1.1.出货量高速增长，人造石墨占据主要市场
负极行业市场空间随锂电池的需求提升而不断扩大。目前锂电池负极材料主要 以人造石墨和天然石墨为主，发展趋势为向石墨负极中掺杂硅形成能量密度更高的硅 基负极。负极材料的上游主要为石油焦、针状焦、沥青或天然石墨等产品，下游供给 各电池厂商，最终应用在新能源汽车、储能、消费电子等领域。根据凯金能源招股说 明书，1GWh 电池的生产大约需要 1250 吨负极材料，行业市场空间将跟随锂电池需 求的不断提升而扩大。
负极材料对电池性能的影响较大，但在成本结构中占比较低。负极材料在电池 中作为锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的重要作用，直接影响电池的能 量密度、循环寿命、安全性、快充能力等性能，不过当前在电芯成本结构中的占比相 对较小。据鑫椤资讯，随着碳酸锂价格涨幅的扩大，负极材料在三元 523 电芯和磷 酸铁锂电芯成本中的比重分别约为 4%和 6%。
负极出货量高速增长，人造石墨市场份额持续提升。据 GGII，2021 年中国锂电负极市场出货量 72 万吨，同比增长 97%。由于人造石墨的一致性和循环性能好于天 然石墨，更契合动力及储能电池的需求，人造石墨产出货量占比持续提升至 84%， 而天然石墨市场份额下降至 14%。
1.2.国内产能供给全球，头部厂商长于海外客户拓展
中国厂商占据全球负极材料 86%市场份额。据 EVTank 统计，2021 年中国负极 产量的全球占比由 20 年的 77.7%进一步提升至 86.1%以上。其中行业龙头贝特瑞全 球出货量市占率为 19%，杉杉股份、璞泰来和凯金能源出货量比较接近，分别占据 了全球 10%以上的市场份额。国内二线厂商主要包括尚太科技、中科电气及翔丰华 等，21 年的全球市占率分别为 8%、7%和 4%。
2018 年以来行业集中度出现下滑，预计未来随着头部厂商的大规模扩产，集中 度将会回升。随着下游需求的迅速提升，头部厂商由于产能有限，满产满销，部分中 小厂商得以收获更多订单，挤占了部分市场份额。21 年行业 CR3 下降，而 CR6 有 所提升，主要由于行业石墨化供给紧缺，优先供给 Top6 厂商，中小企业产能利用率 降低，推高了行业 CR6。未来头部厂商积极扩产，并且主要建设包含石墨化产能在 内的一体化生产基地，以确保自身的产能利用率，预计行业集中度将会提升。
负极材料与锂电其他环节相比，国内厂商的全球市占率较高。横向比较 2021 年 锂电各类材料国内产量占全球的比例，负极材料高于其他环节，体现出中国负极厂商 在全球锂电供应链的强势地位。不过负极材料在国内市场的集中度相对较低，第一大 厂商市占率为 22%，CR3 为 47%；与隔膜 42%的龙头市占率，66%的 CR3 相比还 具有提升空间。
头部厂商对于国际客户的开拓优于二线及以下厂商。贝特瑞覆盖了包括松下、 宁德时代、比亚迪、三星 SDI、LG 化学、韩国 SK 等国际主流客户群体，2021 年实 现海外收入 26.67 亿元，占整体营收 25.4%，海外收入规模及比例位居行业首位。璞 泰来除了国内头部电池厂以外，进入了国际客户 LG 新能源及三星 SDI 的供应链，近 年来海外收入规模逐年增长，由 17 年的 1.79 亿元提升至 21 年的 17.67 亿元。凯金 能源和尚太科技主要供应宁德时代，根据其各自的招股说明书公告，2019-2021H1 两家企业对宁德时代的销售金额占总收入的比例均在 50%以上。
