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1、电气设备电气设备 1 / 29 电气设备电气设备 2020 年 01 月 10 日 投资评级：投资评级：看好看好（首次首次） 行业走势图行业走势图 数据来源：贝格数据 锂电负极：壁垒高格局好环节，中国龙头全球领先锂电负极：壁垒高格局好环节，中国龙头全球领先 行业深度报告行业深度报告 刘强（分析师）刘强（分析师） 证书编号：S079052001001 本质：锂电池负极为能量的载体，是壁垒高、格局好的行业本质：锂电池负极为能量的载体，是壁垒高、格局好的行业 负极材料是锂离子嵌入嵌出的载体， 是锂离子电池四大主要组成部分之一， 其价 值量占电池价值量的 6-8%。由于这个领域有一定的技术含量、工艺壁

2、垒较高， 导致行业竞争格局较好，未来有可能形成全球寡头垄断的格局。 核心的逻辑：新能源汽车全球化带动行业增长加速，国内龙头优势明显核心的逻辑：新能源汽车全球化带动行业增长加速，国内龙头优势明显 1）行业长期空间巨大，中短期行业增长加速：电动汽车全球化加速，从而带动 整个锂离子电池产业链需求高增长。我们预计，负极产业在 2020 年将迎来加速 发展，增速有望达到 30%以上。 2）中国负极供应全球，龙头价值凸显。负极产业重心已经由日本转移到中国： 中国企业凭借产品性能优异及性价比高的优势， 全球负极材料销量占比已提升至 2018 年的 73.4%。我们预计中国龙头未来负极供应全球的占比有望超 8

3、0%。 从产品端看：负极材料产品差异化明显，人工石墨为主流从产品端看：负极材料产品差异化明显，人工石墨为主流 目前主流负极材料为人工石墨和天然石墨； 人工石墨由于循环性能较好 （循环次 数高于 1500 次） 、快充性能优异，广泛用于动力电池。我们预计，未来伴随动力 电池需求爆发， 人工石墨产量占比有望持续提高， 2022 年其占比有望达到 75%。 从客户端看：绑定优质客户，龙头份额有望持续提升从客户端看：绑定优质客户，龙头份额有望持续提升 LG 化学、宁德时代等龙头电池厂商跟随新能源车企全球化布局，优势明显。对 应着，一线负极材料企业客户结构优秀，具有先发优势，更加受益于未来下游需 求提升

4、。我们预计，一线负极材料企业份额将持续提升，CR5 占比有望提升至 80%。二线负极材料企业由于融资渠道以及客户结构差异，竞争格局出现分化。 从成本端看：降本提效，负极材料一体化是核心从成本端看：降本提效，负极材料一体化是核心 龙头负极材料企业通过自建、 收购、 参股的形式加速布局上游原材料以及石墨化 加工领域， 从而带来成本端的下降： 1） 针状焦预计有 30%-50%的价格下降空间： 2020 年国内煤系针状焦新增产能较 2019 年产能增长接近一倍，价格未来有望回 归合理水平。2）自建低成本石墨化产能最大也能降低约 40%的加工成本：其核 心原因主要是低电价地区的优势和新建产能工艺的先进

5、性。 受益受益的公司：璞泰来（江西紫宸） 、杉杉股份、中科电气（星城石墨） 、中国宝的公司：璞泰来（江西紫宸） 、杉杉股份、中科电气（星城石墨） 、中国宝 安（贝特瑞）安（贝特瑞） 1、璞泰来：格局好，产能、客户优质，在新一轮周期中有望获得更高份额。 2、杉杉股份：人工负极材料龙头，加速负极材料一体化建设。 3、中科电气（星城石墨） ：客户结构优化，成长潜力大。 4、中国宝安（贝特瑞） ：天然石墨龙头，企业客户优质，新型负极材料量产。 风险提示：风险提示：下游行业需求变化风险；行业竞争风险；政策相关风险；技术变化 风险；上游成本端的风险 。 -20% -11% -3% 6% 14% 23% 3

