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【深度报告】针状焦和石墨化对负极材料行业成本分析 关注并标星↑↑「旺材锂电」更多,更及时的干货内容,请关注微信公众号:wc

 zhw9888 2023-12-03 发布于安徽

来源: 申建国电新团队

在锂电池负极材料行业中直接材料和加工费占成本比重较重其中加工费超过总成本50%直接材料占比也在25%-30%

一般而言具有高能量密度的负极材料会选用针状焦为原料而中低端负极材料则会选用便宜的石油焦为原料

由于产品定位制造工艺原料供应商和品类的不同焦类的原料成本占负极售价的比重浮动较大

凯金能源2018年负极材料营业收入共9.84亿元焦类原料中针状焦的采购额3.44亿元占收入的34.95%按25,218.55吨的出货量计算每产出一吨负极需要采购15947元的针状焦

江西紫宸2016年负极营业收入共10.52亿元焦类原料的采购额1.06亿元占收入的10.07%按16,080.01吨的出货量计算每产出一吨负极需要采购6592元的焦类

那么作为对负极材料成本和价格影响较大的原材料针状焦的行业格局与未来价格走势盈利能力会如何以及未来负极材料的盈利能力未来行业格局会如何呢

本文将从针状焦行业40年发展历程行业空间与增速行业供需历年盈利情况成本拆分和行业竞争格局去剖析针状焦行业并从针状焦和石墨化代工行业的发展趋势对负极材料成本进行详细拆分和盈利弹性测算判断未来负极材料盈利能力以及未来行业格局变化

什么是针状焦

针状焦是以煤焦油沥青或石油渣油为原料经延迟焦化煅烧而制得的异性焦炭其外观为银灰色有金属光泽的多孔固体其结构具有明显流动纹理孔大而少且呈椭圆形颗粒有较大的长宽比有纤维状或针状的纹理走向摸之有润滑感

针状焦具有热膨胀系数低杂质含量低导电率高及易石墨化等一系列优点主要用于生产高功率HP和超高功率UHP石墨电极以及锂电池负极材料

根据生产原料的不同针状焦可分为油系针状焦以石油渣油为原料和煤系针状焦以煤焦油沥青及其馏分为原料两种2种针状焦生产工艺不完全相同但用途基本相同油系针状焦与煤系针状焦相比其体积密度机械强度高一些对粘结剂的吸附性较好石墨化工序控制较容易些且适用范围更广但由于石油资源紧缺国家提倡发展煤系针状焦

根据工艺流程的不同针状焦主要分为煅前焦和煅后焦相比煅前焦生焦而言煅后焦熟焦经过1400多度煅烧结构固化变硬孔隙变小其针状性更强煅后焦熟焦主要用于制造电炉炼钢石墨电极煅前焦生焦用于生产锂电池负极材料

针状焦的生产技术发源于海外我国技术日趋成熟

针状焦的生产技术开发来源于海外最早的生产技术针对油系针状焦在1950年由美国大湖炭素公司开发出油系针状焦实现工业化生产是在1968年之后那时炭质中间相理论也迅速发展但之后人们逐渐意识到原料供应不稳定一方面油系针状焦原料逐渐减少另一方面20世纪70年代出现了2次石油危机

自此以日本为代表的各国开始致力于煤系针状焦生产技术的开发1979年煤系针状焦实现工业化生产使得油系和煤系针状焦在市场共存生产油系针状焦的公司主要有日本的水岛制油所兴亚株式会社美国的碳/石墨集团海波针状焦公司和Conoco INC; 而煤系针状焦的生产技术主要由日本三菱和新日铁公司掌握

国外针状焦生产企业集中在美国英国日本等几个国家2013年日本新日铁公司煤系针状焦代表企业与国内方大炭素新材料公司联合在江苏邳州市经济开发区成立方大喜科墨(江苏)针状焦科技有限公司建设6万吨/年针状焦项目然而核心技术仍由日本掌握

我国对针状焦的研究始于20世纪70年代末从1979年到1985年石化科学研究院先后完成了油系针状焦实验室试验小试和中试探明了成焦机理确定了原料和焦化工艺建立了相应的测试方法六五期间在国家发改委的大力支持下锦州石化公司和安庆石化公司进行了油系针状焦的工业性开发鞍山沿海化工和山东兖矿科蓝煤焦化有限公司进行了煤系针状焦的工业性开发

油系方面1995年11月锦州石化公司采用石化科学研究院技术的油系针状焦生产装置投产成功 

煤系方面1994年鞍山沿海化工采用鞍山焦化耐火材料设计研究总院专利技术建成了煤系针状焦工业化生产装置并于1996年投料试生产于1998年实现了连续生产并将产品用于制造高级石墨电极2000年山东兖矿科蓝煤焦化有限公司采用鞍山热能院的专利技术建成了溶剂法原料预处理煤系针状焦工业生产装置打通了预处理工序流程

