鋰電負極石墨化產(chǎn)業(yè)專題分析：如何看待供需缺口和盈利彈性-

1、鋰電負極石墨化產(chǎn)業(yè)專題分析：如何看待供需缺口和盈利彈性_一、 石墨化是什么？石墨化是人造石墨關鍵工序。石墨化加工最初起源于碳素制品行業(yè)，是生產(chǎn)石墨電極的必備工序，市場上存在諸多專業(yè)的石 墨化加工企業(yè)；另一方面，碳材料經(jīng)石墨化加工后用于負極材料制備。石墨化生產(chǎn)的基本原理是：在一個密閉的爐窯內(nèi)，通 過石墨電極向爐窯內(nèi)的電阻料通電，在爐窯的核心區(qū)形成電弧及電流，使核心區(qū)的溫度達到 2400以上，在高溫條件下， 碳原子由熱力學上不穩(wěn)定的二維無序重疊排列轉(zhuǎn)變?yōu)槿S有序重疊排列，獲得石墨高導電、高導熱、耐腐蝕、耐摩擦等的性 能，是人造石墨必備工序之一。石墨化加工工藝過程包括清爐、裝爐、通電、冷卻、卸爐等步

2、驟，單次生產(chǎn)周期一般在 15-30 天，其中通電時間一般 2-3 天，而冷卻過程花費時間較長。每組石墨化爐中一般有一臺處于通電狀態(tài)，其他幾臺爐分別處于裝爐、冷卻、卸爐操作中， 以提升生產(chǎn)效率。石墨化通電環(huán)節(jié)中無固定升溫方式，需要根據(jù)原材料產(chǎn)地、石墨化爐容量、成品特性決定加工曲線送電圖； 煅燒升降溫的過程沒有邏輯性公式，加工中上層電阻料看不到任何反應且無法返工，因此依賴于各廠商的生產(chǎn)經(jīng)驗積累。通 電環(huán)節(jié)對產(chǎn)品良率和電耗水平有較大影響，經(jīng)驗豐富的廠商有一定的成本優(yōu)勢。傳統(tǒng)坩堝工藝能耗較高。目前石墨化環(huán)節(jié)普遍采用艾奇遜石墨化爐，該工藝屬于間歇式直流電間接加熱，將待加工的負極材 料裝填于圓柱形或方形的

3、石墨坩堝中，再將坩堝擺放于爐內(nèi)進行加熱，同時需在坩堝間填充石油焦作為導電材料及保溫料， 使爐內(nèi)構(gòu)成電流回路。其技術路線成熟，裝料、吸料工序復雜程度及爐內(nèi)坩堝擺放精度要求適中，可操作性較強；但艾奇遜 石墨化爐的本身能耗較高，只有 30%的電能被用于制品石墨化，并且還伴隨著有害氣體的排放，過程中消耗大量的輔料， 有較高的成本壓力。廂式爐提升單爐裝爐量，降低電耗和輔料用量。廂式爐以艾奇遜石墨化爐為基礎，在爐內(nèi)設置炭板箱體，相當于坩堝尺寸放 大，利用箱體及物料發(fā)熱，其本質(zhì)是通過增加單爐裝爐量提高爐內(nèi)空間的使用效率，同時降低保溫電阻料的用量，降低耗電量和原材料成本、提升企業(yè)盈利能力。根據(jù)璞泰來定增回復函

4、的披露，興豐廂式爐工藝單爐裝爐量是傳統(tǒng)坩堝工藝的兩倍， 而總耗電量僅增加約 10%，產(chǎn)品單位耗電量降低 40%-50%；廂體之間無需添加保溫電阻料，僅需保留廂體四周與爐壁之間 的保溫材料。廂式爐工藝的壁壘體現(xiàn)在：1）廂式爐工藝對石墨化工藝掌握程度及技術優(yōu)化水平要求較高，廂板拼接過程精度較高，裝料吸料操作難度加大，加熱過 程需更加精確地控制送電曲線及溫度測量；與坩堝工藝相比，廂式爐生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性有所欠缺，對負極廠商提出了更高的 工藝控制要求。因此廂式爐提高了負極行業(yè)的技術壁壘。2）石墨化加工過程中，不同客戶、不同型號的產(chǎn)品對石墨化加工的要求不同，單爐單次加工過程中僅能裝填同一加工要求 的產(chǎn)品。

