2025年圣泉集团研究报告:AI领航PPO树脂蓄势待发,硅碳负极放量多孔碳前景可期

  • 来源:山西证券
  • 发布时间:2025/08/13
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圣泉集团研究报告:AI领航PPO树脂蓄势待发,硅碳负极放量多孔碳前景可期.pdf

圣泉集团研究报告:AI领航PPO树脂蓄势待发,硅碳负极放量多孔碳前景可期。全球合成树脂龙头,电子化学品、生物质、新能源板块成长可期。公司成立于1979年,立足生物质化工,向下游树脂行业拓展布局。历经40余年,产业已涵盖酚醛树脂及复合材料、铸造材料、电子化学品、生物质化工、新能源五大领域,市场覆盖全国并远销欧美等50多个国家。2024年公司实现营收100.20亿元,同比增长9.87%,实现归母净利8.68亿元,同比增长9.94%。酚醛树脂&铸造材料产业相对成熟,“产业布局+产能规模+先进技术”三重优势铸就核心竞争力。酚醛树脂:国内需求承压,2024年表观消费量15...

1. 合成树脂行业领军者,布局电子及新能源领域多点开花

1.1 糖糠起步向合成树脂延伸,各板块业务协同发力

立足生物质化工,向下游树脂行业拓展布局,成为合成树脂优势供应商。公司前身刁镇糖糠厂成立于 1979 年。此后,公司立足于生物质,向下游合成树脂拓展,1988 年打通“玉米芯—糠醛—糠醇—呋喃树脂”产业链,1992 年进入酚醛树脂产业链,2003 年成为全球最大的呋喃树脂生产基地之一。生物质领域,历经 40 年积淀,2019 年公司“圣泉法”生物质精炼一体化技术研发成功,大庆项目落地建设。2021 年,圣泉集团成功于上交所上市,同时23万吨酚醛树脂项目建成投产,公司酚醛树脂规模跃居全球首位。2023 年,全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化项目在大庆市全面投产。目前,公司酚醛树脂、呋喃树脂产销量已位于国内首位,围绕核心产品,打造出包括生物质化工原料、合成树脂、复合材料在内的较为完整的产业链,可充分利用协同优势进行技术研发和市场拓展。

公司产业涵盖酚醛树脂及复合材料、铸造材料、电子化学品、生物质化工、新能源五大领域,市场覆盖全国并远销欧美、东南亚等 50 多个国家: 酚醛树脂及复合材料:主导产业。核心产品酚醛树脂产能65 万吨/年,拥有10大系列800多个品种,产能规模和技术水平位居世界前列。系列产品广泛应用于航空航天、电子材料、耐火材料、摩擦材料等多领域。 铸造材料:优势支柱产业。核心产品呋喃树脂年产能超 15 万吨,产销规模位居全球第一;过滤器产品打破国外垄断,产销量位居亚洲前列;其余冷芯盒树脂、覆膜砂酚醛树脂等铸造材料产品多达百种,构建了完整铸造材料产品体系。产品广泛应用于汽车、飞机、风电、通用机械等产品铸件和高档精密出口铸件生产。 电子化学品:核心增量产业。公司自 2005 年开始进入电子化学品领域,已实现电子级酚醛树脂、特种环氧树脂的国产化替代,市场份额逐年增加,还能生产特种电子树脂(聚苯醚PPE/PPO/MPPO)、碳氢树脂、马来酰亚胺树脂等功能型高分子材料,产品可广泛应用于5G/6G通讯、汽车电子、消费电子等领域。 生物质化工:差异化产业。公司自 1979 年建厂就开始涉足生物质产业,研发出绿色环保、高效节能的“圣泉法”生物质精炼一体化技术,实现了秸秆三大组分高质化利用,可以生产出上百种产品。2023 年,全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化项目(一期),在黑龙江大庆市全面投产,每年可加工秸秆 50 万吨,可生产生物质树脂炭、糠醛、纸浆等系列绿色生物基产品。 新能源:高潜力产业。在硅碳用多孔碳方面,球形多孔碳技术行业领先,产品性能优异,可用于半固态、凝聚态、固态电池负极材料,目前已建成多孔碳产能1300 吨,另有万吨级产线积极规划中。在硬碳负极材料方面,产品主要应用于动力电池、储能电池、3C消费类电池等场景,目前已建成万吨级硬碳类负极材料产线。