但之后由于技术规模成本等原因只有锦州石化公司油系针状焦装置坚持生产下来了但其生产的产品质量不稳定产量一直在2万吨/年左右

近几年国内针状焦技术随着研发投入的增加而稳步提升并取得不错的突破目前国家队企业代表中有锦州石化油系宝钢化工煤系平煤鞍山开炭煤系中石化油系民企代表中有山西宏特煤系山东京阳油系山东益大油系黑龙江宝泰隆煤系

根据统计2018年国内已建成高达62万吨针状焦生产装置的设计产能但受工艺技术环保高压态势石墨电极等下游产品限产等因素的影响针状焦生产装置的开工率和产能利用率较低2018年国内针状焦产量仅35.5万吨

从目前来看针状焦产品的产销基本属于上市公司的业务之一或者由小企业作为主营业务经营国内针状焦行业的市场规模并不大

2015和2016年国内针状焦行业市场规模不到10亿且从2011年到2015年受下游石墨电极需求疲软影响针状焦的市场规模在逐年缩小而行业的爆发开始于20172018受下游石墨电极行情迅速高涨的影响针状焦行业每年增速超过200%2018年市场规模接近60亿

需求端由负极材料和电极领域支撑1718年受下游石墨电极行情爆发而需求激增

2018年下游对针状焦需求石墨电极领域占比64.2%锂电负极领域占比31.7%

2014年之前针状焦主要应用于石墨电极行业非常小的一部分应用于消费锂离子电池负极材料领域2014年之后锂电池负极材料行业受下游新能源汽车需求拉动开始蓬勃发展随着2015新能源汽车行业的爆发动力锂电池负极材料行业需求快速增长逐渐成为针状焦应用领域新的主力军带动针状焦需求快速增长20152016年锂电池负极材料领域对中国针状焦需求的占比一度超过45%和石墨电极领域需求相当

与此同时我国作为全球最大的钢铁生产国随着近两年石墨电极行业产品结构的持续优化超高功率石墨电极比重不断增加针状焦的需求量越来越大

2018年中国针状焦需求量57.23万吨其中石墨电极领域消耗36.73万吨占64.2%锂电池负极材料18.16万吨占31.7%不同统计口径数据有较小差别石墨电极占比60%负极材料占比40%

中国针状焦行业需求与下游石墨电极行业景气度有着高度相关性而石墨电极的行业景气度又与钢材价格高度关联

我们发现中国针状焦行业从2011年到2015年市场规模与需求呈现出萎缩的态势而2016年开始恢复20172018年则迅速爆发这是为什么呢

事实上中国针状焦行业需求与下游石墨电极行业的景气度有着高度相关性而石墨电极行业的景气度又与钢材价格高度关联这主要是因为60%以上20152016的国产针状焦都应用于石墨电极领域且石墨电极的生产一般用熟焦作为原材料价格比锂电负极材料用的生焦要贵不少针状焦产商能获得更高的利润率因而更愿意供货给石墨电极厂商而与此同时87%的石墨电极产品都应用于电炉钢和精炼钢的生产

因此我们可以看到在2011年到2015年间钢材价格指数呈现出很强的下跌趋势而同样国内石墨电极价格也有一定程度下滑2013年普通功率石墨电极出厂价1.125万元/吨2015年下滑至1.050万元/吨高功率石墨电极出厂价1.525万元/吨而2015年下滑至1.300万元/吨国内针状焦行业则在这段时间需求逐年收缩到了2015年钢材市场和石墨电极市场均陷入最低谷当时针状焦行业约40万吨设计产能实际产量11万吨产能利用率低至27.5%很多针状焦企业处于停产状态或者将生产线改作他用

而针状焦的另一大应用领域——锂电池负极材料从2014年开始逐步发展壮大2015年负极材料下游新能源汽车行业开始爆发之后带动负极材料行业高速发展2015年负极材料领域对针状焦需求5.06万吨接近石墨电极的5.12万吨需求

2016年初一方面钢材综合价格指数开启反弹态势开始拉动石墨电极的需求虽然其价格反弹相对滞后但也大大带动了石墨电极行业对针状焦的需求

另一方面锂电负极材料领域依旧对针状焦的需求起到了很强的支撑作用全年来看锂电负极领域消耗针状焦8.3万吨石墨电极领域消耗针状焦9.06万吨两者需求占比依然接近

供不应求国内针状焦市场近两年爆发在钢价持续陷入低谷后2016年四季度开始钢材价格迅速反弹平均价格在4000-4200元/吨左右

2017年5月国务院出台去产能政策取缔地条钢大概一亿吨占总产量八分之一钢价反弹至4600元/吨高价可达到5000元/吨左右

由于地条钢被取缔石墨电极的下游需求主要由高炉炼钢和内陆新建的电炉钢厂弥补直接导致了石墨电极行情的大爆发从而急剧拉动了针状焦需求再加上河北河南等地的炭素企业因为环保原因停产限产导致针状焦供应紧缺所以2017年5月份开始石墨电极价格迅速暴涨其中普通功率石墨电极从1万/吨涨至4-5万/吨超高功率石墨电极从4-5万/吨涨至17-18万/吨