5、廂式爐裝填方式下，單爐容積較大，產(chǎn)品調(diào)整靈活性較低，適用于單一客戶和產(chǎn)品體量較大的項目，因此利好具備 客戶體量優(yōu)勢的一線廠商。廂式爐有望成為未來發(fā)展趨勢。由于廂式爐技術壁壘較高，行業(yè)內(nèi)僅有少數(shù)頭部企業(yè)掌握并規(guī)?；褂脦綘t工藝。在頭部 企業(yè)的布局和引領下，廂式爐工藝已占 20%以上的市占率，應用不斷加速，有望成為行業(yè)未來發(fā)展趨勢。我們認為在負極 價格長期趨勢向下的背景下，石墨化工藝的改進將成為企業(yè)降本的有力措施之一，一線企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢、技術優(yōu)勢和客戶 優(yōu)勢，有望逐漸拉開與二三線企業(yè)的盈利差距。二、 石墨化產(chǎn)能有多少？根據(jù)鑫欏鋰電統(tǒng)計，2020年國內(nèi)石墨化產(chǎn)能約為 70萬噸，而負極材料產(chǎn)量僅為

6、 46萬噸，石墨化產(chǎn)能較為寬裕。目前國內(nèi) 石墨化產(chǎn)能超過 80萬噸，即 2021年新增產(chǎn)能僅 10萬噸左右，但今年前 8月國內(nèi)負極產(chǎn)量已達到 43萬噸，同比增長 115%， 接近 20 年全年水平，全年負極產(chǎn)量預計超過 70 萬噸。電費占石墨化生產(chǎn)成本較高，因此石墨化產(chǎn)能一般選擇工商業(yè)電費 較低的地區(qū)，國內(nèi) 40%-50%的石墨化產(chǎn)能分布在內(nèi)蒙，若考慮到雙控和限電背景下以內(nèi)蒙為代表的多地實際產(chǎn)量收縮，21 年石墨化已出現(xiàn)短缺。行業(yè)內(nèi)石墨化廠家主要分為三類：1）傳統(tǒng)的負極企業(yè)自配石墨化產(chǎn)能，隨著一體化趨勢的加深，未來負極企業(yè)自建的石墨化產(chǎn)能占比將持續(xù)提升；2）跨界負極和石墨化的企業(yè)，動力電池行業(yè)

7、的快速增長吸引了包括易成新能、山河智能、杰瑞股份等公司布局負極業(yè)務， 部分跨界企業(yè)的傳統(tǒng)業(yè)務包括石油開采、石墨電極生產(chǎn)等，具有一定的業(yè)務協(xié)同性和相關性；3）第三方加工廠，產(chǎn)能較大的獨立第三方一般與負極大廠有較深入的綁定，例如瑞盛目前主要供給璞泰來、杉杉和貝特瑞 三家頭部企業(yè)，天全福鞍與貝特瑞合資負極公司并保證石墨化的供應，杉杉參股蒙集等；除此之外，還有眾多的萬噸級別以 下的石墨化小廠。根據(jù)第三方數(shù)據(jù)和我們對主要企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃統(tǒng)計，我們預計 2022/2023 年國內(nèi)石墨化產(chǎn)能分別為 111、156萬噸，同比增 長 35%、41%。三、 雙控限電對石墨化的影響？21 年能耗雙控形式較為嚴峻?！笆?/p>

8、一五”以來，我國開始加大對能源消耗控制問題的重視，制定了能耗強度的約束性指標； “十二五”規(guī)劃首次提出能源消費總量控制的要求，正式開始實施雙控考核。2018年開始，能耗強度年降目標均維持在 3% 左右，但 2019實際降幅僅 2.6%，2020年僅下降 0.1%，能耗控制任務的形勢較為嚴峻。21年 8月，國家發(fā)改委印發(fā)了2021 年上半年各地區(qū)能耗雙控目標完成情況晴雨表，在降低能耗強度方面，今年上半年 9 個省區(qū)觸一級預警，10 個省份的能 耗強度達二級預警，不及半數(shù)省區(qū)能耗強度降低進展總體順利；文件還要求，對能耗強度降低為一級預警的省區(qū)，2021 年 暫停“兩高”項目節(jié)能審查。根據(jù)隆眾資訊統(tǒng)

9、計，上半年一級和二級預警地區(qū)對應石墨化產(chǎn)能達 35.7 萬噸，占全國總產(chǎn)能 的 43%，這些地區(qū)下半年面臨更大的雙控壓力，限電或為最直接有效的方式，可能對石墨化的生產(chǎn)造成進一步的擾動。燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價有序放開，高耗能企業(yè)電價浮動范圍不受限。國家發(fā)改委于 21 年 10 月印發(fā)關于進一步深化燃煤發(fā)電 上網(wǎng)電價市場化改革的通知，明確有序放開全部燃煤發(fā)電電量上網(wǎng)電價并擴大市場交易電價上下浮動范圍，將燃煤發(fā)電市 場交易價格浮動范圍由現(xiàn)行的上浮不超過 10%、下浮原則上不超過 15%，擴大為上下浮動原則上均不超過 20%，高耗能企 業(yè)市場交易電價不受上浮 20%限制，高能耗企業(yè)的用電成本將進一步抬升。內(nèi)