股权结构清晰、产业布局完善,实控人全额认购定增股份彰显发展信心。公司上市以来,实控人始终为唐一林、唐地源父子。2024 年 4 月 3 日,公司向特定对象发行股票6225万股,发行价格 14.06 元/股,唐地源全额认购本次发行全部股份,充分彰显了实控人对公司未来持续稳定发展的信心和对公司价值的认可。本次发行完成后,公司股权结构进一步集中,截至2024,公司实控人唐一林、唐地源合计持股 25.36%。此外,江成真、孟庆文作为公司董事,分别持股 1.34%、0.86%。公司下设多家子公司,涵盖树脂及复材、铸造材料、生物质化工、新能源等领域,子公司权责分明,各司其职。

1.2 营业收入稳建增长,盈利能力维持稳定

业绩稳健增长,2024 年营业收入突破百亿。2021 年,受新冠肺炎疫情发展态势和各国疫情防控政策影响,公司卫生防护用品收入、毛利大幅降低,全年实现营收88.25 亿元,同比增长 6.08%,对应归母净利 6.88 亿元,同比降低 21.62%。2022 年,公司稳中求进,实现营收95.98亿元,同比增长 8.76%,归母净利 7.03 亿元,同比增长 2.30%。2023 年,铸造材料单价降低,公司业绩略有下滑,全年营业收入 91.20 亿元,同比下降 4.98%,但盈利水平不降反升,实现归母净利 7.89 亿元,同比增长 12.23%。2024 年,随着高频高速树脂等高附加值产品逐步放量,带动公司业绩回暖,实现营收 100.20 亿元,同比增长 9.87%,实现归母净利8.68 亿元,同比增长 9.94%。

整体盈利能力稳定,2021-2024 年净利率均维持在 8%左右。2021 年以来,公司毛利率水平稳定,始终维持在 20%-25%之间,净利率也维持在 7%-9%之间,盈利能力整体波动幅度较小。费用端看,公司重视产品研发,2024 年研发费用 5.44 亿元,同比增长25.80%,研发费用率首次突破 5%;2019-2024 年,三大费用率由 13.22%降至 7.73%,呈现稳步下降趋势。

2. 酚醛树脂&铸造材料:核心业绩支柱,产能规模领先

酚醛树脂及铸造用树脂是两大业绩支柱,营收、利润贡献超45%。根据产品分类划分,2023 年,公司酚醛树脂/铸造用树脂分别实现营收 35.23/15.99 亿元,同比变化1.02%/-22.20%,对应毛利 6.97/3.61 亿元,同比变化 1.90%/-11.81%。2024 年,公司调整产品口径,按合成树脂大类进行数据披露,全年实现营收 53.43 亿元,同比增长 4.33%,对应毛利11.04 亿元,同比增长 4.31%。从产品结构占比看,2024 年公司合成树脂类产品营收、毛利占比分别达到53.32%,46.66%,是公司核心业务、立足之本,为公司贡献主要业绩。

2.1 酚醛树脂:市场集中度稳步提高,夯实技术实现高端发展

酚醛树脂性能优异,应用广泛。酚醛树脂是由苯酚等酚类化合物与甲醛等醛类化合物经缩聚制得的合成树脂,具有优秀的粘附性、耐热性、抗烧蚀性等,加之价格低、合成方便,在工业上得到广泛应用。早期其主要用于批量生产价格低廉的模塑料、木材加工等。随着酚醛树脂技术改良,机械强度和耐热阻燃性能不断提升,逐渐被应用于制造摩擦材料、耐火材料等行业。

酚醛树脂需求承压,2024 年表观消费量 160.18 万吨,宏观复苏驱动下有望触底反弹。2024年,受建筑业持续低迷等因素影响,酚醛树脂下游需求转弱,表观消费量由163.85万吨下滑至 155.00 万吨。分领域看,2024 年酚醛树脂在酚醛模塑料、木材加工和层压板、研磨和摩擦材料三大下游占比最高,分别占消费总量 22.4%、20.3%和 20.1%。虽酚醛树脂目前需求承压,但其作为汽车、轨道交通、建筑节能、冶金等产业不可或缺的材料,随着宏观经济环境的逐步改善,其需求量在相关应用领域内仍有望保持增长势头。

