2023年信德新材研究报告:受益快充需求,强化龙头优势

一、信德新材:负极包覆龙头,碳纤维再启增长

(一)包覆材料龙头扩产提速

公司是行业领先的碳基新型材料生产商。公司成立于2000年,2022年于创业 板成功上市,主要从事锂电池负极包覆材料的研发、生产和销售,并积极向下游沥 青基碳纤维生产领域拓展。公司在锂电池负极包覆材料及碳纤维可纺沥青领域深耕 多年,积累了丰富的行业经验,与下游客户江西紫宸、杉杉股份、贝特瑞、凯金能 源等多家锂电负极龙头企业维持长期良好合作关系。2020年,公司开始筹划设立大 连信德碳材料研发中心,开展沥青先进制备工艺研究,进一步扩充企业技术储备, 提高企业技术优势。公司重视科技研发与技术创新,根据招股书信息,2021年底公 司拥有研发人员60人,在员工总数中占比为16.09%,其中核心技术人员2人,公司 拥有5项核心技术专利,与中科院过程所、中科院大连化物所、大连工业大学等企 业高校建立技术合作关系,是省级及国家级专精特新“小巨人”企业。

公司股权较为集中。公司的控股股东和实际控制人为尹洪涛及尹士宇父子,二 人合计直接持股52.05%,尹洪涛为信德企管普通合伙人,通过信德企管拥有公司 6.64%的投票权,公司股权较为集中。

深耕负极包覆材料,聚焦高端产品。公司所售的负极包覆材料按照软化点不同 可以细分成四类,低温、中温、中高温及高温负极包覆材料。橡胶增塑剂和裂解萘馏 分为企业生产负极包覆材料过程中的副产品。此外,公司所生产的负极包覆材料中, 有少量专有工艺产品可作为沥青基碳纤维原料用于生产通用型沥青基碳纤维。

巩固负极包覆材料领先地位,加速开拓碳纤维应用领域。公司目前主要产能为 位于大连市长兴岛的奥晟隆,具备年产2万吨锂电池负极包覆材料和5000吨碳纤维 可纺沥青,IPO募资建设的大连信德碳材料规划3万吨包覆材料,已投产一期1.5万吨 产能,同时进一步布局碳纤维行业,扩张业务范围。根据23年6月30日公告和7月25 日投资者关系活动公告,公司已完成对成都昱泰80%股权的收购,在四川成都彭州 市规划3万吨负极包覆材料产能,预计23年底前投产。

IPO募投资金加大一体化产业项目投资力度。公司IPO募集6.5亿元,其中4.71亿 元用于年产3万吨碳材料产业化升级建设项目,包括2.33万吨包覆材料和0.67万吨碳 纤维可纺沥青,加速产能扩张,0.79亿元用于研发中心建设项目,推动企业技术研 发,1亿元补充流动资金。

公司2019-2022年规模快速扩张,营收CAGR为56.43%,扣非归母净利润CAGR 为26.39%。随着国内新能源汽车行业快速发展,锂动力电池需求上涨,带动了产业 链上下游发展,锂电池负极包覆材料行业发展迅速。2022年公司营收为9.04亿,增 速为83.69%,归母净利润为1.49亿,增速为8.21%,扣非归母净利润为1.37亿,增 速为13.55%。

负极包覆材料营收稳步增长,毛利率受成本影响短期波动。企业负极包覆材料 业务营收增长迅猛,2019-2022年复合增速超36.30%,2021年公司负极包覆材料营 收为3.31亿元,同比+37.92%,受原材料古马隆树脂价格上涨和单位人工成本上涨影 响,公司负极包覆材料业务毛利率为46.17%,与2020年负极包覆材料毛利率55.02%相比,有小幅回调。2022年,公司毛利率为27.00%,净利率为16.49%,持续下滑。

公司坚持研发投入,费用管理日益精进。公司长期坚持研发投入,2017年以来 公司营收持续大幅上涨,研发费用率仍稳定保持在4%以上,2022年,公司研发费用 率为4.74%。由于会计准则调整,2020年以来销售费用率大幅降低,随着企业经营 管理趋于成熟,2019年以来公司期间费用率稳定持续下降,2022年公司期间费用率 降低至9%。

卡位负极一梯队客户,客户结构多元化。公司与负极一梯队企业建立了良好合 作关系,稳定向下游龙头企业供货。2019年到2021年间,公司前三大客户为江西紫 宸,杉杉股份和贝特瑞,其中江西紫宸为公司第一大客户,2019年后稳定占据公司 销售30%以上的份额。2022年公司前五大客户销售收入占比收缩至49%,客户结构 更加分散。