受上述因素影响2017-2018年间针状焦行业供不应求其市场价格从6-8千/吨涨至最高时期的4.2万/吨由于中国新能源汽车行业的高速发展也对针状焦价格有所拉动因此助其在高位维持了较长时间

供给端17-18年石墨电极行情大爆发针状焦供应紧缺

16年前供大于求参与者较少

16年之前由于下游石墨电极行业非常不景气针状焦总体供大于求很多针状焦企业处于停产状态或者将生产线改作他用当时生产针状焦的企业主要有山西宏特煤系15万吨上海宝钢化工煤系6万吨鞍山热能院煤系4万吨喜科墨煤系6万吨锦州石化油系6万吨这几家

但在这段时期锂电池负极材料领域对针状焦的需求呈现上涨的趋势因而以国外的三菱化学水岛制油为代表的两大针状焦供应商从那时起就开始专门生产适合负极材料所用的针状焦

17年18年石墨电极行情大爆发针状焦供不应求

20175月后随着石墨电极的行情的大爆发针状焦需求非常旺盛但此时能供货的企业基本只有2016年的主要参与者行业供不应求

2017年国内针状焦产量15.12万吨其中熟焦11.49万吨生焦3.63万吨自2017年下半年以来中国针状焦产品价格迎来10倍的调涨在持续暴利的刺激下其产能也开始大肆扩张2017年下半年宝钢化工(即宝武碳材)宏特化工方大喜科墨金州化工山东京阳化工宝泰隆化工益大新材料等企业纷纷制定了复产扩产投产计划

2018年中国针状焦总体仍表现供不应求下游电炉钢新建改建以及扩建使其对石墨电极的需求大大增加因此对针状焦的需求也相应增加产量增长了约1.5倍同时负极材料对针状焦的需求也支撑了国产生焦市场

2018年国内针状焦总产能为62万吨由于中国针状焦企业检修集中原料供应不足等原因产能并未完全释放产量仅35.5万吨其中熟焦28.49万吨同比增长147.95%生焦7.01万吨同比增长93.11%

国内针状焦长期依赖进口目前国产比例提升

由于技术水平的限制以及国内针状焦价格的不稳定长期以来国内针状焦需求大于国内供给供需缺口部分依赖海外进口

近几年随着针状焦行业技术研发投入的增加中国针状焦品质不断提升指标趋于稳定部分产品已作为大规格超高功率石墨电极的生产原料且具有稳定的出口渠道目前中国针状焦行业处于稳定有序的发展阶段2018年我国针状焦消费量中的进口比例降至40.63%国产化比例提升

目前进口针状焦主要来源国为英国日本韩国美国

国产焦尚不能完全取代进口焦体积密度与机械性能较低热膨胀系数值偏高总硫+总氮含量较高

近年来我国针状焦研发获得突破性进展实现了工业化生产且研发技术和生产水平都有了一定程度的提高但是从本质上来讲还存在着产品质量不稳定等问题仍不能完全满足超高功率石墨电极生产的需求相较于国外技术水平来说还存在很大的差距

针状焦的关键性能指标有真实密度热膨胀系数抗弯强度灰份等煤系针状焦国内外生产现状及工艺技术一文中提到各项指标来看国产针状焦的体积密度与机械性能较低热膨胀系数值偏高但该文章是十年前发表的因此只能代表十年前产品比较情况

而目前国产针状焦在关键性能指标上与国外产品依旧有不小差距比如国内针状焦产品热膨胀系数一般在1.2-1.4而国外针状焦一般在0.9-1.0国内针状焦产品真实密度波动较大而国外针状焦一般在2.13-2.14除此之外国内针状焦产品总硫+总氮一般在1.2%质量分数下同而国外针状焦会有预处理脱硫脱氮因而该指标一般在0.9%以上差距是国产焦尚不能完全取代进口焦的主要原因

无论是油系针状焦还是煤系针状焦生产工艺均为原料预处理延迟焦化和煅烧三部分

针状焦的生产工艺将溶剂沥青混合液通过蒸馏生产出精制沥青精制沥青经过分馏塔焦化塔的加工转化为煅前针状焦煅前针状焦经过煅烧后成为煅后针状焦成品焦化塔产生的焦化油作为煤焦油加氢装置的原料焦化废气作为燃气使用

针状焦制备是采用液相炭化技术焦化原料在液相炭化过程中逐渐经热解及缩聚形成中间相小球体中间相小球体再经充分长大融并定向最后固化为纤维状结构的炭产物即针状焦无论是油系针状焦还是煤系针状焦生产工艺均为原料预处理延迟焦化和煅烧三部分

生产瓶颈体现在预处理延迟焦化煅烧各个环节中

目前来看针状焦生产的主要瓶颈在于以下几点

① 预处理

煤系针状焦原料净化过程中存在喹啉不溶物去除方法精制沥青收率及性质的稳定程度溶剂法去除喹啉不溶物时组分流动性差等方面的问题油系针状焦原料选择与净化过程中存在高芳烃含量低含硫量以及杂质(催化剂等)石油重质油当中的硫胶质和沥青质的去除等问题

