摘要:面對(duì)日益緊迫的環(huán)保壓力,世界各國(guó)都在積極推廣使用環(huán)保節(jié)能的能源方案。其中,通過(guò)大力發(fā)展電動(dòng)汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車,成為節(jié)能減排的有效方式。電動(dòng)汽車的發(fā)展極大的促進(jìn)了石墨負(fù)極材料的市場(chǎng)規(guī)模,2022年中國(guó)石墨負(fù)極材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到500.75億元,同比增長(zhǎng)82.3%,2018到2022年復(fù)合增長(zhǎng)率為62.1%。未來(lái)對(duì)新能源汽車的需求日益增長(zhǎng),石墨負(fù)極材料的市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)升高。
一、定義及分類
鋰離子電池石墨負(fù)極材料是采用結(jié)晶型層狀結(jié)構(gòu)的石墨類碳材料。鋰離子電池石墨負(fù)極材料與正極材料在一定體系下協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)鋰離子電池多次充電和放電,在充電過(guò)程中,碳負(fù)極接受鋰離子的嵌入,而放電過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)鋰離子的脫出。石墨類負(fù)極材料的理論容量為372mA·h/g,顏色為灰黑或鋼灰,有金屬光澤。
石墨負(fù)極材料主要為天然石墨負(fù)極材料和人造石墨負(fù)極材料。天然石墨具有儲(chǔ)量大、成本低、安全無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。但天然石墨的顆粒外表面反應(yīng)活性不均勻,晶粒粒度較大,在充放電過(guò)程中表面晶體結(jié)構(gòu)容易被破壞,存在表面SEI膜覆蓋不均勻,導(dǎo)致初始庫(kù)侖效率低、倍率性能不好等缺點(diǎn)。人造石墨由石油焦、瀝青焦、冶金焦、中間相炭微球、針狀焦等焦炭材料經(jīng)高溫石墨化處理得到。其中針狀焦作為一種新型炭材料具有良好的石墨微晶結(jié)構(gòu),針狀的紋理走向,是制備鋰離子電池負(fù)極材料的理想碳源。因其易于石墨化、電導(dǎo)率高、價(jià)格相對(duì)低廉、灰分低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又具有足夠高的鋰嵌入量和很好的鋰脫嵌可逆性,以保證高電壓、大容量和循環(huán)壽命長(zhǎng)及電流密度的要求,成為近年負(fù)極材料市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。
二、行業(yè)政策
作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),新能源汽車產(chǎn)業(yè)受中央及地方政府陸續(xù)出臺(tái)了各種扶持培育政策,受益于該等扶持政策,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有、從小到大。目前,我國(guó)已成為全球最大的新能源汽車產(chǎn)銷地。在該過(guò)程中,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的快速發(fā)展,我國(guó)已形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈,取得了明顯的先發(fā)優(yōu)勢(shì),鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)及與之相關(guān)的正負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)得到了空前的促進(jìn)和發(fā)展,培育了一批具有參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的鋰離子電池企業(yè)和材料企業(yè)。
三、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
石墨負(fù)極材料屬于資金密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。雖然生產(chǎn)負(fù)極材料的基本化學(xué)原理已經(jīng)確定,但各大鋰電池廠商往往與合作的負(fù)極廠家形成自己獨(dú)特的技術(shù)路線,從原材料的選擇、各類材料的比例、輔助材料的應(yīng)用以及生產(chǎn)工藝的設(shè)置均需要行業(yè)內(nèi)多年的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)積累。產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜,過(guò)程控制嚴(yán)格,研發(fā)難度大、周期長(zhǎng),有較高的技術(shù)壁壘。隨著終端電子產(chǎn)品更新?lián)Q代、新能源汽車的進(jìn)一步普及,下游鋰離子電池廠商對(duì)石墨負(fù)極材料的技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)、一致性等要求更高,對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和研發(fā)效率提出了更高的要求,進(jìn)一步提高了技術(shù)門檻。
2、規(guī)模壁壘