酚醛树脂生产厂商众多,内卷压力下市场逐步向头部企业集中。国内从事酚醛树脂生产、加工的企业数量较多,多数企业产能不足 5 万吨,技术水平较低、环保投入不足。而当前酚醛树脂行业产能严重过剩,2024 年国内酚醛树脂产能 242.04 万吨,而产量仅为160.18万吨,行业开工率 66%,国内市场内卷较为严重,小规模企业随时面临着被淘汰的风险。公司酚醛树脂产能 65 万吨,但 24 年销量却高达 52.86 万吨,作为行业龙头开工率远高于同行平均水准。随着国内环保要求的加强和行业市场竞争的加剧,头部企业有望在激烈的市场竞争中在脱颖而出,或将促进未来酚醛树脂行业市场集中度进一步提高。

进出口价差明显,高端酚醛树脂进口依赖仍存。根据海关总署数据,2022-2024年,国内进出口数量均有所上升,由 8.52/10.54 万吨提升至 9.15/14.32 万吨,期间CAGR为3.61%/16.55%。但从进出口价格看,2019-2024 年,进口产品均价多保持在 3000-4500 美元/吨,而出口产品均价则大部分情况下低于 2000 美元/吨,进出口价格差异明显,目前国内产品多为中低端产品,高端产品仍存在供应缺口,国内头部企业仍有替代空间。

酚醛树脂价格位于底部,产能出清后盈利能力有望回升。2022 年后,在疫情及建筑业、基础工业发展放缓影响下,需求端承压,行业竞争进一步加剧;原材料苯酚密集投产,价格回落,对酚醛树脂难以形成有力支撑。酚醛树脂价格持续下滑,由1.4 万元/吨降至1.1万元/吨,原材料价差由近 7800 元/吨降低至 6000 元/吨附近。考虑到酚醛树脂盈利能力已处于低位,单吨毛利多维持在 500 元/吨以下,落后产能面临持续亏损,我们预计酚醛树脂目前位于价格底部,未来下行空间相对有限。随着落后产能逐步淘汰,产能向龙头集中,酚醛树脂竞争市场格局有望实现优化,预计酚醛树脂价格有望小幅提升,酚醛树脂行业盈利能力或将实现改善。

重视技术积累及产品创新,产能规模和技术水平位居世界前列。公司拥有10大系列800多品种的酚醛树脂,产能高达 65 万吨/年,是国家制造业单项冠军示范企业(酚醛树脂)。公司持续开发酚醛树脂的新应用,积极布局生物质重组材料、光伏材料、新能源汽车等快速发展领域;围绕绿色能源进行前瞻布局,开发了系列绿色低碳酚醛树脂。自主创新研发出电解铝阳极用导电型酚醛树脂,能替代煤沥青,改良了碳素阳极的生产工艺,并有效促进电解铝产业链的节能减碳;研发出了锂电池负极包覆用酚醛树脂,有效的提高包覆后负极材料的倍率性能;研发出了钠电池硬碳负极用酚醛树脂,杂质含量低,性能稳定,寿命更长。酚醛树脂营收规模、盈利能力位居行业前列。依托规模优势及产业链优势,公司营收规模及盈利能力表现出色。虽然酚醛树脂近年来行业竞争加剧导致公司营收、毛利率略有下滑,但在行业内对比,2023 年公司酚醛树脂领域实现营收 35.23 亿,对应毛利率19.79%,营收规模、盈利能力均处于行业前列。随着公司技术升级,高附加值产品品类不断扩增,带动市场份额与竞争力提升,公司盈利水平有望进一步提高。

2.2 呋喃树脂:主流铸造用树脂,产销规模世界第一

呋喃树脂性能优异,是应用最广泛的铸造用树脂。铸造造型材料是铸造工艺环节中不可缺少的基础工艺材料之一,具体可以分为铸造用原砂、铸造用粘结剂、铸造涂料、固化剂、过滤器、冒口及其他辅助材料。铸造用树脂属于铸造用粘结剂,其质量的高低直接影响铸件精度、光洁度、废品率及性能稳定性。呋喃树脂具有固化速度快、效率高、常温强度高、高温性能好等特点,是目前应用最为广泛的三大铸造用树脂之一,可应用于风电、核电、汽车等行业大中型复杂铸件的生产。

