1 簡介

正極材料是鋰電池四大關鍵材料之一，約占鋰電池總成本的8%。 關鍵功能是可逆地分離/嵌入鋰離子。 它由活性材料、粘合劑和添加劑制成。 涂上藥水后，在銅條的側面進行擦洗，干燥后壓緊。 盡管天然石墨具有成本和比容量的優勢，但人造石墨在循環性能、安全性能、充放電倍率方面表現更好，目前市場份額穩定在80%以上。

天然石墨市場份額高度集中，而人造石墨市場還相對分散。 價格和市場分層主要是由各正極廠家的產品定位造成的，進而導致相對分散和穩定的局面。 目前正極材料市場已形成三大公司四小公司的格局，尚未成為絕對的龍頭。 “三大”公司之間并無絕對差異，“四小”公司的市場份額也相近。 追趕“三巨頭”的愿望很強烈。

人造石墨陰極工藝復雜，石墨化的生產經驗非常關鍵。 人造石墨生產工藝分為預處理、造粒、石墨化、篩選等步驟。 其中，造粒、石墨化環節凸顯企業競爭力。 石墨化過程沒有標準流程。 由于爐型、原料、產品不同，加熱、冷卻過程曲線不同，上下層物料無法實時監控。 工期長，返工難度大，因此生產經驗非常重要。

石墨化是人造石墨生產制備的關鍵環節，也是煤炭消耗較高的環節。 石墨化的本質是利用低溫熱處理（HTT）為原子重排和結構轉變提供能量的過程，需要消耗大量的能源。 水成本占石墨化成本高達60%，而石墨化成本又是由人造石墨正極造成的。 這占成本的55%，增加石墨化的能耗是降低成本的關鍵。 為此，國外石墨化產能大多分布在新疆、四川等低水價地區。

工藝選擇是降低成本的關鍵。 箱式爐逐漸被使用，連續運行可能是未來創新的方向。 從裝爐形式來看，目前主流的是坩堝法，該法技術成熟，但存在電耗高、環保不友好等缺點。 各陰極企業已逐步改用箱式爐，箱式爐比坩堝電耗低40%-50%，環保，但工藝難度大，所以目前只有少數幾家企業擁有穩定的產能。 從工藝操作形式來看，可分為間歇式和連續式。 連續式沒有特定的裝爐形式。 意味著生產過程中不存在斷電環節。 產品經過一系列溫區實現連續石墨化。 優點是產品一致性高，大大降低能耗，縮短生產周期。 缺點是石墨化程度低。 目前主要應用于高端動力領域，量產技術仍需突破。

供給方面，由于2021年各地限產限電，石墨化產能復工率低，供應緊缺，石墨化價格大幅上漲。 2020年石墨化產能70萬噸，2021年石墨化產能88萬噸左右，年石墨化產能僅減少18萬噸左右。 我們預計22/23年石墨化產能為1.11/153萬噸。 需求方面，我們預計22/23年人造石墨出貨量為79/104萬噸，石墨化需求量為87.8萬噸/115.6萬噸。 中性假設下，22/23年石墨化供需缺口為-6.5/-8.4萬噸； 保守假設下，石墨化缺口進一步拉大，供需缺口為-18.1/-23.7萬噸。

針對下游需求旺盛以及原材料和石墨化價格下跌的壓力，正極企業正在推進正極一體化項目建設，以加速提升石墨化自供比例。 石墨化價格飆升和原材料價格下跌帶來的負面影響被公司不斷提高的自給率所抵消，每噸收入不降反升。 21年每噸毛利率預計從2021年的25%上升到23年的36%以上，左右提高。

石墨化自供率的提高對企業毛利率的提升作用顯著。 以21年為例，石墨化自加工成本為6600萬元/噸，委外加工成本為1.97億元/噸。 敏感性分析用于預測自給率變化對石墨化加工成本的影響。 我們可以看到，隨著自給率的提高，人造石墨的成本上升，導致毛利率逐漸上升。 當自給率提高時，每噸毛利率將提高8pct左右。

