2024年信德新材研究报告:负极包覆材料龙头,一体化布局扩大竞争优势

  • 来源:上海证券
  • 发布时间:2024/01/10
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信德新材研究报告:负极包覆材料龙头,一体化布局扩大竞争优势。公司是负极包覆材料行业龙头公司,2020年公司市场占有率约在27%-39%。公司现有负极包覆材料产能4万吨/年,另有1.5万吨/年产能在建;2023年6月收购成都昱泰80%股权,成为其控股股东,2023年第三季度,昱泰经过技术改造后拥有负极包覆材料产能3万吨/年,公司合计产能达到7万吨/年(包括成都昱泰)。行业小而美,进入壁垒较高。负极包覆材料是锂电池负极的必需原材料,通过在负极表面包覆沥青,从而显著提升负极材料的首充可逆容量、循环稳定性及电池倍率性能,其添加量大约占锂电池负极材料的5%-15%,2022年负极包覆材料市场规模约20亿...

1 负极包覆材料领先企业,规模扩张进行时

1.1 负极包覆龙头持续奋进,下游需求刚性有保障

化工厂改制而成,二十余年发展沉淀。公司前身信德化工厂 成立于 2000 年,经过两次改制,于 2020 年 6 月更名为辽宁信德 新材料科技股份有限公司,并于 2023 年 9 月更名为辽宁信德新材 料科技(集团)股份有限公司。目前,公司拥有奥晟隆、大连信 德新材料、大连信德碳材料和信德(大连)新材料贸易有限公司 等 4 家全资子公司,并于 2023 年收购成都昱泰 80%股权,扩大公 司负极包覆材料业务规模,有望进一步提升市场占有率。

公司股权集中,尹洪涛和尹士宇父子为公司实际控制人。截 至 2023Q3,尹洪涛、尹士宇父子分别持有信德新材 27.92%和 24.13%的股权。同时,主要核心技术人员通过员工持股平台信德 企管间接持有公司6.64%股份,以此作为股权激励措施,增强核心 人员的稳定性和积极性。

公司为负极包覆材料龙头企业。公司生产的负极包覆材料是 一种具备特殊性能的沥青材料,一方面可以作为包覆剂和粘结剂 用于锂电池负极材料的生产加工,改善负极材料的产品性能;另 一方面可通过专有工艺制成碳纤维可纺沥青,经过纺丝、碳化等 生产工艺处理后,得到沥青基碳纤维产品。公司是锂电池负极包 覆材料的行业领先企业,根据公司招股说明书中的测算数据, 2020 年市场占有率在 27%-39%之间。截止 2023 年 6 月 30 日, 公司拥有负极包覆材料产能 4 万吨/年,另有 1.5 万吨/年产能在建。 另外,控股子公司成都昱泰在第三季度完成技术改造,现拥有负 极包覆材料产能 3 万吨/年。

负极包覆材料是锂电池负极材料生产中普遍使用的一种重要 原材料。负极包覆材料的加入可以提升负极材料的首充可逆容量、 循环稳定性以及电池倍率性能,其质量大约占锂电池负极材料的 5%-15%。除了应用于锂电池负极包覆以外,公司生产的负极包覆 材料中少量的专有工艺产品也可经过纺制生产出沥青基碳纤维。 此外,公司生产过程中会产生副产品橡胶增塑剂,其作为增塑材 料在橡胶行业应用广泛,也可用于调和重油。公司将工艺路线向 上延伸,以乙烯焦油作为原料,制备直接原材料古马隆树脂的过 程中会得到副产品裂解萘馏分,其可用于提取工业萘以及作为碳 黑原料使用。

1.2 主营业务逐步扩张,盈利能力尚存提升空间

历年营收和净利润呈上升趋势。2021 年起,受新能源行业蓬 勃发展的推动,下游锂电负极材料市场保持较快增长的态势,公 司营收和净利润上涨幅度较大。2022 年,公司实现营业收入 9.04 亿元,同比增长 83.7%,归母净利润 1.49 亿元,同比增长 8.2%。 2023 年上半年,受下游需求阶段性减弱,以及消化高成本库存等 因素影响,公司业绩出现回落,第三季度市场需求逐渐恢复。 2023年前三季度,公司实现营业收入7.02亿元,同比上升0.9%, 归母净利润 0.52 亿元,同比下降 57.0%。

