元力股份-市场前景及投资研究报告：木质活性炭领域龙头新能源业务蓄势待发,硅碳、硬碳

证券研究报告电新行业2023年09月22日元力股份(300174.SZ)公司报告：木质活性炭领域龙头，新能源业务（硅碳、硬碳）蓄势待发评级：买入(首次覆盖)最近一年走势预测指标2022A1951212023E212592024E2673262025E385044营业收入（百万元）增长率(%)归母净利润（百万元）增长率(%)摊薄每股收益（元）ROE(%)元力股份沪深3000.33680.2054224251123545484841550.07410.6180.6980.97111.5014-0.0572-0.1885-0.3199P/E27.762.553.6515.6322.221.852.6312.5715.791.662.097.0410.201.431.456.03P/BP/SEV/EBITDA资料：Wind资讯、国海证券研究所相对沪深300表现表现1M3M12M元力股份0.6%-1.8%12.6%-4.3%-18.3%-9.5%沪深3002核心提要

历史发展复盘：1999年公司成立，活性炭产量500吨，率先采用年产1000吨转炉，并采用磷酸法生产工艺，生产技术领先行业5-10年。到现在已是10万吨+的龙头企业，远远领先于同行。凭借技术协同性，近年开始，切入新能源领域，布局钠电硬碳+硅碳负极，打造第二增长极。

主业活性炭：粉状炭国内第一，布局颗粒碳，提升在木质活性炭领域的竞争力。活性炭行业需求：我们预计2025年国内100亿，全球265亿空间。在活性炭行业个位数增长的情况下，元力拟从12万吨扩产到25万吨的逻辑：利用粉状炭积累的优势，布局颗粒炭（替代煤质炭），进军环保领域。与竞争对手相比，公司的规模及盈利显著高于同行，领先优势明显。

新业务：凭借技术相通性，布局硬碳+硅碳，放量在即。技术相通性：钠电与活性炭生产，前端的炭化端工艺接近，后端工艺有一定差别。硅碳中多孔碳，与活性炭生产较为类似，均对孔隙要求较高。进展情况：1）硬碳负极正稳步开发中，后续规划5万吨产能。2）硅碳负极：多孔结构的硅碳新型技术路线有望带动行业放量，公司有望受益。

投资建议：公司是国内木质粉状活性炭领域龙头，领先优势较为明显，利用活性炭领域技术积累，抓住新能源机遇，布局钠电硬碳及硅碳负极，打造第二增长极。我们预计公司2023-2025归母净利润2.5/3.5/5.5亿元，对应当前PE为22/16/10X，首次覆盖，给予元力股份“买入”评级。

风险提示：募投项目产能建设不及预期；活性炭需求不及预期；原材料价格大幅上涨；行业竞争加剧；新技术不及预期；预测数据准确性受第三方机构影响。3目录一、公司基本面：木质活性炭领域龙头，布局新能源业务二、主业活性炭：粉状炭国内第一，布局颗粒碳，提升在木质活性炭领域的竞争力三、新业务：凭借技术相通性，布局硅碳+硬碳，放量在即四、投资建议五、风险提示4目录一、公司基本面：活性炭领域龙头，布局新能源业务1.1组织架构：股权结构集中，对核心人员激励管理充分1.2

管理层：核心技术人员活性炭行业经验丰富1.3

发展历程：活性炭从500吨→10万吨+龙头→切入新能源打造第二增长极1.4财务数据：近2年营收复合及净利增速约30%51.1组织架构：股权结构集中，对核心人员激励管理充分

股权结构层面，截至2023年6月30日，实控人持股22.41%。

实际控制人：公司实际控制人为卢元健、王延安夫妇（境内自然人），合计持股比例达22.41%；福建三安集团（境内非国有法人）持股比例达6.06%。

股权激励：2020年公司实施了限制性股票激励计划，分别在第一个和第三个归属期达到考核目标，分别向为符合条件的141名和153名激励对象完成股权激励。2023年7月公司发布《事业合伙人中长期持股计划》，计划实施期限为十年。

部分核心子公司：

南平元力活性炭：从事活性炭业务。2023H1实现营收6亿元，净利润0.9亿元。

福建南平三元循环技术：从事硅胶和热能业务。2023H1实现营收1亿元，净利润0.1亿元。

福建省南平市元禾化工：从事硅酸钠业务。2023H1实现营收3亿元，净利润0.4亿元。图：公司股权结构图（截止至2023年3月31日）6资料：wind1.2管理层：核心技术人员活性炭行业经验丰富

公司主要管理团队具有丰富的活性炭领域的相关行业经验。公司董事长许文显先生自2009年来到元力股份，期间获得福建省优秀民营企业家、福建省重点建设项目先进工作者、延平区劳动模范等荣誉。公司副总经理李立斌先生担任中国林产工业协会活性炭分会副理事长，获得南平市延平区“优秀企业经营管理人才”称号。表：元力股份核心高管人员简历（截至2023年6月）人员职位简历中国国籍，无境外永久居留权，1977年出生，本科学历。曾任南平嘉联化工有限公司财务部经理，EWS财务部经理，公司董事、副总经理、财务总监、董事会秘书、元力环境执行董事等职。现任公司董事长，总经理，战略委员会主任委员、审计委员会委员、提名委员会委员，南平元力执行董事、元禾化工执行董事、元禾水玻璃执行董事、信元投资执行董事兼总经理、EWS董事长、上海新金湖董事长、三元循环执行董事、三元热电执行董事，董事长、总经理许文显元力益海嘉里（福建）董事长、元力新能源碳材料执行董事、政协第十三届福建省委员会委员、南平市政协长、

