2022年 2022年中国新能源汽车产业系列研究报告 -动力电池负极材料行业概览

中国新能源汽车产业系列研究报告——动力电池负极材料行业概览报告标签：负极材料，动力电池，新能源汽车报告主要作者：王艺蓉研究目的&摘要研究目的本报告为新能源汽车产业系列研究报告之研究区域范围：中国地区研究周期：2021年研究对象：负极材料①负极材料行业当前整体情况如何?②本报告为新能源汽车产业系列研究报告之研究区域范围：中国地区研究周期：2021年研究对象：负极材料①负极材料行业当前整体情况如何?②负极材料产业链如何构成?③负极材料行业发展前景如何?目录◆名词解释◆中国动力电池负极材料行业综述·中国新能源汽车动力电池简述·锂电池负极材料定义·动力锂电池负极材料分类·动力锂电池不同负极材料性能对比·动力电池负极材料生产流程·动力锂电池负极材料行业发展历程◆中国动力电池负极材料行业产业链分析·上游：原材料及设备供应商、外协厂·石墨化外协厂头豹·中游：负极材料厂商·下游：动力锂电池生产商·中国动力锂电池负极材料市场规模◆中国动力电池负极材料行业发展前景·中国动力电池负极材料行业相关政策分析·中国动力锂电池负极材料行业竞争格局·中国动力电池负极材料行业驱动因素·中国动力电池负极材料行业制约因素·中国动力电池负极材料行业发展趋势·发展趋势二：硅基负极材料规模化，头豹 32 法律声明ComparisonofPerformanceofDifferentAnodeMatHistoryofElectricVehicIndustryChainAnalysisDevelopmentProspectsofElectAnalysisofRelevantPoliciesofElectricVehicleBattCompetitiveLandscapeofElectDrivingFactorsofElectricVeRestrictiveFactorsofElectricVIndustrialTrendofElectr 图表目录图表1:二次电池性能对比图表2:2016-2020年中国动力锂电池市场出货量(单位：GWh,%)图表3:锂离子电池材料成本结构图表4:动力电池负极材料性能对比图表5:璞泰来负极材料成本结构及石墨化成本结构图表6:2016-2020年中国锂电池负极材料出货量(单位：万吨)图表7:2019年6月-2022年1月负极材料价格走势图表8:2020年中国锂电池负极材料市场生产商销售毛利率图表9:2016-2020年动力锂电池出货量情况图表10:2021年1-5月动力电池企业市场占有率情况图表11:2017年-2026年负极材料市场规模(按装机量，单位：万吨)图表12:2019-2021年中国动力锂电池负极材料及下游支持类政策图表13:2019-2021年中国动力锂电池负极材料及下游规范类政策图表14:2020年全球锂电池负极材料市场占有率及国内梯队划分图表15:负极材料公司产品信息图表16:2017-2022年中国新能源汽车市场规模(单位：万辆)图表17:国内前100名硅基负极专利申请人中不同国家申请人数量统计图表18:2016-2025年硅基负极出货量及预测(单位：吨)图表19:2016-2020年贝特瑞营收情况图表20:贝特瑞近五年主营业务收入结构图表21:2016-2020年杉杉股份营收情况图表22:2020年杉杉股份产品营业收入占比图表23:2016-2020年璞泰来营收情况图表目录□动力电池：为电动工具、电动自行车和电动汽车等装置提供电能的化学电源。常用的动力电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等□锂电池：是一种可以多次充放电、循环使用的，以锂离子嵌入化合物为正、负极材料的新型电池。常见的锂电池以含锂的金属氧化物和碳素材料分别作为正、负极材□负极材料：负极指电源中电位(电势)较低的一端，在原电池中，是指起氧化作用的电极，电池反应中写在左边。□天然石墨：采用天然鳞片球化石墨，经粉碎、球化、改性、炭化处理等工序制成的一种负极材料。口人造石墨：广义上，一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨，如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等。而狭义上的人造石墨通常指以杂质含量较低的炭质原料为骨料、煤沥青等为粘结剂，经过配料、混捏、成型、炭化和石墨化等工序制得的块状固体材料，如石墨电极、等静压石墨等。□比能量：从电极活性材料的角度说，是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。□能量密度：单位体积内的包含的能量，单位：焦耳/立方米，千焦/立方米，兆焦立方米，量纲M(L^-1)(T^-2)。用来衡量电池最合适，比较单位体积的电池所储存的电口循环寿命：电池容量降低到某一标准之前反复充放电次数。□记忆效应：指电池的可逆失效，即电池失效后可重新恢复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向。口首次效率：电池首次充放电过程中，放电容量与充电容量之百分比。