锂电池负极材料上市公司的优势对比与未来发展
原标题：锂电池负极材料上市公司的优势对比与未来发展
1 、 行业格局
负极材料约占锂电池成本的15%，仅次于正极材料。
目前国际上负极材料主要国家只有中国和日本，两国公司的份额占了全球的95%以上，随着近几年国产化自主的趋势，负极材料产能也从日本公司逐渐向中国公司转移，我国负极材料出货量占比已经达到6成以上。
石墨负极材料具备导电率高、锂离子扩散系数大、嵌锂容量高和嵌锂电位低等特点，在电池比容量、效率、循环寿命、安全性、成本等方面具备综合优势，因而是目前主流的锂电池负极材料，石墨材料又分为天然石墨和人造石墨。
天然石墨是从天然石墨矿石中提纯得到，循环性略差但是成本很低，人造石墨是易石墨化碳(石油焦、针状焦等)经过高温处理后生成的石墨产品，可塑性更强，循环次数更多，倍率性能更好，在高温、低温环境下性能也依然良好。
因而虽然天然石墨能量密度略高，比容量为340-370mAh/g，而人造石墨比容量为310-360mAh/g，但整体性能更为均衡的人造石墨更适配新能源汽车行业的发展趋势，且对于高端人造石墨来说两者比容量差异不大。实际上也如此，在动力电池出货量年年剧增的情况下，人造石墨渗透率也逐年攀升，国内占比份额从2014年的56%提升至2019年的78.5%。
负极材料市场的企业竞争格局相比正极要好很多，并且天然和人造石墨差异非常大。一方面天然石墨领域贝特瑞属于不可撼动的巨无霸，占据约三分之二的市场，第二位的翔丰华也仅有8%的份额，这些公司零零散散的天然石墨业务根本无力与贝特瑞抗衡。另一方面人造石墨领域则是三足鼎立加上少许割据势力存在的格局，璞泰来子公司江西紫宸、宁德时代扶持的东莞凯金、杉杉股份均占比在20%左右，贝特瑞、中科电气子公司星城石墨、翔丰华也均有超5%的市占率。
因此，负极材料领域需要关注上市公司有贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、中科电气、翔丰华。
2 、 企业优势对比
( 1 ) 贝特瑞 ：天然石墨绝对龙头
贝特瑞是全球最大的天然石墨负极厂商，市场份额达到恐怖的63%，几近垄断，对天然石墨的发展具有举足轻重的影响。不仅是天然石墨领域，在人造石墨领域，贝特瑞2019年市占率达到11%，同比增长了96%，增长率位居全国第一。自2013年以来，公司的负极材料出货量已经连续7年位列全球第一，因此，贝特瑞在整个负极材料行业也是当之无愧的领头羊。
在技术层面，贝特瑞经过多年积累，获得的授权专利权有248项，尤其在天然石墨负极材料方面的技术处于国际领先地位，主导制定了与新能源、新材料相关的国家标准7项和国际标准1项，包括“锂离子电池石墨类负极材料”国家标准，参与了7项国家863计划、《新能源汽车产业十三五规划》等。在比石墨材料比容量更高、寿命更长的硅碳负极材料布局中，贝特瑞也是国内首家实现硅碳负极材料商用化的企业，已经成功应用于特斯拉Model 3，走在了最前列。
2017年、2018年和2019年，公司负极材料销售毛利率分别为31.85%、35.27%和39.13%，呈稳定增长趋势，高于其他业内竞争者。而产业链的优势是贝特瑞获得高毛利的最重要原因。
在上游，贝特瑞拥有天然石墨矿储量2174万吨，自己开采自己加工，可保障未来长远的原材料供应，目前贝特瑞拥有9.3万吨负极产能，其中天然石墨产能8万吨、人造石墨产能1万吨、硅基负极产能3000吨。但是2017年至2019年，公司负极材料的产能利用率分别为64.71%、84.40%和83.69%，高利用率体现了销售情况的优异，也在一定程度上使得产能不足的矛盾日益凸显，现有的供货能力将难以满足迅速扩张的市场需求。为了缓解产能瓶颈，贝特瑞在惠州市年产4万吨锂电负极材料的项目今年已经筹划实施，加强其近年的供应能力。