负极包覆材料是公司的主要业务,副产品包括橡胶增塑剂和 裂解萘馏分。2021 年 6 月起,公司与供应商盘锦富添由直接采购 模式变更为委托加工模式,加工过程中得到的副产品裂解萘馏分 由公司对外销售,因此产生这部分收入。2023 年上半年,负极包 覆材料、橡胶增塑剂、裂解萘馏分分别占公司营收的 45.5%、29.3% 和 24.7%。负极包覆材料和橡胶增塑剂贡献了绝大部分的毛利。

受原材料价格波动影响,2022 年以来毛利率出现下降。公司 的负极包覆材料和橡胶增塑剂产品毛利率较高。2021 年,受毛利 率较低的裂解萘馏分产品拖后等影响,公司毛利率降至 40.58%。 2022 年毛利率降低则与原材料价格上涨有关。直接材料在公司成 本中的占比较高,2019-2021 年,公司负极包覆材料业务成本中直 接材料占比均超过 70%。随着 2022 年以来整体石油价格大幅上涨, 公司核心原材料乙烯焦油和古马隆树脂的价格均呈现上涨趋势, 其中乙烯焦油平均采购单价由 2021年的 3206元/吨上涨至 2022年 的 4642 元/吨,涨幅达 38%,从而使主营业务毛利率下降。

2 负极包覆材料:乘新能源东风需求稳定增长, 行业小而美

2.1 负极包覆能显著提升锂离子电池性能

SEI 膜会影响锂电池的首次充放电效率、循环性能和倍率性能。 液态锂离子电池首次充放电时,电解液在电极固液界面会发生反 应,形成覆盖电极材料表面的钝化层。该钝化层具有固体电解质、 电子绝缘体的特性,但又是锂离子的优良导体。锂离子可以通过 该钝化层自由嵌入和脱出,因此该钝化层称为固体电解质界面, 简称 SEI 膜。SEI 膜的生长会导致不可逆的容量损失,在正常使用 条件下,是造成电池活性锂损失的主要因素之一,降低了电极材 料的充放电效率和循环性能。 广泛使用的石墨负极放大SEI膜弊端。目前,我国锂电池负极 仍以石墨电极为主,根据 GGII 数据,2022 年,我国负极材料中石 墨电极占比达到 99%。但石墨负极存在缺点:由于石墨对电解液 的相容性不好,充放电过程中常发生大体积溶剂分子与锂离子共 嵌入石墨层,造成石墨层膨胀剥落,从而降低电池容量和寿命。 石墨表面的不均匀性,在电池首次充放电过程中难以形成均匀、 致密的 SEI 膜,并使首次充放电效率低、循环性能差。

碳包覆能够有效改善锂电池性能。表面包覆的主要作用是覆 盖天然石墨表面的活性位点,减少不可逆副反应的发生,减小天 然石墨比表面积,抑制 SEI 膜的生成,使石墨颗粒与电解液隔离开,防止溶剂共插入导致容量下降,对石墨的体积膨胀起制约和缓冲 作用,增加循环的稳定性。无定形碳材料的层间距比石墨大,用 于包覆石墨负极可改善锂离子在其中的扩散性能,这相当于在石 墨外表面形成一层锂离子的缓冲层,从而提高石墨材料的大电流 充放电性能。另一方面,无定形碳与溶剂接触,阻止因溶剂分子 的共嵌入导致的石墨层剥离,扩大了电解液体系的选择范围并提 高了电极材料的循环稳定性。

沥青包覆有效改善了负极材料的首次充放电效率,并提高了 石墨负极的循环性能和倍率性能。如根据邓凌峰等人《包覆天然 石墨作锂离子电池负极材料的研究》,天然石墨经沥青包覆改性后, 首次充放电效率可从 72%提升至 90%以上,不可逆容量损失从 125.2 mAh/g 减少到 32.5 mAh/g;比容量从 290.8 mAh/g 提高到 365.3 mAh/g;100 次循环后的容量保持率从 55.4%提高到 93.9%; 有效改善了大电流充放电能力。 快充需求下,包覆材料渗透率有望持续提升。随着锂电池被 广泛应用于电动汽车,快充能力成为了石墨负极最重要的性能指 标之一。但石墨在高倍率充放电下的容量、稳定性和安全性无法 满足动力电池的需求。石墨的表面包覆能够通过以下三方面提升 石墨的快充性能:(1)提高石墨的首次库伦效率;(2)防止溶剂 分子共嵌入引起的石墨剥离;(3)抑制石墨电极表面的镀锂,提 高其安全性能。我们认为这对锂电池的商业化发展而言至关重要。 软化点更高的包覆材料效果更好。负极包覆材料主要参数包 括软化点、结焦值等。通常而言,沥青软化点越高,其分子聚合 程度越高,构成沥青的轻质组分含量越少,炭化过程中分子分解 缩聚反应越平缓,气体逸出更少,残炭率相对越高,包覆效果越 佳,负极材料倍率性能越佳。按照软化点不同,可以将包覆材料 分为四类:低温、中温、中高温、高温产品,其产品附加值依次 提升。