电池在首次充电过程中会在生产固体电解质膜的同时，消耗部分的活性锂，如果消耗活性锂过多，会导致电池的首次效率低，影响整个电池的容量发挥。□倍率性能：电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数据值上等于电池额定容量的倍数，通常以字母C表示。□工作电压：电池工作时，其两端的实际电压称为工作电压。3C产品：计算机类、通信类和消费类电子产品三者的统称。第一部分：行业综述□锂电池因其优越性能成为目前市场的主流动力电池，作为锂电池的重要四大原材料之一，负极材料约占总成本的6%-10%,是动力电池中储锂据统计，2020年中国锂电池总出货量为143GWh,据统计，2020年中国锂电池总出货量为143GWh,同比增长22%。新能源汽车用动力电池为锂电池主要的下游应用市场，受益于应用终端的新能源汽车产业市场规模逐步扩大，动力锂电池出货量占总体的55.9%,同比增长12.7%,远超其他领域。从理论性能和实际市场应用程度来看，锂电池是动力电池中发展最快最好的领新能源汽车动力电池种类大致可归为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池四大类，其中锂电池因其优越性能在车用领域竞争力逐渐提升，是目前市场的主流动力电池。不同电池对比下，锂电池凭借性能优势成为动力电池主流比能量(Wh/kg)能量密度(Wh/L)平均输出电压(V)循环寿命(次)高高中低无有有无动力电池占新能源汽车成本的40%,是决定新能源汽车性能动力电池占新能源汽车成本的40%,是决定新能源汽车性能的关键因素。近年来，由于政策补贴退坡，以及消费者对行驶里程和安全性的关注度居高不下，主机厂推出的新能源汽车选择搭载高性能动力电池。□目前市场上存在的新能源汽车动力电池大致可分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池及锂离子电池四大类。跟其他传统电池相比，锂离子电池具备能量密度高、循环寿命长、无记忆效应可随时充电等性能优势，成为动力电池市场的主流。来源：头豹研究院编辑整理作为锂离子电池的重要原材料之一，负极材料约占总成本的6%-10%,根据材作为锂离子电池的重要原材料之一，负极材料约占总成本的6%-10%,根据材作为锂离子电池的重要四大原材料之一，负极材料约占总成本的6%-10%,是动力电池中储锂的主体，影响电池的能量密度、首次效率等性能。锂离子电池工作原理锂离子电池材料成本中，负极材料占比不高碳系材料非碳系材料锂离子电池负极材料动力锂电池负极材料分类碳系材料非碳系材料锂离子电池负极材料动力锂电池负极材料按活性材料可分为碳系及非碳系材料两大类别，受动力锂离子电池高容量、高倍率、高安全的发展方向影响，碳系材料人造石墨需求旺盛，逐步成为市场主流。锂电池负极材料分类不同材料性能各有特点，但人造石墨仍是动力电池负极材料市场主流按活性材料分类按活性材料分类石墨石墨碳纤维碳纤维软碳无序碳石墨烯无序碳石墨烯其他非碳材料其他非碳材料动力锂电池不同负极材料性能对比非碳系材料中，硅基负极材料因理论比容量高，未来应用潜力大，是目前负极材料厂商的重点研究对象，但规模商用需要解决体积效应、循环性能差、导电率较低等关键问题。动力电池负极材料性能对比比容量(mAh/g)价格(万/吨)4.5-11首次效率(%)工作电压(/N)良好良好良好头良好循环寿命(次)缺点初始库仑效率低，倍率性能差，充放电倍率低，电池寿命短比能量低，倍率性能和安全性能相对制备过程复杂，产率低，成本高；在墨对比无明显优势首周效率低，产率低，循环寿命无优势首周效率低，倍率充电态易于析锂、压实密度低克容量低，倍率性能差，成本高，电子和离子电导率低胀收缩，导致电化学性能失效，电机容量衰减采用表面活性剂改性；形改性处理表面包覆，控制SEI杂，改善材料形貌动力锂电池负极材料生产流程天然石墨的工艺流程简单，原材料成本占比大；人造石墨的生产工序较为复杂且与成品性能高度相关联，高端工艺壁垒极高。天然石墨和人造石墨生产流程对比天然石墨人造石墨天然石墨主要原材料为天然鳞片石墨，球形化、改性处理、炭化高温等为主要工艺。材料成本占总成本比重最大，达到75%以上，炭化加工费等占比不大。人造石墨主要原材料为针状焦、石油焦等焦类。工艺流程中，体现负极行业技术门槛和企业生产水平的主要是造粒、石墨化和包覆，技术领先及差异主要体现在高端石墨工序上，如二次造粒、碳化包覆、二次包覆、掺杂改性等。成本构成中，石墨化加工费占比最高约为50%,其次原料焦类价格对成本影响较大。天然石墨整体工艺程序较为简单，壁垒较低；人造石墨生产流程中，造粒是关键，石墨化决定成本，包覆易打造不同性能，二次造粒等高端工序壁垒极高。天然石墨的整体生产流程对性能没有太大影响，而人造石墨的性能能够由不同工序打造出差异化，高端工艺技术带来的性能提升更有可能帮助企业在动力电池领域构建“护城河”。动力电池负极材料行业发展历程3C数码产品市场的增长驱动负极材料从中间相碳微球向石墨类材料进行迭代，而近年来新能源汽车的快速发展成为负极材料市场规模扩大以及性能提升的引擎。动力电池负极材料发展历程萌芽起步期(1997-2001)□1997年，鞍山热能研究院碳素研究所研发出中间相碳微球，实现中试级别的生产。□1999年，杉杉股份与鞍山热能研究院合资成立上海杉杉科技有限公司。