10、蒙電價新政出臺，負極行業(yè)未享受政策優(yōu)待。21 年 3 月，鄂爾多斯市康巴什區(qū)發(fā)改委發(fā)布內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)展改革委工 信廳關于調(diào)整部分行業(yè)電價政策和電力市場交易政策的通知，將符合產(chǎn)業(yè)政策的大數(shù)據(jù)中心、光伏新材料及應用、稀土新 材料及應用、半導體材料、新能源汽車充電站、5G 基站、電供熱等設施用電列入優(yōu)先交易范圍，而藍寶石、碳纖維、石墨 電極等行業(yè)用電不再執(zhí)行優(yōu)先電力交易政策；7月，內(nèi)蒙工業(yè)和信息化廳發(fā)布關于明確蒙西地區(qū)電力交易市場價格浮動上 限并調(diào)整部分行業(yè)市場交易政策相關事宜的通知，明確表示“未列入優(yōu)先交易范圍的電力用戶，包括目前仍執(zhí)行過渡交易 政策的藍寶石、石墨電極、化成箔、鋰離子電池負極材料、

11、碳素、陶瓷等行業(yè)電力用戶，2021 年 8 月開始不再參與火電企 業(yè)掛牌交易，可以根據(jù)企業(yè)用電量情況選擇參與相應的協(xié)商或競價交易；2022 年 1 月起，上述行業(yè)電力用戶不再參與新能 源發(fā)電企業(yè)交易”。同時蒙西地區(qū)開始執(zhí)行高峰期限電要求，限電時間為每天晚上 7點至 10點，并嚴格控制企業(yè)的限電時間。雙控限電背景下石墨化產(chǎn)能釋放受到約束，企業(yè)用電成本上升。雙控限電政策對于石墨化的影響主要體現(xiàn)在：1） 影響存量石墨化的開工率。21 年上半年，內(nèi)蒙地區(qū)的能耗雙控和環(huán)保等因素疊加，負極石墨化主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)能最多僅能釋 放 85%左右，個別月份更是被壓縮至 70%。目前內(nèi)蒙普遍實施限電 10%-30%，尤其在

12、石墨化產(chǎn)能云集的烏蘭察布地區(qū)，7 月份開始企業(yè)普遍限電 30%左右。在政策的收緊下，存量石墨化產(chǎn)能的開工率預計將持續(xù)承壓，但頭部負極企業(yè)可以通過 產(chǎn)線的調(diào)整和工藝的改進降低單位產(chǎn)品的耗電量，從而保證負極出貨的穩(wěn)定，受到的影響相對有限。2） 影響新建項目的建設進度。一般新建項目的能評需要省級政府批準，能評方面審批周期拉長和通過難度的加大將影響 新項目的建設和投產(chǎn)進度。目前烏蘭察布和四川的部分新建石墨化項目的審批受到影響，企業(yè)拿到能評的時間存在一定不確定性。3） 影響企業(yè)的生產(chǎn)成本。國家發(fā)改委和內(nèi)蒙的最新電價政策將導致石墨化企業(yè)購電成本升高，下半年以來內(nèi)蒙的負極和 石墨化企業(yè)電費普遍上漲 20%-

13、30%。根據(jù)測算，電價每上漲 0.1元/kWh，將增加石墨化生產(chǎn)成本 1000元/噸左右，石墨化 和負極企業(yè)紛紛提價以消化電價成本的上漲壓力。四、 未來兩年石墨化會很缺么？預計 22年石墨化產(chǎn)能將出現(xiàn)硬缺口，23年接近緊平衡。為了測算石墨化供需缺口，我們假設未來兩年內(nèi)蒙地區(qū)的開工率為 70-80%，非內(nèi)蒙地區(qū)的開工率為 80-90%，負極產(chǎn)量與實際需求的比例在 1.2-1.5 之間，人造石墨產(chǎn)量占比 80-90%，石墨 化收率 90%左右。可以得出如下結(jié)論：22年石墨化產(chǎn)能將出現(xiàn)硬缺口，23年由于負極企業(yè)的一體化項目陸續(xù)建成投產(chǎn)以及 跨界企業(yè)產(chǎn)能的投放，內(nèi)蒙地區(qū)石墨化產(chǎn)能占全國的比例顯著下降，

