2024年元力股份研究报告:国内木质活性炭龙头,硅碳+硬碳打造第二增长曲线

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2024/01/31
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1. 元力股份:国内木质活性炭龙头,技术与成本优势显著

1.1. 公司简介:国内木质活性炭龙头,“炭+硅”产业双轮布局

国内木质活性炭龙头,“炭+硅”产业双轮驱动。元力股份成立于 1999 年,前身为 南平元力活性炭有限公司,公司聚焦于活性炭领域,率先突破磷酸法工艺,从而进入快 速扩张阶段,于 2009 年变更为股份有限公司,并于 2011 年在深交所成功上市,上市后 通过并购整合,市占率不断提升至 30%+。2015 年公司通过新增控股子公司元禾化工(持 股 51%),与赢创工业的 EWS 达成全面战略合作,进入白炭黑产业链,供应水玻璃(硅 酸钠)产品。2021 年公司通过受让三元循环,获得 2.5 万吨硅胶产能,延伸硅酸钠形成 完整产业链条,并实现循环运行。2023 年公司设立元力新能源碳材料(南平)有限公司, 重点布局新能源业务,发力硬碳、硅碳、电容炭等领域。

1.2. 股权结构较为集中,管理团队化工背景深厚

公司股权结构相对集中,最新报告期显示实际控制人持股 22.26%。公司创始人是 卢元健,出身于化工世家,父亲卢世钤被誉为“中国炭黑之父”,建成国内首家炭黑生 产厂。第一大股东为王延安,与卢元健为夫妻关系,二者为公司实际控制人,合计持股 22.26%,一致行动人包括三安集团、林志强和胡育琛,股权结构相对集中稳定。2009 年 卢元健将生产木质素活性炭专利无偿转让给元力股份,并带领公司形成基于生产工艺改 进、新产品研发两类核心技术体系,使公司产品与同类产品相比具有技术领先、成本低、 品质高等特点。公司子公司数目众多,其中元力活性炭主要从事活性炭系列产品,三元 循环主要从事硅酸钠和硅胶系列产品,元力新能源主要从事硬碳、硅碳、电容炭等新能 源系列产品。

管理层产业背景深厚,股权激励绑定核心骨干。公司董事长为许文显,化工产业背 景深厚,2009 年任职董秘,2018 年任职董事长,被评为福建省第九届优秀企业家。副 总经理李立斌、姚世林产业背景深厚,团队结构较为稳定。2020 年公司发布首次股权激 励,覆盖 157 名董事、高级管理人员、核心管理人员及核心技术(业务)人员,2023 年 7 月公司推出《事业合伙人中长期持股计划》,从 2024 年开始,为期 10 年,每年一期, 持续提升公司内部凝聚力。

公司传统主业为活性炭+硅酸钠+硅胶,未来重点布局硬碳+硅碳+电容炭。公司主要 业务分为三大类:活性炭、硅酸钠(水玻璃)和硅胶,22 年营收分别占比 61%、27%和 10%。活性炭方面,公司为全球木质活性炭龙头,产品以粉状炭(木质)为主,22 年国 内市占率 30%左右,此外颗粒炭(竹基)等逐步放量,二者关键性能指标均优于市场水 平。硅酸钠方面,公司产品水玻璃(硅酸钠)为制备白炭黑(二氧化硅)的主要原料, 后者主要应用于轮胎等领域,元力股份是赢创工业(全球特种化工龙头)在国内唯一的 沉淀法二氧化硅领域合作伙伴,合资企业 EWS 是国内白炭黑行业少数取得绿色轮胎认 证的供应商之一。硅胶方面,公司以建设循环产业园为抓手,以低成本、高质量的硅胶 产品开拓市场,并高度串联活性炭、硅酸钠业务与三元循环硅胶业务的循环连接。新产 品方面,公司前瞻性布局钠离子电池中的硬碳、4C 快充电池中的硅碳和超级电容中的 电容炭等材料,未来有望持续贡献超额收益。