在下游，贝特瑞采取大客户战略，重视与国内外动力电池龙头企业的合作，覆盖了包括松下、宁德时代、比亚迪、三星SDI、LG化学、SKI及村田等国际主流客户群体，是唯一一个几乎囊括全球动力电池几大龙头的负极供货商。客户结构优质且供货稳定，其中公司占松下负极材料需求量的70%-80%左右，三星负极材料需求的30%左右，与松下的密切合作也使得其硅碳负极材料进入松下产业链，进而对特斯拉Model 3实现了部分的批量供货。
可以看出，经过多年的布局，贝特瑞建立了从天然石墨矿开采到天然石墨负极材料成品的完整产业链，大大减少了中间环节成本费用，外加全封闭、全自动化生产线的生产工艺优势，使得与同行业公司相比，成本优势显著，因此盈利水平也位居前列。
在正极领域，贝特瑞也有所涉及。根据2020年中报，贝特瑞主营业务负极材料占比77.02%，另外正极材料业务占比15.23%，在磷酸铁锂正极材料和NCA、NCM811等高镍三元正极材料的出货量持续位列国内前三。
( 2 ) 璞泰来 ：高端人造石墨冠军
璞泰来是一家平台化公司，主要从事锂电池关键材料及工艺设备研发、生产和销售，聚焦锂电产业链。2012年设立子公司江西紫宸从事负极材料业务，目前，负极材料营收占据璞泰来业务的63.73%。2019年，璞泰来负极材料出货4.6万吨，同比增54%，位居行业前三，其负极材料全部为人造石墨，在国内人造石墨份额达到22%，也是高端人造石墨产品的行业冠军。预计在2020-2021年LG放量和下沉国内动力市场的受益下，出货可以达到6.1/9.5万吨，同比增长33%/56%。
璞泰来核心团队是由ATL元老和负极技术领军者组建，很多核心管理层都直接在ATL公司核心技术部门担任过高管。例如拥有公司9.88%股份的总经理陈卫是中国锂电池行业元老，曾在 ATL担任副总裁，任职时间超过 10年；研发总监方祺曾担任 ATL研发高级工程师、杉杉科技技术中心主任；公司监事、子公司东莞卓越总经理王晓明曾就职ATL部门经理。另外，公司的副总经理冯苏宁来自上海杉杉，是璞泰来的技术带头人，也是目前国内使用最广的人造石墨FSN系列发明人，对负极材料技术研究极深，被称为国内人造石墨之父，董事长梁丰实际控制璞泰来41.22%的股份，和总经理陈卫共控制股份超过50%，使得公司股权集中且稳定。
因为与ATL的密切关系，ATL也成为公司的最大客户，所以璞泰来消费类电池负极出货占比很高，但是在动力电池的快速发展下，动力电池负极出货占比在渐渐上升。技术的领先是璞泰来在高端人造石墨领域具有强大的竞争力的核心因素
。
在上文图中介绍过人造石墨生产主要分为粉碎-改性-分级-高温石墨化四个过程，其中改性造粒是技术核心。因为人造石墨的核心竞争力在于对微米级微粒形状的控制，大颗粒容易膨胀，小颗粒则压实密度较低，而璞泰来的二次颗粒技术将每七八颗微粒粘结，但不能和其他颗粒粘结，从而使得二次颗粒可以沿着多个方向膨胀，减小极片反弹，最终使产品膨胀率极低，在3%以内，其他厂商则为7%-13%，差距非常大，在稳定性、能量密度、快充等性能上也表现优越，遥遥领先其他负极厂家。二次颗粒的改性造粒技术为公司核心科技，对原料配比、温度曲线要求极其敏感，壁垒极高，并且璞泰来的人造石墨颗粒还可以实现沥青保护，搭配高镍正极体系稳定性会非常好。
璞泰来负极产品也很多样化，拥有2大系列、15个小系列，通过独特的原材料甄选技术、改性技术及高温热处理等关键技术，可以满足不同客户对工艺的差异化需求，因此，依靠技术领先和产品多样，璞泰来的客户包括比较高端，包括宁德时代、三星SDI、LG、亿纬锂能等国内外知名企业。
在成本端，2018年璞泰来平均成本4.47万元/吨，而其他几家杉杉股份、东莞凯金、翔丰华单吨成本分别为每吨4.31/2.87/3.94万元，均低于璞泰来，一方面是璞泰来因为专注高端人造石墨产品，导致平均成本较高，另一方面是当时璞泰来产业链还不算优秀。