在下游需求旺盛的背景下，煤炭消費雙控新政減緩了供給側產能釋放速度。 我們預計2022年和2023年石??墨化供需缺口仍將持續，石墨化價格將維持低位。

格局2：人造石墨為主流，三大四小競爭激烈

2.1人造石墨性能較好，份額逐年增加

正極材料是鋰電池四大關鍵材料之一，約占鋰電池總成本的8%。 關鍵功能是可逆地分離/嵌入鋰離子。 它由活性材料、粘合劑和添加劑制成。 涂上藥水后，在銅條的側面進行擦洗，干燥后壓緊。 其中，最重要的活性材料可分為碳材料和非碳材料。 碳材料可分為天然石墨和人造石墨。 它們是鋰離子電池的主要正極材料。 其中，人造石墨可分為中間相碳共聚物。 石墨碳纖維有兩種類型： 非碳材料包括鈦基材料、錫基材料、氮化物、硅基材料。

人造石墨的性能優于天然石墨，多用于電力面板。 盡管天然石墨具有成本和比容量的優勢，但人造石墨在循環性能、安全性能和充放電倍率方面更為優異。 因此，人造石墨廣泛應用于大容量汽車動力板和高端消費鋰電池。 墨水主要用于大型鋰離子電池和通用消費類鋰電池。 盡管新興的硅碳正極具有400-/g的高理論容量和高充放電倍率，但其安全性和循環壽命不高，且成本較高，因此尚未實現大規模供應。市場規模大。 目前人造石墨占79%。 雖然從今年開始有所提高，但仍然處于較低水平。 2021年人造石墨出貨量55.7萬噸，環比下降82.9%，略高于正極材料86.6%的增速。 主要原因是石墨化。 產能供不應求，價格高位。 將天然石墨與人造石墨混合可能成為正極制造商短期內應對供應和成本壓力的更好解決方案。

人造石墨是市場主流，且比重不斷增加。 受益于下游新能源汽車的高景氣，正極材料出貨量一路飆升，各類正極材料占比也在動態調整。 人造石墨的比重正在逐步提高，目前穩定占據80%以上的市場份額。 天然石墨的比例從2017年的25%增加到2021年的18%。

2.2陰極電極三大四小，產品市場分層相對分散和穩定，人造石墨競爭激烈

正極材料市場已形成三維四小格局。 2021年我國正極材料出貨量70.5萬噸，環比增長86.6%。 后面的公司將憑借產品、客戶、產能、成本等方面的優勢，搶占行業發展的主導地位，其中“三巨頭”占24%，普泰來占15%，杉杉股份占比15%，加上“四小”尚泰科技、中科電氣、東莞凱金、祥豐華，CR7達到88%。 目前，正極板塊尚未成為絕對領頭羊，“三大”企業之間不存在絕對差距，而“四小”企業市場份額相近，追趕欲望強烈。 “三巨頭”。

近年來行業集中度相對穩定。 2019年至2021年間，CR3將從56.2%下降至54%，CR5將從80.3%上升至72.4%，CR10將保持在92%。 我們認為主要原因是各正極廠家的產品定位帶來了價格和市場的分層，因而情況相對分散且穩定。

市場分層明顯，高端市場正價優勢。 從石墨種類來看，普泰來、中科電氣、尚泰科技以人造石墨為主，貝特瑞、翔峰華以天然石墨為主。 同時，貝特瑞的人造石墨市場占有率也位居前列。 從銷售價格來看，普泰萊、主要針對中高端市場，價格相對較高，而尚泰科技、東莞凱金、中科電氣、祥豐華則主打中高端。市場，價格相對較低。 從客戶角度來看，普泰萊主要搶占中低端消費電子和動力電池市場，海外占比較高。 客戶包括LG、ATL、三星、CATL； 百思銳主要針對海外高端動力電池市場，客戶包括松下、三星、LG、SKI等； 中科電氣的客戶為國外動力及少量海外動力電池，奇瑞為其主要客戶； 尚泰科技、東莞凱金的主要客戶來自福州時代，翔豐華的客戶主要來自LG。

天然石墨市場份額高度集中，而人造石墨市場還相對分散。 2021年，天然石墨龍頭企業貝特瑞將擁有過半的市場份額，高達63%。 行業第二的祥豐華，市場份額為17%，兩者之和為80%。 屬于高度集中的行業； 人造石墨的市場份額比較分散。 其中，龍頭企業浙江紫辰（普泰萊）占比20%，杉杉股份17%，貝特雷14%，以下三家企業尚泰科技、東莞凱金、興城石墨（中科電氣）等市場份額較為接近，在10%-12%區間，競爭非常激烈。