1.3. 营收呈现稳健增长,主业构建稳定基本盘,静待新业务开启放量

公司营收实现稳健增长,“炭+硅”铸造稳健基本盘,公司 2017-2022 年营收 CAGR 17%,若扣除 2019 年剥离的网络游戏业务,营收 CAGR 21%,其中活性炭 18%,硅酸 钠 22%。公司 2022 年营收 19.5 亿元,同增 21%,呈现稳健增长,公司 2023 年 Q1-3 营 收 14.8 亿元,同增 2%。业绩方面,公司 2017-2022 年归母净利润 CAGR 达 36%,其中 2022 年实现归母净利润 2.2 亿元,同增 48%,2023 年 Q1-3 归母净利润 1.8 亿元,同增 5.8%,主要系 Q1 下游消化疫情库存,Q2 后开启恢复,环比逐步改善。

毛利率稳定在 25%左右,剥离网络游戏业务后,销售净利率维持 10%+。毛利率方 面,公司 2018-2022 年主营业务毛利率分别为 26.0%/24.8%/24.5%/23.5%/24.2%,整体稳 定在 25%左右,2023 年 Q1-3 毛利率 22.0%。净利率方面,公司 2018-2022 年销售净利 率,6.2%/6.0%/13.5%/11.0%/13.1%,2019 年剥离网络游戏业务后,盈利能力显著改善, 整体稳定在 10%+,2023 年 Q1-3 销售净利率 14.0%,基本符合市场预期。

活性炭收入占比超 60%,毛利率稳定 30%水平。分产品方面:占比端,公司坚定 以活性炭为核心,在 2019 年剥离网络游戏业务后,活性炭收入占比稳定在 60%+,硅化 物收入占比约 40%,其中硅酸钠占比约 30%,硅胶占比约 10%;增速端,2017-2022 年 活性炭和硅酸钠的 CAGR 分别为 18%和 22%;盈利端,活性炭毛利率稳定在 30%左右, 其中硅酸钠毛利率 10%左右,硅胶毛利率 30%左右。公司核心产品具备稳定增速和盈利 水平,未来硬碳、硅碳和电容炭等产品预计打造超额收益,进一步提升公司盈利水平。

费用管控水平良好,研发投入较为稳定。公司销售费用率、财务费用率和管理费用 率自 2018-2022 年整体呈下行趋势,自 2019 年剥离网络游戏业务后均维持低位,2020- 2023 年 Q1-3 期间费用率分别为 13.5%/13.0%/11.2%/10.0%,费用管控水平良好。公司研 发投入稳中有增,研发人员数量达 209 人,注重碳材料领域产学研深度融合,形成了“元 力股份+科研机构+下游应用商”的协作机制,持续推动活性炭技术进步。

2. 活性炭:木质炭需求稳健增长,环保竹基炭加速放量

2.1. 木质炭需求稳健增长,竹基炭加速替代煤质炭

活性炭吸附能力优良,下游应用领域广泛。活性炭是一种吸附能力很强的功能性碳 材料,其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大,因此被作为优良的吸附剂, 具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质,以 达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、 气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等领域。近年来,随着经济的不断发展和人 们生活水平的逐步提高,人们对食品、药品、饮用水的安全性、纯净度等生存环境提出 更高要求,活性炭的市场需求不断扩大。

根据制造原料的区别,活性炭可以分为木质活性炭、煤质活性炭、其他原料活性炭。 木质活性炭是指由林产“三剩物”为主要原材料,具有低灰分、高纯度、吸附能力强等特 点,主要应用于食品饮料、医药、上水处理等领域。煤质活性炭是指以煤为原料制成的 活性炭,具有机械强度高、易造粒、易再生等特点,主要用于废气净化、污水处理等环 保领域。 根据外观形状的区别,活性炭可以分为粉状活性炭、颗粒活性炭和其他形状活性炭。 粉状活性炭是 90%以上通过 80 目标准筛或粒度小于 0.175mm 的活性炭。粉状炭在使用 时有吸附速度较快,吸附能力使用充分等优点,但需专有的分离方法,粉状炭的粒度逐 渐细化,有的场合已达到微米甚至纳米级,食品饮料领域需要粉状活性炭,目前以木质 活性炭为主。颗粒活性炭是粒度大于 0.175mm 的活性炭,颗粒活性炭包括不定型颗料活 性炭、圆柱形活性炭和球形活性炭,VOCs 和水处理等环保领域需要颗粒活性炭,目前 以煤质活性炭为主。