硅基负极是未来发展趋势之一,也需用到包覆材料。硅基负 极的比容量最高可达 4200 mAh/g,是天然石墨的 10 倍以上,是 目前比容量最高的负极材料。此外,硅基材料还具有较低的嵌锂 电势(<0.5 V vs Li+ /Li)和极高的储量(硅在地壳中的储量仅次于 氧),因此硅基材料被视为理想的下一代负极材料。特斯拉于 2020 年率先推出 4680 大圆柱电池,并于 2022 年上半年开始装车,国 内 4680 大圆柱电池有望在 2023 年年末实现量产。对于硅基负极 材料,其膨胀性较高限制了以往的大规模普及,而 4680 圆柱电池 因其结构优势,对体积膨胀的容忍度更高,可以有效帮助硅碳负 极的普及。与石墨材料一样,硅材料也可以通过沥青进行包覆, 在硅材料表面形成炭涂层,稳定 SEI膜并缓冲体积膨胀,以增强循 环性能,从而有效地改善电极材料的稳定性,有望推进其规模化 应用。 石油基可纺沥青是主要的包覆沥青生产路线。负极包覆沥青 技术路线主要包括石油基可纺沥青和煤基可纺沥青两种技术路线。 在相同软化点下,采用石油基可纺沥青技术路线生产出的产品虽 然结焦值略低、灰份含量略高,但喹啉不溶物含量远低于煤基可 纺沥青产品。喹啉不溶物杂质进入负极后,会增大负极膨胀系数, 降低负极产品循环性能和使用寿命,因此石油基路线产品安全性 更好,质量更佳。国内产能以石油基可纺沥青路线为主。

2.2 负极包覆行业竞争格局优,公司作为龙头优势尽显

全球能源转型背景下,锂电池出货量高速增长。2021 年以来, 全球锂电池出货量增速显著提升。根据EVTank,2022年,全球锂 离子电池总体出货量达到 957.7 GWh,同比增长 70.3%。其中, 汽车动力电池出货量 684.2 GWh,同比增长 84.4%,占比 71.4%; 储能电池增速明显,出货量 159.3 GWh,同比增长 140.3%。 EVTank 预计,到 2030 年,全球锂离子电池出货量将达 6080GWh, 2022-2030 年 CAGR 为 22.8%。

负极材料生产较为集中,头部企业显优势。根据 EVTank, 2022 年全球负极材料出货量达到 155.6 万吨,其中中国负极材料 出货量达到143.3万吨,占比高达92%。根据华经产业研究院,我 国负极材料行业集中度较高,CR3 超过 50%。负极材料行业技术 壁垒较高,在低端产能过剩背景下,头部厂商有望凭借产品品质 优势和规模优势抢占先机,行业集中度有望进一步提升。按 10% 添加量、1.4 万元/吨的单价粗略估算,我们估计 2022 年负极包覆 材料市场规模约为 20 亿元。

公司稳居负极包覆材料龙头地位,现有产能达到7万吨。负极 包覆材料是负极材料上游的细分行业,行业市场参与主体较少, 主要包括信德新材、新疆中碳科技、德国吕特格、大连明强、辽 宁奥亿达、辽宁润兴等公司,其中信德新材产能占优。根据招股 说明书,2020年公司在负极包覆材料行业市占率在27-39%之间。 2023 年第三季度完成技术改造后,公司大连基地拥有 4 万吨产能, 成都基地拥有 3 万吨产能,总产能达到 7 万吨。

负极材料厂商向包覆材料延伸意愿弱。负极材料成本中原材 料成本占 30%,其中包覆材料占比约10%,即占总成本的3%,占 比较小,负极厂商向上游延伸对成本降低不明显,且负极材料厂 商多位于石墨产业园区,而负极包覆材料生产为化工反应过程, 负极厂商投产包覆材料存在行政审批障碍,因此主流负极厂商延 伸产业链至包覆材料的意愿较弱。