、执委，南平市延平区政协

，南平市延平区工商联主席、商会会长等。获得福建省优秀民营企业家、福建省重点建设项目先进工作者、延平区劳动模范等荣誉。、南平市工商联合会（总商会）副会中国国籍，无外境永久居住权，1974年出生，本科学历。曾任福建省南平市合成氨有限公司销售科长，江西元力董事，本公司销售部经理、销售总监。现任公司董事、薪酬与考核委员会委员、战略委员会委员，副总经理、南平元力活性炭总经理、元力益海嘉里（福建）董事兼总经理、元力益海嘉里（盘锦）执行董事、元力新能源碳材料总经理、上海新金湖董事、中国林产工业协会活性炭分会副理事长。获得南平市延平区“优秀企业经营管理人才”称号。李立斌副总经理副总经理中国国籍，无境外永久居留权，1977年出生，本科学历，曾任公司采购部经理、江西元力总经理、满洲里元力总经理、江西元力执行董事、满洲里元力执行董事、满洲里市人大代表等。现任本公司副总经理。姚世林资料7：公司公告，国海证券研究所1.3发展历程：活性炭从500吨→10万吨+龙头→切入新能源打造第二增长极图：公司产品图图：公司发展历程图2017年1999年2008年2011年2014年开工建设炉下新厂区，规划年产公司成立，活性炭产量500吨，率先采用年产1000吨转炉，并采用磷酸法生产工艺，生产技术领先行业5-10年。设立福建省荔元活性炭实业有限公司，将生产基地设置在毗邻秀屿港的国家级木材加工贸易区，既保障了原料供应，又便利开拓国际市场2月1日，成功发行A股井在深圳证券交易所创业板上市，公司进入高速发展阶段11月，收购江西怀玉山活性炭有限公司活性炭产销量超过5万吨，市场占有率超过20%，产销30多个国家地区80600吨高端活性炭生产线2007年2009年2012年2015活性炭产销量破1万吨，综合实力跃居行业领先建成年产5000旽转专炉，为全国单线产能最大的木质活性炭生产线。自主研发的"规模化磷酸法活性炭清洁生产新技术"达到国际先进水平建成年产10000吨转炉，成为5月，收购福建省南平市元禾化工有限公司，讲入白炭黑产业链，开启与世界化工巨头赢创工业集团合作新局面国内产能最大，自动化程度最高，单耗最低的木质活性炭生产线，4月，收购满洲里鑫富活性炭有限公司2022年设立元力新能源碳材料有限公司，加速布局新能源领域8资料：公司官网，公司公告，国海证券研究所1.4财务数据：近2年营收复合及净利增速约30%图：2018-2023H1公司营收、归母净利润（亿元，对应左轴）；同比增速（%，对应右轴）图：2018-2023H1年公司毛利率及净利率水平25.0020.0015.0010.005.00亿元%160%140%120%100%80%%30%25%20%15%10%5%26%25%25%14%19.5124%13%23%11%22%14%17.0216.0812.8260%11.369.6040%20%6%6%0%-20%-40%-60%2.241.521.261.140.830.540%0.002018A2019A2020A2021A2022A2023H12018A2019A营收2020A归母利润2021A营收yoy2022A利润yoy2023H1毛利率净利率图：2020-2023H1年公司营收拆分（亿元）图：2020-2023H1年公司毛利率拆分%35%30%25%20%15%10%5%252015105亿元30%28%28%16%28%7.4315%5.4913%13%2.698.673.605.9712.0110.500%02020A2021A2022A2023H12020A2021A2022A2023H1木质活性炭硅化物木质活性炭硅化物9资料：wind，国海证券研究所目录二、主业活性炭：粉状炭国内第一，布局颗粒碳，提升木质活性炭竞争力2.1

活性炭需求：我们预计2025年国内100亿，全球265亿空间2.2

活性炭供给：国内活性炭大部分自用，少部分出口2.3

竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行102.1活性炭需求：我们预计2025年国内100亿，全球270亿空间

活性炭定义：活性炭是一种吸附能力很强的功能性炭材料。活性炭具有特殊的微晶结构，内部孔隙结构发达、比表面积大，因此被作为优良的吸附剂，除此之外，还具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的，目前已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面。近年来，随着经济的不断发展和人民生活水平的逐步提高，人们对食品、药品、饮用水的安全性、纯净度等生存环境提出更高要求，活性炭的市场需求不断扩大。

活性炭产品特点：活性炭具备高度发达的孔隙结构、巨大的比表面积及不同的表面基团，使其能与吸附介质充分接触，从而产生吸附作用。图：活性炭下游应用领域表：活性炭特点（与其他吸附剂相比）特点说明活性炭是疏水性的非极性吸附剂，比其他吸附剂能吸附更多的非极性和弱极性有机分子。吸附对象广基本微晶之间的空间清除各种含碳化合物、无序碳和微晶结构中部分碳所产生的空隙，活性炭生产企业可以根据被吸附对象的分子大小，有针对性地进行特殊孔径调节处理，达到最好的配对吸附效果。可通过空隙调节优化吸附效果活性炭的主要成分是碳，化学物质非常稳定，能耐酸、碱，能在比较大酸碱度范围内使用；活性炭不溶于水和其他溶剂，所以能在水溶液和许多溶剂中使用；此外，活性炭能经受高温和高压的作用。性质比较稳定可循环利用活性炭经脱色或吸附饱和，其内部的孔隙结构被吸附质堵塞后，可通过物理、化学或生物化学等方法对吸附饱和后失去活性的炭进行处理，恢复其吸附性能，从而实现活性炭的再生循环利用。11资料：华青环保公开转让说明书，国海证券研究所2.1活性炭需求：我们预计2025年国内100亿，全球270亿空间

活性炭产品分类：1）按照制造原料不同，活性炭可分为木质活性炭、煤质活性炭和其他原料活性炭；2）按照制造方法不同，活性炭可分为化学法活性炭和物理法活性炭；3）按照外观不同，活性炭可分为粉状类活性炭、