环保及双碳政策加持,竹基炭加速替代煤质炭。煤质炭产品容易成型,容易再生, 此前在气相及污水处理等环保领域,行业主要使用煤质炭,但煤质炭以不可再生的优质 煤炭为原料,生产过程存在高污染、高耗能、高排放的状况,无法与国家低碳、绿色、 循环经济的发展理念契合,因而,煤质炭受到政策限制和优质煤炭短缺的双重挤压。与 煤质炭相比,环保用竹基颗粒炭纯度更高、吸附力更强、强度和燃点更高,与此同时, 还呈现原料成本低、原料充足、经济效益和环境效益好的利好特点,具备替代现有的煤 质炭产品的强劲优势。

活性炭行业供需平衡,2023 年国内需求约 84 万吨,出口约 30 万吨,产量约 115 万 吨,其中木质炭、煤质炭占比 35%、65%。供需角度看,2023 年全球活性炭市场规模 预计近 200 万吨,需求最大的地区是亚太地区(占比 50-60%),2023 年国内活性炭需 求约 84 万吨,出口约 30 万吨,供给产量 115 万吨,其中木质炭产量 40 万吨(占比 35%),煤质炭产量 75 万吨(占比 65%)。随着工业增长带来环境污染问题日益突出, 各国对环境治理、环境保护的力度不断加强,环保领域的活性炭的需求稳步扩大,预计 2024、2025 年国内活性炭市场需求将达到 89、93 万吨,年均复合增速在 5%左右。

国内木质活性炭企业众多,但规模较大企业较少,龙头厂商份额 30%左右。中国是 全球最大的木质活性炭生产国,生产企业数量超万家,但规模较大的企业较少,如元力 股份、木林森、芝星炭业、鑫森炭业、浦士达等,2022 年产能分别约为 12 万吨、3.6 万 吨、3 万吨、1.2 万吨、1 万吨,其他主要为小型规模企业,产量大多在几百吨到上千吨, 整体生产技术水平和研发实力落后。随着国家对环境保护的日益重视,环保政策日趋严 格,活性炭行业一批不符合环保要求的中小型工厂被迫关停,行业集中度逐步增加。

2.2. 木质粉状炭市占率超 30%,竹基颗粒炭开启环保领域放量

木质粉状炭市占率超 30%,下游需求较为分散且稳定。元力股份是国内规模最大、 综合实力最强的木质活性炭生产企业,公司 2023 年木质活性炭出货预计为 12 万吨,其 中 11 万吨为粉状活性炭,其全球市占率超 30%,主要应用于食品饮料、医疗化工等领 域,我们预计全球市场规模约 30-40 万吨,需求分散且相对稳定。公司木质活性炭品种 齐全,具备技术、品牌、市场三大核心竞争力,率先采用磷酸法先进技术,产品质量 优质稳定,具备产线快速切换能力,满足客户多元化需求,已被梅花生物、可口可乐、 中粮、五粮液、石药、海天等知名客户长期采用。公司规模效应显著,地处闽北原料资 源充足,打造成本优势长存,2023 年粉状炭价格约 1.1 万元/吨(含税),公司毛利率维 持 30%,净利率维持 10-15%,远超同行盈利水平,公司后续通过并购等方式,市占率 有望稳中有升。

竹基炭替代煤基炭大势所驱,环保颗粒炭开启快速放量。与食品饮料、医疗化工等 领域的粉状炭相比,应用于气相及污水处理等环保领域的颗粒炭下游需求更大,全球市 场规模预计 100 万吨,目前主要由煤质炭主导。与煤质炭相比,竹基炭具备环境友好、 成本低、纯度高、吸附力强、强度高等特点,具备替代现有的煤质炭产品的强劲优势。 元力股份 2015 年开始进行技术研发攻关竹基活性炭,累计投入 3600 万元的研发费用, 已解决生产规模化和自动化等技术难题。公司 2022 年底颗粒炭具备产能 7500 吨,全年 出货预计 5000 吨,2023 年底扩至 1.75 万吨,全年出货预计 1 万吨,同比翻倍增长, 2024 年持续加速扩产,后续保持高速增长。2022 年颗粒炭价格约 1.5 万元/吨(含税), 盈利水平优于粉状炭,未来开启快速放量,优化公司盈利水平。