②延迟焦化

操作条件的确定焦化过程操作条件如温度压力气流拉焦等工艺条件的确定

工艺参数的优化是延迟焦化的主要问题工艺参数与原料精制沥青性质有一定的对应关系在稳定原料质量的前提下如何优化延迟焦化的工艺参数是生产高质量针状焦需要解决的主要问题

每一塔针状焦质量的均匀性问题每一焦化塔在进料过程当中由于温度压力空塔气速等因素是变化的所以焦化塔成焦后上下质量是不均匀的怎样有效地解决针状焦质量的均匀性问题也是针状焦生产应该考虑的问题之一

③煅烧

煅烧温度进口的针状焦均为煅后焦我国炭素企业只煅烧石油焦生焦)煅烧温度在1250~1350℃回转窑而针状焦煅烧温度需要在1500℃以上煅烧温度比石油焦煅烧温度高1500℃以上回转窑耐火材料能否满足高温条件是煅烧应该考虑的问题

生焦质量的均匀性问题生焦煅烧的原料挥发分水分粒度分布对成品针状焦质量均匀性影响解决这些问题除优化延迟焦化操作外还需要在煅烧前对生焦进行处理如脱水均质

2017-2019年针状焦行业价格经历了过山车似的上涨和下跌

2017的针状焦行业像极了2016年的六氟磷酸锂行业

2017年是中国石墨电极市场崛起之年产品价格整体呈现涨-跌-稳的态势最高价格涨幅900%最高价格达20万/吨傲视全球受石墨电极市场影响针状焦市场需求大幅度提升供不应求价格一度暴涨到4.2-4.3万元/吨的历史最高位最高价格涨幅726%第一季度价格缓慢上涨二季度涨势明显三季度大幅上涨9月中旬开始回落四季度回落后处于稳定状态

而与此同时海外市场针状焦价格趋势与国内极为类似但稍显滞后最高达5000美金/吨折合人民币3.15万元/吨中国市场和国际市场较大价差主要是由于国内石墨电极需求突增加之一些地区的炭素企业因为环保原因停产限产而海外石墨电极和针状焦企业有着固定的排产和销售造成的这像极了2016年的六氟磷酸锂行业

针状焦价格差异国外相对稳定国内涨跌幅大

虽然17年18年的石墨电极针状焦处于暴利行情但国外企业认为这种暴利的情况不会长久尤其是石墨电极行业因而还是按照既定的方针保证35%左右的针状焦供应给负极材料厂家即使深知当时供应给负极材料厂家的针状焦和供应给石墨电极厂家的针状焦的价格差的巨大而事实上16年国外以三菱化学水岛制油为代表的两大针状焦供应商就开始专门生产适合负极材料所用的针状焦国内负极材料厂家如璞泰来一直在采用进口针状焦

如同六氟磷酸锂行业国内外厂商经营理念不同导致的结果就是当19年石墨电极行业供需发生了根本的变化针状焦的需求急剧减少时国外针状焦厂家的优势就体现出来了

高额的利润吸引厂商加速扩产

根据宝泰隆年报披露其针状焦系列产品在20172018年毛利率均达到70%以上而生产超高功率和高功率石墨电极所用的针状焦将获得更高的毛利率行业高额的利润吸引了老参与者和新进入者的目光2017年下半年金州化工京阳化工宝泰隆化工宏特煤化工宝钢化工益大新材料方大喜科墨等8家针状焦企业纷纷发布了复产扩产和投产计划

负极材料成本上升倍感压力

原材料的涨价令锂电负极材料厂商压力巨大原材料针状焦价格调涨幅度高达726%低硫煅焦价格调涨幅度高达384.38%天然鳞片石墨价格调涨幅度66.67%除此之外石墨化代工同样让负极厂家雪上加霜2017年国内负极材料市场代工行业不仅价格调涨最致命的是产能不足石墨化厂门前出现排队抢产能现象因此受成本压力影响2017年负极材料平均售价调涨

受益于高功率超高功率石墨电极和人造石墨比例提升2018年针状焦价格稳定上涨

价格方面2018年中国针状焦市场整体表现比较稳定呈现稳步上涨的态势支撑价格持续上涨的因素主要是高功率和超高功率石墨电极以及人造石墨类负极材料比例大幅提升带动了针状焦在石墨电极市场和负极材料市场的消费以超高功率石墨电极为例超高功率石墨电极原材料为针状焦而普通功率石墨电极原材料为石油焦2017年国内超高功率石墨电极产量20万吨同比提升42%且在石墨电极总产量中占比约33.3%2018年国内超高功率石墨电极产量27万吨左右同比提升40%且在石墨电极总产量中占比约38.6%

11月国内针状焦价格达到市场高点截止到11月15日针状焦生焦市场价格在1.35-1.65万元/吨煅后针状焦价格在2.8-3.4万元/吨进口石墨电极用针状焦合约价在2.9-3.1万元/吨市场SPOT价为3.35-3.45万元/吨进口负极材料用针状焦合约价为1.25-1.5万元/吨市场SPOT价在1.7-1.8万元/吨