颗粒性活性炭和其他形式活性炭。表：活性炭分类图：活性炭按原料分类分类标准制造原料类别相关说明木质活性炭由林业“三剩物”为原料制造的活性炭产品，具有低灰分、高纯度、吸附能力强等特点，主要应用于食品工业、医药、上水处理等领域。煤质活性炭以“煤”为原料制成的活性炭，具有机械强度高、易再生等特点，主要用于废气净化、污水处理等领域。除木质活性炭和煤质活性炭能以外的其他活性炭，如以焦油、合成树脂、废橡胶、废塑料、生活和工业垃圾中的有机物等为原材料制造活性炭，主要用于科学研究或特殊用途，未见大规模生产和利用。其他原料活性炭化学法活性炭将木质原料与化学活化剂混合后进行加热炭化和活化制取的活性炭，应用于液相吸附精制和气象吸附场合。制造方法外观形状物理法活性炭以含碳原料，用水蒸气、二氧化碳、空气为活化介质，在高温下（800-1000摄氏度）进行活化制取的活性炭，主要用于较小分子液相和气相吸附场合。粉状活性炭将90%以上通过80目标准筛或颗粒度小于0.175mm的活性炭，具有吸附速度快、吸附能力使用充分等特点。颗粒活性炭粒度大于0.175mm的活性炭，其又包括不定型颗料活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭。其他形式活性炭除了粉状活性炭和颗粒活性炭之外，还有其他形状的，如活性炭纤维、活性炭纤维毯、活性炭布、蜂窝状活性炭、活性炭板。12资料：华青环保公开转让说明书，智研咨询，国海证券研究所2.1活性炭需求：我们预计2025年国内100亿，全球265亿空间

从全球市场看，2021年全球活性炭消费量约172万吨，对应市场空间约33亿美元（约211亿元）。根据预计到2028年全球活性炭市场空间约49亿美元（约314亿元），2021-2028年均复合增速约5.8%。根据复合增速倒算，预计2025年全球活性炭市场空间约265亿元。

从国内市场看，2021年活性炭需求量约75万吨（其中木质炭31万吨，煤质炭44万吨），对应81亿元的市场。根据前瞻产业研究院预计2025年国内需求量约93万吨（研究员预测其中木质炭45万吨，煤质炭52万吨），假设木质煤质单价分别为1.1/1万元，对应97亿元市场空间，2021-2025年均复合增速约5%。拆分类别看，我国活性炭市场以煤质活性炭为主，木质为辅。木质活性炭由于强度低，主要用于生产粉状炭；煤质活性炭强度高，不仅可以做粉状炭，还可以做颗粒炭，应用范围更广，市场份额更高。表：国内活性炭市场规模及空间图：全球活性炭市场空间2017A2018A332019A342020A352021A372022A402023E412024E442025E456050403020100亿美元木质市场空间（亿元）yoy284918%263%1%287%318%322%347%3%41木质需求量（万吨）yoy243%1.152426385%2%7%1.234111%1.19444%1.24495%1.205512%1.15548%1.105233单价（万元/吨）煤质市场空间（亿元）yoy1.29331.304237%3526%40-1%427%4411%4712%50-3%51-3%52煤质需求量（万吨）yoy3214%0.75528%0.956614%1.05766%0.98765%1.00816%1.05897%1.10962%2%1.00972021A2028E单价（万元/吨）合计市场空间（亿元）合计需求量（万吨）yoy1.05975760667075798489939%0.927%1.099%1.156%1.087%1.085%1.136%1.146%1.094%1.04单价（万元/吨）13资料：智研咨询，共研咨询，前瞻产业研究院，研精智库，国海证券研究所2.1活性炭需求：我们预计2025年国内100亿，全球270亿空间表：活性炭应用领域介绍

从活性炭市场需求分布看，中国、美国、欧盟、日本是主要的消费地区。2020年中国、美国、欧盟、日本的需求量占比分别为39%、26%、14%、9%；其他地区约占12%。应用领域介绍活性炭在污水处理过程中被广泛使用，用于去除有机物、溶解物和残留药物等污染物。随着环境意识的增加和污处理要求的提高，活性炭在污水处理行业的需求逐渐增加污水处理活性炭可以有效地吸附空气中的有害气体和挥发性有机化合物，对改善室内和工业环境的空气质量起到重要作用。随着人们对健康和舒适生活的追求，空气净化设备和产品的市场需求也在增长活性炭在许多工业领域都有广泛的应用，如金属提取、化学品制造、食品加工、制药等。随着全球工业化的推进和新兴产业的发展，对活性炭的需求相应增加。活性炭被广泛用于药物净化、毒物中和和食品处理等方面，用于去除重金属、农药残留和有害物质。随着人们对健康和食品安全的关注度提高，相关行、空气净化、工业应用以及医药与食品安全等多个领域的影响，并且随着环保意识的提高和产业

从下游应用领域来看，水处理、食品饮料及工业应用是传统的活性炭应用市场。2021年全球市场中水处理是第一大消费领域，占总消费量的31%

；食品饮料领域的净化脱色用活性炭是活性炭约占25%；工业用活性炭约占23%。

2021年国内市场中食品饮料是第一大消费领域，占比28%；化工领域占比15%，工业污水处理约占14%。空气净化工业应用医药及食品安全

发展的推进，对活性炭的需求有望持续增长图：2020年全球活性炭需求分布图：2021年全球活性炭下游需求分布图：2021年国内活性炭下游需求分布中国

美国

欧盟

日本

其他水处理

食品饮料

工业

其他食品饮料化工领域工业污水生活用水医疗保健其他12%17%21%28%31%9%39%8%14%23%15%25%26%14%18%14资料：，研精智库，智研咨询，国海证券研究所2.2活性炭供给：国内活性炭大部分自用，少部分出口

中国活性炭行业至今有六七十年发展历史，产量、品种、质量和应用都有了很多的提高。尤其是在20世纪90年后，我国活性炭工业得到快速的发展，在设备引进、消化吸收、改造或制造工艺方面均有长足的进步，目前已基本形成了独立、完整、初步规模的工业体系。而全球活性炭产业的传统大国包括美国、日本以及荷兰等国家，由于原料受制约及生产成本的不断提高，活性炭产业逐步向发展中国家转移，中国具备以上的优势已成为世界上活性炭最大产能国。2019年，国内活性炭产量88万吨，其中出口26万吨，占比约30%；进口量较少，仅5万吨。

