2021年02月04日 | 影响锂电池性能的关键因素：负极材料有多重要

锂离子电池由正负极、隔膜和电解液等四大主要原材料组成，其中负极材料是影响锂离子电池容量、循环和倍率（快充）性能发挥的关键因素之一。

在锂电池四大材料中，负极成本占比低（约为7%），下游企业对负极价格的敏感程度较低，更看重稳定的供货能力；且负极行业竞争格局最好，2019年CR3和CR5分别为57%和79%，其中天然石墨负极贝特瑞一家独大，人造石墨负极以江西紫宸、东莞凯金、宁波杉杉三家分得63%的市场份额，头部企业更加受益。 

作为锂电池的重要组成材料，负极材料国内企业产量在全球占比最高，从2015年的65%提升至2020年的81%，近年来出货量也一直呈现出上升趋势。

据GGII数据显示，2020年中国负极材料出货36.5万吨，同比增长35%。市场增幅超预期，主要系全球各领域锂电池需求大幅增长所致。

BNEF预计2025年负极材料需求达到96万吨，2025年市场规模可达462亿元。

石墨：负极行业绝对主流路线

负极材料可分为碳材料和非碳材料两大类。碳材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳等，非碳材料包括钛酸锂、硅基材料、锡基材料等。由于石墨具备电子电导率高、高比容量、结构稳定、成本低等优势，成为目前应用最广泛、技术最成熟的负极材料，是负极行业绝对主流路线，占比达到95%。目前应用最广的负极材料仍然是天然石墨和人造石墨两大类(以天然石墨为基础和其他负极材料掺杂形成的复合石墨），硅基等合金类负极材料虽然已开始在特斯拉/松下动力电池上应用，但仍处于推广的初期，需求还比较有限。 

人造石墨：负极材料的首选

从负极产品结构来看，人造石墨产品占比持续提升，市场占比达到84%。2020年中国人造石墨出货量约30.70万吨，同比约增长47.60%，增长速度高于负极材料出货增长率，主要是因为新能源汽车行业发展，对锂电池的性能有更高的要求。人造石墨主要原料为石油焦、针状焦、沥青焦等，具有循环寿命长、一致性高、电解液相容性强等优点，目前在国内已逐步成为锂电池负极材料的主流应用方向。原材料与石墨化加工费是人造石墨成本的重要组成部分。不同公司所用原料焦差异较大，造成成本、产品价格和性能差异性也大。根据江西紫宸、杉杉股份、翔丰华公告，2019年江西紫宸、杉杉股份、翔丰华的人造石墨成本构成中，原材料成本占比达30%-40%，加工费及运费占比达50%-60%（杉杉股份加工费合并计入制造费用），其中加工费及运费主要是指石墨化外协加工费及运费，焦类原材料价格变动及石墨化加工费的涨跌成为影响人造石墨成本及盈利能力的重要因素。为控制成本，主流负极企业均开始在低电价地区配套建设石墨化工厂。

硅基负极材料：下一代负极材料的主流方向

日本科研数据显示2002年至今人造石墨负极容量密度已经接近理论上限，提升空间有限；性能改进主要集中于倍率性能和循环寿命。与石墨负极材料相比，硅基负极材料的能量密度优势明显。石墨的理论能量密度是372mAh/g，而硅负极的理论能量密度超其10倍，高达4200mAh/g，因此成为下一代负极材料的主流方向之一。硅碳负极目前技术尚不成熟，距大规模商业化应用仍有一定距离，目前国内大多企业处于研发及小试阶段。

据电池中国网，贝特瑞、杉杉股份、江西紫宸、深圳斯诺、中科电气、江西正拓、硅宝科技、创亚动力、大连丽昌等都在积极推进硅碳负极的产业化。早在2014年贝特瑞研发的硅碳负极材料就已通过三星公司认证，率先达到了产业化应用要求，占据了硅碳负极材料市场先发优势。目前贝特瑞硅碳负极年产能超1000吨，向松下等海外客户供应，已应用于特斯拉Model 3车型。江西紫宸早在2017年投资50亿元建设隔膜与负极材料项目，其中就包括与中科院物理所合作量产新型硅碳复合负极材料。

负极材料竞争格局

负极材料行业具备较高的技术、工艺、客户和资金壁垒，行业集中度较高，竞争格局较好。相比于电池、隔膜、正极材料等，石墨负极国内企业的市占率和出货量占比最高，未来国内企业市占率有望继续攀升到90%以上，原因是负极是高耗能以及技术密集型行业，中国企业会比较有优势。从全球竞争格局来看，海外目前的负极公司仅有日立化成、三菱化学等两家。国内负极材料行业呈现四大多小格局。贝特瑞、宁波杉杉、江西紫宸、东莞凯金四大负极材料厂商格局相对稳定。其中天然石墨负极贝特瑞一家独大，人造石墨负极以江西紫宸、东莞凯金、杉杉股份三家分得63%的市场份额。根据高工锂电数据，2020前三季度负极材料行业CR4约为50%，其中贝特瑞（22%）、江西紫宸（18%）、杉杉股份（17%）、东莞凯金（12%）。贝特瑞、江西紫宸、杉杉股份等企业出口较多；东莞凯金主要供货宁德时代，受益于宁德时代动力电池装机量的增长，东莞凯金出货量快速增长。贝特瑞作为全球负极材料生产龙头企业，连续7年全球负极材料销量第一，国内超60%的天然石墨供应来自贝特瑞。下游客户包括松下、LG、三星、索尼和比亚迪等，是松下负极主供应商。江西紫宸是国内人造石墨出货量第一的企业，受益于近期原料针状焦价格下滑，另外通过自建石墨产能，成本大幅降低，吨净利回升业绩改善，竞争优势明显，成为宁德时代的核心供应商之一，其主要客户还包括ATL、LG化学、三星SDI、比亚迪等国内外高端知名锂电制造商。杉杉股份是国内人造石墨的领军企业，2019年市占率17%，下游客户有ATL、LG、CATL、比亚迪和国轩高科等；凯金能源2019年市占率17%，下游客户主要是宁德时代。在第二梯队企业中，中科电气、翔丰华市占率均在6%左右，同比提升约1%，今年市场份额有进一步提升空间。2017、2019年主要消费锂电厂商的供应链：

2021年负极材料发展趋势

2021年负极行业有望继续维持量增价减的态势，企业单吨盈利或继续承压，基数较低、有新增产能投放的企业有望依托大客户的开拓实现快速增长。GGII预计2021年负极市场将呈现以下方面特点：1）受国外及国内需求带动，动力负极市场出货量仍将快速增长；2）CR3企业集中度将重新提升超过55%，动力负极市场对企业门槛要求高，带动头部企业出货量快速增长；3）在没有重大不确定因素影响下，负极价格仍存在下降空间，但企业盈利能力将有所恢复，主要是企业规模增加，使得成本管控做的更好；4）出口市场将随着海外疫情控制得到恢复；5）企业进一步加大负极产业链垂直整合力度，上游延伸布局石墨化、碳源等领域，并加速负极产品产能释放。