(二)延伸布局碳纤维材料,再启成长空间

碳纤维按原料可分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维,2022-2025 年行业空间复合增速约21%。据广州奥赛碳纤维数据,碳纤维主要应用于风电叶片、 休闲体育、航空航天等领域,2022年上述领域应用占比分别为26 %、18%、15%。 PAN基碳纤维为目前主流碳纤维产品,占碳纤维总量的90%以上,沥青基和粘胶基 碳纤维的产量规模较小。据广州奥赛碳纤维数据,中国碳纤维需求稳步增长,预计 2025中国碳纤维需求为13.22万吨,预计2022-2025复合增速21%。 据招股书信息,PAN基碳纤维由于原料来源丰富且抗拉强度优越于其他二者, 所以应用领域最广,如航空航天、体育休闲、风电叶片、汽车工业、建筑补强等领 域,占碳纤维总量的90%以上。沥青基碳纤维的优点为高性价比、高模量、良好的导 电性和导热性,处于产业化初期阶段,所以产量规模较小,通用级沥青基碳纤维主 要应用于混凝土增强剂等领域,高性能级沥青基碳纤维应用于光伏热场隔热、全钒液流电池、氢能储运、集成电路散热、风力发电叶片等领域。粘胶基碳纤维主要用于 制作耐烧蚀和隔热材料。

高性能沥青基碳纤维可应用于光伏热场隔热、全钒液流电池、氢能储运、集成 电路散热等领域。GPFC由各向同性沥青制备,又称各向同性沥青基碳纤维,主要用 于隔热,具有低导热性,低攻击性和无刺激等特点。高性能沥青基碳纤维由中间相 沥青出发制备,又称为中间相沥青基碳纤维,具有高模量,高导热,高导电等特性, 可应用于光伏热场隔热、全钒液流电池、氢能储运、集成电路散热等领域。2019年 12月初,工信部印发《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》,将中 间相沥青基碳纤维列为关键战略材料。

行业产量小,厂商产能规模较小且分散。目前沥青基碳纤维国内生产厂商有鞍 山赛诺达碳纤维、上海宏特新型碳材料,国外生产厂商有日本吴羽(Kureha)、日 本东丽(Toray)、三菱树脂等,但国内外厂商产能基本都在百吨级别,产能规模较 小,且极为分散,下游需求暂不稳定。公司积极布局沥青基碳纤维行业,与中科院过 程所合作研发XD-800可纺中间相沥青,研发模式为公司提供原料、装置及实验基地 建设,中科院过程所确定制备可纺中间相沥青的最适宜原料、最佳方法、最佳工艺 参数,XD-800可纺中间相沥青目前处于中试装置建设筹备中。

公司制备沥青基碳纤维的生产工艺与锂电负极包覆材料工艺流程相近,区别仅 在于工艺参数和原料配比的调整,公司全资子公司大连信德新材料拟进行沥青基碳 纤维及其复合材料的研发、生产和销售,目前仍在筹划阶段,将丰富企业产品种类, 扩宽产品下游应用市场。公司目前已通过自主研发以及与中科院大连化物所等科研 机构联合研发等方式,开展了利用碳纤维可纺沥青生产液流储能电池碳毡电极、超 级电容器电极材料、纳米复合碳纤维等应用研发。

二、空间格局:需求两年复合增速 47%,坐稳龙头交椅

(一)领军包覆材料发展,产能遥遥领先行业

负极包覆材料主要在负极材料的包覆碳化、二次造粒环节中添加使用。负极包 覆材料目前主要应用于锂电池负极材料,具有良好的机械性能、化学稳定性和高温 性能。据GGII数据,2022年国内锂电负极材料出货量为137万吨,同比增长90.28%, 随着负极材料的高速增长,包覆材料行业规模和空间也迅速扩大。

包覆材料显著改善了负极材料的振实密度、比表面积以及与电解液的相容性, 从而提升循环、首效、倍率等电化学性能。在石墨表面包覆沥青可以提高振实密度, 降低比表面积,并同时改善材料与电解液的相容性。在充放电循环过程中,锂离子 可以插入,电解液大分子不能插入,有效降低了溶剂化锂离子的共插入对负极造成 的破坏。沥青包覆有效改善了负极材料的首次充放电效率、循环性能及其倍率性能。