3. 硅酸钠+硅胶:下游客户持续拓展,贡献稳定现金流

3.1. 硅酸钠:下游客户持续拓展,贡献稳定现金流

白炭黑用作橡胶补强剂,主要应用于轮胎领域。白炭黑即纳米二氧化硅(Nano SiO2·nH2O),具有绝缘程度高、耐磨、耐压、耐高温等优势,广泛用作橡胶、塑料制 品的补强剂,起到提高机械性能和耐老化的作用。白炭黑按生产方法分为沉淀法和气相 法两种,前者原料为硅酸钠和硫酸,具备成本优势,占据总产能比重超 80%,其中接近 70%用作生产轮胎和其他橡胶制品领域,后者原料为氯化硅和氢气,价格较为昂贵,但 细粒度和分散性更好,主要由国外生产,用作制造硅橡胶等高端领域。我国 2012-2020 年沉淀法二氧化硅表观消费量年均复合增速10%,主要应用于轮胎领域(占比35-40%), 未来有望受益于绿色轮胎+存量替代的趋势,保持相对稳健增长。

硅酸钠客户持续拓展,每年贡献稳定现金流。元力股份与全球特种化工龙头赢创工 业深度合作,是后者国内唯一的沉淀法二氧化硅合作伙伴。公司通过旗下元禾水玻璃生 产硅酸钠(Na₂O·nSiO₂),供给合资企业 EWS(赢创股权 60%,元力股权 40%)生产白 炭黑,后者是国内白炭黑行业少数取得绿色轮胎认证的供应商之一,具备白炭黑产能 10 万吨,此外持续开拓国内其他客户。公司 2020-2022 年硅酸钠销量 18.1/26.7/28.7 万吨, 同比+36%/+48%/+8%,出货实现稳健增长。公司 2022 年底具备硅酸钠产能 30 万吨,正 在通过实施的募投项目及“年产 32 万吨固体水玻璃项目”等,持续稳步扩大产品生产能 力。盈利方面,硅酸钠毛利率维持 10%左右,每年贡献稳定现金流。

3.2. 硅胶:硅化物业务延伸扩拓,实现产业链绿色循环

无机硅胶具备高吸附能力,23 年国内需求预计 70 万吨。硅胶(mSiO2·nH2O)可 以分为有机硅胶、无机硅胶。前者属于合成橡胶中的特种橡胶,产品主要包含硅橡胶、 硅树脂和硅油,具备耐高低温、绝缘、表面张力低等特点,可用于航空、尖端技术的特 种材料,也用于建筑、纺织、汽车等各个领域的硅胶制品。后者属于高活性吸附材料, 主要成分是二氧化硅,可用于化工领域的气体吸附、催化剂载体,食品领域的啤酒酿造 稳定剂等。根据 19 年数据,我国硅胶产品以有机硅胶为主,占硅胶产品比重 83%,无 机硅胶占比 17%,占比相对较低。我们预计 23 年国内硅胶需求超 400 万吨,其中无机 硅胶需求 70 万吨,2023-2028 年复合增速超 5%。目前我国硅胶行业存在低水平同质化 竞争激烈、结构性低端产能过剩、行业整体技术水平还需进一步提高等问题,因此产业 资源将向具有成本、技术优势的地区和企业集中。

2021 年公司通过受让三元循环,将硅酸钠向下延伸至硅胶产品。三元循环现有无机 硅胶产能 2.6 万吨,同时进行硅胶、活性炭生产过程中产生的硫酸钠、磷酸钠的回收利 用。公司 2021-2022 年硅胶出货 2.4/2.7 万吨,毛利率 27%/31%。此外,公司通过延伸硅 胶完成产业链循环,三元热电利用蒸汽锅炉为产业园供应蒸汽、热风和热水,将工业余 热回收转化实现热能循环、梯级利用,实现活性炭、硅酸钠业务与三元循环硅胶业务的 循环连接。