石墨負(fù)極材料是規(guī)模效應(yīng)突出的行業(yè)。近年來(lái),隨著工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步,行業(yè)內(nèi)的優(yōu)秀企業(yè)通過(guò)技術(shù)改造、引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低原材料、人力的消耗,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,形成了規(guī)模優(yōu)勢(shì)。具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)的企業(yè)成本控制能力較好,有一定議價(jià)能力,能保持較好利潤(rùn)水平。新進(jìn)入的企業(yè)受技術(shù)水平、工藝積累、人才儲(chǔ)備、資金實(shí)力和客戶資源等因素的制約,難以在較短時(shí)間內(nèi)形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)。
3、客戶進(jìn)入壁壘
在鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域,由于鋰電池廠商對(duì)安全性和一致性要求較高,供應(yīng)商選擇會(huì)非常慎重,鋰電池廠商需要對(duì)供應(yīng)商的研發(fā)設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程、管理能力、產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)和產(chǎn)品整體質(zhì)量控制體系給予全面評(píng)價(jià)和認(rèn)證,從樣品測(cè)試、實(shí)地考察、試用、小規(guī)模采購(gòu)到批量供貨,周期長(zhǎng)達(dá)6-24個(gè)月。因而多數(shù)鋰離子電池廠商不會(huì)輕易更換供應(yīng)商,已經(jīng)進(jìn)入主流供應(yīng)商體系的廠商市場(chǎng)渠道相對(duì)穩(wěn)定,新進(jìn)入者無(wú)法在短期內(nèi)獲取目標(biāo)客戶。
4、資金壁壘
由于鋰離子電池材料和設(shè)備屬于資金和技術(shù)密集型行業(yè),新產(chǎn)品研發(fā)投入較大,投資周期長(zhǎng)。行業(yè)新進(jìn)入者需要較雄厚的資金投入,在未實(shí)現(xiàn)盈利之前,或?qū)⒚媾R較大的資金壓力。此外,鋰電池廠商客戶集中度較高,與大客戶配套服務(wù)需要很強(qiáng)的資金實(shí)力。
四、產(chǎn)業(yè)鏈
石墨負(fù)極材料上游主要包括石墨礦、石油焦、針狀焦、瀝青焦、二氧化硅等原料;石油焦等焦類原料,為石油化工和煤化工的副產(chǎn)品,其上游原材料的價(jià)格波動(dòng)會(huì)對(duì)負(fù)極材料廠商的成本控制造成一定影響;由于我國(guó)天然石墨的儲(chǔ)量充足,相對(duì)于焦類原料,其價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)行業(yè)生產(chǎn)成本影響較小。石墨負(fù)極材料下游行業(yè)為鋰電池生產(chǎn)商,下游行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域包括動(dòng)力電池、消費(fèi)類電池及儲(chǔ)能電池三大領(lǐng)域;隨著鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展和技術(shù)的不斷升級(jí)迭代,對(duì)負(fù)極材料的比容量、壓實(shí)密度、倍率、安全性和成本等方面的要求隨之不斷提高,推動(dòng)了負(fù)極材料相關(guān)技術(shù)的不斷提升。
五、行業(yè)現(xiàn)狀
面對(duì)日益緊迫的環(huán)保壓力,世界各國(guó)都在積極推廣使用環(huán)保節(jié)能的能源方案。其中,通過(guò)大力發(fā)展電動(dòng)汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車,成為節(jié)能減排的有效方式。電動(dòng)汽車的發(fā)展極大的促進(jìn)了石墨負(fù)極材料的市場(chǎng)規(guī)模,2022年中國(guó)石墨負(fù)極材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到500.75億元,同比增長(zhǎng)82.3%,2018到2022年復(fù)合增長(zhǎng)率為62.1%。未來(lái)對(duì)新能源汽車的需求日益增長(zhǎng),石墨負(fù)極材料的市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)升高。
六、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)“碳中和”目標(biāo)下新能源汽車銷量持續(xù)增長(zhǎng),為負(fù)極材料行業(yè)提供長(zhǎng)期良好發(fā)展機(jī)遇
隨著全球性能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖問(wèn)題日益突出,積極推進(jìn)能源革命,大力發(fā)展清潔能源,加快新能源推廣應(yīng)用,已成為各國(guó)培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的重大戰(zhàn)略選擇。據(jù)統(tǒng)計(jì)2022年全球新能源汽車銷量約為1052.2萬(wàn)輛,較2021年增長(zhǎng)55%,未來(lái)隨著支持政策持續(xù)推動(dòng)、技術(shù)進(jìn)步、消費(fèi)者習(xí)慣改變、配套設(shè)施普及等因素影響不斷深入,全球新能源汽車發(fā)展規(guī)模將不斷增長(zhǎng),勢(shì)必帶動(dòng)動(dòng)力電池以及負(fù)極材料需求高速增長(zhǎng)。
(2)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的大力扶持