2019年国内活性炭行业产能利用率约73%，2022年木质活性炭产能利用率约81%。2019年国内活性炭产能120万吨，产量88万吨，产能利用率约73%。2022年国内木质活性炭产能46万吨，产量36.9万吨，产能利用率约81%。图：国内活性炭产量及进出口情况（万吨）产量进口量出口量1009080706050403020100万吨888580757066605550462827262525252624232245220132233111201020112012201420152016201720182019图：国内活性炭产能和产量情况（万吨）图：国内木质活性炭产能和产量情况（万吨）万吨产能产量产能利用率1401201008080%78%76%74%72%70%68%66%64%62%60%58%12077%11511075%76%1009274%74%8573%73%8271%7874706067%66%40200201020112012201320142015201620172018201915资料：智研咨询，，国海证券研究所2.3竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行表：活性炭行业部分公司情况梳理公司名称主要产品基本情况作为多孔炭材料的专业生产商，依靠以往积累的经验、技术，提供以椰壳、煤炭等作为原料的商品。除了提供原有的水净化、空气净化、吸附・去除化学物质等产品，同时还向近年来需求急速扩大的去除二恶英、除臭、除硫・除硝、废塑料・废气处理、吸附汽油用、除铅、电容等各种行业提供具有独创性特色的活性炭产品。另外，以多孔炭纤维产品为主，同时提供由无纺布等组成的空气净化过滤网和净水器、溶剂回收用成形体等高功能性产品、氮气分离装置等众多应用了多孔炭材料技术的产品。可乐丽各类型多孔炭材料及多孔炭纤维产品成立于1973年，率先生产椰壳活性炭，在斯里兰卡，泰国和印度尼西亚经营着六个活性炭生产基地，全球销售（美国，英国Haycarb椰壳活性炭椰壳活性炭和澳大利亚有销售子公司）。Haycarb在斯里兰卡证券交易所上市，年营业额约为170.55亿美元，目前的产能约为每年5.5万吨.成立于1916年,总部位于瑞典，是全球最大的椰壳活性炭制造商，年产销量超过100,000吨。

通过在美国，欧洲以及亚洲的生产基地，提供多种多样的煤质，木质以及椰壳活性炭，这些产品广泛应用于医药，化工，水处理，空气处理和其他特殊用途。2014年并入大阪燃气化学集团旗下。雅科比创建于1882年的美国卡博特公司，为美国500强企业，是一家专业生产特殊化工产品和特种化工材料的全球性跨国公司，子公司卡博特诺蕊特（CabotNorit）于1918年开始生产多孔炭材料，生产基地主要位于美国，荷兰，英国，加拿大，意大利，巴西等国。每年生产的多孔炭材料多达10万吨以上，品种约为200种，广泛用于水处理，制药，化工，气体，黄金提取，食品，催化剂，汽车等行业。粉末多孔炭材料（PAC）,颗粒多孔炭材料（GAC）及柱状多孔炭材料卡博特全球规模最大的生物质多孔炭材料生产企业，活性炭产能10万吨以上，主要应用领域包括糖用、味精用、食品用、化工用、药用、针剂、水处理、超级电容、空气净化、挥发性有机物（VOCs）回收利用等。元力股份木林森“元力”牌木质活性炭“木林森”牌活性炭椰壳活性炭龙头企业，产品广泛应用于化工、啤酒、饮用水、矿业、味精、制药、合成纤维等行业，尤其在石化和维尼纶领域，年生产、销售活性炭近3万多吨。芝星炭业浦士达“芝星”牌木质活性炭净水用椰壳活性炭产品主要生产木质粉状活性炭，产品广泛应用于发酵、生物、化工、医药、环保等领域，进行脱色、精制、除味、提纯、净化等。主导产品为椰壳活性炭，主要应用于空气净化、污水处理、食品饮用水处理、化学品纯化等多个领域。公司主要以林产“三剩物”、椰壳、果壳等含炭原材料为源头材料，集约化、专业化、绿色环保的生产各类功能性专用活性炭产品。鑫森炭业高端木质造粒活性炭为主16资料：鑫森炭业公开转让说明书，wind，各公司官网，国海证券研究所2.3竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行

在全球范围内，活性炭行业形成了以国内大厂与欧美企业为主导，众多中小企业共同参与的市场竞争格局。我国大多数生物质多孔炭材料厂是年产几百吨到上千吨的小企业。虽然目前全国有二三百家生物质多孔炭材料企业，但年生产能力真正达到万吨规模的屈指可数。除元力股份、鑫森炭业、芝星炭业等几家较大型的生物质多孔炭材料企业外，国内绝大部分生物质多孔炭材料企业的整体生产技术水平和研发实力均落后于欧美企业。

从发达国家活性炭产业发展历程来看，活性炭行业企业历经了由众多中小企业共同竞争的市场格局向市场规模向行业龙头企业快速集中的过程。目前，发达国家活性炭市场格局基本清晰，行业龙头企业占据大部分市场份额，市场集中度越来越高。比如，美国市场中，活性炭企业以卡尔冈活性炭公司（CalgonCarbon

Corporation）、诺芮特美洲公司（Norit

Americas

Inc）为主要代表，两家市场占有率超过60%，行业集中度非常高；日本市场中，活性炭企业以可乐丽株式会社（Kuraray

Group）、大阪瓦斯株式会社（Osaka

Gas

Co.Ltd.）、三菱化学卡尔冈株式会社（Calgon

Mitsubishi

ChemicalCorporation）为主要代表，仅可乐丽一家占有率就接近40%；西欧市场中，活性炭企业以诺芮特公司（Norit

N.V.）为主要代表，市场占有率超过50%。

从国内看，元力股份是国内木质活性炭行业龙头，在木质粉状炭领域的国内市场占有率超30%，全球市场占有率超15%。根据林产工业协会向工业和信息化部产业政策司、中国工业经济联合会于2018年出具的《证明》，元力股份在2015年、2016年、2017年在国内的市场占有率分别为31%、32%、34%，市场占有率在国内均排名第一。根据智研咨询公布的2022年国内活性炭产量为37万吨，元力股份2022年产量为12万吨，计算市占率为32%。图：元力股份在国内木质活性炭领域历史市占率情况40%34%32%32%35%30%25%20%15%10%5%31%0%201520162017202217资料：公司公告，智研咨询，国海证券研究所2.3竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行