在高端石墨成本中原材料针状焦与石墨化加工占比约90%，因此，璞泰来对症下药，2019年参股振兴炭材以保障针状焦原料供应，降低成本，并加大对石墨化、炭化等环节的布局，于2019年形成6 万吨负极材料及配套石墨化加工、3 万吨炭化处理的产能，自产石墨化也在19年2季度开始投产，今年底自供率可以达到80%。
如上图，璞泰来在负极单吨利润上相比其他竞争对手高了1-2倍，主要得益于走高端化、差异化的产品战略，使得定价更高，再依靠成本控制，盈利能力便凸显出来。
除了主营负极材料占据璞泰来营收的63.73%，其他主要业务还有基膜及涂覆隔膜占比14.5%，锂电设备占比14.41%。
璞泰来2011年就开始布局涂覆隔膜行业，2014年7月向东莞卓高增资1100万元取得控制权、2015年又设立了东莞卓越，大步进军隔膜涂覆。涂覆工艺是通过对隔膜基膜涂覆陶瓷、勃姆石、硫酸钡等无机材料，使隔膜在充放电过程中保持完整性和热稳定性，并具有较好的循环性能，是动力电池制造的重要工艺。因为技术的领先以及与ATL的关系，宁德时代也与璞泰来在隔膜涂覆上有深入的合作，其向恩捷、中锂等隔膜厂商采购湿法基膜后委托璞泰来涂覆加工，通过深度绑定宁德时代，璞泰来成为国内最大的独立涂覆隔膜代工商，2019年璞泰来基膜及涂覆隔膜的业务毛利率达到了恐怖的47.07%，在国内涂覆市场市占率超过40%。
2013年璞泰来收购了主营锂电涂布机的深圳新嘉拓，布局锂电池设备，通过在涂布这一正负极极片前道核心工序的技术领先，逐渐发展成为业内前道的核心供应商，并且依然绑定了宁德时代，在宁德时代扩产的预期下，璞泰来锂电设备业务的稳定增长是确定性很强的，还可能会在宁德时代的扶持下，加快成长为前中后道一体化的设备供应商。
( 3 ) 杉杉股份 ：产能理论最大 ， 利用率不高
杉杉股份在国内负极行业资历是最深的，子公司杉杉负极是国内第一家从事锂离子电池人造石墨负极材料研发、生产的企业，相比于璞泰来只做高端负极材料，杉杉股份则在高中低端均有涉及，同自身的正极材料业务相似，规模效应是杉杉的突出优势。
杉杉股份近年来不断扩大负极材料产能，从2016年的2.8万吨提升至2019年底的12万吨，可以迅速应对下游需求的上升，利用率目前还不高，负极销量19年为4.74万吨，不及贝特瑞和璞泰来。
杉杉之前的产能分布主要在浙江、上海、福建等东南部省市，电价在0.6元/KWh甚至更高，而西部地区电价可降至0.25元/KWh甚至更低。
杉杉股份在内蒙古包头可年产10万吨负极材料的一体化项目的一期4万吨已经于2019Q3试生产，根据石墨化加工成本丢电费敏感性的测算，东南部地区与包头的两个电价水平下石墨化加工成本分别为1.18万和0.69万元/吨，降本效果将极为显著，销量也有望随着负极材料价格的下降进一步增长。
2014杉杉就已经向宁德时代供应人造石墨负极材料，并在2015年成为其负极材料第一大供应商，不过随着宁德时代分散供货商、扶持东莞凯金以及对于高端负极材料的需求提升，目前杉杉股份在宁德时代供货份额减少未约10%。
( 4 ) 中科电气 ：后起之秀
星城石墨是中科电气子公司，近两年才开始飞速发展，目前在天然和人造石墨市占率均为5%左右，在产能和客户方面还有很大发展空间。
2018年及之前，因为产业链的劣势，加工费逐年上升，给星城石墨造成了巨大的成本，难以与其他厂商竞争。随着中科电气2018年收购贵州格瑞特这一具有重大意义的事件，公司的负极石墨化加工得到了保证，基本实现了一半产能的石墨化自给，大幅降低了成本，并且后者还兼具粉碎、包覆、炭化、筛分等工艺，几乎涉及负极材料的全产业链生产，可以有效缓解公司产能不足的瓶颈，提升竞争力。2019年中科电气产能达到2.2万吨，今年有望达到4万吨，有效产能在3万吨以上，利用率很高，扩张势头迅猛，远期公司产能有望提升至6万吨。