□2001年，杉杉科技CMS工业生产装置成功投入运行。中间相碳微球为主流负极材料；日本处于垄断地位，国内行业参与者少，锂电产业链以及相关负极材料国产化需求应运而生。跨越发展期(2002-2010)□2002年，贝特瑞开发出球形石墨并成功实现产业化，奠定了企业天然石墨的发展。2006年，公司负极材料的市场占有率国内第一，2010年实现了全球第一。2005年，杉杉科技开发出人造石墨负极材料新品FSN-1系列。2007年，产品进入Apple供应体系。锂电池在3C数码产品领域中广泛应用，具有性能及成本优势的石墨负极材料成为主流，并逐渐分化成人造石墨和天然石墨两种体系；国内完成石墨负极材料的国产化，打破了日本市场领先局面，企业生产的天然石墨和人造石墨负极材料具备国际竞争力；负极材料企业探索硅基负极用于锂电池负极材料的可能性。□2006年，贝特瑞获得第一项硅碳负极研究的专利。□2009年，杉杉开始研发硅基负极材料。快速上升期(2011年之后)2011-2015年期间，3C快速上升期(2011年之后)2011-2015年期间，3C数码产品市场持续增长，拉动锂电负极材料需求；2015年后3C产品市场增长趋于稳定，新能源汽车产业迎来爆发，高能量密度及循环性能的需求推动了石墨负极材料在动力电池中的应用及发展；受技术及经验累积影响，行业集中度上升，全球负极出货量国内厂商前五占四；新材料开发方面，国际厂商领先硅基负极材料应用，国内厂商批量量产推进硅基2019年，杉杉包头一体化基地建成投产，实现一体化布局。目前杉杉股份绑定LG化学、国轩高科、CATL等龙头企业，负极销量持续增长。□2020年末，贝特瑞锂电池负极材料产量及市占率连续七年位列全国首位。□2013年，贝特瑞硅碳负极通过三星SDI验证，2017年产品进入松下-特斯拉体系。□2017年，杉杉实现硅基负极量产，圆柱电池用硅氧材料进行中试。来源：中国化学与物理电源行业协会、各公司官网、头豹研究院编辑整理第二部分：产业链分析□负极材料出货量及结构受上下游供需影响较大，行业资金、技术、客户壁垒较高，整体毛利率处于25%-40%区间段。动力锂电池负极材料产业链总览动力电池负极材料产业链由上游的原材料及设备供应商、中游的负极材料厂商以及的下游动力锂电池电芯生产商构成。主流应用负极材料动力锂电池负极材料上游原材料供应商主流应用负极材料动力锂电池负极材料的产业链上游主要为原材料供应商及石墨化外协加工厂，其中原材料供应商提供的针状焦为生产人造石墨的主要原材料。动力锂电池负极原材料分类分析下游需求结构影响针状焦价格走势沥青2021年均价(元/吨)硅2021年均价(元/吨)硅国产煤系国产油系进口煤系进口油系据翔丰华招股书披露，人造石墨直接材料约占总成本的43.02%,比重仅次49.37%的石墨化加工费。据翔丰华招股书披露，人造石墨直接材料约占总成本的43.02%,比重仅次49.37%的石墨化加工费。针状焦具有低热膨胀系数、低空隙度、低硫、低灰分、低金属含量、高导电率及易石墨化等一系列优点，可以由石油渣油、煤焦油沥青等经过预处理、延迟焦化和煅烧等工艺制得。高能量密度的人造石墨负极材料主要选用针状焦，中低端负极材料选用石油焦，因此针状焦是目前用于动力电池的人造石墨主要原材料。国内高端针状焦长期依赖进口，油系以美国ConocoPhillips为代表，煤系以日本新日铁C-Chem为代表，目前主要进口来源国为韩国、日本、印度。2021年1-9月份针状焦总进口量(含煤系、油系)为16.4万吨，同比增长88.3%。来源：翔丰华招股书，同花顺，头豹研究院编辑整理(按2020年1月7日汇率)人造石墨负极材料(29.4%)、其他(19.3%)主要为石墨电极以及高能量密度的锂电池负极材料，其中石带动动力锂电池需求，负极材料对针状焦的需求占比从31.7%上升到48%;供给动力锂电池负极材料上游石墨化外协加工厂动力锂电池负极材料的产业链上游主要为原材料供应商及石墨化外协加工厂，其中石墨化外协加工费占总加工费用比重最大，石墨化工序成本中电费占比最高。石墨化作用及成本分析璞泰来负极材料成本结构头豹石墨化成本结构石墨化，60%9.19%来源：璞泰来招股书，头豹研究院编辑整理头豹洞察头豹洞察石墨化是利用热活化将热力学不稳定的碳原子实现由乱层结构向石墨晶体结构的有序转化，过程中使用高温热处理对原子重排及结构转变提供能量。工艺方面，人造石墨多使用艾奇逊石墨化炉、厢式石墨化炉。其中厢式炉容积更大，工艺单位能耗较艾奇逊低。石墨化主要应用于锂电负极人造石墨等领域，是重要工序之一。据璞泰来招股书披露，石墨化加工占总加工费的65.99%,石墨化加工费的高低对负极材料成本有重大影响。高能耗石墨化的成本中占比最高为电费，因此国内石墨化加工大多布局在电价较为便宜的内蒙、山西、四川等地。近年来新能源汽车需求持续走高，终端产品拉动负极材料需求。同时供给侧改革对粗放式钢铁行业进行整改，导致下游石墨电极需求上涨。因此，石墨化加工整体产能需求增长。然而，锂电负极材料与石墨电极共用石墨化产能，负极材料受到相应掣肘。同时，国内实行能耗双控政策，供应端的高能耗石墨化加工业首当其冲，产能大幅减少，例如内蒙石墨化减产约40%,头部企业受影响10-20%。尽管厂家布局产能扩建，但由于建设周期长，产能释放也需要一定时间。