2023年信德新材研究报告:快充增加需求,硅基加速应用

  • 来源:国泰君安证券
  • 发布时间:2023/11/17
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信德新材研究报告:快充增加需求,硅基加速应用。快充及掺硅技术缓解里程焦虑,包覆材料添加量有望进一步增加。新能源汽车智能化发展趋势成为主流,更丰富的座舱体验和智能驾驶功能都对动力电池都提出了更快速充电、更高能量密度的要求。在快充方面,增加负极包覆材料添加,在有效吸附电解液的同时,增加了锂离子的扩散通道,可以改善石墨材料的充放电性能。在硅基负极方面,将碳包覆材料包覆在硅材料表面不仅可以为负极提供较高的比容量,还可以缓冲和改善硅材料在充放电过程中的体积剧烈变化。我们预计,到2025年全球负极包覆材料市场需求量将超过25万吨,2023-2025年CARG为43.7%。需求放量龙头加速扩产,一体化布局延...

1. 盈利预测及投资分析

我们认为,新能源汽车智能化发展趋势成为主流,更丰富的座舱体验和 智能驾驶功能都对动力电池都提出了更快速充电、更高能量密度的要求。 公司作为负极包覆材料行业龙头,有望随着快充技术及硅基材料的应用 推广,实现公司经营业绩的持续增长。

负极包覆材料业务:负极包覆材料的加入可以提升负极材料的首充可逆 容量、循环稳定性以及电池倍率性能,公司主要客户均为头部负极材料 龙头企业,包括杉杉股份、贝特瑞、璞态来、凯金能源和中科电气等。 我们认为,1)23 年受到产品价格波动和行业客户去库存影响,负极包 覆材料增速有所放缓,后续随着去库存告一段落,公司负极包覆材料需 求有望回暖,出货量将呈现增长恢复。并且随着近年来随着车企和电池 厂商对快充技术、高能量密度等性能的追求,具备快充和掺硅的负极材 料需求逐步增加,公司负极包覆材料需求降持续向上;预计 23-25 年公 司负极包覆材料营收为 4.69 亿元、8.10 亿元和 10.4 亿元,同比增长 0.64%、 72.71%和 28.40%;2)前期高价原材料对公司毛利率水平的挤压逐渐消 退,目前同行业中低温负极包覆材料产品盈利能力已经压缩到较低水平, 后续下降空间有限,随着公司成都昱泰产能的逐步释放,在原材料采购、 制造成本、运输成本方面具备更大成本优势,产品毛利率有望向之前回 归,预计 23-25 年公司负极包覆材料毛利率为 23.5%、24.5%、25.5%。

橡胶增塑剂业务:橡胶增塑剂为公司在生产负极包覆材料的过程中产生 的副产品,主要应用于橡胶加工过程的增塑,也可以用于调和重油。我 们认为,1)公司橡胶增塑剂作为负极包覆材料伴生副产品相应产量参照 一定化学配比随包覆材料同步增长,预计 23-25 年公司橡胶增塑剂营收 为2.00亿元、2.75亿元和3.20亿元,同比增长14.29%、37.25%和16.58%; 2)尽管公司橡胶增塑剂市场占比较小为市场价格接受者,但考虑到行业 盈利能力逐步回暖、参考公司历史产品毛利率及规模提升,预计 23-25 年公司橡胶增塑剂毛利率为 22%、24%、26%。

裂解萘馏分业务:裂解萘馏分是乙烯焦油经采用减压、低聚合分离制备 古马隆树脂过程中得到的副产品,可用于提取工业萘以及作为碳黑原料 使用。随着公司向上游原材料一体化布局的展开,裂解萘馏分业务有望 同步增长。我们认为,1)公司裂解萘馏分作为公司制备古马隆树脂过程 中得到的副产品,相应产量参照一定化学配比随古马隆树脂及负极包覆 材料同步增长,预计随着公司对原材料古马隆树脂制备的增加,预计 23- 25 年公司裂解萘馏分营收为 3.02 亿元、4.80 亿元和 5.60 亿元,同比增 长 25.10%、59.20%和 16.67%;2)公司裂解萘馏分市场占比较小为市场 价格接受者,随着经济复苏行业盈利能力有望逐步迎来改善,参考公司 历史产品毛利率及规模提升,预计 23-25 年公司裂解萘馏分毛利率为-2%、 5%、7%。

预计 2023-2025 年公司营业收入为 9.75 亿元、15.75 亿元、19.30 亿元, 同比增长 7.83%、61.57%、22.58%;预计 2023-2025 年公司归母净利润 为0.75亿元、1.82亿元、2.51亿元,同比变动-49.82%、+143.93%、+37.46%;对应 2023-2025 年 EPS 为 0.73 元、1.79 元、2.46 元。

2. 负极包覆材料龙头企业,产品升级引领行业创新

2.1. 负极包覆材料龙头企业,深耕行业二十余载

深耕负极包覆材料二十余年,一体化布局扩大公司业务范围。公司前身 辽阳市宏伟区信德化工厂于 2000 年成立,主营业务为锂电池负极包覆 材料和碳纤维可纺沥青。2017 年设立下属子公司大连奥晟隆扩大公司负 极包覆材料产能;2019 年公司向下游延伸设立子公司大连信德新材料, 主要业务为沥青基碳纤维的生产与研发;2020 年公司向原材料上游延伸 设立子公司大连信德碳材料,扩大公司负极包覆材料的同时将原料端向 上游延伸至更为易得的大宗商品乙烯焦油;2022 年公司于创业板上市; 2023 年公司收购成都昱泰 80%股份,辐射西南负极扩产集中区域,形成 南北两大生产基地。