风电景气带动国内铸件总产量稳中有进,预计 2024 呋喃树脂需求将达到48.8万吨。2023年中国铸件总产量 5190 万吨,预计 2024 年将达到 5516 万吨,同比增长6.28%,连续15年居世界第一。在下游各行业中,汽车工业是铸件最大需求用户,2023 年汽车铸件产量为1520万吨,占比 29.3%,同比增长 3.05%。发电设备及电力领域方面,受益于风电行业景气带动,2023年铸件需求增长至 250 吨,涨幅高达 16.28%。2024 年风电维持增长趋势,全年新增风电容量79.34GW,同比增长 4.5%。根据 CWEA 预测,2025 年国内风电新增装机约为105GW-115GW,此后每年新增装机都将超过 1 亿千瓦,中国风电将正式进入“1 亿千瓦时代”,预计将进一步带动铸件需求增长。考虑到铸造材料的消耗量与铸件产量的吨位数呈现明显的正相关关系,随着国内铸件需求的稳步提升,呋喃树脂作为核心铸造用树脂,需求有望实现稳步增长,预计2024 年将达到 48.8 万吨。

铸造树脂产销量稳步增长,规模化优势显著,盈利能力优于行业。从供给格局看,国内铸造用树脂市场竞争比较充分,市场集中度较低,存在大量中小型企业。而圣泉属于铸造用树脂生产企业第一梯队,是国内最大呋喃树脂供货商,呋喃树脂产能超15 万吨。2018-2024年公司铸造用树脂产销量稳步增长,铸造用呋喃树脂产销规模已位居世界第一。同时,公司产业链布局完善,拥有原材料规模化生产能力,早在 1988 年就打通了“玉米芯-糠醛-糠醇-呋喃树脂”产业链,一体化及规模化优势显著,盈利能力优异,2018-2022 年铸造用树脂毛利率优于同行。

3. 电子化学品:AI 爆发驱动电子树脂发展,PPO贡献业绩新增量

3.1 PPO 性能优异,是高频高速树脂理想选择

电子树脂是覆铜板核心原材料,占覆铜板成本 26.1%。电子树脂是能满足电子行业对纯度、性能及稳定性要求的合成树脂,其主要用途包括制作覆铜板、半导体封装材料、印制电路板油墨等。覆铜板主要由铜箔、树脂、玻纤布三大原材料组成,其中电子树脂成本占比26.10%,凭借其独特性能,能有效满足不同覆铜板所需要的阻燃性、耐热性、耐湿热性、尺寸稳定性和介电特性等性能。

随着 5G+/6G、人工智能领域快速推进,PCB 行业对覆铜板介电性要求不断提高,驱动覆铜板向高频高速方向逐步演进。根据应用场景的差异,高频高速覆铜板又可以细分为高速板和高频板两个应用方向,为了降低信号传输损耗和延迟,更好的进行信号传播,两者都需要更低的介电常数 Dk 和介质损失因子 Df。其中高速板更侧重 Df,对传输损耗和信号完整性要求更高,主要应用在服务器、存储器等高速传输设备;高频板更侧重Dk 的准确性和稳定性,对传输时延和特性阻抗要求严格,主要应用在天线、雷达、滤波器等。

PPO 综合性能优异,有望成为未来主流高频高速树脂。由于环氧树脂自身的分子构型及固化后含较多极性基团,易对覆铜板的介电性能和信号损耗产生不利影响,因此,基于环氧树脂的覆铜板材料逐渐难以满足高频高速应用需求。而官能化聚苯醚树脂(PPO/PPE)、碳氢树脂(PCH)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)等凭借优异的 Dk/Df 性能脱颖而出。目前覆铜板行业中分级标杆产品 MEGTRON 系列最新产品已至 M8 及 M8S,传输损耗性能相比于M7明显提高,更适用于作为高性能芯片的覆铜板硬件材料。M8 系列的覆铜板Df 基本都小于0.002,主流基体树脂已向 PPO/PPE、PCH 甚至 PTFE 树脂逐渐转变。预计随着高频高速覆铜板的快速发展,未来 PPO/PPE、PCH 等主流高频高速电子树脂的渗透率及市场规模有望逐步提高。

