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中锂能源:锂离子电池负极材料产业化现状和发展趋势(三)

文章来源:深圳市中锂能源技术有限公司 人气:1181 发表时间:2017-11-30 17:07:53

中锂能源:锂离子电池负极材料产业化现状和发展趋势(三)

3、在特定情况下,在配料中添加催化剂,提高石墨化度,即催化石墨化

  除此之外,原料品种(石油焦、针状焦、粘结剂)的选择和配比也是负极的一大核心技术。

  3.1 差异化程度高,高端产品可享受超高溢价

  我们认为,与正极、隔膜和电解液相比,负极的差异化程度是最大的、高端产品的溢价也是最高的。

锂电池四大原材料价格

  正极和隔膜都是相对标准化的产品:动力电池使用的正极材料只有三元和磷酸铁锂 2 种,三元523的价格大概是18万元每吨、三元622的价格是21万元每吨、磷酸铁锂的价格是8.5万元每吨;隔膜也只有干法隔膜和湿法隔膜2种,目前的不含税基膜价格分别是3元每平方米和4元每平方米左右。电解液在配方和添加剂上可以体现一定的差异性,这一点与负极有些类似,但其价格范围也比较窄,如2015年各家电解液企业的销售单价基本都在34万元每吨,电解液售价的核心影响因素仍然是碳酸锂和六氟磷酸锂的价格。

  负极的产品型号众多、差异化程度高,以东莞凯金为例,光人造石墨单一产品,就有高性价比、高容量和倍率型3个产品大类、十余个细分型号。

人造石墨产品类型及其性能

  负极的型号之所以很多,原因一方面是它的性能指标很多,包括容量、倍率性能、加工性能、高低温性能、比表面积、循环寿命、膨胀和反弹、压实密度和成本等等,不同应用场景对负极的需求不同,比如用于北方的动力电池需要好的低温性能,而消费类电池就没有这方面的需求;

  另一方面是负极需要与正极材料和电解液相匹配,才能实现锂电池整体性能的提升,也就是其定制化的属性比较强。

消费类电池和动力电池对负极的要求

  负极的价格分布也非常的宽。以星城石墨为例,它共拥有5个人造石墨型号,其中最低端的只有1。88万元每吨,高端的接近6万元每吨;低高端产品的价格相差了三到四倍。

人造石墨的价格及性能指标

  高端产品的盈利能力无疑远高于中低端产品。以3家以人造石墨为主营业务的公司:上海杉杉、江西紫宸、凯金能源为例。江西紫宸的吨盈利(每吨1。52万元)远高于另外2(约每吨0。5万元),主要原因就是紫宸的产品定位高端,均价高达6.5万元每吨,而另外2家的产品均价只有35万元每吨,产品偏中低端。

能源产品均价

  3.2 成本极度不透明,降价压力或小于其他主材

  负极的成本非常的不透明,可以类比成一个黑匣子,这使得其下游即电池厂,难以有效的向其传导降价压力。

  我们仍将负极与其他几大主材进行比较:正极材料和电解液的成本中,原材料占90%以上,通过化学反应方程式和各原料的配比,可以轻松并精确的计算出成本。中锂能源 www.shimobang.cn —国内首家碳石墨电商平台 隔膜的成本结构略复杂一些,以湿法隔膜为例,原材料占比只有35%左右,人工占15%,制造费用占50%(星源材质2016年上半年湿法隔膜的成本结构)。但就如上一节所述,不管是干法还是湿法隔膜,都是标准化程度非常高的产品,其成本实质上也是比较透明和一致的,不同企业之间只会由于设备造价、人工工资和收得率的不同有较小的差异。

正极、电解液、隔膜的成片结构

  负极的成本高度不透明,主要有以下几方面的原因:

  1、 原材料的种类繁多,如针状焦、石油焦、沥青焦、冶金焦等,这些原材料的价格相差极大。在本轮涨价之前,针状焦的单价达 4000-5000元,而石油焦只有1000余元。而且其中还有生焦和煅后焦的区分,有的负极厂家直接采购煅后焦,有的厂家则采购生焦后自己煅烧;

  2、 收得率的差异。高端产品的性能指标要求高,收得率就低;反之,中低端产品的收得率比较高;

  3、 石墨化环节的差异。高端产品对石墨化的要求比较高,可能需要加一些催化剂或者进行特殊的高温石墨化,这些都会增加石墨化的成本。此外,委外加工而或自己掌控、电耗的高低,也会造成各家企业石墨化成本的差异。每吨负极的石墨化成本可以在12万元之间不等;

  我们仍以3家以人造石墨为主的企业(杉杉、凯金、紫宸)为例。3家企业的吨成本分别为2.413.574。16万元,紫宸的单吨成本最高、凯金能源的最低、上海杉杉居中。

单吨成本

  从成本上来看,凯金能源、上海杉杉、江西紫宸的吨原材料成本分别为0.641.261.23万元;吨人工成本分别为0。060。140。06万元;吨委外加工费分别为1.3502。65万元;吨制造费用分别为0。362。170.21万元。(上海杉杉是将委外加工费和制造费用合并统计)

成本结构

  3家企业的制造费用和人工成本是很接近的;主要的差异来自于石墨化(委外加工)和原材料:

  1、不同企业选用的原材料品味不同。2016 年紫宸的焦类采购单价是4100元每吨、而凯金只有1720元每吨。

  2、紫宸和凯金2016年的委外加工费用分别为2.65万元和1.35万元每吨,紫宸的较高一方面是它的产品更高端,加工难度大,另外除了石墨化外,紫宸将粉碎、造粒等工序也外协了。

图标单吨成本结构

  3.3 扩产计划激进,但受制于石墨化和原材料瓶颈,有效产能增加或有限

  2013年到2016年,我国负极材料总产量逐年增长,由2013年的3.57万吨增加到 2016 年的11。50万吨。

我国锂电池负极材料总产量

  我们整理了主要的8家负极企业的现有产能及扩产情况,这8家负极企业现在的总产能约为24万吨,是2016年负极材料总产量的2; 其扩产项目将在20172018年分步达产,到2018年底,8家负极企业的总产能可达到49万吨,是2016年产量的4倍。

  考虑到:第一、负极企业的扩产计划并未全部公开,因此扩产项目的统计是不完全的;第二、宝泰隆、科达洁能、易成新能等上市公司也在积极布局负极,实际的市场参与者远不止8家。所以负极行业还将保持产能比较过剩的状态。

我国主要8家负极企业的产能情况

  虽然名义上的产能是过剩的,但是负极企业的产能一般只包括预处理造粒筛分几个工序,石墨化大多是采用外协加工的方式。真实有效的产能还需要考虑两方面的因素:

  1、外协厂家的石墨化资源是否能够匹配负极产能的扩张;

  2、原材料如针状焦、沥青的供应是否能够跟上。从今年的情况来看,这两个环节可能是存在瓶颈的,因此负极有效产能的增速可能有限,供需格局比表面上看起来的情况更好。

人造石墨和石墨电极的制备过程很类似

  人造石墨和石墨电极的制备过程基本一致,原料都是针状焦、石油焦,也都需要进行石墨化。由于国家治理地条钢的原因,电弧炼钢炉及石墨电极的需求大增,致使针状焦价格上涨数倍、石墨化环节的外委加工费用也有了20%左右幅度的上涨。至少在短期内,焦炭原料和石墨化资源成为制约负极材料产能释放的一大瓶颈。

2017年石油焦价格走势图

  得益于产品差异化和不透明的成本结构,虽然负极行业的竞争一直很激烈、产品价格逐年下滑,但盈利能力一直很稳定,主要企业的毛利率水平一直维持在30%左右。

 天然石墨和人造石墨的价格

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