上挤下压情况下，石墨化加工费用上涨，截至2021年9月底，负极材料石墨化加工费用为2.2-2.4万元/吨，零单报价达到2.3-2.5万元/吨，相较年初涨幅最高达到100%。由于石墨化加工费高，产能紧缺，因此负极材料企业，如贝特瑞、璞泰来等，加码收购或入股石墨化，提高自供比例来降低成本，同时满足产能需求。e400-072-5588动力锂电池负极材料的产业链中游主要为动力电池负极材料厂商，出货量及结构受新能源动力电池影响较大，行业资金、技术、客户壁垒较高。负极材料行业入门壁垒主要存在于技术、资金以及客户方面□从国内负极材料产品结构来看，人造石墨产品出货量增长较其他负极材料更快。2016-2020年，人造石墨在动力锂电池负极材料市场渗透率逐渐提升，2020年出货量占比达到81.4%,主导国内动力电池负极材料市场。与国内相反，日韩的动力电□从国内负极材料产品结构来看，人造石墨产品出货量增长较其他负极材料更快。2016-2020年，人造石墨在动力锂电池负极材料市场渗透率逐渐提升，2020年出货量占比达到81.4%,主导国内动力电池负极材料市场。与国内相反，日韩的动力电池制造商除松下外，大多以价格更低的天然石墨为主，如LG化学使用天然石墨制造的21700动力锂电池等。从未来的趋势来看，日韩电池制造商也将转向提高人造石墨的用量的方向。行业新进入者中，以负极材料为主要业务的较少，大多数为“跨界”或“负极材料转型”,如主营机械业务的山河智能、科大制造等。动力锂电池负极材料中游负极材料厂商(2/2)动力锂电池负极材料的产业链中游主要为动力电池负极材料厂商，负极材料价格根据成品性能不同差异较大，且受上下游供需影响较大，负极材料整体毛利率处于25%-40%区间段。2019年6月-2022年1月负极材料价格走势来源：来源：Choice,凯金能源招股书，头豹研究院编辑整理头豹洞察由于原材料种类繁多，公司之间所用原料焦有所不同，同时生由于原材料种类繁多，公司之间所用原料焦有所不同，同时生产工序不尽相同导致负极材料性能差异化，价格差距明显，如高端人造石墨会使用二次造粒、碳化包覆、掺杂改性等工艺，因此人造石墨可分为低、中、高端三种价格，对应容量分比为310-340mAh/g,340-360mAh/g,>360mAh/g。例如贝特瑞的低、中、高端人造石墨出厂价分别为3.2,5.3以及6.2万元/吨(以2022年1月7日实时数据为准)。负极材料整体受上下游供需影响较大。2019年负极材料价格出现持续下行趋势，原因在于供给端针状焦以及石墨化产能释放，价格下降；同时负极材料厂商积极布局一体化，通过自建石墨化加工，有效降低成本，导致负极材料价格下降幅度达20%-40%。2019年后价格维稳，在2021年新能源需求增加，“双控”政策实行导致石墨化产能释放不及预期，价格持续上涨。企业负极材料销售毛利率除凯金能源外，均处于25%-40%区间段。其中贝特瑞、璞泰来、中科星城、石家庄尚太的毛利率较高，超过30%。●贝特瑞业务布局涵盖采矿到成品一体化，且毛利率高的境外收入占比高，同时生产高附加值硅基材料产品，因此毛利率较高；●璞泰来主打高端人造石墨产品，且先发布局石墨化，竞争优势●中科星城的自行研发建造新型石墨化炉，因此耗电成本及耗材费用低，毛利率相对较高；●石家庄尚太石墨化起家，后延伸产业链进军负极材料行业，近年进入宁德时代供应体系，规模扩大，成本下降。动力锂电池负极材料下游动力锂电池生产商动力锂电池负极材料的产业链下游为动力锂电池生产商，随着新能源汽车需求的释放，补贴退坡，降本增效、提高性能，成为动力电池及负极材料迫切需要解决的问题。2016-2020年动力锂电池出货量情况2021年1-5月动力电池企业市场占有率情况下游电池厂大多以直接采购负极材料成品的方式进行原下游电池厂大多以直接采购负极材料成品的方式进行原材料布局。除此之外，电池厂还通过参股方式，保障原材料的供应，以及通过自研进行新型负极材料的开发。例如宁德时代通过问鼎投资子公司参股凯金能源以及尚太科技；宁德时代研发出“掺硅补锂”的电芯，以及国轩高科等申请硅基负极专利，研发高性能的负极材料。2021年之前，受国家政策补贴的影响，新能源汽车发展势头强劲，销量稳步上涨，拉动了动力锂电池需求以及装车量的持续增长。2021年之后，政策补贴逐渐退坡，补贴对动力电池能量密度门槛要求提高，整体市场由政策导向型向“政策+市场”双轮驱动型过渡，随着私人用车领域对新能源需求的释放，主机厂对处于成本核心的动力电池降本增效的需求愈来愈迫切。据测算，原材料价格上涨将导致动力锂电池理论成本涨幅超过30%。如何从材料端压缩动力电池的成本，同时扩大优质产能，成为电池厂思考的方向。目前动力电池市场呈现“宁德+LG”双寡头局面，2021年1-5月市场份额均为26%,其他二线电池企业市场竞争分化加剧。进入不同电池厂商供应体系的负极材料企业，也将在不同程度上受益或面临挑战。由于负极材料产能主要取决于需求端整车厂以及电池制造商的需求，因此对下游议价能力不高。因此，作为动力锂电池上游的负极材料企业，一方面将受益于已绑定的动力电池厂商的产能扩张所带来的需求量增长，另一方面也将受到压缩成本和技术层面上提升负极材料性能的压力。中国动力锂电池负极材料市场规模到2026年，预计中国动力锂电池负极材料市场总规模达到98.9万吨，年复合增长率达到33.3%。