鋰電負(fù)極石墨化產(chǎn)業(yè)專(zhuān)題分析如何看待供需缺口和盈利彈性

鋰電負(fù)極石墨化產(chǎn)業(yè)專(zhuān)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(guān)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(chǎng)上存在諸多專(zhuān)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(fù)極材料制備。石墨化生產(chǎn)的基本原理是：在一個(gè)密閉的爐窯內(nèi)，通

過(guò)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(dá)到

2400℃以上，在高溫條件下，

碳原子由熱力學(xué)上不穩(wěn)定的二維無(wú)序重疊排列轉(zhuǎn)變?yōu)槿S有序重疊排列，獲得石墨高導(dǎo)電、高導(dǎo)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(guò)程包括清爐、裝爐、通電、冷卻、卸爐等步驟，單次生產(chǎn)周期一般在

15-30

天，其中通電時(shí)間一般

2-3

天，而冷卻過(guò)程花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。每組石墨化爐中一般有一臺(tái)處于通電狀態(tài)，其他幾臺(tái)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(wú)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(xiàn)送電圖；

煅燒升降溫的過(guò)程沒(méi)有邏輯性公式，加工中上層電阻料看不到任何反應(yīng)且無(wú)法返工，因此依賴(lài)于各廠(chǎng)商的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累。通

電環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品良率和電耗水平有較大影響，經(jīng)驗(yàn)豐富的廠(chǎng)商有一定的成本優(yōu)勢(shì)。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(fù)極材

料裝填于圓柱形或方形的石墨坩堝中，再將坩堝擺放于爐內(nèi)進(jìn)行加熱，同時(shí)需在坩堝間填充石油焦作為導(dǎo)電材料及保溫料，

使?fàn)t內(nèi)構(gòu)成電流回路。其技術(shù)路線(xiàn)成熟，裝料、吸料工序復(fù)雜程度及爐內(nèi)坩堝擺放精度要求適中，可操作性較強(qiáng)；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(guò)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(chǔ)，在爐內(nèi)設(shè)置炭板箱體，相當(dāng)于坩堝尺寸放

大，利用箱體及物料發(fā)熱，其本質(zhì)是通過(guò)增加單爐裝爐量提高爐內(nèi)空間的使用效率，同時(shí)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(lái)定增回復(fù)函的披露，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?jī)H增加約

10%，產(chǎn)品單位耗電量降低

40%-50%；廂體之間無(wú)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(duì)石墨化工藝掌握程度及技術(shù)優(yōu)化水平要求較高，廂板拼接過(guò)程精度較高，裝料吸料操作難度加大，加熱過(guò)

程需更加精確地控制送電曲線(xiàn)及溫度測(cè)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(duì)負(fù)極廠(chǎng)商提出了更高的

工藝控制要求。因此廂式爐提高了負(fù)極行業(yè)的技術(shù)壁壘。2）石墨化加工過(guò)程中，不同客戶(hù)、不同型號(hào)的產(chǎn)品對(duì)石墨化加工的要求不同，單爐單次加工過(guò)程中僅能裝填同一加工要求

的產(chǎn)品。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(hù)和產(chǎn)品體量較大的項(xiàng)目，因此利好具備

客戶(hù)體量?jī)?yōu)勢(shì)的一線(xiàn)廠(chǎng)商。廂式爐有望成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。由于廂式爐技術(shù)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(lǐng)下，廂式爐工藝已占

20%以上的市占率，應(yīng)用不斷加速，有望成為行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。我們認(rèn)為在負(fù)極

價(jià)格長(zhǎng)期趨勢(shì)向下的背景下，石墨化工藝的改進(jìn)將成為企業(yè)降本的有力措施之一，一線(xiàn)企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和客戶(hù)

優(yōu)勢(shì)，有望逐漸拉開(kāi)與二三線(xiàn)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(jì)，2020年國(guó)內(nèi)石墨化產(chǎn)能約為

70萬(wàn)噸，而負(fù)極材料產(chǎn)量?jī)H為

46萬(wàn)噸，石墨化產(chǎn)能較為寬裕。目前國(guó)內(nèi)

石墨化產(chǎn)能超過(guò)

80萬(wàn)噸，即

2021年新增產(chǎn)能僅

10萬(wàn)噸左右，但今年前

8月國(guó)內(nèi)負(fù)極產(chǎn)量已達(dá)到

43萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)

115%，

接近

20

年全年水平，全年負(fù)極產(chǎn)量預(yù)計(jì)超過(guò)

70

萬(wàn)噸。電費(fèi)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(fèi)

較低的地區(qū)，國(guó)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?xún)?nèi)蒙為代表的多地實(shí)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(chǎng)家主要分為三類(lèi)：1）傳統(tǒng)的負(fù)極企業(yè)自配石墨化產(chǎn)能，隨著一體化趨勢(shì)的加深，未來(lái)負(fù)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(fù)極和石墨化的企業(yè)，動(dòng)力電池行業(yè)的快速增長(zhǎng)吸引了包括易成新能、山河智能、杰瑞股份等公司布局負(fù)極業(yè)務(wù)，

部分跨界企業(yè)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)包括石油開(kāi)采、石墨電極生產(chǎn)等，具有一定的業(yè)務(wù)協(xié)同性和相關(guān)性；3）第三方加工廠(chǎng)，產(chǎn)能較大的獨(dú)立第三方一般與負(fù)極大廠(chǎng)有較深入的綁定，例如瑞盛目前主要供給璞泰來(lái)、杉杉和貝特瑞

三家頭部企業(yè)，天全福鞍與貝特瑞合資負(fù)極公司并保證石墨化的供應(yīng)，杉杉參股蒙集等；除此之外，還有眾多的萬(wàn)噸級(jí)別以

下的石墨化小廠(chǎng)。根據(jù)第三方數(shù)據(jù)和我們對(duì)主要企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃統(tǒng)計(jì)，我們預(yù)計(jì)

2022/2023

年國(guó)內(nèi)石墨化產(chǎn)能分別為

111、156萬(wàn)噸，同比增

長(zhǎng)

35%、41%。三、

雙控限電對(duì)石墨化的影響？21

年能耗雙控形式較為嚴(yán)峻?！笆晃濉币詠?lái)，我國(guó)開(kāi)始加大對(duì)能源消耗控制問(wèn)題的重視，制定了能耗強(qiáng)度的約束性指標(biāo)；

“十二五”規(guī)劃首次提出能源消費(fèi)總量控制的要求，正式開(kāi)始實(shí)施雙控考核。2018年開(kāi)始，能耗強(qiáng)度年降目標(biāo)均維持在

3%

左右，但

2019實(shí)際降幅僅

2.6%，2020年僅下降

0.1%，能耗控制任務(wù)的形勢(shì)較為嚴(yán)峻。21年

8月，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)了《2021

年上半年各地區(qū)能耗雙控目標(biāo)完成情況晴雨表》，在降低能耗強(qiáng)度方面，今年上半年

9

個(gè)省區(qū)觸一級(jí)預(yù)警，10

個(gè)省份的能

耗強(qiáng)度達(dá)二級(jí)預(yù)警，不及半數(shù)省區(qū)能耗強(qiáng)度降低進(jìn)展總體順利；文件還要求，對(duì)能耗強(qiáng)度降低為一級(jí)預(yù)