包覆材料以石油基材料为主流产品。包覆材料的主流体系分为石油基和煤基两 种,煤基可纺沥青由煤焦油蒸馏分离制得,原材料易得,产品成本低,但产品中杂质 喹啉不溶物含量较高,杂质进入电池负极后会使负极膨胀系数增大,影响电池的使 用寿命及循环能力,可应用于低端负极产品,石油基可纺沥青包覆材料的杂质少, 温度稳定性好,产品质量好,但制备工艺复杂,成本较高,适合用于中高端负极产 品,目前石油基可纺沥青为主流产品,公司产能以石油基为主。 包覆材料生产流程主要有混合熔融、闪蒸、气提、交联缩合、沉淀分离等5个关 键步骤,原料在密闭环境下搅拌混合并高温熔融,经过滤器过滤,进入反应釜,进行 闪蒸,提炼出的非目标产物组分经换热器冷却,收集得副产品橡胶增塑剂;经过闪 蒸后的物料由泵转入过滤器过滤后进入反应釜进行气提,气提后的物料经交联缩合 及沉降分离后得到粗负极包覆材料,气提出的非目标产物组分经换热器冷却得到副 产品橡胶增塑剂。粗负极包覆材料经进一步精制纯化得到负极包覆材料,整个生产 流程中的核心难点在于杂质生成控制。

公司采用石油基可纺沥青路线,生产效率高、产品品质优异,主要源于独特工 艺技术优势(1)原料处理工艺:对原材料乙烯焦油进行蒸馏处理,将原材料处理时 间由8天(以大连明强采用的沉降工艺为例)缩短为2小时;(2)聚合工艺:采用一 次蒸馏/一次聚合/空气氧化/二次蒸馏/二次聚合多重步骤的空气氧化-热缩聚复合工 艺对乙烯焦油沥青进行改性处理,制得的沥青产品结焦值高,软化点高,可纺性优 异;而行业比较普遍的方法是热缩聚,通过热缩聚方法制得的沥青氢含量较高、工艺耗时较长。

公司产能领先优势较大,21-22年产能市占率超过30%。负极包覆材料行业市场 参与主体较少,21年国内整体产能水平约在6.34-6.46万吨/年(国内市场产能仅包含 国内进口德国吕特格产量),公司2021年产能2.5万吨约占国内负极包覆材料行业整 体产能的38.70%-39.43%,为国内最大的负极包覆材料生产厂商,主要竞争对手有 辽宁奥亿达、大连明强、新疆中碳等,其国内产能均与公司有相当差距。公司2022 年底具备产能4万吨,我们预计23年底公司具备7万吨产能,行业内遥遥领先。

包覆材料成本占负极成本比重低,单万吨投资约1.6亿元,潜在进入者较少。负 极包覆材料是负极材料生产辅材,根据公司招股书,以包覆材料质量添加比例11%, 单价1.5万元/吨背景测算,包覆材料占负极材料成本比重不到5%,占比非常小。同 时,根据公司募投项目计算,包覆材料新建项目的单万吨投资额约1.6万元,对比占 负极成本最大的石墨化环节,项目投资力度更高,而成本占比显著更低,因而下游 负极厂商进入亿元较低,行业面临潜在进入者的风险较低。

(二)乘快充趋势而起,需求两年复合增速 47%

负极包覆材料添加比例受负极材料种类、下游公司产品特性等因素影响。目前 锂电负极主要包括石墨负极材料和硅基负极材料,其中石墨负极材料拥有电子导电 率高、成本低、结构稳定、技术成熟等优势,在负极材料中被广泛应用。人造石墨与 天然石墨相比,体积膨胀更小,循环性能更好,是目前负极材料的主流。据公司招股 书披露,通常人造石墨负极的包覆材料添加在6%-15%,天然石墨负极的添加比例在 5-11%之间。硅基材料的包覆添加比例更高,达到20%以上。

快充趋势兴起,带动负极包覆材料添加量提升。石墨材料的理论能量密度是372 mAh/g,长期来看无法满足锂电池不断提高的能量密度要求。硅基材料的理论能量密 度高达4200 mAh/g,是较为理想的新一代负极材料,目前硅基材料由于充电后易膨 胀,技术难度大,工艺复杂等问题尚未被广泛应用。国内外已有企业积极探索布局 硅基负极领域,贝特瑞和杉杉硅基负极产品已经实现量产,下游车企中蔚来发布“预 锂化碳硅负极”,广汽埃安 AION LX车型采用海绵硅负极片,特斯拉4680电池采用 硅基负极,未来硅基负极材料的广泛应用有望带动包覆行业规模进一步上涨。