3.2 PCIe5.0 加速推进、AI 服务器放量升级,拉升PPO树脂需求

PCIe5.0/6.0 加速推进,服务器迭代更新,覆铜板要求升级。PCIe 由英特尔在2001年提出,是一种高速串行计算机扩展总线标准。PCIe5.0 作为新一代高速接口标准,其带宽大幅提升至32GT/s,相较于 PCIe4.0 翻了一番,高效的数据传输能力使得PCIe5.0 表现出色。目前Eaglestream 等 PCIe5.0 服务器已进入量产阶段,PCIe5.0 正在加速渗透,行业相关生态正在由PCIe4.0向 PCIe5.0 迁移。同时早在 2022 年 1 月,PCI-SIG 组织就发布了PCIe6.0 标准,带宽达到64GT/s,后续 PCIe6.0 产品预研已经开始。随着 PCIe 标准向 5.0 演进,服务器正式进入超低损耗阶段,只有使用 PPO 等高频高速树脂才能满足覆铜板低 Dk\Df 需求。考虑到PCB 产品生命周期一般为 3-5 年,加之 PCIe5.0 相较 4.0 服务器层数增加进一步拉升电子树脂需求,因此我们预计未来 3 年 PPO 需求量有望显著提高。

算力需求拉动 AI 服务器放量,有效提升 PPO 树脂需求。随着主流大模型参数从千亿级跃升至万亿级规模,算力需求爆发式增长,EFLOPS 算力级别、万卡级别高性能集群成为大模型标配,带动服务器等算力供给设备加速放量。根据 Market.US 预测数据,2024 年全球AI服务器市场 382.41 亿美元,预计到 2028 年将增长至 955.99 亿美元,期间复合增长率25.74%。而相比与传统服务器,AI 服务器中除了搭载 1-2 颗 CPU 之外,还需搭载4-8 颗GPU,将新增GPU 载板、UBB 板(GPU 模组的基板,用于支持多 GPU 连接)、OAM加速卡等。此外,相比于传统服务器,AI 服务器在信号传输速率、数据传输损耗、布线密度等方面要求提升,需要 PCB 拥有更高层数(OAM 加速卡、UBB 板等均可达 20-30 层)并采用高频高速覆铜板方案,预计将带动上游 PPO 树脂需求进一步增长。

随着 PCIe 5.0 加速推进以及 AI 服务器带来 GPU 增量提升,我们预计2024-2027年全球服务器电子级 PPO 需求量将分别达 2313/3613/4756/6121 吨,期间复合增长率可达38.32%GPU 对 PPO 需求方面,以 DGX H100 服务器为例,对应8 个OAM加速卡加一张UBB板。OAM 参考尺寸为 104.86*267.70mm,UBB 参考尺寸为 424.2*533.4mm。根据联茂电子数据,OAM、UBB 为 20-30 层,取中间值 25 层,假设层间厚度0.1mm,60%电子树脂为PPO,我们测算出 OAM、UBB 对 PPO 需求量为 43g、349g,因此我们得出单个GPU对应PPO需求量为 87g。此外,考虑到 AI 服务器迭代升级,AI 服务器 GPU 需求数量逐步增加,我们假设2023-2027 年间,AI 服务器平均搭载 GPU 数量分别为 4、5、6、6.5、7。CPU 对 PPO 需求方面,以 DGX H100 服务器为例,考虑到其机箱尺寸为482.3mm*897.1mm,因此我们预计服务器 CPU 面积为 0.35 平方米,根据联茂电子数据,考虑到AI 服务器CPU多为 14-24 层,Eagle Stream 服务器多为 16-20 层,因此我们假设CPU 平均为18 层,层间厚度0.1mm,60%电子树脂为 PPO,我们可测算的出 CPU 对 PPO 需求量为382g。全球服务器出货量方面,根据 Trendforce 数据,2023-2024 全球AI 服务器出货量分别为118 万台和 172 万台,2025 年预计将达到 221 万台,同比增长28%,我们假设26-27年增速不变,预计 26-27 年出货量分别为 282 万台、361 万台。普通服务器方面,根据Trendforce数据,2023-2024 全球 1338 万台、1365 万台,假设后续增速 5%,25-27 年出货量分别为1434万台、1505 万台、1581 万台。同时考虑到 PCIe 5.0 加速推进,假设2023-2027 年,M6+覆铜板渗透率渗透率分别为 15%、30%、45%、55%、65%。