通过对国内外主要活性炭企业的产能梳理发现，在生物质活性炭领域，元力股份2022年的产能及未来规划产能已超过其他公司，从产能角度看，已为行业第一水平。且在生物质活性炭领域，仅有海外的雅科比及norit（生物质与煤质产能无法拆分）产能与元力在10万吨及以上，而国内公司与元力股份差距较大，生物质领域产能均在5万吨以下。煤质领域，海外可乐丽、国内木林森及华青环保规划产能将在10万吨及以上。表：国内外部分海外公司产能梳理（万吨）数据截止至20年的产能数据国家公司种类尚待投产产能2023E2024E2025E生物质煤质4.17.444.18.444.19.444.19.94可乐丽2.5Ingevityhaycarb雅科比生物质生物质生物质海外产能国家5.5105.5105.5105.510荷兰norit煤质+生物质11111111公司种类生物质生物质生物质煤质2022A尚待投产产能2023E2024E162025E203元力股份芝星炭业12.213.41142212.5111浦士达鑫森炭业木林森812国内产能生物质生物质煤质1.53.6100.31.53.6101.83.6101.83.6108.55华青环保华辉环保煤质6.53.55.51.56.53.57.54.5煤质注：2023-2025年各公司规划产能投产的判断依据：一般情况下，投建项目在2-4年逐年等量投产，逐渐达产18资料：各公司公告，各公司官网，各公司环境评价报告，《碳纤维及其复合材料技术》钱鑫，亚洲化学产业信息网，国海证券研究所2.3竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行

在活性炭行业个位数增长的情况下，元力大规模扩产逻辑：利用粉状炭积累的优势，布局颗粒炭（替代煤质炭），进军环保领域。公司现有主要产品主要应用于食品发酵、医药化工和超级电容等领域，以液相吸附领域为主；从市场定位及目标客户来看，后续新增产能主要应用于环保领域，主要目标客户为环保领域客户或存在废气、污水排放治理需求的制造业企业，下游客户及行业覆盖更为广泛。表：元力股份现有木质活性炭产品产能、产能利用率、销量、产销率、销售收入情况（吨；万元）表：元力股份新增产能情况项目2021年1-3月新增产能现有产品约70%用于气相吸附；

约30%用于液相吸附产能利用率销售收入占比主要市场定位主要应用领域液相吸附为主应用领域产能产量销量产销率销售收入食品发酵、医药化工食品发酵医药化工环保行业合计20,9504,22519,3044,50321,0564,77092%107%102%95%109%106%97%16,9654,97170%21%9%环保领域（1）气相吸附环保领域：包括VOCs处理、溶剂回收、油气回收（汽车炭罐）、室内空气净化、垃

食品饮料、调味品、圾焚烧等；

（2）液相吸附环保领域：包括工业废水、生活污水处理和资源化回用等1,9001,9391,8892,154主要细分应用领域27,07525,74527,716108%24,090100%制药、化工2020年度产能利用率销售收入占比应用领域产能产量销量产销率销售收入垃圾焚烧厂、钢铁厂、工业园区、各地自来水厂、炼油厂、石化企业食品饮料、调味品、药品、化工生产企业食品发酵医药化工环保行业合计77,25016,8006,60076,42717,5266,60371,37916,8046,80699%104%100%100%93%96%61,66517,2827,74271%20%9%主要目标客户应用市场广度以及存在污水、废放的制造业企业，目标客户更广103%94%既可应用于传统木基粉状炭市场，

以当前已经拓展的也可以用于取代煤质活性炭市场，

市场领域为主，应100,650100,55694,98986,689100%应用范围更广用范围相对偏窄19资料：公司公告，国海证券研究所2.3竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行表：元力股份生物质颗粒炭与煤质炭对比

在环保领域，同行业可比公司木质活性炭产品尚未形成大规模应用，公司后续投产的同类竞品主要是煤质炭。环保领域尤其是气相环保领域的活性炭产品以煤质炭为主，主要是因为煤质活性炭的产品强度大，稳定性和一致性较高，容易造粒和生产柱状炭，经常被用作气相吸附；而木质活性炭产品强度较低，因木屑原材料品类差异导致产品稳定性和一致性不足，造粒难度大，需要技术进步和生产工艺改进，才能满足气相吸附的产品性能需求。目前，公司环保用木质活性炭生产技术已经成熟，并实现量产销售，逐步形成对煤质活性炭的替代。公司环保用木质活性炭相比煤质炭优势如下：

原材料可持续+长期看有成本优势：1）煤质活性炭的原材料为煤炭，煤炭属于不可再生资源，并且随着国家实现“碳达峰”、“碳中和”目标的实施，以及煤炭资源开采管控、煤炭企业落后产能关停等因素，煤炭供给不足等问题或将长期存在。公司环保用木质活性炭的主要原材料是竹材下脚料等“林产三剩物”竹屑。竹材属于可再生资源，生长周期快，一般3-5年即可成材，属于可持续采伐资源。2）成本对比：每吨活性炭原材料成本3372元。煤质炭生产同类型活性炭需要原煤6吨左右，原煤目前价格为650元/吨（参考2023年9月15日鄂尔多斯东胜区坑口价），原材料成本在3900元左右。指标名称对标竞品--煤生物质颗粒炭对比结论质炭产品纯度更高、在溶剂回收等对产品纯度要求较高的用途领域更具优势灰分含量2-10%10-15%产品吸附能力更强，性能优势突出，在汽车炭罐、溶剂回收、VOCs等对产品吸附能力要求较高的用途领域更具优势吸附能力（四氯化碳）80%-120%40%-60%产品燃点更高，适用的温度范围更广，在垃圾焚烧等用途领域更具优势燃点强度450℃-470℃大于97MPa450℃产品强度更高，更加不容易破碎，并且再生性更强，综合性能指标优势更强90MPa