各厂商负极销售单价呈现出较明显的分化。璞泰来主打高端人造石墨，销售单价 明显高于其他厂商；贝特瑞是全球天然石墨领域的绝对龙头，其产品价格天生低于人 造石墨；杉杉股份对于人造石墨的高中低端产品均有涉及。二线企业普遍专注中低端 产品，价格带相对头部厂商较低。 21 年负极厂商盈利能力主要受石墨化自给率影响。受 2021 年石墨化产能紧缺， 加工费上涨的影响，石墨化自给率相对较低的厂商贝特瑞、中科电气、翔丰华等负极 材料毛利率出现明显下滑，分别下降 5.47/7.64/2.66 pct；而石墨化自给率较高的璞 泰来（负极毛利率-1.6pct）和杉杉股份（负极毛利率+0.9pct）受到的影响较小。而 可实现石墨化完全自给的尚太科技，18-20 年毛利率居于各厂商首位。
2.1.需求持续旺盛，行业保持高速成长
据 EVTank 统计，2021 年全球锂电池出货量达 563GWh，同比增长 91%，中国 锂电池出货量占全球总量的 59.4%。除汽车动力电池在全球出货量占比 19 及 20 年 有所下滑之外，储能电池和小型电池出货量在全球占比持续提升。
作为目前锂电池下游最大的应用市场，电动汽车销量在 2022 年延续了强劲增长， 据 Marklines 统计，全球纯电及插混汽车 2022 年 1-4 月销量合计 258.57 万辆，同比 增长 74%。另外，对电池容量需求更高的纯电车型占比整体呈上升趋势，22 年 1-4 月占比为 73%，进一步推升了对于动力电池的需求。
预计 2026 年全球负极材料需求量为 433 万吨，5 年 CAGR 达 43.85%。我们假 设未来全球新能源汽车渗透率及单车带电量逐步提升，带来动力电池产量高速增长； 假设用于消费电子等领域的小型电池维持当前的行业增速稳健成长；储能领域锂电池 产量预计将保持较高增速，超过 3C 成为第二大锂电池应用领域；预计 2026 年全球 锂电池需求将达到 3467GWh，对应负极材料需求量为 416 万吨，行业 5 年 CAGR 可达 43.85%。
2.2.受环保及能耗政策影响，石墨化产能紧缺
人造石墨生产流程较长，石墨化是关键工艺。人造石墨工艺主要包括破碎、造粒、 石墨化和筛分四大流程，其中更能体现负极材料企业技术水平的主要为造粒和石墨化 环节。
石墨化工艺高温耗能、用电量较大。石墨化是指在造粒工序后，将乱层结构的碳 材料放置在高温电炉内加热到 2800℃以上，使碳材料的乱层结构转变为规则排列的 石墨微晶结构的过程。通过石墨化，可以提高石墨材料的体积密度、导电性、导热性 和抗腐蚀性等。通常石墨化温度越高，石墨化材料的微晶结构就会发展的越完善。然 而，由于石墨化材料相变的过程所需能量极高，一般单吨石墨化生产需耗费 1.2~1.4 万 kWh 电力，属于高耗能行业。
能耗双控限制用电，石墨化产能缩减。2021 下半年，为响应能耗双控政策，全 国多地通过限制高耗能企业用电总量、提高电价、限制用电时段等方式促进能耗减排。 据 GGII，21 年四季度，国内石墨化产能占比近半的内蒙古地区，严控高能耗产业， 限电影响石墨化减产约 40%。
可再生能源领域能耗政策放宽，负极扩产项目得以落地。2022 年国家层面明确 提出新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制，能耗强度目标在“十四五” 规划期内统筹考核，并留有适当弹性。因此，22 年上半年，贝特瑞、杉杉股份、凯 金能源等均有大体量负极一体化项目得以开工建设。
2.3.预计石墨化供给紧张将延续到 2023 年底
预计 2022 下半年至 2023 年底，负极及石墨化新建产能将密集释放。我们梳理 了行业领先的 7 家企业未来的产能投放规划，并统计了国内其他厂商 40 余个负极或 石墨化生产项目的建设情况，预计 Top 7 厂商在 2022 下半年将有 21 万吨的负极产 能建成，9.5 万吨的石墨化产能建成；2023 年将有 86.5 万吨的负极，83.5 万吨的石 墨化产能建成。而全国范围内预计 2022 年下半年将有 24.5 万吨的负极产能，12.5 万吨的石墨化产能建成；2023 年将有 127.5 万吨负极，104.5 万吨石墨化产能建成。
