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中鋰能源:鋰離子電池負極材料產業化現狀和發展趨勢(三)

文章來源:深圳市中鋰能源技術有限公司 人氣:1336 發表時間:2017-11-30 17:07:53

中鋰能源:鋰離子電池負極材料產業化現狀和發展趨勢(三)

3、在特定情況下,在配料中添加催化劑,提高石墨化度,即催化石墨化

  除此之外,原料品種(石油焦、針狀焦、粘結劑)的選擇和配比也是負極的一大核心技術。

  3.1 差異化程度高,高端產品可享受超高溢價

  我們認為,與正極、隔膜和電解液相比,負極的差異化程度是最大的、高端產品的溢價也是最高的。

鋰電池四大原材料價格

  正極和隔膜都是相對標準化的產品:動力電池使用的正極材料只有三元和磷酸鐵鋰 2 種,三元523的價格大概是18萬元每噸、三元622的價格是21萬元每噸、磷酸鐵鋰的價格是8.5萬元每噸;隔膜也只有干法隔膜和濕法隔膜2種,目前的不含稅基膜價格分別是3元每平方米和4元每平方米左右。電解液在配方和添加劑上可以體現一定的差異性,這一點與負極有些類似,但其價格范圍也比較窄,如2015年各家電解液企業的銷售單價基本都在34萬元每噸,電解液售價的核心影響因素仍然是碳酸鋰和六氟磷酸鋰的價格。

  負極的產品型號眾多、差異化程度高,以東莞凱金為例,光人造石墨單一產品,就有高性價比、高容量和倍率型3個產品大類、十余個細分型號。

人造石墨產品類型及其性能

  負極的型號之所以很多,原因一方面是它的性能指標很多,包括容量、倍率性能、加工性能、高低溫性能、比表面積、循環壽命、膨脹和反彈、壓實密度和成本等等,不同應用場景對負極的需求不同,比如用于北方的動力電池需要好的低溫性能,而消費類電池就沒有這方面的需求;

  另一方面是負極需要與正極材料和電解液相匹配,才能實現鋰電池整體性能的提升,也就是其定制化的屬性比較強。

消費類電池和動力電池對負極的要求

  負極的價格分布也非常的寬。以星城石墨為例,它共擁有5個人造石墨型號,其中最低端的只有1.88萬元每噸,高端的接近6萬元每噸;低高端產品的價格相差了三到四倍。

人造石墨的價格及性能指標

  高端產品的盈利能力無疑遠高于中低端產品。以3家以人造石墨為主營業務的公司:上海杉杉、江西紫宸、凱金能源為例。江西紫宸的噸盈利(每噸1.52萬元)遠高于另外2(約每噸0.5萬元),主要原因就是紫宸的產品定位高端,均價高達6.5萬元每噸,而另外2家的產品均價只有35萬元每噸,產品偏中低端。

能源產品均價

  3.2 成本極度不透明,降價壓力或小于其他主材

  負極的成本非常的不透明,可以類比成一個黑匣子,這使得其下游即電池廠,難以有效的向其傳導降價壓力。

  我們仍將負極與其他幾大主材進行比較:正極材料和電解液的成本中,原材料占90%以上,通過化學反應方程式和各原料的配比,可以輕松并精確的計算出成本。中鋰能源 www.shimobang.cn —國內首家碳石墨電商平臺 隔膜的成本結構略復雜一些,以濕法隔膜為例,原材料占比只有35%左右,人工占15%,制造費用占50%(星源材質2016年上半年濕法隔膜的成本結構)。但就如上一節所述,不管是干法還是濕法隔膜,都是標準化程度非常高的產品,其成本實質上也是比較透明和一致的,不同企業之間只會由于設備造價、人工工資和收得率的不同有較小的差異。

正極、電解液、隔膜的成片結構

  負極的成本高度不透明,主要有以下幾方面的原因:

  1、 原材料的種類繁多,如針狀焦、石油焦、瀝青焦、冶金焦等,這些原材料的價格相差極大。在本輪漲價之前,針狀焦的單價達 4000-5000元,而石油焦只有1000余元。而且其中還有生焦和煅后焦的區分,有的負極廠家直接采購煅后焦,有的廠家則采購生焦后自己煅燒;

  2、 收得率的差異。高端產品的性能指標要求高,收得率就低;反之,中低端產品的收得率比較高;

  3、 石墨化環節的差異。高端產品對石墨化的要求比較高,可能需要加一些催化劑或者進行特殊的高溫石墨化,這些都會增加石墨化的成本。此外,委外加工而或自己掌控、電耗的高低,也會造成各家企業石墨化成本的差異。每噸負極的石墨化成本可以在12萬元之間不等;

  我們仍以3家以人造石墨為主的企業(杉杉、凱金、紫宸)為例。3家企業的噸成本分別為2.413.574.16萬元,紫宸的單噸成本最高、凱金能源的最低、上海杉杉居中。

單噸成本

  從成本上來看,凱金能源、上海杉杉、江西紫宸的噸原材料成本分別為0.641.261.23萬元;噸人工成本分別為0.060.140.06萬元;噸委外加工費分別為1.3502.65萬元;噸制造費用分別為0.362.170.21萬元。(上海杉杉是將委外加工費和制造費用合并統計)

成本結構

  3家企業的制造費用和人工成本是很接近的;主要的差異來自于石墨化(委外加工)和原材料:

  1、不同企業選用的原材料品味不同。2016 年紫宸的焦類采購單價是4100元每噸、而凱金只有1720元每噸。

  2、紫宸和凱金2016年的委外加工費用分別為2.65萬元和1.35萬元每噸,紫宸的較高一方面是它的產品更高端,加工難度大,另外除了石墨化外,紫宸將粉碎、造粒等工序也外協了。

圖標單噸成本結構

  3.3 擴產計劃激進,但受制于石墨化和原材料瓶頸,有效產能增加或有限

  2013年到2016年,我國負極材料總產量逐年增長,由2013年的3.57萬噸增加到 2016 年的11.50萬噸。

我國鋰電池負極材料總產量

  我們整理了主要的8家負極企業的現有產能及擴產情況,這8家負極企業現在的總產能約為24萬噸,是2016年負極材料總產量的2; 其擴產項目將在20172018年分步達產,到2018年底,8家負極企業的總產能可達到49萬噸,是2016年產量的4倍。

  考慮到:第一、負極企業的擴產計劃并未全部公開,因此擴產項目的統計是不完全的;第二、寶泰隆、科達潔能、易成新能等上市公司也在積極布局負極,實際的市場參與者遠不止8家。所以負極行業還將保持產能比較過剩的狀態。

我國主要8家負極企業的產能情況

  雖然名義上的產能是過剩的,但是負極企業的產能一般只包括預處理造粒篩分幾個工序,石墨化大多是采用外協加工的方式。真實有效的產能還需要考慮兩方面的因素:

  1、外協廠家的石墨化資源是否能夠匹配負極產能的擴張;

  2、原材料如針狀焦、瀝青的供應是否能夠跟上。從今年的情況來看,這兩個環節可能是存在瓶頸的,因此負極有效產能的增速可能有限,供需格局比表面上看起來的情況更好。

人造石墨和石墨電極的制備過程很類似

  人造石墨和石墨電極的制備過程基本一致,原料都是針狀焦、石油焦,也都需要進行石墨化。由于國家治理地條鋼的原因,電弧煉鋼爐及石墨電極的需求大增,致使針狀焦價格上漲數倍、石墨化環節的外委加工費用也有了20%左右幅度的上漲。至少在短期內,焦炭原料和石墨化資源成為制約負極材料產能釋放的一大瓶頸。

2017年石油焦價格走勢圖

  得益于產品差異化和不透明的成本結構,雖然負極行業的競爭一直很激烈、產品價格逐年下滑,但盈利能力一直很穩定,主要企業的毛利率水平一直維持在30%左右。

 天然石墨和人造石墨的價格

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