产品性能更有优势：1）煤质活性炭含有的重金属和灰分较大，产品纯度相对较低，并且由于主要采用物理法生产，孔隙主要为微孔，适宜小分子吸附，应用范围相对较窄；木质活性炭的灰分低、杂质少、易提纯，化学法生产工艺下容易调整活性炭的孔隙分布结构，微孔、中孔均发达，应用广泛。2）吸附能力、燃点、强度等技术指标相比煤质炭更优，性能优势突出，在附加值较高的比如溶剂回收、汽车炭罐、油气回收、VOCs回收、垃圾焚烧等领域具有更强的竞争优势。3）环保用可以根据客户应用场景定制产品方案，个性化应用解决方案能力更强煤质炭指标性能比较单一，不具备定制化产品应用解决方案能力可以贴合客户应用场景提供个性化应用解决方案，客户黏性和忠诚度更高定制化程度每吨竹基活性炭主要原材料成本在3372元左右煤质活性炭的成本更高，而且未来随着煤炭开采管控，煤质活性炭成本将进一步提升主要原每吨煤质活性炭原煤成本在3900元左右活性炭产品系列齐全，可以根据客户的应用场景定制产品解决方案，个性化应用解决方案能力更强，

材料成本有效提升客户黏性和忠诚度，从而提高客户复购率和对客户的议价能力。20资料：公司公告，wind，国海证券研究所2.3竞争格局：元力是国内木质活性炭行业龙头，规模及盈利显著高于同行

除元力股份为主板上市公司外，下表其他公司均为新三板公司。对比各公司活性炭业务财务表现，元力股份营收规模明显高于其他公司，且盈利水平也处于行业较高水平。近2年财务数据看，主流活性炭公司的营业收入在2亿元左右，而元力股份在10亿元+，领先优势明显；从盈利水平看，公司毛利率也处于较高水平，毛利率接近30%，而行业其他公司在20%左右（鑫森炭业产品较为高端，故毛利率较高）；从净利润看，2022年元力股份盈利1.5亿元，芝星炭业和华辉环保2022年出现亏损，其他公司在千万级的利润水平。表：部分公司活性炭业务营收及毛利率情况表：部分公司活性炭业务利润及净利率情况2019A2020A2021A2022A2019A2020A2021A2022A活性炭营收（亿元）活性炭利润（亿元）元力股份芝星炭业华辉环保华青环保浦士达7.751.111.408.670.681.3210.500.702.172.181.412.2512.010.792.372.072.022.80元力股份芝星炭业华辉环保华青环保浦士达0.840.120.970.000.121.060.00-0.070.220.030.361.53-0.26-0.260.14-0.401.091.441.950.050.120.290.17鑫森炭业鑫森炭业0.48活性炭毛利率活性炭净利率元力股份芝星炭业华辉环保华青环保浦士达30.4%21.8%1.9%28.2%21.2%14.3%27.6%20.5%10.7%27.6%12.7%32.2%29.5%20.9%0.3%元力股份芝星炭业华辉环保华青环保浦士达10.8%10.8%10.1%0.0%9.1%10.1%0.0%12.7%-32.9%-11.0%6.8%-28.6%-3.2%10.1%2.1%22.0%18.5%30.7%17.5%17.3%33.1%4.6%8.3%8.4%鑫森炭业鑫森炭业14.9%16.0%17.1%21资料：各公司公告，国海证券研究所目录三、新业务：凭借技术相通性，布局硬碳+硅碳，放量在即3.1

技术相通性：炭化端工艺接近，后端工艺有一定差别3.2硬碳负极：公司正稳步开发中，后续规划5万吨产能3.3

硅碳负极：新型技术路线有望带动行业放量223.1技术相通性：炭化端工艺接近，后端工艺有一定差别

活性炭的制备主要包括物理法和化学法两大类，其中均涉及到炭化和活化两个核心的工艺过程。炭化（carbonization），是指在隔绝空气的条件下加热原料，使原料中的水分及挥发性成分脱离出去，剩下碳含量较高的固体物质。而活化（activation），则是将炭化后的产物进一步在惰性气氛中于高温下进行活化处理，通过添加活化剂来刻蚀碳表面，形成众多孔结构，增大其比表面积。根据选择活化剂的不同，都会有相应最佳的活化炭化的方式。

物理活化法：由原料与气体进行反应的，先是除去原料中的挥发分，然后再利用氧化性气体，例如水蒸气、二氧化碳、空气等在600℃-1200℃的条件下进行活化，反应在活性炭内部进行，活性炭内部就形成了发达的微孔结构。反应条件较温和，对设备材质要求不高，对环境无污染。但该方法需要的活化温度高、反应时间长、能耗高，且制得的活性炭产品比表面积偏小。

化学活化法：在惰性气体的保护下，将原料与活化剂充分混合进行炭化和活化的方法。化学法中常用的活化剂有碱金属、碱土金属的氢氧化物和一些酸，目前应用较多较成熟的化学活化剂有目前使用ZnCl2、KOH、H3PO4作为活化剂的较多，制备技术也相对比较成熟。图：化学法生产活性炭图：物理法生产活性炭23资料：鑫森炭业公开转让说明书3.1技术相通性：炭化端工艺接近，后端工艺有一定差别

硬碳的制备主要包括炭化、精制处理、高温处理三个核心的工艺过程。其中前端炭化环节与活性炭制备的工艺接近，后端二者工艺不同，活性炭需要活化来形成孔径，而硬碳则不需要，但需要解决纯度问题，因此需要进行额外的精制处理和热处理。图：生物质硬碳生产工艺流程