预计石墨化供给紧张的情况将延续到 2023 年底。我们根据各季度的产能投放情 况，以及参照历史情况对于全年的需求进行分配，进行了供需平衡测算。根据我们的 测算，虽然 23 年将有大量项目建成，但其产能释放节奏仍无法完全满足需求端的快 速增长，预计石墨化供给紧张的情况将延续到 2023 年底。
3.1.头部厂商加快一体化建设，石墨化自给率逐渐提升
头部厂商加快大规模一体化基地建设。在石墨化供给紧缺、原材料价格上涨的背 景下，对于石墨化加工、炭化加工、上游原材料等产业链各环节进行一体化布局，以 保障供应链安全，提高成本控制能力，将成为负极头部厂商的核心壁垒。21 年以来， 贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、凯金能源等头部企业纷纷开始建设产能在 20 万吨以上 的大规模一体化项目。
我们根据各公司公告统计了截至 2021 年底的各厂商负极及石墨化产能情况，尚 太科技和璞泰来的石墨化自给率位于 Top 7 企业中的领先水平；杉杉股份的石墨化自 给率预计将随着眉山一体化项目的建成而显著提高；贝特瑞由于此前天然石墨占比较 大，对于石墨化产能的建设相对较少，不过随着未来公司对于人造石墨一体化项目的 建设落地，也将实现人造石墨产能的石墨化高自给率。
凯金能源、中科电气和翔丰华 21 年底的石墨化自给率分别为 44%、32%和 43%， 随着建设项目的投产，未来也将呈现快速上升的趋势。
3.2.一体化项目投资强度较大，提高了行业的进入门槛
单独建设负极产能投资强度较低，但一体化项目的资金门槛较高。根据各公司 公告，我们统计了贝特瑞、璞泰来、中科电气和翔丰华的 4 个扩产项目平均投资强度 为 1.9 亿元/万吨，对应到电池生产约合 2375 万元/GWh，在各环节中处于较低水平。
然而当前行业头部企业为了增强成本控制能力，保障产能利用率，纷纷投资建设 集合了石墨化加工、炭化加工、负极材料加工等多工序的一体化项目，以贝特瑞、璞 泰来和杉杉股份的 3 个一体化项目为例，项目总投资额均在 80 亿元以上，单位投资 额约 4.26 亿元/万吨，对应到电池生产约合 5327 万元/GWh，在各环节中处于较高水 平，极大提升了行业的进入门槛。（报告来源：未来智库）
3.3.石墨化自给显著影响盈利能力，预计小厂产能将逐渐出清
成本构成中原材料占比相对较低，头部企业毛利率相对稳定。以各环节典型公 司为例，21 年璞泰来负极材料成本结构中原材料占比为 42%，显著低于锂电其他环 节；加工费及制造费用合计占比 56%，通过工艺改进持续降本的空间较大。我们选 取贝特瑞、璞泰来、杉杉股份及凯金能源等头部企业作为负极材料样本公司，近年来 其毛利率平均值始终维持在 30%左右，体现出行业头部企业较稳健的盈利能力。
2021 年以来，原材料及石墨化加工费涨幅明显，推动负极价格上涨。人造石墨 负极主要原材料包括针状焦、石油焦和包覆沥青等，2021 年 1 月至 2022 年 6 月， 国产针状焦生焦的市场均价上涨超过 125%，石油焦市场均价涨幅达 160%。
2021 年 1 月至 2022 年 6 月，国内石墨化加工费市场均价上涨了 86%，原材料 及加工成本的同时提升推动人造石墨中端和高端产品价格分别上涨 38%和 21%，低 端产品价格上涨了 90%。我们认为中高端与低端产品的涨幅差距较大的原因在于： 应用于动力、储能及 3C 电池的主要为中高端产品，其价格主要由头部厂商主导，涨 幅较小；而低端人造石墨市场份额分散于各中小厂商，其成本控制能力较弱，价格涨 幅较大。