2017年-2026年负极材料市场规模(按装机量，单位：万吨)负极材料市场规模与新能源汽车市场关联度高。政策补贴拉动终端新能源汽车需求增长，国家坚持纯电驱动政策，驱动纯电动汽车产量快速上升。2021年汽车总产量约为2595.8万辆，其中纯电动汽车产量从2017年的66.6万辆增长至291.1万辆，占比也从2.3%提高到11.2%。预计到2026年汽车总产量为3294.7万辆，单车带电量更高的纯电动汽车产量达到1109.8万辆，渗透率增长至33.7%。负极材料市场规模受下游动力电池制造及新能源汽车单车带电量影响较大。目前每千瓦时动力电池大约需要1.2-1.4kg负极材料，平均1GWh约需要负极材料1300吨。单车带电量方面，以2020年数据为标准，纯电乘用车46.4KWh,纯电客车230.2KWh,混动乘用车19.8KWh,混动客车35.3KWh。随着电池技术及性能的升级，单车带电量将持续增加。以特斯拉(上海)Model3为例，标注续航版带电量为51.8KWh,长续航版带电量为76.8KWh,远超平均值。预计未来新能源汽车将往带电量更高、续航更长的方向发展。随着新能源汽车市场的持续蓬勃发展以及技术的升级突破，头豹预计2026年中国动力锂电池负极材料市场规模为98.9万吨，年复合增长率达到33.3%。第三部分：行业发展前景铺开。动力锂电池负极材料行业——相关政策分析新能源汽车需求持续释放，随着政策补贴的退坡及相关行业标准的逐步完善，动力电池将成为未来技术政策名称政策性质政策要点《财政部工业和信息化部科技部发展改革委关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》2021年12月支持类(退坡)□2022年新能源汽车补贴标准在2021年基础上退坡30%;公共交通等领域符合要求的车辆，补贴标准在2021年基础上退坡20%,2022年新能源汽车购置补贴政策于2022年12月31日终止。《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》2021年7月国家工信部□支持探索利用锂电池等作为储能和备用电源装置，加强动力电池梯次利用产品推广应用。《“十四五”规划和2035远景目标纲要》2021年3月国务院□支持提升新能源全产业链竞争力，优化区域产业链布局；聚焦新能源汽车等新兴产业，突破新能源汽车高安全动力电池等关键技术。《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》2020年12月国家工信部支持类(退坡)□2021年新能源汽车补贴标准在2020年基础上退坡20%;公共交通等领域符合要求的新能源汽车，2021年补贴标准在2020年基础上退坡10%。动力电池系统能量密度、续驶里程、能耗等技术指标门槛维持不变。《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》2020年11月国家工信部头豹□实施电池技术突破行动，开展正负极材料等关键核心技术研究，加强高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关，加快固态动力电池技术研发及产业化。《节能与新能源汽车技术路线图2.0版》2020年10月中国汽车工程学会□到2035年节能汽车与新能源汽车年销售量占比达到50%。《鼓励外商投资产业目录(2020年版)》(征求意见稿)2020年7月国务院□支持鼓励新能源汽车关键零部件研发和制造，对于能量型动力电池单体，电池负极材料的比容量≥500mAh/g,循环寿命2000次不低于初始放电容量的80%。《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》2019年3月财政部、工业和信息改革委支持类(退坡)□新能源汽车补贴退坡，规定续航里程低于250公里以及电池系统能量密度低于125Wh/kg的纯电动乘用车取消补贴；对于续航250公里到400公里的纯电动乘用车补贴降低至1.8万元；对于续航400公里以上的补贴从上年5万元降至2.5万元。动力锂电池负极材料行业——相关政策分析新能源汽车需求持续释放，随着政策补贴的退坡及相关行业标准的逐步完善，动力电池将成为未来技术政策名称政策性质政策要点《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》2021年12月国家工信部动力型电池分为能量型和功率型。其中，使用三元材料的能量型单体电池能量密度≥210Wh/kg,其他能量型单体电池能量密度≥160Wh/kg。碳(石墨)比容量≥335Ah/kg,无定形碳比容量≥250Ah/kg,硅碳比容量≥420Ah/kg。正负极材料企业应具有有害杂质的控制能力，控制精度不低于10ppb。《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》(征求意见稿)2021年11月国家工信部对企业生产的能量型及功率型动力锂电池和电池组的能量密度、功率密度、循环寿命、容量保持率等性能指标，安全性以及生命周期资源综合管理进行了要求。负极材料方面，碳(石墨)比容量≥335Ah/kg;无定形碳比容量≥250Ah/kg;硅碳比容量≥420Ah/kg。