事实上2017-2018年是碳素行业最辉煌的时期当时很多企业并没有做好准备这是导致两年间石墨电极价格暴涨的原因之一  

20172018年国内超高功率石墨电极毛利率基本在70%-80%的水平成本控制的不好的企业也在60%左右而价格暴涨带来的结果就是大量资本受超高利润吸引而涌入行业有大量新建扩建的产能虽然需求在扩张但石墨电极行业产能的无序扩张致使产能严重过剩2017年石墨电极产量60万吨有效产能90万吨左右2018年石墨电极产量70万吨有效产能100万吨左右预计在2020年石墨电极产量80万吨有效产能将达到160-180万吨

2018年年末受下游石墨电极价格下跌影响石墨电极厂家采购积极性受挫针状焦价格走低截止到2018年底国内针状焦生焦价格在1.4-1.6万元/吨熟焦价格2.5-3.0万元/吨

进口针状焦全年价格也有不错的涨幅截止到2018年底进口石墨电极用针状焦价格在3200-4000美元/吨折合人民币2.2-2.7万元/吨进口负极材料用针状焦价格在1200-2000美元/吨折合人民币0.8-1.4万元/吨

受累于国内石墨电极产能过剩价格断崖势下跌2019年国内针状焦价格进入下滑通道

2019年国内针状焦价格进入下滑通道主要受累于国内石墨电极价格的断崖势下跌截止到5月底国内UHP450价格下滑552.17%目前熟焦价格在1.8-2.2万元/吨生焦价格在1.0-1.3万/吨

国内石墨电极方面目前企业产能和库存都很大下游钢厂有充分的议价权现阶段国内钢厂正处于集中采购期电极厂家争夺中标资格竞相杀价国内市场招标频频报出新低UHP450mm规格近期传出1.6-1.8万元/吨的价格按照现有生产成本核算部分以低端产品为主的厂家报价已低于成本线出现亏损而生产大规模尤其是直径600毫米以上的石墨电极企业还是有一定的毛利的

2019年已有新扩产的产品进入市场预计年底产能释放更大但企业整体生产积极性不高因此原材料针状焦的高价失去了重要支撑尽管二季度有宝武炭材锦州石化方大喜科墨等三家企业进行检修短期供应市场略显紧张但也并未提振市场主要还是源于需求和供给端的不利因素

从供给端来看2019年1-5月中国针状焦总产量18.29万吨其中熟焦约占84%生焦约占16%与2018年同期相比总产量增加24%2019年1-5月各个月产量均大于2018年同期水平

从需求端来看2019年中国石墨电极行业供大于求企业库存积压尤其高功率和超高功率小规格表现明显的过剩状态因而价格暴跌企业利润触底更是打消采购针状焦的积极性

石墨电极需求下降负极材料需求稳定但无法支撑针状焦价格

目前石墨电极的行业对针状焦的需求在下降而锂电池负极材料行业的需求相对稳定呈现上升趋势

预计后续针状焦企业将会把更多目光放在锂电池负极材料领域上目前国内主流负极材料厂家普遍计划产量增长50%左右加上负极材料厂对于针状焦产品品质包容性更强一般使用生焦

然而负极材料似乎无法支撑针状焦价格锂电池负极材料一般所用的原材料生焦与石墨电极原材料熟焦的售价相去甚远且随着国内新能源汽车补贴的持续退坡降价压力从下游传递至整个中游和上游在确保品质合格的前提下负极材料厂商会更注重价格低

国内价格骤降国外价格坚挺

面对国内市场的价格厮杀出口市场则相对温和出口价格目前仍能维持稳定除个别东南亚和土耳其市场紧随国内价格外其他市场依然坚挺

目前的进口焦的价格非常坚挺三菱化学的煤系针状焦包含浦项pmc的到港价在4000美金加上关税增值税和港口费用出港价会在3.3万元人民币以菲利浦66为代表的油系针状焦到港价目前在4200美金完税以后的出港价在3.4万元人民币左右但有消息表明这两家已经在考虑往下调整价格一般海外针状焦市场价格滞后于国内3个月到半年且受国内价格影响后续恐怕难一直维持高位

针状焦全成本拆分与盈利测算

宝泰隆新材料股份有限公司是集新能源纳米新材料煤基石油化工化工发电供热煤炭开采和洗选加工于一体的大型股份制企业目前已形成以量产原煤焦炭粗苯煤焦油为基础以衍生水泥砌块发电供热为辅助甲醇汽柴油针状焦精蒽咔唑吲哚为战略延伸的化工循环经济产业链条

作为国内煤系针状焦厂商之一其产能5万吨/年

根据其2018年年报披露其针状焦包括煅前焦煅后焦产品成本构成中原材料占比53.43%人工15.90%折旧占比较大达到28.59%这主要是因为2018其针状焦产能利用率仅为35.7%且其针状焦原材料的沥青或煤焦油皆为自产外购的原材料主要为原煤和精煤