我们根据百川盈孚及隆众资讯公布的各项原材料及石墨化加工费市场均价，以及 璞泰来 2021 年报中公布的制造费用及人工成本，结合璞泰来扩产项目的环境影响评 价报告中对于各类原材料使用量的申报，对中高端人造石墨负极的盈利情况进行了测 算。根据我们的测算，假如以 2021 全年的市场均价进行原材料采购及人造石墨销售， 毛利率为 27.50%；如果以 2022 年初至 6 月 13 日的市场均价进行生产和销售，毛利 率为 14.34%；如果以 2022 年 6 月 13 日的市场价进行生产和销售，毛利率仅为 8.30%。
假设石墨化外协加工费用以 2022 年 6 月 13 日市场价进行结算，而石墨化自供 成本为 15000 元/吨，我们测算了不同比例的石墨化自给率条件下中高端人造石墨负 极的预期毛利率。在石墨化自给率分别为 30%、50%、70%和 100%的条件下，中高 端人造石墨毛利率分别为 14.23%、18.18%、22.14%和 28.07%。
由于目前多数头部企业的自建或深度绑定的石墨化产能可以占到人造石墨负极 材料产能的 50%左右，而以璞泰来为代表的一体化程度较高的厂商石墨化自给率可 以达到 70%以上；另外我们预计头部厂商的原材料成本会低于上述测算过程中采用 的市场均价，因此对于头部企业来说，负极材料的涨价可以较充分传导成本的上涨， 维持 20%以上毛利率水平。而对于缺少石墨化自供产能，主要依赖外协加工的中小 厂商来说，成本的上涨已经将利润水平压缩到极低的水平。
4.1.石墨容量接近上限，硅基负极需求抬升
硅基负极是当前产业化前景较好的下一代负极材料。目前市面上高端石墨克容 量已经可以达到 360-365mAh/g，十分接近石墨材料的理论容量上限 372mAh/g，已 经很难满足市场上对于更高能量密度电池的需求。而硅材料的常温理论克容量为 3580mAh/g，高温理论克容量为 4200mAh/g，是石墨的 10 倍左右，同时还具有脱 锂电位相对较低（0.4V）、环境友好和资源丰富等优点，是当前产业化前景较好的下 一代锂电池负极材料。
在国务院《中国制造 2025》中明确了动力电池的发展规划：2020 年，电池能量 密度达到 300Wh/kg；2025 年，电池能量密度达到 400Wh/kg；2030 年，电池能量 密度达到 500Wh/kg。而根据中科院博士论文《高能量密度锂离子电池硅基负极材料 研究》中的测算，在三元正极体系下实现 300Wh/kg 以上的电池能量密度，需要使用 硅基负极进行适配。
近年硅基负极出货增长迅速，但绝对值及渗透率很低。据 GGII，2021 年我国硅 基负极出货量 1.1 万吨，同比增长 83.3%，不过仅占据了 1.5%的负极材料市场份额， 尚处于发展初期。
多家车企选择硅基负极作为未来高端应用场景、高续航里程的解决方案。22 年 5 月，奔驰表示 2025 年将推出搭载高能量密度电池的 G 级电动汽车，电池中将使用 硅基负极；特斯拉早在 2020 年就宣布 4680 电池中将使用硅负极，并已经于今年开 始量产；包括蔚来、智己和广汽埃安等国产新势力也均在新型电池技术上提及硅负极 的使用。
4.2.硅基瓶颈逐渐突破，各厂商加码产能建设
硅单质的特性限制了规模化应用，但已经存在解决途径。硅基负极产业化的主要阻碍主要有以下几点：1）硅在反应过程中易发生体积膨胀，从而影响电池的循环 寿命；2）硅属于半导体材料，导电性较差；3）硅易与电解液发生反应，造成容量 损失，这一特点部分体现为硅基负极的首次效率较低；4）成本较高。 不过以上问题可以通过将硅掺杂到石墨中形成复合材料，添加导电剂，以及采用 纳米化的硅单质或氧化亚硅等方法共同作用以改善性能。 目前贝特瑞和杉杉股份提供的硅基负极产品，克容量相较石墨材料明显提升，而 比表面积、压实密度、首次效率等理化指标与石墨材料之间的差距也显著缩小。