6、1% 40% --01 电气设备沪深300 相关研究报告相关研究报告 开 源 证 券 开 源 证 券 证 券 研 究 报 告 证 券 研 究 报 告 行 业 深 度 报 告 行 业 深 度 报 告 行 业 研 究 行 业 研 究 行业深度报告行业深度报告 2 / 29 目目 录录 1、 产品类型差异化明显，人造石墨为主流 . 4 1.1、 产品种类繁多，价格差异明显 . 5 1.2、 材料类型繁多，人工石墨为主流 . 7 1.2.1、 人工石墨性能优异，新型负极材料仍在摸索 . 7 1.2.2、 人工石墨工艺更有工艺壁垒 . 8 2、 下游需求扩

7、张，行业增长短期加速、长期空间大 . 9 2.1、 消费领域增长平稳，动力需求增长加速 . 9 2.2、 人工石墨占比逐年提高 . 12 3、 行业集中于中国，龙头优势明显 . 12 3.1、 产业聚焦中国，集中度仍在提高 . 12 3.2、 需求升级，聚焦全球龙头供应链 . 16 3.2.1、 进入门槛提升，客户粘度增强 . 16 3.2.2、 电动全球化，龙头企业受益 . 16 3.2.3、 龙头更具议价能力 . 17 4、 降低成本，加速布局全产业链 . 18 4.1、 原料端：龙头加速布局针状焦，成本压力趋缓. 18 4.2、 针状焦产能扩充，未来价格有望回归合理水平. 19 4.3、

8、 关键工序：石墨化工艺日渐成熟，超高温技术已成主流 . 23 4.4、 石墨化加工费居高不下，降本措施值得关注. 23 5、 受益公司 . 25 5.1、 璞泰来 . 25 5.2、 杉杉股份 . 25 5.3、 中科电气（湖南星城） . 25 5.4、 贝特瑞 . 26 6、 风险提示 . 26 图表目录图表目录 图 1： 锂离子电池工作原理 . 4 图 2： 2019 年负极材料占 NCM622 电芯成本 6.3% . 4 图 3： 2019 年负极材料占 NCM811 电芯成本 7.85% . 4 图 4： 2019 年负极材料占铁锂电芯成本 6.07% . 5 图 5： 锂离子电池负极

9、材料分类多 . 5 图 6： 天然石墨高、低端产品价差明显 . 7 图 7： 人造石墨高、低端产品价差明显 . 7 图 8： 球化处理、纯化、石墨化和碳化是天然石墨核心工艺 . 9 图 9： 人造石墨工艺程序更加繁多复杂 . 9 图 10： 国内消费类电池需求同比增速更高 . 10 图 11： 国外消费类电池需求增速未来保持稳定 . 10 图 12： 国内动力电池保持高增速 . 10 图 13： 海外动力市场增速较快 . 10 图 14： 5G 商用化，储能与通信电池市场需求潜力大 . 11 行业深度报告行业深度报告 3 / 29 图 15： 海外储能与通信市场潜力大 . 11 图 16： 全

10、球负极材料需求保持较高增速 . 12 图 17： 人工石墨负极材料占比持续提升 . 12 图 18： 负极材料未来发展聚焦中国 . 13 图 19： 2016 年中国全球销量占比高 . 13 图 20： 2018 年中国销量占比持续提高 . 13 图 21： 前三家公司市场份额占比 63.42% . 14 图 22： 2018 年二线负极材料出现分化 . 14 图 23： 贝特瑞在天然石墨领域一家独大 . 15 图 24： 杉杉股份和璞泰来出货量稳定 . 15 图 25： 国内人造石墨龙头企业份额占比提高 . 15 图 26： 认证步骤繁多 . 16 图 27： 认证时间长 . 16 图 28

11、： 龙头企业毛利率受影响较低 . 18 图 29： 原材料和加工费成本占比高 . 18 图 30： 2016 年焦类原料采购占比排在第二 . 19 图 31： 2017 年焦类原料采购占比大幅提高 . 19 图 32： 2018 年焦类原料采购占比持续提高 . 19 图 33： 针状焦下游主要应用于负极材料和电极石墨 . 20 图 34： 供给依赖进口 . 20 图 35： 油系菲利普 66 价格稳定（美元/吨） . 21 图 36： 日本产品性能更优 . 21 图 37： 国内产能占比大幅提升 . 22 图 38： 石墨化过程中碳原子排列方式变化 . 23 图 39： 2019 年石墨化加工

