锂电池负极材料行业下游锂电池行业产能持续提升应用领域不断拓展分析

锂电池负极材料行业下游锂电池行业产能持续提升，应用领域不断拓展分析锂电池负极材料行业下游锂电池行业产能持续提升，应用领域不断拓展面对新能源汽车较为明确的发展趋势，国内外各大汽车巨头相继加大了新能源汽车的投资力度，同时也引来了各路资本竞相加入造车新势力，将直接推动上游动力锂电厂商以及负极材料厂快速发展，锂电池行业产能持续提升，对负极材料的需求不断增长。与此同时，锂电池领域技术更新迭代迅速，不断拓展新的应用领域，进一步推动应用市场规模大幅增长。未来几年，锂电池在电动卡车、电动叉车、电动船舶等新兴领域的渗透率将进一步提升，进而带动锂电池相关材料市场需求上升。行业市场规模（一）市场规模数据显示，我国锂电池负极材料市场规模由2016年64．6亿元增至2020年140．2亿元，年均复合增长率为21．4%。相关研究机构预测，2021年我国负极材料市场规模可达159．1亿元。（二）出货量数据显示，我国锂电池负极材料出货量由2016年11．8万吨增至2020年36．5万吨，年均复合增长率为32．6%。相关研究机构预测，2021年我国锂电池负极材料出货量可达40．1万吨。（三）需求量从需求端来看，2016-2020年，中国锂电池负极材料全球市场需求占比始终维持在60%以上，2020年，中国锂电池极材料市场需求为36．5万吨，占全球市场需求的63%。相关研究机构预测2021年中国锂电池负极材料的需求量将达40．1万吨。中国负极材料行业竞争格局分析（一）石墨化产能分布石墨化是人造石墨的必备工序，由于双限政策影响，国内各地对属于高能耗产业的石墨化项目严格限制，目前纯石墨化厂商扩产项目较难通过地方政府能评及环评审批。负极厂商一体化产能项目由于更能促进地方就业和贡献更多税收，并属于国家鼓励的新能源产业，相对更容易拿到能评和环评审批。2021年我国石墨化产能合计98．1万吨。（二）竞争格局2021年国内负极材料产量达66万吨，同比增长85%。负极龙头贝特瑞市占率26%，同比增长3%，国内负极CR3/CR5分别达56%/80%，同比下降2%/持平，龙头厂商竞争格局较为稳定，其中贝特瑞、中科星城和尚太科技扩产积极，市占率提升较为明显。在人造石墨领域，璞泰来（江西紫宸）和杉杉股份是双龙头，2021年在国内的市场份额均超过15%，凯金能源、贝特瑞、中科电气、尚太科技等紧随其后。2021年贝特瑞在天然石墨领域一家独大，市场份额超过60%，翔丰华、江西正拓与中科电气分别占比17%、2%与2%，其他企业占比15%。（三）性能对比从我国主要负极厂家人造石墨产品性能对比来看，多年来璞泰来主流产品均应用在高容量、高压实密度、低膨胀和长循环的高端电池。璞泰来人造石墨产品首次容量可达352-360mAh/g，首周效率92-96%，压实密度最高可达2．25g/cm³，适用于消费、动力、储能领域，产品各项指标性能明显优于其他企业产品。石墨化技术现状分析传统石墨化工艺主要包括艾奇逊石墨化炉，内热串接式石墨化炉两种，均属于间歇式石墨化炉。艾奇逊石墨化炉使用历史悠久，是目前最为成熟、应用最为广泛的石墨化炉，其主要优点包括结构简单、坚固耐用、容易维修等，但是缺点是热损失大，能量有效利用率仅30%左右，单位电耗达4000-4800kWh/t，且需要大量的冶金焦作为电阻料，污染比较严重。内串式石墨化炉相比艾奇逊炉加热速度快，生产周期短，且电耗下降20%-35%，产品石墨化程度更均匀，但该炉一般只适用于电极的生产，不适用于颗粒料的负极石墨化生产。为了应对国内越来越严厉的能耗政策以及不断上升的成本压力，负极企业探索新的石墨化技术，其主要的发展方向分为两种，一种是在传统的艾奇逊炉基础上进行改进的箱式炉，另外一种是连续石墨化炉。负极材料产业链负极材料产业链是锂离子电池的关键材料之一，约占锂电池成本的10%。目前常见的负极材料有石墨类负极材料、硅基负极材料、钛基负极材料、锡基负极材料等。其中，石墨负极材料由于具备电子电导率高、锂离子扩散系数大、嵌锂容量高、嵌锂电位低、材料来源广泛且价格便宜等优点，成为当前主流的锂离子电池负极材料。锂电池负极材料上游主要包括天然石墨、石油焦、针状焦、沥青焦、二氧化硅、锂盐等原料，中游可分为碳系负极材料和非碳负极材料，下游应用于动力锂电池、消费锂电池、储能锂电池等领域。负极材料上游分析（一）石油焦石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程转化而成的产品，主要用来生产石墨电极、锂电负极、高端预焙阳极等。石油焦是石油炼化副产品，产出基本依赖石油炼化产量。2022年6月全国石油焦产量248．9万吨，同比下降1．8%，2022年1-6月全国石油焦产量为1472．2万吨，同比下降1%。（二）针状焦产量针状焦是一种新型优质的碳素材料，外观为银灰色。针状焦原材料要求较高，是高端人造石墨的主要原材料。