在客户结构上，2019年中科电气已批量向比亚迪、宁德时代、SKI等龙头企业供货，并且随着产能问题的解决，公司体量也在不断壮大，与LG化学等潜在客户的沟通也在加强，有望延伸海外，抓住行业全球性机遇，实现快速增长。
( 5 ) 翔丰华 ：比亚迪最大负极供货商
翔丰华主要依靠高度绑定比亚迪，在天然石墨市场占比8%，人造石墨市场占比5%，拥有3000 吨石墨化产能，并有1.2万吨石墨化在建产能。比亚迪在负极的自供率为15-20%，而翔丰华供应了30-35%的负极材料，是比亚迪最大的负极供货商。2017年开始供货宁德时代，不过量非常少，仅为130多吨，今年进入了LG化学的供应链，可供应特斯拉的国产Model 3。
虽然高度依赖比亚迪，但是也意味着可以乘上比亚迪刀片电池的东风，并且有机会与LG加大合作力度。
3 、 未来发展
在新能源车价格下降的需求下，与其他各个组成部分一样，石墨负极材料价格也呈现下降趋势，未来对于技术壁垒略低的中低端负极企业来说，产业链整合完成后，很难再维持高毛利率，生存空间是被逐渐压缩的，需要以量来带动企业的盈利。
在技术路线上，随着人造石墨技术的优化，高端人造石墨比容量能够与天然石墨抗衡，并且工艺进步和产业链整合也逐渐降低了人造石墨的成本，预计综合性能更好的人造石墨对于天然石墨的替代仍将继续。贝特瑞在天然石墨市场的垄断，可能会随着技术路线的变化而显得无力。
不过现阶段商业化石墨负极材料已经接近其理论比容量(372mAh/g)，发展空间受限，而硅材料的质量比容量最高可达4200mAh/g，远大于石墨材料，是目前已知能用于负极材料理论比容最高的材料，并且硅材料环境友好、储量丰富、成本较低。而且硅碳负极材料有效改善了硅负极材料循环寿命低、体积变化大、持续产生SEI膜等问题，表现出高比容量和较长的循环寿命，所以硅碳负极材料极有可能成为未来负极材料的重点方向。目前上市的各个负极厂商也都在布局硅碳负极材料的生产，其中贝特瑞拥有先发优势，首先实现了硅碳负极材料得商用化，已经成功通过供货松下应用于特斯拉Model 3。
在新能源汽车续航里程不断增加的需求下，正极材料市场博弈呈现白热化，负极方面预计也会偏向高端材料。负极的加工相比正极材料技术壁垒更高，也使得上市公司负极业务毛利率都在30%左右，两倍于正极材料不止。因此，日后行业竞争加剧，技术壁垒和产业链布局能力就越发重要，璞泰来掌握最高端的负极生产技术，拥有一线优质客户且产业链纵向深度布局，有望强者恒强，进一步打开空间。
4 、 宁德时代的布局
在负极领域，宁德时代负极采购也极为分散，但是40%-50%的采购都来自自己扶持的东莞凯金。东莞凯金的董事长晏荦和其余董事成员都未从事过动力电池领域的研发工作，并且董事以80后、90后为主，研发投入资金和人数也远远低于璞泰来、杉杉股份等，不及他们30%，过去几年，宁德时代对于东莞凯金的收入贡献一直维持在50%-70%之间，只能说，东莞凯金是宁德时代廉价负极材料的隐形子公司，受到宁德时代的极大制约。
石墨负极产品种类多、性能差异大，宁德时代向不同厂商采购高、中、低端负极的比例也有所不同，总体上杉杉股份、璞泰来、贝特瑞、星城石墨占比都在10%左右。其中主做高端的璞泰来占比不断提升，随着特斯拉进入中国市场，宁德时代成为供应商，预计未来一段时间内高端石墨会更加热销，璞泰来占比还会继续攀升，但是正因为深度绑定，话语权主要还是在宁德时代手上，另外璞泰来还是宁德时代湿法隔膜涂覆的主供应商，占比超过50%。
（文章来源：MiningComm矿业平台）
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