多孔碳具有低灰分、高 比表面積、高載流量的優點 CN110844 908A 2020 0228 一種鋰離子電池用高性能 硅碳-石墨復合負極材料 的制備方法 加入納米硅顆粒后再加入鱗片石墨進行連 續真空-高壓浸漬反應、真空干燥,以得 到高性能硅碳-石墨復合負極材料 大幅降低納米硅與電解液接觸形成穩 定的固體電解質膜,具有高首效和長 循環等特點,應用前景良好 CN110828 824A 2020 0221 一種長壽命天然石墨負極 材料及其制備方法 采用天然石墨原料,直接進行密實化處 理,再進行塊狀超高溫處理 制
42、備的石墨負極材料具備長壽命的優 點,同時低溫倍率性能良好,生產成 本低,容易實現大規模量產 CN110734 779A 2020 0131 一種適用于鋰離子電池負 極原料的各向同性焦及其 制備方法 用低溫煤焦油制備閃蒸料,然后在惰性氣 氛下進行焦化處理制得各向同性焦 具有高壓實度、高容量、較好的快充 性能的特點 CN110739 450A 2020 0131 一種中間相瀝青邊接觸式 包覆石墨的工藝 以生焦石墨化所得人造石墨為被包覆材 料,以固含量為 1.2-2.4%聚四氟乙烯乳液 為改性劑 制備的中間相瀝青碳包覆石墨材料的 快充性能得到顯著提高。 CN110635 128A 2019 1231
43、 一種鋰離子電池用負極復 合材料及其制備方法 由復合石墨基體、碳包覆納米硅、導電 碳、無定形碳第一包覆層及高分子碳第二 包覆層組成 制備工藝簡單、負極復合材料比容量 高、首次充放電效率高、循環穩定性 優異 CN110620 236A 2019 1227 一種鋰離子電池用三相復 合負極材料及其制備方法 通過前期三相單顆粒與改性劑的混捏和液 相融合,得到三相單顆粒,然后通過固相 混合瀝青、爐造粒來制得二次顆粒前驅體 兼顧了高容量及低溫性能、高壓實性 能、決充性能、高溫和長循環性能的 特點 CN110590 364A 2019 1220 多相粉體的新型二次造粒 工藝 將多相混合料與瀝青 VC 混合,
44、再經轉爐 造粒、分級、熱處理、篩分、包裝,得到 多相粉體二次造粒負極材料 所得負極材料具有高容量、高壓實、 快充性能優良、兼顧高低溫性能、長 循環壽命的優點 CN110416 497A 2019 1105 一種高容量快充型微晶石 墨負極材料及其制備方法 使用微晶石墨材料制備,并采用了獨特的 造孔方法 所得材料具備高容量快充、催化均一 性好的特點 CN109768 245A 2019 0517 一種鋰離子電池用高功率 密度負極材料及制備方法 使用軟碳為基體,再將無定形導電碳均勻 包覆于軟碳基體上 制備的負極材料具有明顯高于現有負 極材料的可逆容量、首次庫倫效率及 倍率性能 CN109748 27
45、4A 2019 0514 一種低成本復合顆粒石墨 負極材料的制備方法 將焦炭材料與瀝青粉混合料石墨化處理、 分級篩分、除磁得到復合顆粒石墨材料 節約復合造粒工藝的成本,提高了材 料的充放電性能 CN109748 587A 2019 0514 一種高容量快充石墨負極 材料及其制備方法 采用易石墨化焦高結晶度石墨與難石墨 化焦硬碳組合,然后二次顆?;幚?, 再混合瀝青進行復合反應 具有高容量、快充性能好等優點,解 決了原有技術不能兼顧容量和快充性 能的問題 資料來源:中國知網,方正證券研究所 17 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 3.2
46、石墨化是負極降本關鍵,噸石墨化是負極降本關鍵,噸成本行業領先成本行業領先 2018 年年收購貴州格瑞特,減少外協依賴。收購貴州格瑞特,減少外協依賴。公司 2018 年收購貴州格瑞 特 100%的股權, 參股四川集能新材料, 貴州格瑞特和集能新材料所在 位置具備政策優勢、電位優勢等,具備較強的競爭力。石墨化一體化 的布局改變了以往石墨化靠委外加工完成的狀況,緩解石墨化供需緊 張和減少外協依賴,增強石墨化加工與負極生產的協同性。 圖表40: 公司負極一體化布局 圖表41: 格瑞特負極工藝圖 資料來源:公司官網,公司公告,方正證券研究所 資料來源:格瑞特環評報告,方正證券研究所 石墨化占人造石墨制造
47、成本比例石墨化占人造石墨制造成本比例約約 35%-45%,是負極降本關鍵。,是負極降本關鍵。負極 成本中,原材料占比約 40%-50%,石墨化加工占比約 35%-45%,制造 費用和直接人工占比 5%-10%。 可見, 降低石墨化成本可有效控制負極 成本。 中科電氣石墨化自給率為 40%,按照原材料、石墨化加工費、制造費 用、直接人工占比分別為 50%、43%、3%、4%對 2.4 萬元/噸的石墨化 成本進行測算,石墨化加工費約 1.04 萬元/噸,預計自給率達到 100% 后,石墨化成本為石墨化子公司(格瑞特)生產成本,即 0.96 萬元/ 噸,單噸毛利率上升 2.1pcts。 圖表42:
48、2019 年公司負極各環節成本占比 圖表43: 負極成本拆分及毛利測算 4040% %自給自給 100%100%自給自給 原材料(萬元/噸) 1.21 1.21 石墨化加工費(萬元/噸) 1.04 0.96 制造費用(萬元/噸) 0.07 0.07 直接人工(萬元/噸) 0.10 0.10 成本合計(萬元/噸) 2.42 2.34 單價(萬元/噸) 3.97 3.97 毛利率 38.94% 41.01% 資料來源:方正證券研究所測算 資料來源:方正證券研究所測算 受益石墨化布局,石墨化成本持續下降。受益石墨化布局,石墨化成本持續下降。隨著石墨化自給率的不斷提 升, 格瑞特噸成本持續下降。 20
49、18 年、 2019 年格瑞特石墨化成本分別 為 1.07、0.96 萬元/噸,2019 年石墨化成本低于山東興豐和山西貝特 50% 43% 3%4% 原材料 石墨化加工費 制造費用 直接人工 18 Table_Page 中科電氣(300035)公司深度報告 敬請關注文后特別聲明與免責條款 瑞,略高于內蒙興豐,中科電氣布局石墨化降本優勢顯現。隨石墨化 產能持續擴張,預計公司未來石墨化成本將具備更大優勢。 圖表44: 各公司 2018、2019 石墨化成本測算比較 年份年份 銷量(噸)銷量(噸) 單價單價 (萬元(萬元/ /噸)噸) 單噸成本單噸成本 (萬元(萬元/ /噸)噸) 單噸毛利單噸毛利
50、 (萬元(萬元/ /噸)噸) 格瑞特 2018 年 5200 1.95 1.07 0.88 2019 年 7900 1.75 0.96 0.79 山東興豐 2018 年 9399 1.59 1.16 0.43 2019 年 12040 1.53 1.10 0.43 內蒙興豐 2018 年 - - - - 2019 年 13741 1.33 0.77 0.56 山西貝特瑞 2018 年 4471 1.63 1.28 0.35 2019 年 6415 1.67 1.57 0.10 資料來源:方正證券研究所整理 3.3 原材料、電費是影響石墨化成本的主要因素原材料、電費是影響石墨化成本的主要因素 格