快充对电池倍率性能提出高要求,包覆碳化有效改善电池倍率性能。锂电负极 在快充过程中,锂离子易在负极表面不规则电沉积产生锂枝晶。锂枝晶的生长会破 坏生成的固体电解质界面(SEI)膜,消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积,形成 死锂造成低库伦效率,甚至可能刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接,造成电池的热 失控引发燃烧爆炸。因此电池快充问题的核心在于提高负极材料的倍率性能。包覆 碳化在石墨负极表面形成无定形碳材料,扩大层间距,促进锂离子扩散,可有效改 善负极倍率性能。快充电池对包覆材料的添加比例要求较高,通常在15%左右。 下游高压快充技术广泛应用,带动包覆材料市场规模增长。为提升消费者用户 体验,解决新能源汽车充电耗时长的问题,高压快充车型成为新能源汽车行业主流。 小鹏G9采用高压800V快充方案,充电倍率可达4C,比亚迪于2023年推出e 3.0高压 800V快充平台,将首先应用于海豹等车型,2023年6月小鹏G6上市,搭载800V碳化 硅平台+3C快充方案,理想宣布年底发布纯电动车型Mega,配套800V+5C快充方案, 长城、广汽、华为、奥迪等主流整车厂家也陆续将高压快充车型推向市场,有望带动 负极包覆材料的市场规模增长。

2023年中国市场全面进阶引领全球新能源汽车销量突破1400万辆。中国市场经 历2020年质变,由补贴驱动迈入市场化竞争;2021年实现全球需求共振,电动化进 程持续;2022年中国市场平价技术全面兑现,引领全球新能源汽车市场增速。作为平价技术的磷酸铁锂体系已全面覆盖A00市场,基于比亚迪、特斯拉等B级车市场正 向反馈,加速覆盖10~20万元市场;10~20万元主力价格带的A级车受益于磷酸铁锂 +CTP技术,随着渗透率突破驱动新能源汽车消费结构由“哑铃型”进入“纺锤型” 拐点。2023年中国市场率先实现进阶:随着智能化产品力跃升、渠道革新提速、产 能全面突破、多元供应链构筑供给安全,我们预计全球新能源汽车市场销量将突破 1400万辆,动力电池需求突破900GWh。欧洲市场2023年供应链富有弹性,大众、 宝马加大中国合作伙伴全球布局,中国电池在欧洲份额有望超预期扩张;美国市场 强政策周期叠加供应保障助力新能源汽车市场崛起,IRA法案下供应链本土化要求提 升带来中国供应链导入预期升温。中国验证商业成功的平价性技术磷酸铁锂+CTP将 助推欧美电动化加速,供应链有望充分受益海外电动化景气需求。

储能趋势成长,五年超十倍需求空间。2021年以来,国家发改委分别从储能发 展规划、储能市场主体地位、储能的经济性等方面相继发布一系列顶层设计政策支 持储能全面发展,包括《关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确到2025年国 内电化学储能装机规模达30GW,新版“两个细则”明确储能参与电力市场与火电等 机组同等的市场地位,《关于进一步完善分时电价机制的通知》进一步扩大峰谷价 差、《绿色电力交易试点工作方案》突出新能源电力的绿色属性和环境价值、《关于 进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》扩大煤电上浮幅度,多因素共振打开储能需求空间,储能发展的制度制约和经济性制约正逐步消除。我们预计2025 年全球电化学储能需求量有望超400GWh,五年复合增速达72%。

负极包覆材料全球需求两年复合增速约49%。据公司招股书,人造石墨负极材 料中包覆材料的添加比例为12%,天然石墨负极材料中包覆材料的添加比例为10%, 硅基负极材料中包覆材料的添加比例为20%,且负极制备过程中负极包覆材料生产 损耗率约为11%,根据我们测算,随着下游应用提速,快充负极和硅基负极占比的 逐渐提高,到2025年全球负极包覆材料的市场需求约为46.5万吨,未来两年CAGR 47%。

三、盈利能力:一体化降本增效,产品结构向上优化

(一)一体化降本,夯实包覆材料竞争优势

包覆材料的上游是原油,原油裂解产出乙烯焦油,乙烯焦油经催化聚合反应制 得古马龙树脂及副产品裂解萘馏分,古马龙树脂与道路沥青混合经闪蒸气提等步骤 制得包覆材料及副产品橡胶增塑剂,1吨负极包覆材料需约4吨乙烯焦油,制得中间 产品古马隆树脂2吨,副产品裂解萘馏分2吨和橡胶增塑剂1吨。

原材料价格受原油波动影响大,2020年以来持续带来成本和盈利压力。由于包 覆材料核心原材料价格受原油波动影响较大,2020年以来乙烯焦油和古马隆树脂价 格波动上涨,带动公司毛利率下行。