近年來(lái),政府部門密集出臺(tái)了多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)扶持政策,促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而鋰離子電池行業(yè)亦因此受益。新能源汽車產(chǎn)業(yè)在未來(lái)幾年將快速發(fā)展,動(dòng)力電池也將成為鋰離子電池行業(yè)新的突破點(diǎn)與增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)正處于趕超國(guó)際先進(jìn)水平的關(guān)鍵發(fā)展時(shí)期,各種政策的持續(xù)出臺(tái)對(duì)鋰離子電池材料和設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響,給相關(guān)企業(yè)提供了跨越式發(fā)展機(jī)遇。
(3)國(guó)內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)聚集
華為、小米、OPPO、vivo、聯(lián)想、中興等國(guó)產(chǎn)品牌的移動(dòng)智能終端在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的份額逐漸增加。本地化設(shè)計(jì)、采購(gòu)和量身定做等個(gè)性化開發(fā)需求越來(lái)越高,為本土企業(yè)的發(fā)展提供了良好的契機(jī)。比亞迪、宇通客車等國(guó)內(nèi)動(dòng)力汽車廠商后來(lái)居上,推動(dòng)了動(dòng)力電池生產(chǎn)的本地化。另外,越來(lái)越多的國(guó)際企業(yè)在中國(guó)開始布局建廠,例如三星SDI在陜西西安建立了動(dòng)力電池生產(chǎn)基地,LG化學(xué)在江蘇南京建立了生產(chǎn)基地。
2、不利因素
近年來(lái)國(guó)內(nèi)石墨負(fù)極材料行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢(shì)頭,但是從整體上看,國(guó)內(nèi)的行業(yè)技術(shù)開發(fā)常常受限于基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)研究的缺乏。行業(yè)內(nèi)多數(shù)企業(yè)缺乏新產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)新能力不足,低端化、跟隨性、重復(fù)性投入較多,技術(shù)的前瞻性儲(chǔ)備有所滯后。國(guó)內(nèi)整體的科研基礎(chǔ)、產(chǎn)品配套環(huán)境以及人才儲(chǔ)備等方面與國(guó)外同行尚有一定的差距,行業(yè)整體技術(shù)水平有待提高?;A(chǔ)材料和基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)投入不足,將成為制約行業(yè)未來(lái)發(fā)展的瓶頸。
七、競(jìng)爭(zhēng)格局
負(fù)極材料行業(yè)集中度高,前八大負(fù)極材料廠商與下游前十大動(dòng)力鋰電廠商已建立了較為深度的業(yè)務(wù)合作關(guān)系,行業(yè)新進(jìn)入者短期內(nèi)難以撼動(dòng)目前的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。目前,貝特瑞主要合作對(duì)象為松下、三星等日韓客戶,杉杉股份主要合作對(duì)象為寧德時(shí)代、三星等,璞泰來(lái)主要合作對(duì)象為ATL、寧德時(shí)代等,凱金能源主要合作對(duì)象為寧德時(shí)代、孚能科技等,翔豐華主要合作對(duì)象為比亞迪、LG化學(xué)、寧德時(shí)代等。
石墨負(fù)極材料行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)介紹
八、發(fā)展趨勢(shì)
從技術(shù)方面來(lái)講,石墨負(fù)極材料的比容量性能逐漸趨于理論值,如石墨的理論克容量為372mAh/g,目前部分廠家產(chǎn)品可以達(dá)到365mAh/g,基本達(dá)到極限值。為提高鋰電池的能量密度,新型負(fù)極材料正在積極開發(fā)中。目前,硅碳負(fù)極材料研發(fā)進(jìn)展較快,該材料在日本已經(jīng)得到批量使用,國(guó)內(nèi)僅有少部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)了小批量化生產(chǎn),大部分仍然處于中試或者實(shí)驗(yàn)室階段。未來(lái)幾年,負(fù)極材料行業(yè)總體將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì):
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2023年中國(guó)石墨負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)前景:下游環(huán)節(jié)需求日益增加,石墨負(fù)極材料市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)升高[圖]
石墨作為應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的負(fù)極材料,近年來(lái)需求得到極大的提高。2016年中國(guó)對(duì)石墨負(fù)極材料的需求為7.72萬(wàn)噸,而到了2022年需求激增至89.84萬(wàn)噸,增長(zhǎng)了約11倍之多,2016年到2022年需求量復(fù)合增長(zhǎng)率為52.23%,2022年人造石墨的需求量為89.84萬(wàn)噸,天然石墨的需求量為3.03萬(wàn)噸。
一文洞察2022年中國(guó)石墨負(fù)極材料市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)[圖]
2021年受益于新能源汽車(產(chǎn)量同比增長(zhǎng)159.52%)及儲(chǔ)能領(lǐng)域(儲(chǔ)能鋰電池出貨量同比增長(zhǎng)125.35%)的爆發(fā)式增長(zhǎng),石墨負(fù)極材料的供需近翻一番。加之原材料價(jià)格快速提升,在需求與價(jià)格的雙重推動(dòng)下,石墨負(fù)極材料市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。