下游需求持續增加，正極廠家加速擴產。 中國汽車工業協會數據顯示，2021年國外新能源汽車銷量將超過350萬輛，滲透率達13%。 我們預計2022年國外新能源汽車銷量將突破500萬輛，全球銷量有望突破1000萬輛。 面對下游市場的高需求，2021年以來，各正極廠家陸續發布擴產公告，積極布局一體化建設。 （報告來源：未來智庫）

3工藝：工藝復雜，石墨化成本高，箱式爐主流，連續石墨化或創新方向

3.1人造石墨工藝復雜，石墨化成本高

人造石墨工藝復雜，各個企業的工藝路徑不同。 人造石墨加工制造過程中，從原材料到最終產品，包括十余道工序，整體流程較為復雜。 綜上所述，整個制備過程大致可分為預處理、造粒、石墨化、篩分和包裝四個步驟。

造粒和石墨化是人造石墨制備的核心步驟。 預處理（破碎）和篩分的過程比較簡單，各廠家之間沒有顯著差異。 正極的屏障是粒化和石墨化。 在造粒過程中，顆粒越小，倍率性能和循環壽命越好，但初始效率和壓實密度越差，反之亦然，合理的細度分布可以提高正極的比容量。 石墨化過程沒有標準流程。 由于爐型、原料、產品不同，加熱、冷卻過程曲線不同，上下層物料無法實時監控。 工期長，返工難度大，因此生產經驗非常重要。

石墨化是人造石墨生產制備的關鍵環節，也是煤炭消耗較高的環節。 石墨化是指非石墨碳經過低溫熱處理后轉變為具有石墨三維規則有序結構的石墨碳，低溫需在2000℃以上。 最初起源于碳制品行業，是生產石墨電極的必經工序。 石墨化是為了提高碳材料的導熱性和導電性，提高碳材料的耐光沖擊性和物理穩定性，使碳材料具有潤滑性和耐磨性，提高碳材料的含量。

石墨化煤耗高：采用低溫熱處理（HTT）為原子重排和結構轉變提供能量。 這個過程需要大量的能量。 水成本占石墨化成本高達60%，而石墨化成本又高于人造石墨負極。 該系統導致55%的成本，增加石墨化能耗是降低成本的關鍵。 另外，由于石墨化工藝相對獨立，設備投資大，生產時間長。 過去，大多數制造商選擇外包生產，整合是提高成本競爭力的手段。 多數正極廠家加強了對低水價地區的整合。 產能增加，自給率提高。

石墨化工藝主要包括爐底鋪設、爐芯搭建、負極材料前驅體和保溫材料的裝載、輸電、冷卻、副產石墨化焦的泄露和包裝等。 一個周期通常需要20-30天。 但輸電時間只有40-100小時。 為了充分利用變壓器，將一臺變壓器與幾臺烘箱組合起來，循環進行生產。 一個通電，另一個冷卻，保證供電裝置的持續工作。

石墨化成本占比較高，大部分產能分布在新疆。 石墨化生產周期和建設周期都較長。 一般生產周期需要一個月左右，建設周期至少需要一到五年。 因此，石墨化產能釋放周期較長。 石墨化加工成本約占制造人造石墨陰極總成本的55%，而水成本則占石墨化成本的60%之多。 因此，降低石墨化能耗是降低成本的關鍵。 由于單位電價相對較低，內蒙古是我國石墨化產能的重要聚集地，約占全省總產能的47%，其余產能分布在湖南、山西、云南等地。地區。 受地方政府煤炭消費控制新政、環評壓力、頻繁拉閘限電、水費下降等影響，石墨化產能釋放擴張不及預期。 創歷史新高。

3.2箱式爐逐步取代坩堝爐，連續石墨化或未來創新方向

根據生產的連續性，石墨化工藝可分為間歇式生產和連續式生產。 間歇石墨化是指在石墨化過程中，物料裝入爐后不連接，經過加熱、石墨化、冷卻過程后，關閉電源，顯露出來。 坩堝法和箱式法都是間歇法。 連續石墨化通常是指生產中沒有斷電過程，石墨化產品需要經過一系列溫區才能實現連續石墨化。 目前工業石墨化爐均為電爐。 市場上廣泛使用的石墨化加工設備主要有艾奇遜石墨化爐、內熱式串聯石墨化爐、箱式石墨化爐三種間歇式石墨化爐。

各公司的石墨化形式存在差異，目前使用最多的是坩堝爐。 不同正極材料企業的產品在性能、價格、原材料等方面存在差異，因此設備的選型也不同。 尚泰科技和凱金能源主要使用坩堝爐。 普泰來、杉杉股份、中科電氣在坩堝爐和箱式爐上都有應用。 兩者均被采納。