我们对针状焦成本进行测算目前针状焦熟焦单吨成本大概在1.00生焦在0.70假设煤焦油全部外购截止6月21日国内煤系油系的熟焦产品市场主流报价在1.8-2.1万元/吨按照平均价格1.95万元/吨来计算熟焦行业平均毛利率大概在48.7%左右而生焦价格按照1万元/吨来计算行业平均毛利率大概在30%左右

国外能规模生产针状焦的企业主要集中在美国英国日本

目前全球能规模生产针状焦的企业主要集中在美国英国日本等美国只生产油系针状焦日本煤系油系针状焦都能生产相比较而言国外的针状焦生产技术已经成熟

国外方面油系针状焦的主要参与者有Conoco INC美国碳/石墨集团海波针状焦公司CGG日本兴亚株式会社KOA)日本水岛制油所煤系针状焦的主要参与者有日本新日铁化学株式会社日本三菱化学株式会社

国内针状焦产能快速增长预计2019年Q4大量释放

国内方面目前油系针状焦企业代表主要是锦州石化山东益大山东京阳而煤系代表中有山西宏特鞍山开炭热能宝武炭材黑龙江宝泰隆方大喜科墨等企业

在经历20172018年国内针状焦市场供不应求和价格暴涨之后高额利润吸引了资本纷纷涌入针状焦行业而国内针状焦的产能也开始在2019年尤其是二季度后陆续释放

油系针状焦企业中锦州石化山东益大山东京阳新增产能共21万吨将在2019年9月后纷纷投产

中石化茂名中石化金陵石化公司宝来生物能源的新增32万吨产能也将在2020年释放出来

煤系针状焦参与者较多方大喜科墨和宝武炭材6月中下旬检修完毕将恢复生产与此同时宝武炭材金州化工孝义中晟供应链管理有限公司枣庄振兴炭材料科技平顶山旭阳兴宇新材料河南宝舜精细化工鞍山开炭热能新材料鞍钢化学科技有限公司也将在2019年投产新增产能37万吨1920年煤系针状焦主要厂商将释放出70万吨的新增产能

据以上不完全统计2019年中国针状焦新增产能将超过58万吨多数新增产能的企业在5月后投产考虑到投产延迟的各种因素预计大多数企业产能将在2019年四季度释放全年来看国产针状焦的产量会增加而这将导致国产针状焦价格的近一步下跌

根据百川资讯数据显示2018年中国针状焦新增产能在27万吨预计20192020年将分别达到75110万吨

中国针状焦行业历经了最辉煌的两年如今受下游石墨电极行业需求增长乏力现有产能过剩新增产能陆续投产的影响而价格持续走低虽然二季度有宝武炭材锦州石化方大喜科墨等三家企业进行检修短期供应市场略显紧张而价格稳住但长期来看依旧无法阻挡国内针状焦价格继续走低的态势

预计2019年下半年针状焦价格还会进一步下滑四季度可能有较大跌幅

①2017年下半年开始针状焦扩建产能较大很多新产品2019年三季度开始流入市场与此同时有很多新参与者出现行业集中度下降而下游石墨电极行业需求减弱行业竞争加剧

②针状焦主要是超高功率石墨电极的原料因此在2018年底国外钢厂与国内签订1年超高功率石墨电极长单情况下针状焦价格截止到2019年Q3不会有明显下降而在2019年Q4国外钢厂调整石墨电极收购价格后预计针状焦价格还会进一步走低

③新增的针状焦产能5月份6月份有投产真正形成产能预计到四季度2019年底国内熟焦可能会有超过20%的跌幅生焦也会有超过15%的跌幅受国内市场影响海外针状焦价格也会下降

预计2020年针状焦行业参与者越来越多价格继续下行不排除价格战

①随着更多的针状焦企业的新建投产尤其是对国内企业而言产能将严重过剩

②从下游应用领域来看锂电池负极行业需求稳定而石墨电极市场还会更加不景气一些企业可能进入亏损石墨电极价格较难有反弹除非有大力发展电炉钢的国家政策出台而亏损中的石墨电极行业是不可能给予上游针状焦行业高价的支撑

针状焦价格难再回到20172018年的最高点2020年预计会经历剧痛的洗牌期届时可能一些针状焦企业会处于亏损状态

与国内针状焦行业供大于求的现状形成强烈反差的是目前生产超高大规格石墨电极接头焦部分负极材料的原料仍需进口针状焦因此在后续市场竞争中针状焦企业需不断提高研发能力与产品质量上下游企业深度合作产业链式经营才能走的更远