炭化：烘干后的农林三剩物在转炉进行炭化，物料由螺旋送料器送入炉尾，借助筒体的转动和倾斜度缓慢向炉头移动，尾气燃烧后的

600~870℃高温气体由炉头向炉尾流动，对物料进行炭化。炭化尾气经燃烧炉后，进入余热锅炉回收热量。硬碳作为钠离子电池负极对原料孔隙要求较高，炭化处理的目的一方面增强硬碳材料的结构顺序，减少一些不可逆的缺陷，丰富孔隙结构增强钠离子的储存能力；另一方面去除物料中的挥发分，使物料体积收缩，提高其热稳定性、堆积密度。

水冷：利用水对炭化后的原料进行间接冷却。

粗磨：上述冷却后的炭化料由提升机送入磨粉机中研磨至要求粒度：200

目筛余

5~15%，粗磨后产品经布袋除尘器收集。

精制处理：使用的是一定浓度的碱溶液和酸溶液与物料反应，除去活性炭中碱和酸的可溶性杂质，提升产品品质。酸、碱处理的废水排入厂内污水处理站处理。

细磨：精制处理后的物料经湿法研磨设备进一步研磨到需求粒度：D50

6~8微米。

干燥：细磨好的物料经皮带机进入干燥机，利用天然气热烟气对物料进行脱水干燥

高温处理：将热烟气加热至

1200~1500℃对物料进行高温热处理，在氮气的保护下，防止产品氧化燃烧，对产品进行改性，提高产品耐热冲击性、化学稳定性，通过热分解，进一步去除产品中半纤维素和挥发物质等杂质，同时提高产品强度。24资料：元力股份环境评价书3.2硬碳负极：公司正稳步开发中，后续规划5万吨产能

2022年底公司设立全资子公司-元力新能源碳材料有限公司，布局新能源业务。鉴于公司活性炭业务核心竞争力不断增强、应用领域不断丰富的发展情况，通过设立元力新能源碳材料有限公司，利用长期以来在碳材料相关领域积累的产品、技术、生产等多方优势，加快形成公司碳材料在新能源领域应用的优势地位，进一步优化公司产品结构。

2022年公司年报显示，硬碳开发项目处于小试阶段。2023年8月公司披露的调研活动信息显示，钠离子电池负极材料硬炭的开发正稳步向前推进。

从产能规划看，公司规划了5万吨硬碳负极产能，并于2023年3月进行了第一次环评公示，2023年5月进行第二次环评公示。后续将分期达产，其中一期生产规模为

1500t/a（中试生产），二期全厂达到

10000t/a，三期全厂达到

20000t/a，四期全厂达到

30000t/a，五期为全厂达产，达产规模为

50000t/a。表：2022年公司部分研发投入项目主要研发项目名称项目目的项目进展拟达到的目标预计对公司未来发展的影响磷酸法柱状炭连续化、规模化工艺及装备开发实现磷酸法柱状炭大规模化量产实现磷酸法柱状炭大规模化

拓展生产能力，提升公司整完成工艺和关键设备开发量产体技术水平催化剂用活性炭和催化剂载体用活性炭机理研究拓展应用领域，促进产品开发开发出催化剂载体用活性炭产品及生产工艺中试拓展公司产品应用领域开发出高强度4mm柱状载拓展公司产品应用领域，提升产品竞争力高强度4mm柱状载体炭催化剂载体用炭中试进行试验生产线建设小试体炭稻壳联产活性炭水玻璃工艺开发开发出稻壳生产活性炭的生

开拓公司产品生产新技术，开拓活性炭生产原料产工艺及相关设备提升竞争力高吸附力竹基物理法颗粒炭研发增加物理法颗粒炭高吸附力产品开发出高吸附力竹基物理法颗粒炭生产生产工艺新增产品，开拓新市场拓展应用领域，促进产品开发开发出适用于钠离子电池硬炭储能新材料硬炭开发小试新增产品，开拓新市场25资料：公司公告，国海证券研究所3.3硅碳负极：新型技术路线有望带动行业放量

为提升能量密度，硅碳复合负极材料的有望逐步得到应用。目前，商业化锂离子电池负极材料主要是石墨，理论比容量为372mAh/g，能量密度提升有限。硅基材料理论比容量为4200mAh/g，远远高于石墨，成为最有前途的负极材料候选之一，已经引起了广泛关注。但因它在充放电过程中产生的膨胀/收缩应力，导致硅负极材料的严重开裂，从而导致不可逆的快速容量损失和低初始库仑效率，硅负极的实际应用受到较多阻碍。抑制纯硅负极材料的膨胀最常

见的方法是利用碳材料的高稳定性来包覆硅材料或将硅材料嵌入碳材料中制备硅碳复合负极材料。随着国家政策的倾斜和新能源企业对硅碳复合负极材料的大力投资，硅碳复合负极材料的商业化应用将是必然趋势，如2021年以来，特斯拉、宁德时代等企业相继开始小规模量产使用硅碳负极的动力电池产品。

硅碳复合负极材料的制备方法有化学气相沉积（CVD）法、机械球磨法、喷雾法、镁热还原法、溶胶-凝胶法以及热解法等。相比较而言，工艺简单和成本较低的CVD法和机械球磨法更适合工业化生产应用。但机械球磨法得到的硅碳复合材料易发生团聚，导致电池性能差；CVD法制备硅碳复合材料设备要求较低，并且容易通过优化工艺对材料进行结构设计，从而有效解决存在的问题。此外，该技术制备的硅碳负极通常首次充放电效率高、循环稳定性好。图：常见硅碳复合负极材料制备方法比较26资料：《化学气相沉积法制备硅碳复合负极材料的研究进展》付祥南等3.3硅碳负极：新型技术路线有望带动行业放量

化学气相沉积原理是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上发生反应生成固态沉积物的过程，该过程分为3个重要阶段：反应气体向沉积区域扩散、反应气体吸附于沉积区域、在沉积区域上发生化学反应形成固态沉积物及产生的气相副产物，气相副产物脱离沉积区域，该工艺广泛用于沉积或制备各种形式的材料。

