1 行業格局：過去復盤和未來預判

1.1 為什么負極行業格局分散？

負極格局分散系技術路線、產品定位、客戶分層所致，結果體現系價格分層

從技術路徑來看，璞泰來、中科、尚太主攻人造石墨，翔豐華和貝特瑞多為 天然石墨。

從價格帶來看，璞泰來、貝特瑞偏高端，中科電氣、翔豐華、尚太偏中低端。

從客戶帶來看，貝特瑞客戶主要系海外高端動力、璞泰來主要系高端消費電 子和海外高端動力，中科電氣系海外二線動力和國內一線動力，尚太、凱金 等主要依托寧德的增長。

技術路線：負極分為天然和人造石墨，人造石墨是目前主流

電池性能主要看能量密度、使用壽命、充放電速度、穩定性和一致 性。對負極來說，材料比容量決定理論能量密度上限，首次效率影 響實際能量密度，壓實密度影響體積能量密度，循環次數影響電池 壽命，倍率性能影響充放電速度，高低溫性能影響電池在極端情況 下的穩定性。

人造石墨各項性能更為均衡，是目前負極主流。人造石墨比容量和 天然石墨已經比較接近且循環、倍率、高溫性能更優，在下游應用 更廣泛， 2020年國內人造石墨出貨在負極占比達84%，較17年提升 16pct。

天然石墨：貝特瑞占據中高端市場、翔豐華占據中低端市場，均價相差約1.4萬元/噸

天然石墨賽道主要玩家為貝特瑞、翔豐華，從產品性能和 銷售均價看，貝特瑞所在市場較翔豐華高端：

從性能指標看，貝特瑞天然石墨負極產品在中粒徑、首次 容量、壓實密度更優。而中粒徑、首次容量、壓實密度越 大越有利于提升電池能量密度。

從銷售均價看，2019年貝特瑞天然石墨負極產品均價較翔 豐華高1.4萬元/噸。

1.2 未來行業格局如何？

演變1-相互滲透：動力和儲能接棒消費電子，成為各家必爭之地

消費電子市場增速放緩，但高端市場仍盈利好。2020年消費電池出貨75GWh，未來幾年增速預計保持個位數增長，增速慢但盈利狀 況較好，如在消費電子市場占據絕對份額的璞泰來2017年產品單價在6.2萬元/噸，單噸盈利1.6萬元，而同期主營動力市場的凱金能 源單價3.5萬元，單噸盈利0.45萬元。

動力和儲能接棒消費電子，成為各家必爭之地。動力和儲能市場屬于新新市場，未來幾年都處于高增狀態，從現在到2025年增速均保 持在40%以上。

演變2-加速洗牌：預計未來負極競爭態勢優于電解液，次于隔膜

行業洗牌的過程常常伴隨擴產-價格戰-龍頭走出（市占率提升），負極正處于第一階段擴產，電解液和隔膜已走出龍頭。

電解液價格戰下，全行業盈利普遍大幅下滑。17-18年電解液行業發生了激烈的價格戰，6F價格從17年初35萬元/噸一路下跌至18 年4月的15萬/噸，同期電解液從7.5~8.5萬元/噸下降至4~5.5萬元/噸，近乎腰斬。價格戰下18H1頭部企業的天賜、新宙邦毛利率下 滑至21%、27%，同比下滑22pct、7pct。

隔膜價格戰下，頭部企業恩捷仍保持高毛利。隔膜行業也是在17-18年發生價格戰，以恩捷為例，18年隔膜單價元/平，同比下滑 32%，而恩捷毛利率仍然保持在60%，單平凈利潤1.4元/平。

演變3-真正的龍頭：我們認為未來負極龍頭是技術+成本均領先的全能型選手

此前負極市場比較割裂，一方面有天然/人造之分，另一方面又有高中低之分。一般而言消費電子市場用戶價格敏感性低且電池成本占 比小，產品偏高端，動力市場用戶敏感性高且電池成本占比高，產品偏低端。

割裂的態勢正在被打破，消費電子盈利好但增速放緩，此市場龍頭為謀求新的利潤增長點，動力市場是必爭之地，典型如璞泰來。動 力市場并非就是低端市場的代名詞，其也有高端市場并且高端產品占比在提升，這從高鎳在三元的占比可以看出。

