负极材料产业链全景图谱（2023版）【储能头条·系列】
文 | 国际能源网/储能头条 团队
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负极材料是锂离子电池的重要原材料之一。负极材料对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率以及低温放电性能具有影响较大的影响。
从锂电池工作原理来看：在充电过程中，锂离子从正极材料中分离， 经过电解液嵌入至负极材料中。与此同时，电子由负极材料运动至正极材料。
负极材料在锂离子电池成本中占比小于15%。
锂离子电池四大主材为正极材料、负极材料、电解液、隔膜，其成本占比分别约为 40%、15%、15%、30%。
锂电池负极材料主要分为碳材料和非碳材料。
碳材料包括：石墨类、石墨烯、无序碳。目前锂离子电池中应用较多的是石墨类负极材料，比如人造石墨、天然石墨。
非碳材料中主要包括：硅基负极材料、钛酸锂负极材料等。硅基负极材料中可以分为 SiO 负极材料、硅碳负极材料、硅基合金负极材料。
1. 石墨类负极
石墨类负极各有优势，人造石墨更胜一筹。
主要原因为天然石墨的颗粒大小不一致，表面缺陷较多，因此容易与电解液反应从而导致循环性能下降。
从膨胀率角度来看，天然石墨膨胀率高于人造石墨。主要原因为鳞片石墨的结晶度较高，片层结构单元化大，具有明显的各向异性。 因此，锂嵌入和脱嵌过程中体积产生较大的变化。
制造成本以及售价来看，人造石墨的成本以及售价高于天然石墨。主要是由于其生产工艺导致。
根据鑫椤锂电的统计（2022年9月23日），天然石墨负极（高端）均价约为 6.1 万元/吨，人造石墨负极（高端）约为 6.80 万元/吨。
人造石墨与天然石墨对比
1. 硅基负极
新能源汽车高速发展加速高能量密度电池发展进程，硅基负极成为下一代负极材料的首选。
从克容量来看，硅基负极拥有绝对优势。石墨负极理论克容量为372mAh/g，硅基负极理论克容量可高达 4200mAh/g。
从膨胀率来看，硅基负极材料膨胀率极高。根据数据，硅基负极膨胀率高达300%。
从循环性能看，硅基负极循环寿命远低于石墨类负极。目前硅基负极循环寿命为300-500次。主要原因,硅基负极膨胀率较高，充放电过程中的膨胀会导致硅基负极材料的粉末化，从而影响电池的使用寿命。
从制造成本来看，当前硅基负极材料成本远高于石墨类负极材料。根据隆众资讯预测，2022-2023 年贝特瑞的硅基负极和硅氧负极单位盈利均为 6.5万元/吨和 6.3 万元/吨。根据鑫椤锂电数据统计，截至 2022年8月30日，天然石墨（高端）和人造石墨（高端）的售价分别为 6.1 万元/吨和 7.1万元/吨。
从硅基负极类型来看，硅碳负极与硅氧负极或将成为硅基负极主流技术。目前硅基负极的技术路径有三种，分别为硅氧负极材料、硅碳负极材料、硅基合金负极材料。
1.“新能源汽车+储能”推升锂电池需求高增
锂离子电池下游需求场景主要为消费电子、动力电池、储能电池。
从全球来看，锂电池出货量整体呈现增长趋势，且增长幅度较大。根据 EVTank 统计，2021年全球锂电池出货量达到562.4GWh，同比+90.97%。2021 年中国锂电池出货量为 327GWh，同比增加128.67%。2021年中国不同类型锂离子电池出货量占比均超 50%。
从趋势上看，动力电池占比整体呈现下降趋势，但自2021年占比有所回升；储能电池、小动力及3C电池占比连续五年增长，且增速较快。
2、新能源汽车发展迅猛，动力电池需求旺盛。
新能源汽车需求大增，产销量持续上涨。2021年全球和中国新能源销量分别为650万辆和 352 万辆，同比增长108%和157%。新能源汽车需求的旺盛带动锂离子动力电池出货量增长。2021年全球和中国锂离子动力电池出货量分别为 371GWh 和 220GWh，同比增长135%和160%。