随着技术工艺的成熟和锂电池负极的能量密度需求，CVD法开始通过碳包覆或硅嵌入的方式制备硅碳复合负极材料应用

于高性能锂电池负极材料。工业化生产方面，一种化学气相沉积装置结构如图所示，CVD流化沉积装置使用时，通过碳基材料输送装置向反应腔中输送碳基材料，通过载气输送口向反应腔输入载气，使其反应腔中的碳基材料产生流态化，通过气相材料输送口向反应腔中输送硅源气体和还原气体，硅源气体与流态化的碳基材料在反应腔中进行CVD流化沉积，最终实现硅在碳基材料表面沉积，实现硅材料嵌入碳基材料中。图：化学气相沉积装备结构示意图27资料：《化学气相沉积法制备硅碳复合负极材料的研究进展》付祥南等3.3硅碳负极：新型技术路线有望带动行业放量

硅碳复合负极材料实际应用关键在于有效抑制硅的体积变化以及提高硅碳复合负极材料的循环寿命和能量密度，这取决于硅碳复合负极材料良好的结构设计，CVD法制备硅碳复合负极材料结构类型主要可分为核壳结构、蛋黄壳结构、多孔结构以及嵌入式结构。

核壳结构：通过碳壳完全包覆封装硅核。该结构中保护性碳壳起到缓冲作用，减轻了硅的体积膨胀，从而避免了硅的开裂和破碎；其次，可以有效防止硅核与电解质接触，减少副反应，有助于形成稳定的固态电解质界面，并促进了锂离子的传输。

蛋黄壳结构：由于核壳结构中硅与碳层紧密接触，硅体积膨胀导致碳层会出现裂纹甚至从硅表面脱落，从而影响性能发挥。因此基于核壳结构，研究者构造出了一种蛋黄壳结构。该结构中硅核与碳壳中间存在一定空隙，并允许硅核自由膨胀和收缩而不会粉化。这种巧妙的设计不仅促进了锂离子和电子的转移，而且更有利于形成稳定的SEI层并保持电极的完整性。图：（a）核壳结构示意图；（b）蛋黄壳结构示意图；（c）多孔结构示意图；（d）嵌入式结构示意图28资料：《化学气相沉积法制备硅碳复合负极材料的研究进展》付祥南等3.3硅碳负极：新型技术路线有望带动行业放量

多孔结构：提高Si/C复合负极材料性能的原理与蛋黄壳结构相似，即在

Li-Si合金化过程中引入的空隙空间为Si的体积膨胀提供了足够的空间，相应地最大限度地减少颗粒接触并减轻应力。多孔Si/C结构可分为3种类型：①碳层包覆多孔硅基体；②SiNPs分散在多孔碳基体中；③多孔碳层包覆的多孔硅基体。多孔Si/C复合材料的电极在循环过程中具有非常稳定的结构，并在锂离子电池中具有显著的快速充电潜力。

嵌入式结构：嵌入式Si/C复合负极材料是将硅嵌入到连续的碳基体中。该结构以不同的碳质基质为缓冲介质，通过在锂化/脱锂循环过程中适应体积变化和释放硅的机械应力来有效提高硅基负极的循环性能。这些碳质材料可以通过CVD方法制备，如石墨、石墨烯和碳纳米管/纳米纤维等碳质材料。但嵌入式Si/C复合负极材料中硅含量相比较其他类型较低，其可逆容量通常较低。图：硅碳复合负极材料4种结构类型比较29资料：《化学气相沉积法制备硅碳复合负极材料的研究进展》付祥南等3.3硅碳负极：新型技术路线有望带动行业放量

目前制备硅碳负极材料的小规模化商业化生产的公司不多，国内公司主要有宁德时代、上海杉杉、深圳贝特瑞、江西紫宸以及湖南星城等公司，国外主要有日本信越、韩国GS集团以及美国Enevate等公司。国内CVD制备工艺落后于国外，实际生产应用CVD工艺主要以微米级硅氧化物纳米颗粒团为硅芯基材，在硅芯表面CVD气相沉积包覆一层碳作为硅芯膨胀缓冲层，在缓冲层外面二次包覆等离子材料形成硅芯复合颗粒，复合颗粒再勾兑碳均匀混合，形成硅碳负极材料，但商业化较慢。

以多孔炭结构的新型技术路线有望带动行业放量。目前的代表性企业有国外group

14和国内的兰溪致德。Group14生产硅碳复合材料的方式是先用高分子材料制造出类似海绵一样具有多孔结构的碳颗粒，然后向多孔碳颗粒的孔隙里通入硅烷气体，通过加热使气体沉淀成硅纳米颗粒分散在多孔碳的孔隙里。多孔碳颗粒的尺寸一般在1到10微米，孔隙里沉淀的硅颗粒尺寸一般在100nm以下。兰溪致德也采用上述方法制备硅碳负极，从公司的环评报告可得，产线包含：氢气制备生产线、硅烷气体制备生产线、硅碳负极材料制备生产线。公司2023年4月环评显示“目前公司已完成

500吨硅碳负极产线的建设工作，产品已通过国内外多家锂电池行业龙头企业

1

年以上的试用，质量和性能得到普遍的认可，与多家电池厂家及下游车企签订战略合作协议。公司计划在中短期内打入国内外大型车企及头部消费客户的供应体系，立志成为硅碳行业的领军企业。”目前公司在规划产能包括二期3000吨项目及子公司浙江赛勒8000吨。

元力股份活性炭领域经验丰富，有望凭借活性炭领域优势积累在硅碳负极领域有所作为。图：group

14硅碳负极产品性能30资料：group

14官网目录四、投资建议31投资建议

公司是国内木质粉状活性炭领域龙头，领先优势较为明显，利用活性炭领域技术积累，抓住新能源机遇，布局钠电硬碳及硅碳负极，打造第二增长极。我们预计公司2023-2025归母净利润2.5/3.5/5.5亿元，对应当前PE为22/16/10X，首次覆盖，给予元力股份“买入”评级。表：公司盈利预测2021A1.062022A1.532023E1.812024E2.252025E2.82活性炭利润（亿元）粉状炭出货量（万吨）11.4093010.1812551.0011.012.51300.02.514.01300.