此外，人造石墨負極也不是負極技術迭代的終點，未來發展方向在硅基負極。 因此，未來的負極行業絕對龍頭需具備全方位的優勢：1）高端市場更看技術競爭，負極廠需保持領先的技術迭代能力；2）中低端市 場更看重成本競爭，成本競爭依賴一體化+工藝know-how降本。

2 增效-技術漸進式迭代=天然石墨→人造石墨→硅基負極

硅基負極是負極發展方向，暫未大規模商用系導電性差+體積膨脹嚴重

硅理論克容量有絕對優勢，是未來負極材料的發展方向。石墨材料的理論克容量上限372mAh/g，目前高端產品已經達到360- 365mAh/g，接近理論容量上限。因此需要更高能量密度的新材料來應對需求。硅最能夠滿足更高能量密度的需求（理論克容量為 4200mAh/g），是市場公認的下一代負極。

但導電性差、體積膨脹等問題制約了硅材料在負極上的商業化應用：

硅材料屬于半導體材料，電子導電性和離子導電性差，不利于材料電化學性能的發揮。

硅嵌/脫鋰過程中伴隨著巨大的體積變化，從而影響循環壽命。Si材料在與Li進行合金化的過程中體積膨脹可達300%以上（石墨材 料在12%），容易導致顆粒的粉化和破碎、SEI膜的破壞，從而嚴重影響鋰離子電池的循環壽命。

硅易與其他物質發生反應，造成能量快速衰減。鋰鹽 LiPF6分解產生的 HF 會與 Si 反應，Si 負極與電解液的界面不穩定，Si 負極 材料表面形成的固體電解質膜（SEI 膜）不能適應 Si 負極材料在脫嵌鋰過程中的巨大體積變化而破裂]，使Si 表面暴露在電解液中， 導致固體電解質膜持續生成、活性鋰不斷消耗，最終造成容量損失。

硅基負極的劣勢可通過納米化、氧化亞硅和碳包覆三種方式改進

硅單質能量密度高但體積膨脹大導致循環、倍率性能差，故難以實現產業化，一般采用以下方式改性：

納米化：硅納米化后可明顯縮小體積，提高循環性能，但納米粒子合成工藝復雜，粒徑大小和形貌不易控制。

與石墨復合：碳材料的體積變化較小、循環性能良好，硅材料體積膨脹大、循環性能差而比容量最大，將兩種材料復合可得到具有 高容量、體積變化較小、循環性能較好的硅碳復合材料。根據硅顆粒在碳顆粒中的分布形式不同，復合材料可分為包覆型、嵌入型 和分子接觸型。

采用氧化亞硅：硅氧材料較硅單質有效緩解了體積膨脹，提升了循環性能，但降低了首次效率。SiOx材料在嵌鋰過程中的體積膨脹 僅為118%左右（硅單質在300%），從而極大的提升了Si基材料的循環壽命，然而SiO材料獨特的反應機理使得Li在首次嵌入到材 料的過程中會生成沒有電化學活性的Li4SiO4材料，導致SiOx材料的首次效率遠遠低于石墨和硅碳材料。

3 降本-縱向一體化&工藝know-how

3.1 縱向一體化

視角1-生產工序：人造石墨負極核心工序在造粒和石墨化，是體現know-how的關鍵

人造石墨負極生產工序包括破碎、造粒、石墨化、炭化（可選）、篩分：

破碎：將石墨原料和瀝青按不同比例混合，并放入空氣流中進行磨粉，將5-10mm粒徑的磨至5-10微米。

造粒：造粒是負極生產核心環節，具體分為熱解和球磨：1）熱解是指在反應釜中，按照溫度曲線進行電加熱，于200～300℃攪拌 1-3h，而后繼續加熱至400～500℃，攪拌得到粒徑在10-20mm 的物料，降溫出料；2）球磨是指將熱解后的物料在球磨機進行 機械球磨，10-20mm 物料磨制成6-10μm 粒徑的物料。