14、石墨化產(chǎn)能缺口有望縮窄，但預計仍然維持緊平衡的 狀態(tài)。五、 石墨化價格漲了多少？從 2010年至 2021年，除去 1718和 2021年這兩段價格上漲期以外，國內(nèi)負極石墨化價格基本在下降通道，從 2010年 的高點近 3 萬元/噸下降至期間低點1.3 萬元/噸左右，價格變化主要是市場供需情況演繹。2020 年 Q4開始：限電阻礙產(chǎn)能釋放，價格持續(xù)反彈。2020年負極石墨化新增產(chǎn)能有限，自 2020 年四季度負極材料需求 開始大幅上漲后，石墨化產(chǎn)能短期出現(xiàn)供給缺口。盡管負極大廠和在產(chǎn)石墨化企業(yè)持續(xù)擴產(chǎn)，但一方面因建設周期較長，另 外一方面在全國能耗管控的高壓下，今年以來國內(nèi)負極材料石墨化始終處

15、于緊張狀態(tài)，價格從 20 年最低點的 1.25 萬元/噸 持續(xù)上漲，目前主流成交價格在 2.2 萬元/噸以上，部分中小廠家價格更是高達 2.2-2.5萬元/噸，最高漲幅已經(jīng)翻倍。2018Q4-2020Q3：石墨化產(chǎn)能釋放，價格震蕩下跌。石墨化價格的上漲使得石墨化外協(xié)廠商紛紛擴大產(chǎn)能，同時也加快了 負極企業(yè)自建石墨化產(chǎn)能的步伐。從 2018年四季度開始，隨著市場上新增石墨化加工產(chǎn)能逐漸釋放，負極材料石墨化加工 價格開始下跌。 2019年之后，新增石墨化有效產(chǎn)能不斷加入，同時國內(nèi)新能源汽車需求不及預期，導致石墨化加工價格開 始出現(xiàn)明顯下滑。從各家負極企業(yè)披露的數(shù)據(jù)也可以看出，2018 年普遍為石墨

16、化加工價格高點。2017Q3-2018Q3：價格快速上漲并維持高位。2017 年三季度開始，石墨化加工費經(jīng)歷了一輪快速上漲，價格從 17 年上半 年的 1.5-1.7萬元左右上漲至 2.2-2.4萬元，漲幅在 40%以上，主要受到幾個因素的刺激：1）2016-2017 年國內(nèi)新能源汽車 維持高速增長，同時達到了一定的規(guī)模體量，有效拉動鋰電池負極材料需求；2）2017 年下半年環(huán)保管制趨嚴導致石墨化 加工有效產(chǎn)能釋放受影響；3）國家取締地條煉鋼導致石墨電極需求大幅增加，石墨電極市場價格上漲導致石墨化產(chǎn)能分流， 因而負極石墨化加工產(chǎn)能緊缺、價格持續(xù)快速上揚。2017年以前：價格穩(wěn)定下降。2017年

17、以前，負極材料廠商的石墨化加工環(huán)節(jié)基本采取委外加工的方式，主要由于石墨化投 資較大，石墨化電阻料廢料的處置需要穩(wěn)定的鋼廠、鋁廠客戶資源，專業(yè)性較強。國內(nèi)鋰電負極材料企業(yè)僅貝特瑞和杉杉股 份自建了部分石墨化加工產(chǎn)線，且仍有大量石墨化加工以委托加工方式開展。根據(jù)鑫欏鋰電統(tǒng)計，2016 年國內(nèi)石墨化加工 費均價在 1.5-2 萬元，較 2011 年下降約 40%，總體呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。六、 石墨化漲價對負極企業(yè)盈利的影響？復盤歷史：原材料漲價周期中負極毛利率普遍受損。2017-2018 年在上游焦類和石墨化加工費全面上漲的助推下，負極出現(xiàn) 了少有的漲價行情，各家企業(yè)負極均價普遍在 18年創(chuàng)下近年來

18、新高，但毛利率較 17 年普遍下滑；19年原材料價格回落之 后，負極均價普遍下降，但毛利率回升。中科電氣和貝特瑞 18 年毛利率逆勢提升，前者通過收購格瑞特將石墨化自供率由 0 提升至約 50%，同時高端人造石墨出貨比例增加，共同促進盈利能力提升；后者天然石墨占比較大，成本端受到影響相對 較小，并且人造石墨部分石墨化自供比例超過 50%?？傮w而言，在不考慮焦類和石墨化自供率變化的情況下，負極價格的 上漲無法完全覆蓋成本的增加而導致毛利率受損，焦類和石墨化價格與負極整體毛利率呈反相關。今年以來負極價格上漲幅度整體有限。根據(jù)鑫欏鋰電統(tǒng)計，從 2020 年以來，負極原材料價格上漲幅度在 50%-200%。但 21 年以來負極材料價格整體上漲幅度僅為 10%左右，并且海外客戶的價格基本平穩(wěn)，整體上漲幅度有限。21年下半年企業(yè)盈利普遍承壓，22年頭部企業(yè)盈利或改善。為了估算限電和原材料漲價對負極企業(yè)盈利的影響，考慮行業(yè) 內(nèi)典型企業(yè)，我們假設：1H21/