公司手握稳定客户资源。负极材料集中度高,公司的客户涵 盖了负极材料的主要龙头企业,包括江西紫宸(璞泰来全资子公 司)、杉杉股份、贝特瑞、凯金能源,并在其中两家的供应量超过 50%。由于负极材料技术标准要求严格,因此产品认证周期较长, 公司凭借高品质的产品打入下游供应链,将在短时间内形成较高 的认证壁垒,保证公司在一定周期内保持较高的市场份额。

2.3 副产品橡胶增塑剂:所属行业规模逐渐扩大

橡胶增塑剂属于橡胶助剂,是改善橡胶性能的重要原料。橡 胶助剂可以在多种方面改善橡胶制品的性能,如提升橡胶制品使 用寿命、改善橡胶加工性能等,是橡胶工业必不可少的原料。公 司副产品橡胶增塑剂属于橡胶助剂中的加工型助剂,在橡胶中加 入增塑剂后,可以使得橡胶分子间的作用力降低,从而降低橡胶 的玻璃化温度,令橡胶具有可塑性和流动性,便于压延、压出等 成型操作,同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能,如降低硬 度和定伸应力、赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等, 是橡胶工业中较常见的原料之一。此外,橡胶增塑剂也可用于调 和重油。 汽车需求推动橡胶助剂行业快速发展。根据中国橡胶工业协 会数据,橡胶助剂中约 90%的应用与汽车相关,其中,约 70%的 橡胶助剂产量直接用于轮胎生产。我国汽车保有量基数大,并且 持续增长,从 2015 年的 1.72 亿辆增至 2022 年的 3.19 亿辆, CAGR 为 9.2%,我们认为轮胎的更新需求有望为橡胶助剂带来持 续增长;我国汽车产量总体趋于稳定,2018 年以来产量在 2500- 2800 万辆之间震荡,配套市场对轮胎的需求较为稳定。因此,我 们认为汽车领域对轮胎的需求将保持稳定增长,从而推动橡胶助 剂行业的发展。

我国橡胶助剂行业发展迅速。2011-2020 年,我国橡胶助剂产 量从 75.73 万吨提升至 123.90 万吨,CAGR 为 5.6%。截至 2020 年末,中国橡胶助剂产量全球占比已接近 75%,稳居全球第一, 行业国际竞争力显著提高。

3 一体化布局降本增效,盈利中枢盼提升

3.1 技术优势保障核心竞争力

核心技术筑牢立业之本。公司在锂电池负极包覆材料领域积 累了丰富经验,具备负极包覆材料全产线设计、施工、运行的一 体化建设和运营能力,整体研发及技术创新能力在行业内处于领 先地位。截至 2023 年上半年,公司及子公司拥有具有自主知识产 权的专利技术成果 100 项(其中发明专利 6 项)。公司负极包覆材 料软化点覆盖 110-280oC,在生产工艺上,公司专利技术采用经历 一次蒸馏/一次聚合/空气氧化/二次蒸馏/二次聚合多重步骤的空气 氧化-热缩聚复合工艺对乙烯焦油沥青进行改性处理,制得的沥青 产品具有结焦值较高,喹啉不溶物含量较低,软化点较高,可纺 性优异的特点,作为负极包覆材料性能优异。与采用石油基可纺 沥青技术路线的同行业公司相比,在相同软化点下,公司可生产 产品的结焦值上限普遍较高,喹啉不溶物及灰分含量较低,且可 以覆盖较宽的结焦值范围,产品体系更丰富。

研发投入持续加码,前瞻性布局新应用场景。公司研发费用 在 2018-2022 年间呈增长趋势,2022 年研发费用 0.43 亿元,同比 增长85.7%。针对未来发展前景较好的硅基负极材料,公司进行前 瞻性布局,开发了 AS-G 锂电池硅碳负极颗粒表面束缚材料,使硅 碳负极在充放电过程中的体积膨胀得到有效控制,提高了硅材料 的循环性能和电导率,保障未来公司在负极包覆材料领域具备较 强竞争力。

3.2 产品结构升级,原材料成本占比高

产品结构略微向高温、中温产品倾斜。公司产品按软化点可 分为低温、中温、中高温和高温负极包覆材料,产品性能依次提 升,售价也存在差异,高温与低温产品差价约为 4000 元/吨。公司 不同规格的产品结构基本保持稳定,略微向高温产品倾斜,2019- 2021 年,公司高温负极包覆材料销量占比从 37%提升至 45%,低 温负极包覆材料销量占比从 15%降至 4%。