《锂离子电池石墨类负极材料》2019年3月国家市场监督管理头豹□对石墨类进行分类，每一类根据化学性能分成不同级别；对各类负极材料，包括球形石墨、中间相碳微球、油系针状焦、软炭、硅炭以及钛酸锂等的晶体结构、粒度分布、振实密度、比表面积、pH、水含量、主元素含量、杂质元素含量、首次放电比容量和首次充放电效率等进行了说明以及规定。《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法(2018年本)》2019年2月国家工信部锂离子电池企业企业生产经营情况、产品进出口情况；质量管理、节能降耗、环境保护、安全生产等制度建设及运行情况；法人代表、股权或资本金、主要产品品种及生产能力等变更情况需提交年度自查。《锂离子电池行业规范条件(2018年本)》2019年1月国家工信部信息司对企业监测负极材料杂质的精度提出了要求：具有电池正负极材料中磁性异物及锌、铜等金属杂质的检测能力，检测精度不低于10ppb;正负极材料生产企业应具有产品磁性异物含量、金属杂质含量、水分含量、比容量、粒度分布、振实密度、比表面积等关键指标的检测能力；当前负极材料总体市场呈现“四大三小”的竞争格局，虽然整体市场集中度一般，但行业壁垒高，竞争主要存在于现有企业之间。动力电池负极材料整体市场集中度一般，未拉开绝动力电池负极材料整体市场集中度一般，未拉开绝对差距。2020年国内负极材料负极材料竞争者较多，CR3占比53%,与2019年的56%相比，下降3%。全球范围内，负极材料生产企业CR3占比38%,CR5占比57%,CR10的市场占有率达到81%。全球生产负极材料主要国家为中国和日本，中国在原料资源储量上具有天然优势，近年来国产自主化趋势明显，中国负极材料技术和产能均有所提升，成本优势渐显，国际市场占率前十占七，竞争优势明显。中国锂电池负极材料总体市场目前形成“四大三小”的竞争格局。国内市场上传统负极龙头天然石墨龙头贝特瑞、高端人造负极龙头璞泰来以及人造石墨龙头杉杉股份为第一梯队，牢牢占据行业前三位置；凯金能源因对宁德时代的销售增长较大，近年来已挤入第一梯队。受益于新能源汽车的增长，第二梯队的中科星城、石家庄尚太以及翔丰华以性价比优势与优质电池厂商深度绑定，市场占有率有所提高。细分市场上，天然石墨领域呈现“一超“局面，其中贝特瑞占据62.3%,拥有绝对话语权，其他企业如翔丰华等市占率较小。人造石墨领域梯队明显，有向头部企业集聚趋势，2020年出货量前三分别为璞泰来、杉杉股份以及凯金能源，其中璞泰来主打高端动力电池市场。动力锂电池负极材料行业属于资金及技术密集型产业，负极材料生产工艺相对复杂，对其性能质量及产业化有较高要求。现有负极材料企业均拥有相对深厚的技术积累，完善的供应链以及稳定的客户资源。因此目前市场潜在进入者威胁较小。竞争主要存在于一线梯队内部以及第二梯队对第一梯队的追赶。来源：凯金能源招股书，头豹研究院编辑整理中国动力锂电池负极材料行业竞争格局当前负极材料总体市场呈现“四大三小”的竞争格局，虽然整体市场集中度一般，但行业壁垒高，竞争主要存在于现有企业之间。不同负极材料公司的产品结构、客户、产品价格以及产能差别较大负极公司产品结构下游应用价格(万元/吨)负极产能(万吨)贝特瑞天然石墨、人造石墨、硅基负极、钛酸锂动力类、消费类、储能池松下、三星SDI、LG化学、SKI、村田、宁德时代、比亚迪、国轩高科、力神、亿纬锂能以及鹏辉能源等天然石墨：6.25-6.75人造石墨：3.25-6.20新型负极：23.08正极材料、石墨烯人造石墨、硅碳负极宁德时代、ATL、比亚迪、LG新能源、三星SDI、中航锂电、珠海冠宇、亿纬锂能、欣旺达、特斯拉等7涂覆隔膜、铝塑包装膜、锂电设备人造石墨、天然石墨、硅基负极、复合石墨ATL、LGC、CATL、国轩高科、比亚迪、力神、亿纬锂能、SDI等人造石墨：2.90-7.20正极材料、电解液、LCD偏光片人造石墨、复合石墨(人造石墨+天然石墨)宁德时代、乎能科技头天津力神、国轩高科、Kokam、LEJ等人造石墨：2.99-3.705石墨化产品中科星城人造石墨、改性天然石墨、中间柏碳微球、复合人造石墨、硅碳负极、硬碳负极、软碳负极比亚迪、宁德时代、中航锂电、亿纬锂能、瑞浦能源、蜂巢能源、苏州星恒、韩国SKI、ATL等人造石墨：2.80-6.751宁德时代、宁德新能源、国轩高科、万向一二三等7石墨化加工、金刚石碳源、石墨化焦等碳素人造石墨、天然石墨LG新能源、比亚迪、国轩高科、鹏辉能源、南都电源、赣锋锂业、多氟多、卡耐新能源等石墨负极材料头豹中国动力锂电池负极材料行业驱动因素中国动力锂电池负极材料行业发展主要受需求端的市场、技术及政策，以及负极材料厂商产能扩张与产业布局加快所驱动。动力电池负极材料驱动因素下游政策、市场及技术三轮驱动：下游政策、市场及技术三轮驱动：中国新能源汽车行业发展政策坚持纯电驱动战略取向，前期政策补贴利好拉动新能源汽车渗透率提升，需求已经释放。到2021年，新能源总销量为352.1万辆，渗透率达到13.4%且上升趋势迅猛，预计2022年总体市场渗透率达到20.5%。随着终端产品发展趋势向好，锂电池作为新能源汽车上搭载的主流动力电池，整个锂电供应链将获得发展红利，锂电负极的需求也将保持增长势头。