2021年中国人造石墨产业现状分析

2021年中国人造石墨产业现状分析一、人造石墨产业概述1、分类情况天然石墨与人造石墨为目前市场上两种主要的负极材料，人造石墨负极适用于动力电池与高端消费电池，在能量密度、制造成本上略有劣势，但循环性能相对较好，寿命较长。2、生产流程及重要性人造石墨基础生产环节主要分为破碎、造粒、石墨化和筛分，其中石墨化壁垒最高，最能够体现差异化优势。人造石墨产品选取针状焦、石油焦等为主要原料。人造石墨生产工艺是将原材料、粘结剂经过破碎、造粒、石墨化、筛分四道工序后制成，具体到每一家企业的具体工序有所区别。其中，破碎与筛分技术门槛较低，生产工艺相对简单，造粒与石墨化是体现负极材料企业生产技术与工艺水平的关键环节，有利于打造成本、产品差异化竞争优势。同时，二次造粒、碳化包覆、二次包覆和掺杂改性等生产工艺能够进一步提升负极材料性能，制备高端人造石墨。二、人造石墨产业链整体简析1、产业链简析人造石墨工艺复杂，性能指标多且难以兼顾，属于非标品。人造石墨原料并不是石墨矿石，而是焦炭，包括石油焦和针状焦，沥青是粘结剂。人造石墨是将原材料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。2、上游端墨化是人造石墨生产制备的关键环节，同时又是高能耗环节。石墨化本质是使用高温热处理（HTT）对原子重排及结构转变提供能量的过程，需要消耗大量能量，电费在石墨化成本中占比高达60%，而石墨化成本在人造石墨负极制造成本中占55%，降低石墨化电耗是降本关键，因此国内石墨化产能多分布于低电价地区内蒙、四川等。我国针状焦的研发和生产起步较晚，在20世纪80年代初，针状焦的制备技术研究被列为国家“65科技攻关计划”。据统计，截至2020年我国针状焦产量为50.2万吨，同比增长12.8%。整体来看，产能充足，产能利用率低下。数据显示，截至到2020年末，中国针状焦总产能为149万吨，其中油系针状焦为69万吨同比增长102%，煤系针状焦为80万吨同比增长23%；3、下游端受新能源汽车与消费电子需求量推动，中国锂电池出货量呈增长态势。根据数据，2021年中国锂电池出货量达217GWh，同比2020年增长51.7%。在政策利好与市场竞争逐渐激烈的情况下，2021年新能源汽车产销两旺，推动动力锂电池出货量的提升。从锂电负极材料出货量情况来看，由于下游需求的不断增加，我国锂电池负极材料的出货量逐年增加。据资料显示，2021年我国锂电池负极材料出货量为72万吨，同比2020年增长97%左右。三、人造石墨市场现状分析1、出货量各电池厂商根据不同时期、不同客户对电池性能的不同要求，结合自身电池技术体系，综合能量密度、功率密度、温度性能、循环寿命、安全性和成本等因素选择不同材料，人造石墨成本较低、安全性能较好同时用途广泛，已经成为主要的负极材料，市场快速扩张，到2021年出货量为60.5万吨，占比负极材料84%2、市场结构就负极材料市场结构情况而言，随着人造石墨成本下降，人造石墨市占率提升，行业竞争加剧。从负极材料结构来看，2021年人造石墨占比由2019年的79%提升至84%，占据绝大部分市场。人造石墨比容量大、价格便宜，大部分动力电池和部分中高端消费电池，均选用人造石墨负极材料。四、人造石墨竞争格局1、市场集中度天然石墨市场份额高度集中，人造石墨市场仍较分散。主要由各负极厂商产品定位带来价格以及市场的分层，从而造成格局相对分散且稳定的局面。目前来看负极材料市场已形成三大四小格局，尚未走出绝对龙头，“三大”企业间无绝对差距，“四小”市占相近，追赶“三大”意愿强烈。天然石墨虽然具备成本和比容量的优势，但是人造石墨在循环性能、安全性能、充放电倍率表现更为优秀，市占率目前稳定在80%以上。2、主要企业分析随着人造石墨产能持续增长，整体成本与价格有所下降，目前已基本完成对天然石墨的替代，从天然石墨龙头（贝特瑞人造石墨2019年出货约2.4万吨）毛利状况来看，整体利润率持续下降，主要原因是人造石墨的持续发展。就目前国内人造石墨企业发展状况而言，2021年国内负极材料企业强者恒强，出货表现抢眼的依然是贝特瑞、杉杉、紫宸、凯金，年度出货量均突破8万吨。从产量来看，负极材料市场已经形成“4大3小”局面。五、人造石墨发展趋势1、碳类负极材料目前大多数还处于研发阶段非碳负极主要包括过渡金属氧化物、多元锂合金、锂金属氮化物和过渡金属氮化物、磷化物、硫化物、硅化物等等。尽管这些材料在某些方面比碳材料具有更大的优势，例如具有更高的比容量、更好的循环性能、更好的倍率性能等，但同时存在很多问题有待解决，例如充放电过程中的体积膨胀，电压滞后、安全性差等。目前最有可能率先取得突破的是硅材料，市场上已有相关应用，但其成本和售价高昂，性能有待进一步验证和评价，还没有大范围铺开。2、成本与价格双降原料针状焦、石油焦涨跌互现，中高端人造石墨与低端石墨成本差距收窄。针状焦降价缓解价格下降压力，2020年以来国产针状焦价格下滑（据数据，山东京阳油系针状焦2020年年底报价0.8万元/吨，相比年初降幅达56