4. 硅碳:CVD 法实现突破,多孔碳为工艺核心,需求空间广阔

4.1. 提升能量密度+倍率性能,硅碳材料发展大势所趋

掺硅可提升能量密度+倍率性能,硅基负极有望实现快速放量。锂电池负极材料目 前以石墨为主,具有高电导率和高稳定性等优势,但已接近理论比容量(372mAh/g)。 硅基负极理论比容量高(4200mAh/g),具备能量密度优势,但存在体积膨胀(380%)、 导电性差和 SEI 膜不稳定的问题,多与石墨掺杂应用。此外硅元素可以提升负极析锂电 位,降低锂析出效应,进而提升快充的安全性能。因此,硅基负极是解决电动车续航里 程焦虑的必然发展趋势,待工艺和成本突破成熟后,未来几年有望实现快速放量。

硅氧中期仍为主流,硅碳长期更具潜力。硅基负极主要分为硅碳负极和硅氧负极两 种路线,硅碳负极以纳米硅(Nano-Si)掺混石墨,具有比容量高和首效高的优势,但具 有体积膨胀较大、循环性能差的劣势,因此对工艺要求较高,需叠加小粒径和包覆技术, 成本相对较高,目前主要应用于消费电子和电动工具等领域,工艺突破后潜力更大。硅 氧负极以氧化亚硅(SiOx)掺杂石墨,粒径小均匀度高,循环和倍率性能更佳,但首效 低无法单独使用,需要通过预锂/预镁化等处理,技术相对成熟,成本相对较低,率先应 用于动力电池领域,综合性能更加均衡。预计硅基负极中期将以技术成熟的硅氧负极为 主,长期高克容量硅碳负极空间更大。

硅碳制备方法有球磨法和 CVD 法两种,后者为目前重点发展方向。硅基材料中, 目前已经有三代路线得到产业化应用,第一代是研磨法纳米硅碳路线,第二代是硅氧路 线(一代硅氧和预锂化硅氧),第三代是 CVD 气相沉积硅碳路线。22 年底,美国公司 Group 14 采用低成本生产的多孔碳作为骨架,通过气相沉积将纳米硅储存在骨架中,大 幅减缓硅的膨胀问题,大幅提升了硅碳材料的性能和量产进度,为目前电池厂重点发展 方向。

机械球磨法成本低廉,适合大批量生产,但产品循环性能较差。机械球磨法是通过 高能球磨机(砂磨机)将硅和石墨粉末混合均匀,并在球磨过程中施加高强度的机械力, 使硅和石墨发生反应生成硅碳材料。该方法成本低廉,操作简单,适合大批量生产,但 是容易发生颗粒团聚,此外硅和石墨结合力较弱,两者膨胀不同步(硅 300%,石墨 10%), 会导致循环过程中结构坍塌,因此循环性能表现较差,表现为硅+石墨同步衰减。

CVD 气相沉积法实现突破,多孔碳为制造工艺核心,产品综合性能显著提升。美 国公司 Sila 率先推出可商业化的化学气相沉积法,通过硅烷、碳氢气体共同沉积形成致 密的硅碳结构,获得大众的认可,也收获了包括奔驰、三星、宁德时代、TDK 的投资, 但随着产业化的进行,乙烯和硅难以形成一致性高的纳米级别包覆,工艺难度比公司预 期的高,发展陷入瓶颈。22 年底,美国公司 Group 14 采用新型的化学气相沉积法,核 心是通过低成本生产的多孔碳骨架来储硅,并通过多孔碳内部的空隙来缓冲硅嵌锂过程 中的体积膨胀,循环、内阻、首效、克容量等性能显著提升。此外,CVD 气相沉积硅所 需生产流程短,使用设备少,理论成本低,被认为是硅基负极材料生产的最终解决方案。