□新能源汽车的强续航能力及高安全性需求日益增强，因此动力电池的能量密度、循环性能以及倍率性能等方面将持续升级，锂电负极的技术也将进一步提升。目前硅碳复合材料潜力巨大，部分动力电池已加入硅材料，是产能扩张、产业布局步伐加快：□国内行业龙头2021年扩建计划规划近百万吨，如中科电气拟在贵州贵安新区建设年产10万吨锂电池负极材料一体化项目，同时与下游动力电池制造商亿纬锂能签订合资经营协议，投资云南年产10万吨的负极材料一体化项□随着能源转型步伐加速，国家队押注新能源负极材料市场。宝武碳业10万吨全流程一体化负极材料兰州新区生产基地项目开工，建成后将成为中国西部最大的负极材料生产基地。成本压力传导链供给压力传导链中国动力锂电池负极材料行业制约因素成本压力传导链供给压力传导链下游新能源政策补贴退坡传导降价压力，上游“双减”政策产能释放不及预期传导成本压力，同时负极材料企业还面临材料性能接近上限及新材料产业化困难的问题。动力电池负极材料供需制约传导链动力电池负极材料技术制约目前新能源汽车动力电池使用的主流负极材料为人目前新能源汽车动力电池使用的主流负极材料为人造石墨，但高端产品比容也仅为360-365mAh/g,接近理论上限值，主流负极新型负极材料如硅碳，尽管具有开发潜力，目前已进入电池体系的比容远低于理论值，且由于体积效应等问题难以规模化商用，市场渗透率及增速双低。技术研发进展相对于期望值较为缓慢。相关专利申请方面，中日美韩占据数量前三，但国外申请人在国内专利申请进行布局，前100名中占比达到62%,因此也将进一步对国内硅碳负极的产业化应用施压。压力。财政补贴持续下滑，给予新能源汽车行业调整时间有限，一方面经营压力加大，锂电行业整体受到降价压力。下游动力锂电池行业议价能力较强，负极材料利润将受到一定挤压，行业毛利率水平呈下降趋势。另一方面政策收紧将淘汰劣质产能，加大行业集中度和市上游限产及价格波动传导供给压力。极材料人造石墨上游原材料占成本大头，原材料供应量以及价格与负极材料关联较强。部分龙头企业产能布局内蒙古和山东，但受“双减”政策影响，限产严重，石墨化产能实现不及预期。尽管有多个石墨化产能投资建设项目开工，但时间战线比较长，短期内上游原材料及石墨化加工仍会处于供不应求的状态，因此石墨原材料采购价格持续上行，负中国动力锂电池负极材料行业发展趋势——纵向一体化竞争不断加剧，愈来愈多的负极材料企业通过产业链纵向一体化布局，把握关键生产环节与和核心原材料，实现降本增效。负极材料一体化布局产业链发展初期2011-2016原材料外采关键环节外包原材料外采石墨化、碳化等资金投入大、技术壁垒高的生产环节，依靠外协 纵向一体化发展2017-2023抓住关键技术石家庄尚太由石墨化工序加工服务向前后端工序延伸，成为宁德时代负极材料供应商。布局原材料□璞泰来19年参股振兴炭材保障针状焦原料供应，拥有32%股权，后增资持股比例达到资公司，持股55%,规划年产12万吨负极针状焦生产加快上游原材料供应链整合，提高竞争力、降本增效。加快上游原材料供应链整合，提高竞争力、降本增效。为应对原材料、石墨化价格上涨压力，在2017年开始，以杉杉股份为代表的龙头企业已开始通过收并购进行一体化布局、加快整合上游供应链，以提升石墨化及碳化等自供比例。纵向整合在近几年已经成为必然趋势及迫切需求。据测算，石墨化自供比例提升20%,成本优势明显，毛利率可提升近6%。e400-中国动力锂电池负极行业行业发展趋势硅基负极材料规模化高比容硅基负极在提升动力电池性能方面具有相当大的发展空间，随着改性技术的发展以及负极材料厂商的加速布局，未来硅基负极产业化将持续铺开。2016-2025年硅基负极出货量及预测(单位：吨)硅碳负极性能硅基负极发展驱动力主要来源于下游终端产业的需求。随着新能源汽车对高能量密度和长续航的动力电池需求愈强。高比容商用负极材料的研发和产业化应运而生。目前市场主流石墨负极的比容为360-365mAh/g,接近理论上限372mAh/g,而硅基负极的理论比容可达4200mAh/g,同时拥有嵌锂电位高析锂风险小，具有适宜的工作电位、环境友好且储量丰富等优点，因此发展潜力巨大，成为未来高能量密度动力锂电池负极材料的首选。中国硅基负极处于初级发展阶段，市场渗透率较低。2020年硅基负极材料出货量为0.9万吨，尽管较前几年有所增长，但在负极材料总体出货量的渗透率仅为2.4%。硅基负极规模化发展壁垒主要在于成本及技术。由于新能源汽车补贴退坡，下游车企受成本端挤压，对动力电池的价格敏感度提升，硅基负极的成本过高而无法规模应用。稳定量产硅基负极价格大约10-12万/吨，远高于石墨负极材料。同时硅基负极受限于自身的体积效应问题，充放电过程中硅锂合金反应导致体积变化过大，电接触变差极化增大，影响循环寿命和倍率性能的同时加大了安全风险，因此实际应用受阻。目前稳定量产的硅基负极型号较少，市场集中度高，价格偏高且应用受限。量产硅基负极的市场参与者主要有传统石墨负极材料龙头，科研团队以及动力电池生产商等。随着硅基负极改性研究的深入以及负极材料厂商的加速布局，未来硅基负极产业化将持续铺开。目前特斯拉Model3动力电池中加入了10%的硅，广汽AionLXPlus搭载独立自研的海绵硅负极片电池技术，推进了“硅基时代”的进程。