原材料成本占比高,且与原油挂钩。公司负极包覆材料成本 中以直接材料成本为主,占比超 70%。橡胶增塑剂和裂解萘馏分 均为副产品,随主产品负极包覆材料而稳定产出,其生产成本也 都以直接材料成本为主。公司负极包覆材料属于石油基可纺沥青 技术路线,主要原材料为古马隆树脂和乙烯焦油,其成本与原油 价格较为相关。

3.3 延伸产业链至乙烯焦油,南北基地齐发力

大连基地:原材料从古马隆树脂延伸至上游乙烯焦油。公司 原有的 2.5 万吨负极包覆材料产能来自大连奥晟隆的“年产 20000 吨锂电池负极包覆材料项目”,原材料主要为古马隆树脂和道路沥 青。2021 年,公司与古马隆树脂供应商盘锦富添由原有的直接采 购模式变更为委托加工模式,即由公司自行采购并向盘锦富添提 供加工所需的原料乙烯焦油,盘锦富添收取委托加工费,产成品古马隆树脂用于公司生产负极包覆材料。此委托加工模式为募投 项目投产前的过渡模式,促成了公司与乙烯焦油供应商的合作, 为募投项目的开展打下了坚实的基础。募投项目“年产 3 万吨碳材 料产业化升级建设项目”将原料端向上游延伸至乙烯焦油,具有 一体化产能优势。乙烯焦油比古马隆树脂更为大宗,延伸产业链 能够增强公司对上游原料的掌控力;此外,也能够提升公司负极 包覆材料产品的均一性和产品得率,降低成本。该项目一期年产 1.5 万吨项目已于 2022 年 11 月顺利投产。

一体化生产路线助力降本增效。在一体化工艺路线中,乙烯 焦油不再先生成中间产物古马隆树脂,而是经调配、分离、聚合 等工序后,直接通过管道输送进入负极包覆材料生产车间。从采 购流程看,该工艺路线减少了供应商采购乙烯焦油用于生产古马 隆树脂的一段运输费用,以及古马隆树脂包装费用、入库、出库 人工及检测费用;从生产流程看,一体化路线相当于将两段生产 工艺合为一段,大幅减少生产人员数量,省去了乙烯焦油到古马 隆树脂所需的冷却造粒过程,以及古马隆树脂到最终产品所需的 原料熔融过程,大幅降低能耗。此外,向上游延伸原料至乙烯焦 油,使公司能够从原料端控制产品技术参数,降低杂质含量,提 高产品质量。我们对一体化工艺路线下负极包覆材料的单吨生产 成本进行估算,主要假设包括:(1)由于简化工艺流程,单吨直 接人工下降 70%;(2)单吨能耗费用降低 50%,单吨其他制造费 用降低 20%;(3)一体化路线下节省了古马隆树脂的运费,单吨 产品运费下降 50%。根据我们的测算,按 2021 年价格水平,与委 托加工模式相比,一体化模式下,单吨负极包覆材料生产成本下 降 1045 元,降幅达 14%。 成都基地:生产成本优势明显。公司于 2023 年 6 月收购成都 昱泰 80%股权,成为其控股股东。成都昱泰产能已在 2023Q3 完 成技改,现有 3 万吨/年负极包覆材料产能。公司以收购成都昱泰为契机,打造辐射西南区域的生产基地,将有效提升对云贵川区 域集中的下游客户的响应速度和服务质量,提升市场占有率。

与募投项目相同,昱泰也采用以乙烯焦油作为原料的一体化 生产路线,并具备额外的优势:(1)原材料资源锁定:成都昱泰 是西南地区唯一取得中国石油四川石化有限责任公司乙烯焦油供 应资格的企业,公司通过此次收购锁定 10 万吨以上上游优质原材 料资源;(2)原材料采购成本大幅下降;四川石化通过管道直接 向成都昱泰运送乙烯焦油等原材料,可以大幅降低原材料运输成 本和采购价格波动风险,乙烯焦油综合采购成本较公司原有厂区 每吨降低约 300 元,强化公司供应链保障体系;(3)能耗成本降 低:四川地区天然气资源丰富,单价较低,单位能耗成本比原有 产区下降;(4)区位优势:成都昱泰地处云贵川核心地区,辐射 负极扩产集中区域,具有极强的区位优势,有效提升对云贵川区 域集中的下游客户的响应速度和服务质量,同时也降低了销售运 输成本。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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