多孔碳制备壁垒较高,核心为造孔技术和成本控制。多孔碳材料具备比表面积高、 微观形貌可控、孔洞结构丰富、导电性良好、稳定性高等优点,高比表面积使多孔碳能 结合更多锂离子,为锂离子电池提供高容量。多维复杂的孔洞结构为锂离子提供了有效 快速的扩散通道,具备良好的电化学性能。多孔碳按照孔径,可以分为微孔碳(<2nm), 中孔碳(2-50nm),大孔碳(>50nm)。生产 1 吨硅碳负极,需要约 0.45 吨的多孔碳 (碳硅比例 55:45),因此低成本、可控制的多孔碳合成工艺,成为未来硅碳负极性能 和放量的关键点。此外,硅烷气是 CVD 法的硅源,每生产 1 吨硅碳负极,需要使用 0.6 吨以上的硅烷气,但硅烷气是有毒气体,并且容易发生爆炸。硅烷气在生产和运输中, 对于环境和安全的要求极高。因此对于负极企业,保证硅烷气的供给,乃至获取其生产 资格,保证生产运输和加工时的环保与安全,是产业化的另外一个关键。

硅基负极产业化加快,未来三年需求增速超 60%。根据高工锂电,2022 年国内硅 基负极出货 1.6 万吨,2023 年出货预计 2.7 万吨,未来 3 年内复合增长率超 60%,2025 年国内出货超 6 万吨。随着快充车型的推出,4680 大圆柱、半固态电池的放量,硅基负 极产业化进度加快,国内电池厂、负极制造企业纷纷布局气相沉积硅碳技术,产品预 计 25-26 年规模化放量。

4.2. 深度绑定头部电池厂,载硅多孔碳大有所为

聚焦载硅多孔碳材料,消费动力领域大有所为。公司聚焦硅碳产品中的多孔碳,其 作为载硅材料,载硅比例近 50%,前驱体采用椰子壳材料,目前已实现吨级出货,主要 应用于消费和高端动力领域。公司多孔碳产品一致性好,质量客户认可度高,深度绑定 头部电池厂,目前已完成 500 吨产线建设,24 年预计实现百吨级出货,25 年实现千吨 级出货,26 年实现万吨级出货。多孔碳技术壁垒较高,产品单位价格较高,应用确定性 高,公司可享受超额利润,盈利水平预计优于主业。

5. 硬碳:技术成本持续突破,静待钠电开启规模放量

5.1. 硬碳技术成本持续突破,看好钠电聚阴离子路线突围

聚阴离子兼具成本和循环优势、看好钠电新势力实现突围。21 年中,碳酸锂价格飙 升,锂电池成本大幅提升,给产业链带来压力,钠电池凭借成本优势快速发展。22 年底, 碳酸锂价格开始大幅回落,锂电池成本进而快速下降,而钠电池工艺规模均不成熟,相 比铁锂并无成本优势,因此量产进程放缓,23 年全年装机量不到 1GWh,进度不及市场 预期。但从产业链角度看,钠资源提炼简单价格低廉,国内资源供给充足,供应链更加 安全。从电池性能角度看,钠电池具备安全性、倍率性能、低温性能等优势,未来有望 成为锂电池的有效补充。23 年看,硫酸铁钠等聚阴离子体系技术突破较快,其兼具循环 和成本优势,打破“锂价下行”+“储能循环”两大钠电困境,后续有望开启规模量产。

24 年或迎来经济性拐点,25 年对标铁锂储能性能,26 年进入大规模放量阶段。从 经济性角度看,我们测算锂价若回归 8 万元/吨,铁锂电芯成本约 0.35 元/Wh,层状氧化 物经济性承压,但聚阴离子路线仍具备成本优势,如硫酸铁钠等体系量产后成本预计 0.30-0.35 元/Wh,循环寿命可达 6000-8000 次,成为储能未来有效补充。若量产节奏顺 利,我们预计 24 年聚阴离子体系或迎来经济性拐点,成本有望与铁锂电池持平,25 年 循环性能有望达 6000-8000 次,满足大型储能产品循环次数要求,开启小规模放量 (10GWh+),26 年进入大规模放量阶段(50GWh+)。而层状氧化物凭借差异化性能, 24 年有望在中低端电动车领域开启放量(10GWh+)。