若生产要素不变人造石墨价格不存在大幅下降的可能性

随着国内新能源汽车补贴退坡的进行降价的压力从下游传导至中游到上游负极材料也历经了行业的残酷竞争和降价的压力

根据GGII数据19年一季度人造石墨均价比18年四季度下降2%

那么人造石墨的价格在整个2019年还有多少下降的空间呢

我们认为如果生产要素不变人造石墨价格不存在大幅下行的可能性

主要原因在于以下几点

① 负极材料在电池里成本占比不高大概在5%-15%

② 负极材料对于锂电池的性能方面起着至关重要的作用

③ 相比于正极材料负极材料的市场空间不算大因此并没有很多资本愿意投入负极其毛利润一直比较合理

④ 得益于产品差异化和不透明的成本结构近些年来主要企业的毛利率水平下滑幅度有限2018年主流企业平均毛利率在29%左右

⑤在锂电池与四大电池材料中负极材料行业集中度最高CR3=68%CR5=81%不存在恶性竞争的情况

⑥ 目前负极材料的毛利率与净利润不高价格可降空间比较小

目前主流的人造石墨低端产品毛利率在10%-15%已处于盈亏平衡线而高端人造石墨产品毛利率也在30%左右

假设60%的收得率生产1 吨低端人造石墨需要1.67吨石油焦

预计19年Q4鉴于原材料和石墨化代工成本的下降高端人造石墨价格如果继续下行10%毛利率依然能维持稳定

在四大电池材料中负极材料一直是产品差异化最大成本最不透明行业格局最好的而2019年的负极行业也逐渐变得越来越透明

成本下降路径原材料针状焦和石墨化降本空间最大

1.原材料针状焦的国产化或业务延伸至焦类上游

2.石墨化产能释放代工价格下行或自建石墨化生产基地

3.通过工艺设备革新来提高收率

成本核心影响因素之一进口针状焦的价格走势和国产化替代进程

2019-2020年原材料针状焦的价格有没有大的降幅事实上就看国内替代进口产品的进度以及进口针状焦价格走势由于目前大部分的高端人造石墨都是买的进口针状焦作为原材料而目前进口与国产价格差距较大因此进口针状焦的价格和国产替代进程对负极材料的成本起着较大影响

成本核心影响因素之二2019年石墨化产能大量释放代工价格进入下降通道

石墨化工序在造粒工序之后指的是在高温下将前一步加工后的材料中的碳原子由杂乱不规则排列转变为规则排列的六方平面网状结构即石墨微晶结构其目的是获得石墨高导电高导热耐腐蚀耐摩擦等的性能石墨化温度高于2000℃以上持续时间超过8个小时石墨化温度越高石墨化的微晶结构发育越完善因此目前高端的人造石墨产品均采用超高温石墨化目前超高温石墨化加工属于稀缺资源

起初负极材料厂商的石墨化加工环节都是外协主要原因是石墨化基地的建设固定资产投资较大石墨化电阻料废料的处置需要稳定的钢厂铝厂客户资源专业性较强并且石墨化原料粉碎工艺均是碳素行业传统成熟的工艺可选择外协加工的厂商比较多, 不存在对个别厂商的重大依赖情况

由于各家产品石墨化加工参数要求不一样导致单位产品石墨化加工价格有所差异江西紫宸2015年-2018年的单吨加工费用分别为2.25万2.34万1.99万和2.02万其中主要是石墨化加工环节费用明显高于杉杉股份翔丰华和凯金能源石墨化代工费则更低一些这是因为江西紫宸生产的人造石墨负极主要属于高端产品温控等加工工艺复杂因此石墨化加工成本也相应较高

凯金能源其石墨化加工费包含运费其外协价格等于委外加工费用及运费除以销量杉杉股份未将制造费用和加工费分开披露这里粗略采用单吨制造费用

石墨化价格方面2011年到2016年石墨化代工价格逐年下降但自2017年下半年起国内石墨化代工价格开始上行从年初的1.6万元/吨涨至年底的2.3万元/吨涨幅43.8%供需变化导致了价格的逆转2017年石墨化代工从一度的供过于求转变为产能缺口形势严峻

1.锂电池负极材料产量快速增长代工需求旺盛根据GGII2017年中国锂电负极材料总产量19.2万吨比2016年增长29.7%其中人造石墨占比68%天然石墨仅占26%

2. 受石墨电极市场行情暴涨影响石墨化产能被分流

3. 环保政策制约石墨化产能释放和扩张2017年国内环保管制较严石墨化生产企业不定期被抽查导致一方面现有产能无法有效释放而另一方面新增石墨化产能审批速度放缓且要求严苛

石墨化代工市场阶段性供需失衡一直延续到2018年截止到12月底国内石墨化代工价格基本在2-2.2万元/吨由于石墨化代工需求非常旺盛众多企业纷纷进入这片热土截止到2018年底国内在统计的40家石墨化企业产能为38.1万吨后市规划产能33.6万吨

主流负极材料厂商自建石墨化工厂

由于石墨化代工费用占负极材料成本较大且自2017 年下半年以来加工费上涨较快石墨化加工周期拉长加工价格大幅上升的现象对厂商业务拓展和成本控制造成了不利影响因此一些主流负极材料厂家已纷纷自建石墨化工厂如江西紫宸上海杉杉贝特瑞东莞凯金星城石墨翔丰华