得益于我国锂离子电池行业的快速发展，针状焦市场需求释放，行业规模随之扩张。近年来中国针状焦产量实现爆发式增长，2021年产量超70万吨，预计2023年将继续保持增长，产量将达138．79万吨。从市场份额来看，中国针状焦市场份额较为分散。2021年中国油系针状焦总产能为145万吨，生产企业共9家，其中排名前五的是宝来生物、益大新材料、京阳科技、锦州石化、亿维新材，产能分别为26万吨、20万吨、20万吨、17万吨、15万吨，分别占比18%、14%、14%、12%、10%。（三）天然石墨产量在锂离子电池、电弧炉钢铁等行业的推动下，我国天然石墨产量逐年增长。数据显示，2017-2021年国内天然石墨产量从62．5万吨增长至73．5万吨，期内年均复合增长率为4．14%。未来随着包括耐火材料、润滑油和锂离子电池在内的下游行业的需求不断攀升，中国天然石墨产量预计将在2023年达87．3万吨。天然石墨可分为鳞片石墨和土状石墨，负极材料通常采用鳞片石墨。从市场竞争格局来看，贝特瑞独占63%的市场份额，翔丰华、杉杉占比分别为8%、6%。负极材料需求测算（一）动力电池全球汽车电动化趋势明显，动力电池出货量或将维持高增。假设，2022-2025年国内动力电池出货量分别为217/325/472/637GWh；2022-2025年海外动力电池出货量分别为227/318/430/537GWh。1）人造石墨，2022-2025年国内需求量分别约为20/27/36/45万吨，海外人造石墨需求量分别约为20/25/32/37万吨；2）天然石墨，2022-2025年国内需求量分别约为4/5/7/8万吨，海外天然石墨需求量分别约为4/4/6/6万吨；3）硅基负极，2022-2025年国内需求量分别约为0．2/0．6/2/4万吨，海外需求量分别约为0．8/2/3/5万吨。（二）消费电池（含电动工具）消费领域电池增长幅度相对小，增速相对较缓。假设，2022-2025年国内消费电池出货量分别为83/93/105/117GWh；2022-2025年海外消费电池出货量分别为61/69/78/87GWh。1）人造石墨，2022-2025年国内需求量分别约为7/7/8/8万吨，海外人造石墨需求量分别约为5/5/5/5万吨；2）天然石墨，2022-2025年国内需求量分别约为1/1/1/1万吨，海外天然石墨需求量分别约为1/1/1/1万吨。（三）硅基负极2022-2025年国内需求量分别约为0．4/0．4/0．9/1万吨，海外需求量分别约为0．3/0．4/0．9/1万吨；3）储能电池：从增速上储能增速相对较快，由于新能源装机量高增，叠加海外需求增长。假设，2022-2025年国内储能电池出货量分别为83/93/105/117GWh；2022-2025年海外储能电池出货量分别为61/69/78/87GWh。1）人造石墨，2022-2025年国内需求量分别约为6/8/9/10万吨，海外人造石墨需求量分别约为4/4/5/6万吨；2）天然石墨，2022-2025年国内需求量分别约为1/2/2/3万吨，海外天然石墨需求量分别约为1/2/3/3万吨；3）硅基负极，2022-2025年国内需求量分别约为0．03/0．1/0．2/0．4万吨，海外需求量分别约为0．03/0．1/0．2/0．5万吨。负极材料中游分析（一）负极材料市场规模近年来，随着新能源汽车行业的兴起以及锂电池等产品的发展，负极材料市场规模稳步增长。数据显示，我国锂电池负极材料市场规模由2017年82．1亿元增至2021年159．1亿元，年均复合增长率为21%。相关研究机构预测，2023年我国负极材料市场规模可达210亿元左右。（二）负极材料出货量2022年上半年，国内新能源汽车销量达到260万辆，带动动力电池出货超200GWh。海外客户加速对人造石墨技术应用，推动我国负极海外出货上升。冬奥会后，限产限电放宽，石墨化产能利用率上升，负极产能得到部分释放，市场需求得到较好的满足。2022年上半年，中国锂电负极材料出货量54万吨，同比增长68%。（三）硅基负极材料出货量近年来，中国硅基负极材料正在不断发展，硅基负极市场迎来快速增长，出货量预计大幅增加。2021年硅基负极材料出货量达1．1万吨，同比增长83%，占负极材料出货量的1．5%。随着特斯拉4680电池的量产以及大圆柱电池的推广应用，未来将继续增长，预计2023年将达2．47万吨。（四）负极材料产品结构从产品出货结构来看，受动力及储能市场需求带动，人造石墨对比天然石墨具有更好的一致性与循环性，带动人造石墨占比提升；我国主要锂电池企业逐步转向人造石墨，带动了人造石墨出货量占比进一步提升。2021年人造石墨产品占比持续提升，市场份额上升至84%；天然石墨占比下降，市场份额下滑至14%。（五）负极材料进出口量我国负极材料出口远大于进口，进出口贸易顺差。数据显示，2021年中国负极材料出口量62．8万吨，同比增长31