石墨化：在石墨化爐中對炭材料進行2000度以上的高溫熱處理。

核心在造粒和石墨化，炭化一般適用于對快充有需求的產品。

造粒：石墨顆粒的大小、分布和形貌影響著負極多個性能指標。顆粒越小，倍率性能和循環壽命越好，但首次效率和壓實密度越差， 反之亦然，生產核心在于合理的粒度分布。

石墨化：核心在于裝料方式、通電曲線的控制（升溫和降溫）。

視角2—成本結構：石墨化和焦類占比較大

從人造石墨負極成本構成看，占比最大的是石墨化（42%），其 次是焦類（14%）。早年行業體量較小，負極企業產能不足，將石墨化和部分粉碎、 造粒工序外協，又粗形成了加工費，加工費合計占比在50%左右。

3.2 工藝know-how

石墨化的持續降本：

1）電費在成本占比達60%，低電價區域擴建石墨化產線，搶占稀缺資源。

石墨化是傳統炭素行業的一種高耗能的成熟工藝，電費成本占比在60%，電價對石墨化成本影響顯著。如璞泰來的山東興豐2020年 Q1石墨化成本為1.13萬元/噸（電價在0.6元/度），而內蒙興豐為0.78萬元/噸（電價在0.3元/度）。

低電價區域屬于稀缺資源，政策上對高耗能項目的審批趨嚴，早期進行擴產的企業有先發優勢。如內蒙發改委今年1月指出：在未來 要實行更加嚴格的高耗能項目節能審查政策（石墨化是典型的高耗能項目） ，并進一步提出不再審批鐵合金、電石、PVC、水泥熟 料、石墨電極材料、蘭炭等項目。

2）裝爐方式分為坩堝和箱體，具體選用體現know-how

廂式爐工藝單位能耗較坩堝大幅降低，理論上成本更低，但具體生產中哪種成本更低體現各家know-how。廂式爐單爐較坩堝爐有 效容積成倍增加，而總耗電量僅增加約10%，產品單位耗電量降低40%-50%左右。廂式爐理論上成本更低，但受熱均勻性低于坩 堝，因此對石墨化工藝掌握程度及技術優化水平要求較高，廂板拼接過程精度較高，裝料吸料操作難度加大，加熱過程需更加精確 地控制送電曲線及溫度測量，控制不好材料容易出現受熱不均。

4 重點企業分析

4.1 璞泰來：一體化產能釋放帶來生產效率的提升，實現降本，動力市場拓份額

公司17-18年布局石墨化，19年布局針狀焦，自建炭化產線，21年全工序一體化在四川開花結果。一體化優勢來自于以下兩點：

延長產業鏈利潤鏈條。工序上，我們預計公司石墨化盈利約在0.3萬元/噸，其他工序在0.1萬元。原材料上，我們判斷公司以前 多用熟焦，現多用生焦自行加工成熟焦（熟焦和生焦的差價約在5000元/噸）。

提高生產效率。一體化前，我們認為公司負極制備流程是江西（前端工序）-內蒙（石墨化）-溧陽（炭化）-四川（中歐班列）， 一體化后預計運輸費用可節省0.1萬元/噸。

公司在石墨化和焦類的know-how的積累如下：

石墨化：公司同時擁有坩堝爐和箱體爐裝爐工藝，可根據產品需求選擇其一。公司20年對部分爐子進行技改，但并未針對所有產 線，山東興豐36個窯爐27個改為廂式爐工藝，內蒙56個窯爐28個改為廂式爐工藝，以便公司后續針對不同產品采用不同的裝爐 工藝。

針狀焦：公司四大核心技術之一便是“原材料甄選技術”。在豐富的材料實驗數據和電池的性能數據的積累下，形成以針狀焦為 主、普通石油焦為輔、瀝青焦補充的原材料甄選原則。

4.2 中國寶安-貝特瑞：負極看好石墨化新技術+硅基負極

看好貝特瑞負極領域技術持續迭代：

石墨化：公司成功引進石墨化新技術，技術降本初見成效。我們推測公司石墨化新技術為連續式石墨化，理論電耗僅為間歇式 爐的13-16%，考慮到運行周期較長，我們預計連續式石墨化熟練產業化后，石墨化成本可降為目前間歇式艾奇遜爐的一半。

硅基負極：公司同時擁有硅氧、硅碳兩種技術路線，現有產能3000噸。硅基負極尚處于發展初期，預計可為公司帶來高毛利。