12、已经出现下降趋势 . 24 图 40： 高电价区域石墨化成本高 . 25 图 41： 低电价区域石墨化成本更有优势 . 25 表 1： 璞泰来产品种类众多 . 6 表 2： 人造石墨在倍率性能和循环寿命方面表现更加优异 . 7 表 3： 复合材料比容量高、膨胀系数高 . 8 表 4： 核心车企电气化战略 . 11 表 5： 日本企业业务覆盖面广 . 14 表 6： 龙头企业客户更加优质 . 16 表 7： 优质企业扩产积极 . 17 表 8： 2020 年新增产能大量投放，针状焦价格回归合理水平 . 22 表 9： 产品定位不同，石墨化加工费存差异 单位：万元/吨 . 24 表 10： 可比公

13、司盈利预测与估值 . 26 行业深度报告行业深度报告 4 / 29 1、 产品产品类型类型差异化明显差异化明显，人造石墨为主流，人造石墨为主流 负极是锂离子电池重要的材料，是嵌入嵌出的重要载体，至关重要负极是锂离子电池重要的材料，是嵌入嵌出的重要载体，至关重要。锂离子电池作 为一种充电电池， 主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。 在充放电过程中， Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子 生成， 生成的锂离子经过电解液运动到负极。 而作为负极的碳呈层状结构， 它有很多 微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越 高。同样当

14、对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正 极的锂离子越多，放电量越高。 图图1：锂离子电池工作原理锂离子电池工作原理 资料来源：电池中国网、开源证券研究所 负极材料成本占比变化不大，占电池负极材料成本占比变化不大，占电池成本成本的的 6-8%。负极材料、正极材料、电解液和 隔膜是锂离子电池四大主要原材料。随着锂离子电池技术提高，对负极材料的要求 也越来越高。负极材料对锂离子动力电池的能量密度，循环性能，充放电倍率，低温 放电性能具有较大的影响。通过拆分目前主流三元电池和铁锂电池成本，我们发现 负极材料价值量占电芯价值量的 6%-8%之间。 图图2：2019 年负极材料占

15、年负极材料占 NCM622 电芯成本电芯成本 6.3% 图图3：2019 年负极材料占年负极材料占 NCM811 电芯成本电芯成本 7.85% 数据来源：高工锂电、开源证券研究所 数据来源：高工锂电、开源证券研究所 行业深度报告行业深度报告 5 / 29 图图4：2019 年负极材料占年负极材料占铁锂铁锂电芯成本电芯成本 6.07% 数据来源：高工锂电、开源证券研究所 1.1、 产品种类繁多，价格差异明显产品种类繁多，价格差异明显 负极材料主要分为碳材料和非碳材料两类，目前以碳材料为主。其中市场应用程度 比较高的是碳材料中的石墨类负极材料，人造石墨和天然石墨占据较大份额。同时 各大负极龙头企业

16、也在积极布局未来新型负极材料，硅基负极材料是目前看来最有 可能在未来大规模应用的新型负极材料之一。 图图5：锂离子电池负极材料分类锂离子电池负极材料分类多多 资料来源：中国产业信息网、高工锂电、开源证券研究所 负极材料种类繁多，按照下游应用分类主要分为消费类、动力电池类以及储能类， 每一类产品又有不同型号的负极材料。以璞泰来产品为例，每个类型下面都至少有 5-6 个不同型号的产品满足不同客户需求。 行业深度报告行业深度报告 6 / 29 表表1：璞泰来产品璞泰来产品种类众多种类众多 产品类型产品类型 产品型号产品型号 特点特点 用途用途 复合石墨 8C 容量高、倍率性能优异 超高容量的圆柱电池（3C 特殊领域） 人造石墨 GT 克容量高、膨胀极小、长循环、 首次效率高 高容量的聚合物电池、圆柱电池等（3C 快充和 EV） G1 克容量高、膨胀极小、长循环、 首次效率高 高容量的聚合物电池、圆柱电池等（3C） FT-1 克容量高、加工性能优良、45C 及 60C 高温长循环性能卓越 高容量的聚合物电池、圆柱电池、动力电池（EV） F3-C 易石墨化、克容量高、加工性能 优异 高容量的动力电池（EV） G9 克容量高、膨胀极小、长循环、 首次效率高 高容量的聚合物电