电子级 PPO 技术壁垒高,圣泉集团实现批量供货。从供给方面看,当前电子级PPO树脂产能十分有限,国外仅沙比克、三菱瓦斯、旭化成三家公司实现量产。其中,沙比克产能2000-3000 吨,是目前全球主流 PPO 供货商;三菱瓦斯、旭化成产能均为100 吨,处于少量供货阶段。国内圣泉能实现 PPO 批量供货,目前产能 1300 吨;其余国内厂商如东材、宏昌、健馨等也有 PPO 产品布局。

深耕电子化学品 20 年,产品矩阵丰富。2005 年,公司开始进入电子化学品领域,历经20年,公司已完成 50 余种高端电子材料的研发及应用,相继攻克覆铜板(CCL)、环氧塑封料、油墨、半导体芯片封装等多个关键技术产品,实现电子级酚醛树脂、电子级环氧树脂、高频高速特种电子树脂、双马来酰亚胺树脂、光刻胶树脂等高端电子化学品国产化落地。公司电子化学品已广泛应用于人工智能、5G/6G 通讯、汽车电子、消费电子等领域,满足了电子行业对材料在信号传输高频化、信息处理高速化的需求,已成为国内主要的覆铜板用电子树脂供应商。PPO 下游认证周期 2 年以上,依托先发优势圣泉有望占据核心市场。PPO认证过程复杂,需要获得下游 CCL、PCB 和终端服务器厂商的三重认证,认证周期需两年以上,供应商资质难以获取。而圣泉集团在 2019 年之前就开始着手官能化聚苯醚的项目研发,并逐步经历小试、中试等进程,2023 年已获国内外终端客户和产业链认证,目前已同生益科技、南亚新材、日立化成等国内外知名 CCL 生产商达成紧密合作。同时由于 PPO 认证过程复杂,我们认为下游CCL 生产商出于供货稳定、产品一致性等因素考虑,不会轻易更换产品供货商,因此未来圣泉有望凭借先发优势,与下游 CCL 生产商维持紧密得的合作关系,进而在市场竞争中占据优势地位。

前瞻布局碳氢树脂,加速高端技术迭代;扩大电子树脂布局,满足自主供应需求。公司不仅着眼于发展 M6、M7 水平的高频高速树脂,同时还逐步推进M8、M9 材料的开发推广。引进国内外知名专家,成立攻关团队,前瞻布局碳氢树脂,已建成一条100 吨超级碳氢树脂产线,加快产品的迭代升级。同时,为进一步解决我国高端电子化学品依赖进口的问题,根据公司 2024 年报,公司拟启动 2000 吨/年 PPO/OPE 树脂项目、1000 吨/年碳氢树脂项目、1000吨/年双马树脂项目、1000 吨/年 PEI 树脂项目扩产工作,满足电子树脂国产化自主供应需求,未来有望进一步提振公司业绩。

4. 新能源:硅碳负极放量在即,多孔碳大规模应用时期将至

硅基负极比容量是石墨负极 10 倍以上,锂电高比能趋势下有望成为未来主流负极材料。负极材料是锂电池的关键材料之一,对锂电池的首次效率、循环性能、能量密度、充放电倍率以及低温放电性能等具有较大的影响,占锂电池成本的 10%-15%。负极材料可分为碳系和非碳系两大类。碳系负极材料具体可分为石墨、硬碳等负极材料;非碳系负极材料包括硅基材料、钛基材料等。目前负极材料主要以石墨负极为主,发展相对成熟,但在能量密度方面已接近其发展极限。在新能源汽车续航和补能焦虑背景下,发展高容量电池和快充电池的负极材料已成为锂电池未来发展的必然趋势,传统石墨负极材料已无法满足下一代高比能锂电池的需求。硅基负极材料的理论比容量可达 4200mAh/g,是石墨负极材料的10 倍以上,在能量密度方面具备显著优势,是市场公认的下一代负极材料主流方向。