3、 “风光”发电带动储能布局再加速。
全球以及中国锂离子储能电池下游需求旺盛，出货量增长迅猛。根据 EVTank 数据，2021年全球和中国锂离子储能电池出货量分别为 66.3GWh 和 42.3GWh，同比增长132.53% 和197.43% 。
4、5G手机+穿戴设备助力小型锂电需求稳定增长。
全球以及中国锂离子电池稳定增长。根据 EVTank，全球和中国锂离子小型电池出货量持续攀升。2021 年全球和中国锂离子小型电池出货量分别为 125.10GWh 和71.81GWh，同比+16.05%和20.08%。从长期来看，AR和VR或将带来新的锂离子小型电池需求。
负极材料种类来看，
1）2017-2021年我国天然石墨出货量持续攀升，但增速相较于人造石墨以及硅基负极缓慢。根据统计，2018/2019/2020/2021年我国天然石墨出货量分别为4.58/4.77/5.84/10.0万吨，分别同比增长 16%/4%/22%/73%。
2）根据统计，2018/2019/2020/2021年我国人造石墨出货量分别为 13.3/20.8/30.7/60.5万吨，分别同比增长32%/56%/48%/97%。2021年我国人造石墨出货量占比为 84%，同比提高了 5pct。
3）根据统计，2018/2019/2020/2021年我国硅基负极出货量分别为0.25/0.37/0.6/1.1万吨，分别同比增长 56%/48%/62%/83%。
1、璞泰来
上海璞泰来新能源科技股份有限公司成立于 2012 年。2013 年，公司收购深圳新嘉拓，进军锂电涂布设备领域。2015 年，公司设立东莞卓越，主营业务为铝塑包装膜，同年璞泰来完成股份制改造。2016 年，公司收购上海电能源，基膜业务板块拓展。2017 年，公司于上交所上市，股票简称“璞泰来”。2018 年，负极材料业务落地内蒙，负极材料全产业链布局初步完成。
公司股权相对集中，实际控制人梁丰持有公司 26.35%股份。董事长梁丰具有多年资本市场经验，资本运作经验丰富。公司总经理陈卫拥有数十年锂电池行业从业经历，在锂电池领域拥有丰富的经验以及资源。
2021年公司营收为 89.96 亿元，同比增长70.36%。2022年 H1公司营收为 68.95 亿元，同比增长75.76%。公司营收大幅增长主要是由于公司产能逐步释放所致。
2017-2020 年，公司利润率整体呈现下滑趋势。2017-2020 年，公司毛利率由 36.96%下滑至 31.58%；2020-2022年H1，公司毛利率由31.58%上升至 37.45%。从利润率方面来看，公司利润率上升主要是由于公司管理水平上升以及产能释放所致，一体化布局或将进一步提高公司盈利能力。
核心技术团队深耕锂电行业多年，负极材料和涂覆隔膜的一体化产能布局加速。
负极材料方面，截至 2021年12月31日，公司已经形成年产15 万吨以上的负极材料有效产能，其中包括11万吨石墨化加工及 10 万吨碳化加工配套产能。四川紫宸20万吨负极材料一体化生产基地一期项目有望在 2022 年底投产。
涂覆隔膜方面，江苏卓高（二厂区）15 亿㎡涂覆加工项目和广东卓高一期20亿㎡隔膜涂覆项目分别通过自有资金启动建设。
2、贝特瑞
贝特瑞新材料集团股份有限公司成立于 2000 年，并于 2021 年在北交所上市，简称“贝特瑞”。公司主营业务为锂电池正极材料和负极材料。2004 年，中国宝安集团控股贝特瑞。2010年，公司负极出货量一跃成为世界第一。2018年，公司营收突破40亿元，次年公司获得“中国企业专利500强”前三。
中国宝安为公司大股东，股权结构相对分散。中国宝安直接或间接持股 68.36%，根据上市公司披露，截至 2022年6月，中国宝安集团控股有限公司持有公司43.92%股权，中国宝安集团股份有限公司直接持有公司24.44%股权。由于中国宝安股权结构相对分散，因此贝特瑞股权架构相对分散，无实际控制人。