贝特瑞硅基负极发展业内领先。目前国内仅贝特瑞和杉杉股份已经实现硅基负极 的批量化供货，贝特瑞的硅基负极产品性能指标领先于其他同行，而且是目前唯一实 现千吨以上供货的国内企业。早在 2019 年，贝特瑞新型负极（以硅基负极为主）就 实现了 2000 吨以上的销售规模，获得了 5.3 亿元的收入。公司于 22 年 4 月启动了 4 万吨硅基负极新产能建设，预计 23 年底前投产 1.5 万吨，其余在产能将 28 年前建 设完毕。
各企业纷纷加码硅基负极产能建设。除贝特瑞以外，石大胜华、道氏技术和河北 坤天新能源等企业跨界进入硅基负极领域，规划了共 13 万吨的产能。而负极行业头 部厂商杉杉股份和璞泰来的硅基负极客户认证进展较好，我们预计在 22 年内也将公 告新的扩产计划。
4.3.硅基负极对于碳纳米管的需求显著提升
硅基负极存在缺陷，导电剂可改善其性能。硅具有比容量高、电位适中、环境友 好、成本低等优点，是提高锂离子电池能量密度的非常有前途的负极材料。然而，硅 基负极在实际应用过程中存在两个主要的问题。首先，在锂化/脱锂过程中，硅负极 的体积变化很大，导致粉化、低循环效率和永久容量损失。其次，硅基负极相对于传 统石墨负极导电性能相对较差。为了克服以上问题，最简单有效的方法是将碳纳米管 等碳介质掺入硅中形成复合材料，以改善硅基负极的热胀问题和导电性能。
碳纳米管性能优异，是理想的导电剂材料。碳纳米管(CNT)的小直径、高导电性、 高表面积和石墨结构使其可以为装载活性电极材料提供理想的支架，同时可以束缚该 结构以适应循环过程中的体积波动。因此，在众多导电剂材料中，碳纳米管是改善硅 基负极电化学性能最有前景的材料。
硅基负极发展迅速，碳纳米管需求显著增加。随着动力电池领域对大倍率充放电 需求的提升，推动了硅基负极的迅速发展，进而对导电剂碳纳米管的需求显著增加。 目前来看，我国导电剂市场仍以炭黑、导电石墨等传统导电剂占比为主。但近年来碳 纳米管已经凭借其优越的导电性能，在导电剂市场渗透率逐年上升。
碳纳米管生产工艺难度大。碳纳米管的生产对于技术和研发能力要求高，特别是 碳纳米管粉体的生产过程，需要使用催 化剂将含碳气体或有机液体中的碳原子进行 还原，使之在催 化剂的表面成长为碳纳米管粉体。随后将提纯后的粉体与分散剂、 溶剂进行融合，生产出碳纳米管浆料，再经过研磨后即可添加在电池中。碳纳米管导 电浆料不仅要求制备的碳纳米管具有较高的长径比、纯度等优良的指标，也对碳纳米 管导电剂生产企业分散技术提出较高的要求。
碳纳米管的长径比和纯度是衡量其性能的核心指标，二者均与产品的导电性能成 正比。天奈科技已经开发完成三代碳纳米管产品，并均顺利实现量产化，第四代产品 正在推广中。天奈科技第一代产品长度为 3-10μm，管径为 10-15nm，第三代产品长 度可达 5-30μm，管径可达 5-10nm，长径比和纯度均优于其他公司产品。同时，天 奈科技研发人员成功遴选出合适的分散剂、分散方法和设备，将碳纳米管通过浆料形 式导入锂电池，并实现了商业化及产业化。
碳纳米管行业壁垒较高，市场份额集中。据 GGII，2021 年中国新型导电剂浆料 市场总规模达到 9.8 万吨，同比增长 61.5%；其中碳纳米管导电浆料市场规模为 7.8 万吨，同比增长 62%；天奈科技受比亚迪、ATL、CATL 等大客户需求带动，2021 年市场份额占比 43.4%，在产销规模、客户结构、产品研发实力等方面处于领先地 位。
作为动力锂电池需要的导电剂，锂电池企业会对导电浆料供应商全面评估其产品 质量、稳定性、一致性以及持续供货能力，考察周期较长。除了天奈科技，目前碳纳 米管行业内其他主要公司还包括集越纳米、卡博特、青岛昊鑫、无锡东恒等。碳纳米 管导电浆料生产企业需要具备较强的综合实力才能获取客户的信任，因此行业集中度 有望进一步提升。
（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。）