硅碳复合克服纯硅负极膨胀难题,CVD 硅碳技术先进或将主导未来。由于纯硅负极膨胀率过大、导电性差,其商业化应用进展缓慢,尚无法单独使用,需与其他材料混合使用共同充当电池负极材料,目前可产业化技术主要分为两类,分别是硅氧负极和硅碳负极。从性能看,硅氧负极循环和倍率性能较好,但首次效率和能量密度上限偏低,技术相对成熟但性能受限。虽然可使用预镁化和预锂化解决部分首效问题,但会大幅提高材料成本,压缩企业利润空间。硅碳负极则属于性能突破的新锐力量,最新一代技术 CVD 硅碳负极克服了传统机械球磨法循环性能差的问题,在比容量、首效、循环次数、倍率等多维度性能表现优异,是当前最具发展潜力的硅基负极材料,待技术进一步成熟以及降低成本后有望大批量应用。

多孔碳是 CVD 硅碳负极核心材料,树脂法、生物质法两大路线并行发展。多孔碳是CVD硅碳材料的骨架多孔碳,占材料成本 50%以上,能起到缓冲硅的体积膨胀、抑制SEI 膜的重复生长(提高首效和循环性能)等作用,其性能直接决定了材料的最终表现。目前多孔碳共有生物质和树脂两大主流生产路线,两者各有优劣。树脂法在孔隙设计、纯度和机械强度上具备优势,但成本居高不下维持在 25-30 万元/吨;生物质法环保且成本较低,但仍需突破孔隙结构调控和杂质去除的瓶颈。预计未来树脂碳、生物碳或将并行发展。树脂碳性能优异将在手机、固态电池等高端市场占据主导地位,同时通过降本不断扩大应用范围;生物碳将发挥成本优势,在低端市场占据一席之地,同时通过技术创新提升产品性能,向中高端市场渗透。

硅基负极下游应用逐步拓展,2025 年有望成为 CAD 硅碳负极放量元年。自2019年小米率先将硅基负极材料应用在智能手机上起,硅基负极材料在智能手机领域快速普及,目前华为、vivo、OPPO、荣耀等主流手机厂商均已发布了使用硅基负极电池的手机,且应用范围逐步扩大从旗舰型手机下探到中低端手机,此外随着智能手机内置 AI 大模型功能的普及,对电池续航业提出更高要求,有望进一步带动硅基负极出货增长。动力电池领域硅基负极同样被广泛使用,宁德时代麒麟电池、凝聚态电池,特斯拉 4680 大圆柱电池,力神电池高比能大圆柱电池,均采用了硅基负极材料,同时随着新能源汽车市场快速发展,基于对锂电池的高能量密度、快充性能需求,预计锂电池负极材料将向硅基负极快速渗透。 动力电池硅碳负极渗透率快速提高,我们预计 2030 年多孔碳需求量将达4.85万吨,市场空间超 70 亿。据我们测算,2030 年搭载硅碳负极的动力锂电池及消费类锂电池出货量将分别达到 923GWh/97GWh,假设 2030 年硅碳掺杂比例达到 14%,每GWh 电池硅碳负极单耗680吨,我们可得出 2030 年硅碳负极需求量约为 9.71 万吨,考虑到单吨硅碳负极多孔碳需求约为0.5 吨,我们认为 2030 年全球多孔碳需求将达到 4.85 万吨,按单吨价格15 万元计算,整体市场空间约为 72.82 亿,预计 2024-2030 复合增长率为 77.36%。

多孔碳仍处于发展初期,国内生产技术仍待加强。目前国内产能较大的厂商有圣泉集团、元力股份等。其中,圣泉集团同时布局生物质、树脂基多孔碳,新建1000 吨多孔碳产线已在2025 年 2 月投产,另有万吨级产线积极规划中。此外道氏技术、金博股份等企业也在对多孔碳行业进行了布局。但相比于全球多孔炭的龙头供应商可乐丽,国内生产技术水平仍需进一步增强,产品的批次一致性有待提高。