2021年公司营收大幅上涨，2022年H1维持高增态势。根据数据显示，公司 2021年营收为104.91亿元，同比增长135.67%；2022年H1公司营收为102.01亿元，同比增长142.47%。
从负极材料来看，1）公司有两个锂电池负极材料一体化项目，分别为年产 20 万吨和年产8万吨，其中年产8万吨项目持股比例为 60%。一体化项目落地后，公司石墨化自给率有望大幅提升。
2）公司已有3000吨硅基负极产能，根据公司公告，公司规划有 4 万吨负极材料产能，其中 2 万吨预计将于2023年投产。
3）从正极材料来看，公司正极材料已有3.2万吨产能，且深度绑定亿纬锂能等下游客户。
3、中科电气
湖南中科电气股份有限公司成立于2004年4月，并于2009年12 月 25日在深交所创业板上市，简称“中科电气”（股票代码：300035.SZ）。公司深耕以电磁冶金为核心的磁力装备，并逐步布局新能源锂离子电池负极材料。2016年，公司收购湖南星城。2021年，公司与亿纬锂能合资投资建设年产10万吨负极材料一体化项目。2022年，公司再度扩产，与宁德时代在贵州投资建设年产10万吨锂电负极材料一体化项目。
根据数据显示，公司2021年营收为21.94亿元，同比增长125.33%；2022年H1公司营收为 20.33 亿元，同比增长147.07%。
根据公司公告，2021 年公司有5个新增产能项目建设，1）提升贵州中科星城产能，使其负极材料达到5万吨/年，新增年产3 万吨锂电池负极材料及 4.5 万吨石墨化加工建设项目；2）建设湖南中科星城年产5万吨锂电池负极材料生产。
基地项目；3）注资参股子公司集能新材料新增的 1.5 万吨/年负极材料石墨化加工项目；4）与亿纬锂能合作投资 25 亿元建设“年产 10 万吨负极材料一体化项目”；5）贵州贵安新区投资 25 亿元建设“年产 10 万吨锂电池负极材料一体化项目”。
4、杉杉股份
宁波杉杉股份有限公司成立于 1992年，并于 1996 年在上交所上市，股票简称“杉杉股份”。1999 年-2005 年公司开始转型，布局新能源产业，其中1999年、2003年、2005年分别成立上海杉杉科技（负极）、杉杉能源（正极）、东莞杉杉（电解液），初步完成新能源产业布局。2016年，杉杉能源挂牌新三板上市，动力电池 PACK 工厂投产。2019年，杉杉锂电材料正极、负极两个10万吨项目投产，公司规模优势凸显。2020 年并购 LG化学偏光片业务。
2017-2021 年，2021 年公司营收大幅上涨，2022年H1增速有所下滑。根据数据显示，公司2021年营收为 206.99亿元，同比增长151.94%；2022年H1公司营收为 107.72 亿元，同比增长8.30%。
负极材料方面，公司的主要优势有三个：
1.公司快充类产品份额持续提升，硅基产品已实现规模化应用；
2.一体化布局再加速，规模优势将逐步凸显；
3.石墨化产能逐步释放，公司石墨化自给率提升，利润率有望提升。
偏光片业务方面，公司偏光片业务产销规模全球领先，坚定走高端产品线，高端产品占比持续提升。
由于过去两年大规模的产能建设将会集中在2023-2024年释放，负极材料市场的产能将会出现结构性过剩（头部企业产能利用率高，三线以下企业产能利用率不足30%）。
• 参会通知 •
“第七届中国光伏产业论坛（CPIF7th）”将于2023年2月21日-22日在北京举办。本届论坛以“新能源 新系统 新生态”为主题，将聚焦新型电力系统、新能源大基地、整县光伏、分布式光伏、光储融合等热点话题，搭建价值型平台，充分展示、交流行业创新技术、成果、经验，助力实现新能新生态，致力于把绿色能源价值顺利传导至终端用户。
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