2021年公司由古马隆树脂外采转向委托加工模式,依托副产品裂解萘馏分外售 对冲原料价格波动。由于古马隆树脂供应商盘锦富添财务问题,2021年6月起公司原 材料古马隆树脂由采购模式转变为委托加工模式,即公司自行采购生产加工所需的 原料乙烯焦油,委托盘锦富添加工,产成品古马隆树脂自用于生产负极包覆材料, 副产品裂解萘馏分由公司自行对外销售。由于委托加工费的存在,与采购模式相比, 在原材料价格一致的背景下,单吨毛利提升幅度有限,而副产的裂解萘馏分产品外 售则一定程度对冲了原材料价格波动的影响。

一体化项目降本增效,扩宽盈利空间。自行采购及委托加工模式下产出固态古 马隆树脂,在加工生产包覆材料时需要耗费能源使其溶解为液态,而一体化项目无 需此环节,显著节省能源耗费,此外,一体化项目中单吨包覆材料可节省固态古马隆树脂包装成本以及运输成本。据我们测算,以2021年公司平均采购和销售单价为 基准,与委托加工模式相比,一体化项目下生产单吨负极包覆材料成本下降约1463 元。

公司设立子公司大连信德碳材料,建设年产能3万吨一体化项目,将原料端向上 游延伸至更为易得的大宗商品乙烯焦油,项目在22年四季度投产1.5万吨,预计23年 7月投产剩余1.5万吨。公司向上游产业链延伸有助于稳定企业原材料供应,进一步 扩大产能,提升产品质量,扩宽企业盈利空间。公司一体化战略布局降本增效,夯实 负极包覆材料领域的优势。 收购成都昱泰80%股权,加快拓展低成本基地。2023年6月30日公司公告完成 成都昱泰80%股权收购,以不超过1.92亿元对价实现本次并购。成都昱泰现有产能 包覆材料产能1.5万吨,预计23年下半年改造完成之后,将达到3万吨有效产能,基 地地处四川成都彭州市,毗邻四川石化基地,是西南地区唯一取得四川石化乙烯焦 油供应资格的企业,具备12万吨乙烯焦油处理产能。四川石化的乙烯焦油通过管道 输送方式入厂,且品质较好,单吨乙烯焦油采购成本相较公司东北基地节省约300元 左右,叠加四川基地低廉的电气成本,生产成本将进一步下降。

(二)把握高温产品话语权,引领行业技术升级

相比于中高温、低温产品,高温包覆材料能显著提升石墨负极的首效、循环等 性能。高温包覆材料的软化点通常处于270-280度,根据贝特瑞员工黄健等人的研究 报告,采用高温包覆材料的天然石墨负极与其他样本相比库伦效率更高,首次充放 电与循环性能更加出色。软化点越高的负极包覆材料生产所需的原材料数量和生产 反应时间越多,生产成本更高,价格更贵,工艺要求和技术壁垒更高。

实现低、中、高软化点产品全覆盖,基于工艺优势产品指标横向优势凸显。相 同软化点的负极包覆材料,其结焦值越高、喹啉不溶物及灰分含量越低,相应杂质 含量少,包覆效果越佳,但相应技术难度越高;与此同时,相同软化点的负极包覆 材料产品,其产品覆盖的结焦值范围越广,更能满足客户对于结焦值的不同需求, 产品适用范围更广。公司在高温负极包覆材料领域竞争优势明显,采用的生产路线 为与竞争对手相比具有工艺协同性优势,公司基于现有工艺,在相同软化点下使产 品结焦值上限更高、范围更广,杂质含量更少。

公司21年高温包覆材料销售金额占比达到51%,对材料性能要求的不断提高有 望推动公司产品结构继续优化。公司高温负极包覆材料在负极包覆材料中销售金额 占比连续上涨,于2021年达到51%,产品结构19-21年呈现出明显的升级趋势(低温 升级中温,中高温升级高温)。随着新能源车动力电池行业发展,高温负极包覆材料 的市场需求和占比将进一步提升。

高温包覆材料单价和单位毛利较高,带动整体盈利能力向上。据招股书披露, 2019年-2021年间,公司高温负极包覆材料售价维持在1.6万元/吨以上,单吨毛利高 于其他负极包覆产品,2021年高温产品单吨毛利为7897.98元/吨,中高温、中温、 低温分别为6605.19、6840.74、7199.48元/吨,高温产品主要客户为江西紫宸及青 岛青北。随着高温产品销售占比提升,公司盈利能力有望进一步增强。


(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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