公司产品性能优异,客户资源丰富。公司具备先进的树脂制备工艺和独有的生物质精炼技术,成功开发出酚醛树脂基和生物质多孔碳。其中,酚醛树脂基多孔碳技术领先,孔结构均一、抗膨胀和耐压性能优异,能够更好地实现硅烷沉积均匀性和一致性,实现电池的长循环;生物质多孔碳以圣泉生物质精炼过程中的重组树脂为原料,解决了生物质多孔碳原料不稳定、均一性差、性能无法迭代的弊端,性能和成本较椰壳类多孔碳优势显著。目前,华为、荣耀等国内头部手机品牌均已推出硅碳负极电池。公司多孔碳性能优异,多系列产品已经批量应用于国内头部手机品牌,预计随着未来智能手机厂商对多孔碳需求的不断增多,公司有望凭借先发优势,依托与手机厂商的紧密合作关系,在市场竞争中占据优势地位。除智能手机领域外,公司计划逐步将多孔碳向部分高端车扩展,进一步提升产品应用范围,增强公司盈利能力。

5. 生物质:秸秆高值化利用前景可期,“圣泉法”精炼优势显著

秸秆是生物质技术最主要的原料之一,国内资源丰富,2024 年可收集量为7.31亿吨。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。生物质化工产品则指利用秸秆、柴草、玉米芯等农林废弃物所生产出的环境友好型化工产品,包括功能糖、糠醛、纤维素制品纸浆等。秸秆作为生物质技术最主要的原料之一,是优质的可再生生物资源,不仅可以作为农村居民的生活燃料、牲畜饲料和有机肥料,而且能被各种工业制造广泛利用。而中国自古以来就是农业大国,国内秸秆资源丰富。根据农业部 2024 年数据,国内秸秆产生量为8.65亿吨,其中可收集量 7.31 亿吨,高达综合利用率达 88.1%,对应综合利用量6.44 亿吨。

秸秆利用以肥料化、饲料化为主,原料化等高值利用亟待发展。目前秸秆综合利用包括肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化 5 种。根据农业部数据,2024 年国内秸秆利用仍以肥料化、饲料化等为主,合计占比 78.3%,产品利用率低、投入产出比不高,属于秸秆的低值化利用。而原料化利用秸秆富含天然纤维素和木质素、生物降解性能好等特点,将秸秆加工生产成各种复合材料,产品附加值高,属于高值化利用手段,但由于收储运服务体系不完善,技术不够先进等问题,目前原料化利用仍处于发展初期,仅占秸秆利用0.8%。随着原料化利用技术不断优化,秸秆收储环节不断完善,原料化利用或将高速发展,预计占比将逐步增长。

“圣泉法”精炼技术绿色环保,有效实现了生物质一体化、高值化利用。“圣泉法”生物质精炼一体化技术绿色环保、高效节能,系统性解决了秸秆中纤维素、半纤维素、木质素三大组分难以高效分离的全球性难题,实现了高值化利用,可产出上百种产品。纤维素部分,生产溶解浆粕、纳米纤维素、纸浆、各种高档纸制品等;半纤维素部分,既可生产糠醛,又可生产木糖、低聚木糖、L 阿拉伯糖;木质素部分,可生产高活性木质素、生物质树脂炭、硬碳负极材料等;剩余部分可生产有机钾肥、污水处理用碳源等。该项技术产业化有望打破国内长期以来对化石原料的依赖,真正将秸秆“吃干榨净”,致力于实现生物质化工、石油化工、煤化工的并驾齐驱。

大庆项目建成投产,满产后有望为公司贡献 7 亿毛利。2023 年全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化项目(一期)在黑龙江大庆市全面投产。大庆项目是圣泉集团首创,技术全球领先,申请并取得相关 24 项专利,利用专利全方面进行了技术保护,构建坚固的护城河。作为全球生物质秸秆绿色节能综合利用引领者,圣泉集团投资建设的一期项目,每年可加工秸秆 50 万吨,用于生产本色大轴纸、本色卫生纸、糠醛、生物质炭等系列绿色生物基产品。根据我们测算,大庆项目满产后每年生产成本约为 10 亿。根据Wind、百川盈孚、和仕咨询的对应数据,假设公司本色大轴纸、卫生纸单吨价格为 5174 元、糖糠单吨价格可达到7600元、乙酸单独价格可达到 2205 元、生物质炭单吨价格 2750 元,因此我们预计公司满产后项目收入将达到 17 亿,可为公司贡献毛利超过 7 亿,有望成为公司未来核心业绩增量之一。


(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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