钠电池负极主流采用硬碳材料,24-26 年需求预计 1/3/10 万吨。由于钠离子半径大 于锂离子,无法在石墨层间嵌入/脱嵌,因此其负极使用无序度大的无定型碳,可分为硬 碳和软碳两类。硬碳的优势主要在于储钠容量较高,但前驱体一般为生物质或其衍生物, 炭化后产碳率偏低,经济性略差。软碳的优势在于成本较低,前驱体为石油化工原料, 其成本低于硬碳,并且其缺陷更少,软碳的层级结构更加有序,层间距更短,因此储钠 量较低。但由于软碳的克容量低于硬碳,行业内钠电池负极主要使用硬碳。根据我们测 算,24-26 年国内硬碳需求 1/3/10 万吨,25-26 年对应增速达 300%+/250%+,未来市场 空间广阔。

硬碳使用生物质前驱体,工艺核心在于炭化和纯化,与活性炭具有技术相通性。硬 碳采用生物质前驱体,如毛竹、椰壳、淀粉、核桃壳等,产品指标严苛,构效关系复杂, 具备一定技术壁垒。硬碳的工艺核心在于炭化和纯化,活性炭的工艺核心在于炭化和活 化,因此两者具备技术相通性。此外硬碳的容量取决于空心率、孔径一致性,其依赖于 前驱体本身性质,因此需要严格的原料管控,产业化关键是找到来源广泛、成本低廉的 前驱体。目前原料供应问题已基本解决,基本款硬碳价格已由 22 年的 10 万/吨+降至 23 年的 3-4 万/吨,降本速度远超市场预期。国外厂商有可乐丽,国内厂商有佰思格、元力 股份、圣泉集团、贝特瑞、鑫森炭业等,产品指标已普遍达到克容量 300mAh/g,首效 90%+。

5.2. 活性炭和硬碳具备技术相通性,绑定头部大客户静待规模放量

活性炭与硬碳具备技术相通性,绑定头部大客户深度合作。活性炭与硬碳在炭化工 艺具备相通性,核心技术在于造孔技术,但硬碳对杂质控制要求更高,后端需增加纯化 等精处理工艺。元力股份 2021 年开始布局硬碳,选用毛竹作为前驱体(同为颗粒活性 炭原料),解决原材料储量与成本问题(周边年产量 1600 万吨+),结合主业活性炭的 炭化造孔经验,成功量产高性价比硬碳产品,基础款产品 310mAh/g,首效近 90%,具 备快速规模量产能力。此外与头部钠电厂商深度合作,共同开发 360mAh/g 以上的高端 硬碳,量产能力和技术水平均处于行业领先水平。 硬碳产能规划 5 万吨,毛利率预计优于主业。公司硬碳产品目前处于送样和小批量 供应阶段,公告总规划 5 万吨硬碳,24 年具备产能 1500 吨(中试线),产能建设周期 仅需 7 个月,可根据市场需求快速扩产。我们预计公司 24 年硬碳出货超 1000 吨,25 年 出货超 5000 吨。硬碳壁垒高于主业活性炭,产品毛利率预计更优,待钠电行业规模放 量后,公司凭借技术、成本、客户优势,预计成为国内硬碳一线厂商。

6. 电容炭:超级电容器核心材料,领航国产替代化生产

超级电容器具备高能量+功率密度,未来需求有望实现高速增长。超级电容器又称 电化学电容器,是一种介于电池和电容之间的新型储能装置。超级电容器在充放电时不 发生化学反应,是通过静电场建立的物理过程,电极和电解液几乎不会老化。与电池相 比,超级电容器的功率密度大,使用寿命长。与普通电容器相比,超级电容器的能量密 度高。未来随着其核心技术的突破与产业链国产化程度的提高,超级电容器将逐渐在高 铁、电动车辆、混合动力车辆、有轨电车、智能分布式电网、航空航天、电动工 具等领域得到更为广泛的应用。

提前布局超级电容炭,领航国产替代化生产。超级电容活性炭是一种新型高吸附 活性炭,具有超大的比表面积和优异的化学性能,作为电极材料用于生产超级电 容器,可以显著改善电容器功率特性,此前主要依赖于国外进口,价格较为高昂。 公司 2013 年开始布局超级电容炭,选用精选焦类为原料,经过炭化活化等一系列工 艺指标,制备出稳定、一致的产品,成为全球碱活化法生产超级电容炭的少数企业。公 司 2015 年超级电容炭产线投产,2022 年实现产能 400 吨/年,未来预计扩大产能至 1000 吨/年,领航国产替代化生产。


(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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