成立时间公司地址控股股东参控股子公司经营范围公司三季报实现营业收入68.51亿，同比增长154.18%,归母净利润成立时间公司地址控股股东参控股子公司经营范围公司三季报实现营业收入68.51亿，同比增长154.18%,归母净利润极龙头地位稳固，多家申万宏源山西证券2021.11.10,给予“谨慎推荐”评级。2021.10.27,给予“增持”评级。2021.10.14,首次覆盖，给予“买入”评级。2021.09.07,首次覆盖，给予“增持”评级。2021.09.05,首次覆盖，给予“买入”评级。2000年8月贝特瑞纳米、天津纳米、天津贝特瑞、天津材料、惠州贝特瑞、惠州鼎元、江苏贝特瑞、江苏新能源、鸡西贝特瑞、长源矿业、鸡西超碳、金石新能源、石墨烯科技等中国宝安广东省深圳市光明新区天然石墨负极材料、人造石墨负极材料、硅基等新型负极材料、磷酸铁锂正极材料与高镍三元正极材料(NCA、NCM811等)等锂离子电池正负极材料贝特瑞从生产天然石墨起家，凭借高度垂直产业链、技术创新及人才优势，以及优质的客户结构，成为负极材料龙头企业，在天然石墨领域拥有绝对话语权，在新型负极材料赛道领先。贝特瑞简介2016-2020年贝特瑞营收情况贝特瑞简介贝特瑞新材料集团股份有限公司头豹头豹人造石墨天然石墨人造石墨天然石墨贝特瑞从生产天然石墨起家，凭借高度垂直产业链、技术创新及人才优势，以及优质的客户结构，成为负极材料龙头企业，在天然石墨领域拥有绝对话语权。天然石墨产业链：鸡西贝特瑞、长源矿业-天然鳞片石墨矿开采及深加人造石墨产业链：天津贝特瑞——研发、生产、销售中间碳微球、磷酸铁锂、钛酸锂山西贝特瑞——石墨化研发及高端制造：□公司负极材料收入占比最高。2020年公司负极材料销量75.275.82吨，收入31.51亿元，毛利率为36.82%。头豹口惠州贝特瑞—□公司负极材料收入占比最高。2020年公司负极材料销量75.275.82吨，收入31.51亿元，毛利率为36.82%。头豹贝特瑞纳米——纳米钛酸锂、纳米碳管/纤维、石墨烯及其应用产品等贝特瑞负极材料产品示例硅系复合硅系复合垂直产业链：公司拥有鸡西天然石墨产业链，天津/山西人造石墨产业链，和深圳/惠州研发与高端制造平台，垂直打造完整价值产业链，实现开采到成品生产环节全覆盖。技术创新及人才优势：公司研究院是目前新能源材料领域全球规模最大的研究院，主要研究方向包括了锂离子电池先进材料开发及产业化，在硅负极研发实现领先。客户资源优质稳定：公司建立了以松下、三星SDI、LG化学、SKI、村田、宁德时代、纳米钛酸锂比亚迪、国轩高科、力神、亿纬锂能以及鹏辉能源等主要锂离子电池厂商的客户体系。营业总收入(万)营业总收入(万)2021.10.28,维持“强烈推荐”评级。2021.10.28,维持“买入”评级。申万宏源2021.10.19,维持“买入”评级。2021.10.28,维持“强烈推荐”评级。2021.10.28,维持“买入”评级。申万宏源2021.10.19,维持“买入”评级。2021.08.15,维持“增持”评级。公司三季报实现营业收入本维持，预计公司受益于石墨化自供率提升，多家杉杉股份西服起家，后期跨行转型锂电材料，由服装企业转型为新能源产业领军企业，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。宁波杉杉股份有限公司成立时间1992年公司地址浙江省宁波市控股子公司湖南杉杉能源科技股份有限公司、湖南杉杉新能源有限公司、杉杉能源(宁夏)有限公司、宁波杉杉新材料科技有限公司、上海杉杉科技有限公司、郴州杉杉新材料有限公司、福建杉杉科技有限公司、湖州杉杉新能源科技有限公司、上海杉杉新材料有限公司、内蒙古杉杉科技有限公司、内蒙古杉杉新材料有限公司、东莞市杉杉电池材料有限公司、杉杉新材料(衢州)有限公司、宁波杉杉创业投资有限公司、宁波尤利卡太阳能股份有限公司、宁波永杉锂业有限公司等经营范围锂离子电池正极材料、负极材料和电解液的研发、生产和销售近6个月杉杉股份部分投资评级杉杉股份西服起家，后期跨行转型锂电材料，由服装企业转型为新能源产业领军企业，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。杉杉股份负极材料业务发展历程杉杉股份负极材料核心竞争优势规模优势：公司依托内蒙古包头负极材料一体化项目及当地电价优势降本增产。技术研发优势：作为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，公司拥有材料造粒、表面改性、球化、热处理等自主核心知识产权，动力用人造石墨产品处于领先地位。客户优势：公司绑定ATA、LGC、CATL、国轩高科、比亚迪、力神、亿纬锂能、SDI等国内外主流锂电池制造商，保持紧密的业务往来和稳定的合作关系。产业链布局优势：采取自建、参股等方式扩充石墨化产能，确保成本优势。杉杉股份负极材料相关发展动态扩充产能：内蒙古包头锂离子电池负极材料项目(二期)动力电池负极材料研发：高性价比350快充石墨，高能量密度低成本355人造石墨，人造与天然复合石墨，高首效硅氧项目等上游原材料布局：与中国石油锦州石化公司签署协议，在针状焦、石油焦、煅后焦等领域展开全方位合作372021.12.20,首次覆盖，给予“买入”评级。2021.11.04,维持“强推”评级。万联证券2021.11.01,维持“增持”评级。国盛证