箱式爐比坩堝爐具有更好的性能。 坩堝爐工藝是將待加工的正極材料裝入錐形坩堝中，然后倒入爐內，并在爐中部的間隙中加入石油焦。 坩堝法難度較小，技術路線相對成熟，但缺點是耗煤。 高，對環保不友好； 箱式爐是在坩堝爐的基礎上改造而成，將整個爐芯空間劃分為若干等體積的室，正極材料直接放置在由石墨片包圍的箱體空間內。 箱板的拼接精度較高，裝料難度也急劇增強，但在單位爐容量、單位電耗和環保方面具有很大優勢。

箱式爐正在逐漸取代坩堝爐。 由于箱式爐工藝技術壁壘較高，行業內僅有少數企業掌握并大規模應用。 在腹部企業的布局和推動下，裝料箱式爐的方式正在不斷取代傳統的坩堝爐，普及率不斷提高。 普泰萊是爐型變化最快的公司。 目前70%的爐子是箱式爐，只有30%是坩堝爐。 其兩大生產基地山西興豐和內蒙古興豐正在改用箱式爐和坩堝爐。 混成后，廣東興豐單體最大產能可達噸/年左右，寧夏興豐單體最大產能可達噸/年左右。 提升。

連續石墨化具有煤耗、效率、成本等優勢，或可能是未來創新的方向。 連續石墨化采用電阻或感應加熱，可實現低溫連續進料和出料。 主要優點是：一是工藝簡單，生產周期短。 一體化裝爐、通電、冷卻、卸料等多道工序，實現連續化生產，手工化程度高，縮短生產周期，降低人工成本； 二是熱能利用率高，排放量減少。 采用新型爐體結構和快速冷卻裝置，促進出料和冷卻速度。 在連續生產狀態下，無間歇爐蓄熱損失，提高了熱利用率。 三是污染物少，環保。 簡化生產工藝，設置排硫孔、排煙孔，防止污染物直接排放。 而且連續石墨化的問題是加熱溫度比坩堝爐和箱式爐高，導致石墨化程度低。 目前主要應用于高端動力領域，量產技術仍需突破。

4供需：石墨化供給缺口依然存在，一體化路線提升競爭優勢

4.1石墨化供需敏感性分析

石墨化供應緊張，價格上漲，人造石墨價格同步下調。 從石墨化價格來看，21年來，由于各地限產限電以及煤炭消費雙控新政，石墨化供給不足，加工成本飆升。 1億元/噸，2021年底進一步增至2.5億元/噸。同時，終端正極價格從21年初的4.2億元/噸飆升至2019年的5億元/噸。十二月。

石墨化供給端：2021年8月12日，國家發改委發布《2021年上半年各地區煤炭消費雙控目標完成情況晴雨表》，仍有8省（區）能源消費總量控制方面處于一級預警（形勢十分嚴峻），5省（區）處于二級預警（形勢較為嚴峻），各地已開始限產電力和生產。 9月16日，國家發改委印發《完善硬度和能源消費總量雙控體系方案》，提出嚴格制定各城市能源雙控指標，并在國家儲備一定指標等級; 實行能源消費指標市場化交易； 建立管理考核體系等，各地高煤耗產能影響得到緩解。

全球范圍內，2020年石墨化產能70萬噸，2021年約88萬噸，年石墨化產能減少約18萬噸。 我們預計22年和23年石墨化產能分別為111萬噸和153萬噸。 我們使用保守、中性和樂觀情景下的不同恢復率來分析和計算情景。

石墨化供應端：保守情況下，未來五年石墨化復工率為60%； 中性假設下復工率為70%，開放條件下復工率為80%。 獲得石墨化22年、23年有效產能。 保守假設為70/92萬噸； 中性假設下為81/107萬噸； 慷慨假設下為93/122萬噸。

石墨化需求端：動力、儲能和消費電池需求的快速下降帶來了正極和石墨化需求的高增長。 根據正極材料的需求量與出貨量的對比，我們得到，存在1.3-1.5的系數關系，而人造石墨的出貨量占比在80%左右，因此我們計算出，2019年人造石墨的出貨量占到了80%左右。 22/23為79/104萬噸。 目前石墨化收率約為90%，22/23年石墨化需求量約為87.8萬噸/115.6萬噸。