2018 年四季度随着市场上新增石墨化加工产能逐渐释放负极材料石墨化加工价格呈下跌趋势但跌幅有限

2019年2月后国内石墨化代工价格进入混战期随着新增有效产能的不断加入价格开始出现明显下滑目前在1.8-2.2万元/吨2019下半年石墨化新增产能释放进一步加快预计在Q2Q3内蒙古兴丰投产的5万吨石墨化项目将对石墨化代工价格的下行再起到不小的助推作用

石墨化成本拆分及盈利测算

石墨化是人造石墨负极材料生产加工的重要一环该工序对人造石墨负极材料生产成本和产品质量控制具有重要影响

我们参考翔丰华的招股书对石墨化成本进行了拆分发现在石墨化成本中原材料以及电费所占比重较大事实上石墨化加工主要生产成本为电力因此石墨化厂一般建设在电力资源丰富电价低的地区翔丰华的石墨化厂在福建电价0.38元/KWh比目前一般的工业用电0.6元/KWh便宜很多但即使这样电费的成本比重也占据到44.31%

据CBC截止到6月底石墨化代工价格在1.8-2.2万元/吨如果售价采用目前均价2万/吨那么石墨化的毛利率在30.36%的水平但实际上按照过往三年数据翔丰华石墨代工价格低于市场均价因此导致每吨节约生产成本和招股书披露有细微差距

根据研究员测算自建石墨化的每万吨成本大概在1.2亿元左右每万吨投资因各企业而不同一般在1-2亿自建石墨化厂不仅能够节省生产成本提高盈利能力根据翔丰华招股书自建石墨化加工产每吨节约生产成本4000-5000元还能改善现金流和提高周转率

高端人造石墨成本拆分和盈利弹性测算

预计随着新能源汽车补贴退坡的继续负极价格还将进一步下行尤其是成本端国内针状焦和石墨化代工价格的下滑使得下游的价格压力能较通畅的传导至负极材料

由于负极材料价格和成本不透明且产品差异化明显因此我们在这里粗略的拆分与估算高端人造石墨的成本

①石墨化加工全委外情况下高端人造石墨成本拆分和弹性测算

假设60%的收得率生产1 吨高端人造石墨需要1.67吨针状焦考虑到高端人造石墨的原材料大部分来自于进口我们给国内与国外针状焦价格赋予一定权重(国产针状焦1.2万/吨海外针状焦采用菲利普66负极用焦HBA-0的价格)估算出针状焦原材料价格大致为1.33万/吨假设石墨化加工完全委外价格按照2.1万/吨计算根据鑫椤资讯目前高端人造负极均价在7.5/因此我们估算出目前高端人造石墨的成本大概在4.41/毛利率在31.8%

这里的测算结果只代表行业平均水平原材料全部采用进口针状焦尤其是熟焦的企业结果会不一样

排除针状焦超预期国产替代和海外价格超预期下跌的情况预计19年Q4鉴于原材料和石墨化代工成本的下降高端人造石墨价格如果继续下行10%毛利率依然能维持稳定

我们假设进口针状焦价格下降7.2%国内针状焦生焦价格下行12.5%国产替代进程有一定提升石墨化加工完全委外代工价格降至1.95万/吨估算2019年年底高端人造石墨的成本大概在4.05万/吨如果售价下降10%那么毛利率在30.4%

②石墨化厂自建情况下高端人造石墨成本拆分和弹性测算

根据目前负极行业主流参与者公开信息披露情况截止2019年上半年各大企业自建石墨化产能并不大内蒙古杉杉内蒙古兴丰内蒙古凯金在2019年下半年至年底有大量的石墨化产能释放因此我们在此测算2020年高端人造石墨的成本结构和盈利情况

我们假设由于针状焦行业供需恶化 2020年国产针状焦价格已下跌至微利或成本线水平而进口针状焦也在2019年Q2基础上下行13%与此同时进口替代进程继续加速且生产高端人造石墨负极的厂商完全自供石墨化产品

那么排除针状焦超预期国产替代和海外价格超预期下跌的情况预计2020年鉴于原材料和石墨化厂自建带来的成本的下降高端人造石墨价格如果在2019Q2基础上继续下行25%利率依然能维持稳定

负极材料未来行业格局头部厂商业务向上游延伸大厂技术成本优势明显利润让给电池厂商行业集中度进一步提升

2019年由于原材料针状焦行业以及石墨化委外加工产能过剩负极材料成本端有着较大的下降空间而人造石墨负极主要用于动力领域动力领域比3C领域在价格方面要敏感很多因此预计今年和明年负极材料还会有不小的降幅但高端负极材料尤其是人造石墨的价格曲线与成本曲线不一定同幅度变化优秀的负极材料厂商能凭借强大的成本管控能力维持较稳定的毛利率甚至在短期盈利能力获得提升

长期来看头部的负极材料厂商会向上游焦类以及石墨化甚至碳化延伸大厂的技术研发和规模效应带来的成本优势会越来越明显两极分化的差距越来越大负极材料厂商终究会把成本压缩带来的利润让给电池厂行业集中度将进一步提升

来源: 申建国电新团队

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