鋰電負極石墨化產(chǎn)業(yè)專題分析如何看待供需缺口和盈利彈性

鋰電負極石墨化產(chǎn)業(yè)專題分析-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，市場上存在諸多專業(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極材料制備。石墨化生產(chǎn)的基本原理是：在一個密閉的爐窯內(nèi)，通

過石墨電極向爐窯內(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)的溫度達到

2400℃以上，在高溫條件下，

碳原子由熱力學上不穩(wěn)定的二維無序重疊排列轉(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，其中通電時間一般

2-3

天，而冷卻過程花費時間較長。每組石墨化爐中一般有一臺處于通電狀態(tài)，其他幾臺爐分別處于裝爐、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送電圖；

煅燒升降溫的過程沒有邏輯性公式，加工中上層電阻料看不到任何反應(yīng)且無法返工，因此依賴于各廠商的生產(chǎn)經(jīng)驗積累。通

電環(huán)節(jié)對產(chǎn)品良率和電耗水平有較大影響，經(jīng)驗豐富的廠商有一定的成本優(yōu)勢。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)進行加熱，同時需在坩堝間填充石油焦作為導(dǎo)電材料及保溫料，

使爐內(nèi)構(gòu)成電流回路。其技術(shù)路線成熟，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；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，相當于坩堝尺寸放

大，利用箱體及物料發(fā)熱，其本質(zhì)是通過增加單爐裝爐量提高爐內(nèi)空間的使用效率，同時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，

而總耗電量僅增加約

10%，產(chǎn)品單位耗電量降低

40%-50%；廂體之間無需添加保溫電阻料，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，廂板拼接過程精度較高，裝料吸料操作難度加大，加熱過

程需更加精確地控制送電曲線及溫度測量；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，對負極廠商提出了更高的

工藝控制要求。因此廂式爐提高了負極行業(yè)的技術(shù)壁壘。2）石墨化加工過程中，不同客戶、不同型號的產(chǎn)品對石墨化加工的要求不同，單爐單次加工過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，適用于單一客戶和產(chǎn)品體量較大的項目，因此利好具備

客戶體量優(yōu)勢的一線廠商。廂式爐有望成為未來發(fā)展趨勢。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)模化使用廂式爐工藝。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)未來發(fā)展趨勢。我們認為在負極

價格長期趨勢向下的背景下，石墨化工藝的改進將成為企業(yè)降本的有力措施之一，一線企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和客戶

優(yōu)勢，有望逐漸拉開與二三線企業(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，2020年國內(nèi)石墨化產(chǎn)能約為

70萬噸，而負極材料產(chǎn)量僅為

46萬噸，石墨化產(chǎn)能較為寬裕。目前國內(nèi)

石墨化產(chǎn)能超過

80萬噸，即

2021年新增產(chǎn)能僅

10萬噸左右，但今年前

8月國內(nèi)負極產(chǎn)量已達到

43萬噸，同比增長

115%，

接近

20

年全年水平，全年負極產(chǎn)量預(yù)計超過

70

萬噸。電費占石墨化生產(chǎn)成本較高，因此石墨化產(chǎn)能一般選擇工商業(yè)電費

較低的地區(qū)，國內(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內(nèi)蒙為代表的多地實際產(chǎn)量收縮，21

年石墨化已出現(xiàn)短缺。行業(yè)內(nèi)石墨化廠家主要分為三類：1）傳統(tǒng)的負極企業(yè)自配石墨化產(chǎn)能，隨著一體化趨勢的加深，未來負極企業(yè)自建的石墨化產(chǎn)能占比將持續(xù)提升；2）跨界負極和石墨化的企業(yè)，動力電池行業(yè)的快速增長吸引了包括易成新能、山河智能、杰瑞股份等公司布局負極業(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，產(chǎn)能較大的獨立第三方一般與負極大廠有較深入的綁定，例如瑞盛目前主要供給璞泰來、杉杉和貝特瑞

三家頭部企業(yè)，天全福鞍與貝特瑞合資負極公司并保證石墨化的供應(yīng)，杉杉參股蒙集等；除此之外，還有眾多的萬噸級別以

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

2022/2023

年國內(nèi)石墨化產(chǎn)能分別為

111、156萬噸，同比增

長

35%、41%。三、

雙控限電對石墨化的影響？21

年能耗雙控形式較為嚴峻。“十一五”以來，我國開始加大對能源消耗控制問題的重視，制定了能耗強度的約束性指標；

“十二五”規(guī)劃首次提出能源消費總量控制的要求，正式開始實施雙控考核。2018年開始，能耗強度年降目標均維持在

3%

左右，但

2019實際降幅僅

2.6%，2020年僅下降

0.1%，能耗控制任務(wù)的形勢較為嚴峻。21年

8月，國家發(fā)改委印發(fā)了《2021

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

9

個省區(qū)觸一級預(yù)警，10

個省份的能

耗強度達二級預(yù)警，不及半數(shù)省區(qū)能耗強度降低進展總體順利；文件還要求，對能耗強度降低為一級預(yù)