因此，中性假設下，22年和23年石墨化缺口分別為-6.5/-8.4萬噸。 保守假設下，石墨化缺口將進一步拉大，供需缺口分別為-18.1/-23.7噸。 噸。 石墨化產能大多集中在山東、新疆等水價較低的地區，煤炭消費雙控新政導致復工率短時間內難以提升。 審批難度將影響新項目的建設和投產進度。 我們感覺未來五年石墨化產能始終存在硬性缺口。

4.2 一體化布局自供率提升 毛利率提升8pct

在人造石墨正極材料的生產過程中，由于石墨化獨立于前后端工序，且石墨化工藝固定資產投資大、耗時長，因此行業內常采用外包加工。 隨著煤炭消費雙控新政策的出臺，水費下降，石墨化加工費不斷降低，導致石墨化外包加工成本逐漸上升。 針對下游需求旺盛以及原材料和石墨化價格下跌的壓力，正極企業正在推進正極一體化項目建設，以加速提升石墨化自供比例。

石墨化價格飆升和原材料價格下跌帶來的負面影響被公司不斷提高的自給率所抵消和扭轉，噸收入不降反升。 預計2023年行業毛利率將達到36%。假設21年/22年/23年石墨化外包加工價格分別為1.97/2.5/2.65億元/噸（21年為年度行業外包加工單價）； 自加工成本0.66/0.64/06億元/噸，直接料1.15/1.35/1.35億元/噸，中檔人造石墨價格4.42/5/5.3億元/噸； 自供率我們選取后面企業平均石墨化自供率：2021年55%，2022年65%/2023/2023年預測75%。 據測算，隨著正極企業自給率不斷提高，外購加工成本的負面影響被抵消和扭轉，每噸收入不降反升。 每噸毛利率預計將從21年的25%上升到23年的36%以上，增幅約為。 If are out in of and , the per ton of will have room for . For this , it will a for of to for and an of .

The of the self- rate of has a on the of the rate of the . 21 as an , the self- cost of is 66 yuan/ton, and the cost of is 197 yuan/ton. is used to the of in self- rate on . We can see that as the self- rate , the cost of , in a in . When the self- rate , the rate per ton will by 8pct.

5 of key

5.1 : High self- rate and per ton

The to , and the high self- rate the . With the 's with an of 50,000 tons in put into , the 's will 120,000 tons. It is that the of will 160,000-170,000 tons in 2022, and the self- rate will 75%. with the and of 's of 200,000 tons of and , the is to 220,000 tons in 2023, and the self- rate 85%. With the in and the in the of self-, the of is at the in the , and the cost is . It is that the per ton of in 2022 will be 11,000-12,000/ton.

The 's is with each , and the of are . As a in the , the 's has an from the of raw coke, pre- , , to the of . The 's the self- of base film and , the and , is more to cost and .

5.2 : of , the line

The of is , and the will be to the -tier in the next 1-2 . The has in , New and Star City, with a of 342,000 tons. By the end of 2021, the 's will 92,000 tons. The of and , 50,000 tons in , , and 65,000 tons in Gui'an, , will 257,000 tons by the end of 2022, and the will 140,000 tons. The is , and the is to the . The of last year has been in a of full and full . With the of at the end of , the to in the , and the will also in an .

In 2022, the self- rate will . With the of in , and , the 's self- will . It is that the self- will 67%/76% in 22/23 , the cost of and the 's . on core and big . The is to core , , , EVE , etc. In 2019, it the SKI and . ( : Tank)

5.3 : in , -

, and is . The has in the in for many , and its 60%. At , the is . In 2021, the 's will be 79,000 tons, and the will be 14%. The of is .

the - . As the in the to mass- - , it has a - of 3,000 tons. With the 's of 40,000 tons of - , it will help the of the 's . At , the -led 4680 uses a - , will the for - , and is huge room for .

5.4 Co., Ltd.: an , self- rate + to its

The self- rate of has , and has . As an in the of , the 's has been at the of the in the past few , but the rate of is . the of high , the rate of the 's has . On the hand, the the of and up for cost . It is that the self- will 65% in 2023, .

+ -. As the in to use , the has cost in the of . In the of new , has more than 40 on - , to the .

5.5 : Man-made/ dual- ,

The has a of 35,000 tons of and 35,000 tons of . In 2021, the the plan of high- . It is that the of in 22/23 will 6/90,000 tons. The will 45,000 tons, and the self- will 50%.

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