公司主要产品包括负极包覆材料及其副产物橡胶增塑剂和裂解萘馏分。 公司负极包覆材料包括用于生产锂电池负极材料的包覆材料和用于生 产沥青基碳纤维的包覆材料,公司锂电池负极包覆材料具有性能稳定、 满足客户定制化要求等优点,负极包覆材料的加入可以提升负极材料的 首充可逆容量、循环稳定性以及电池倍率性能;公司负极包覆材料生产 过程中产生的副产物包括橡胶增塑剂和裂解萘馏分同样具有较高的应 用价值,可应用于橡胶加工和提取工业萘以及碳黑的生产过程中。

2.2. 包覆材料需求持续保持增长,业绩触底反弹

2023 年营收净利阶段性承压,Q3 开始逐步回升。2017-2022 年受下游新 能源汽车市场需求爆发式增长,公司产品销量实现快速增长,CAGR 为 47.4%。2022 年公司营收达到 9.04 亿元,同比增长 83.7%。2023 年以来, 由于受到电池厂和负极厂商去库存影响,负极包覆材料市场需求阶段性 低于预期,公司需求阶段性承压。2023 年前三季度公司实现营收 7.02 亿 元,同比增长 0.9%;其中,Q3 营收 3.53 亿元,同比增长 34.2%,环比 增长 83.9%,呈明显回升趋势。前三季度归母净利润为 0.52 亿元,同比 减少 57%,主要受到需求及原材料价格大幅波动的减值影响;其中,Q3 归母净利润达到 0.3 亿元,同比减少 28.6%,环比增长 600%。

负极包覆材料营收占比较大,副产品业务占比快速提升。公司营业收入 主要以负极包覆材料为主,橡胶增塑剂为伴生副产品。2017-2020 年公司 负极包覆材料营收占比 80%左右,2021 年起占比逐年下滑,至 2023H1 占比总营收约 45%;主要原因为公司逐步开展原材料一体化布局,副产 品裂解萘馏分占比提升。截至 2023H1,裂解萘馏分占比达 24.73%,公 司整体副产品营收占比合计达到 54%。

公司盈利触底回升,2023Q3 毛利率净利率环比均有提升。受产品价格 下行、原材料价格大幅波动以及低毛利率副产品占比逐年提升等影响, 公司整体盈利能力自 2021 年起大幅下滑。2022 年公司毛利率为 27%, 同比下降 13.58pct,净利率为 16.49%,同比下降 11.5pct。2023 年前三季 度公司毛利率为 14.79%,同比下降 13pct,净利率为 7.8%,同比下降 10pct;其中,Q3 毛利率为 15%,同比下降 11.2pct,环比上升 7.7pct, 净利率为 8.5%,同比下降 7.5pct,环比上升 11.6pct。

2.3. 股权结构稳定,高管团队具有多年相关行业经验

公司股权结构稳定,高管团队具有多年相关行业从业经历。尹洪涛、尹 士宇父子为公司实际控制人,尹洪涛作为公司董事长兼总经理,直接持 有公司 27.92%股份,并通过持有公司员工控股平台信德企管 22.11%股 份从而间接持有公司 1.47%股份,合计持有公司 29.39%股份。尹洪涛 1999 年任职于辽阳信德董事长,具有二十余年公司管理经验。公司其他 高管具有多年相关行业从业经历,入职时间较长与公司深度绑定,共同 助力公司快速发展。

3. 负极材料迭代升级,包覆材料需求扩大

3.1. 汽车电动化加速开启,负极材料产业快速发展

负极材料出货量快速增长,中国市占率领衔全球。近年来随着全球汽车 电动化和储能电池行业发展势头迅猛,负极材料行业增长迅速。根据 GGII 数据,2017-2022年中国负极材料出货量快速提升,CAGR达56.5%。 2022 年我国负极材料出货量为 137 万吨,同比增长 90.3%,占比全球总 出货量超 90%。2023 年前三季度我国锂电负极材料出货量为 119 万吨, 同比增长 25%。

负极行业格局基本稳定,三大四小集中度高。根据鑫椤资讯数据,2022 年中国石墨负极材料前七家出货量合计占比达 87%,行业集中度较高。 前三名分别为贝特瑞(26%)、杉杉股份(16%)和璞泰来(11%),CR3 为 53%;尚太科技、凯金能源、中科星城和翔丰华近年来扩产积极,加速追赶。天然石墨领域贝特瑞一家独大,2021 年出货量占国内 60%以上。 作为负极材料行业核心增长极,人造石墨领域仍未走出绝对龙头,2021 年璞泰来、杉杉股份和贝特瑞在人造石墨领域分别以 20%、17%和 14% 的市场占比位列国内前三,CR3 为 51%。

3.2. 负极包覆材料需求同步增长,行业龙头地位稳固

包覆材料可有效改善负极材料性能。负极包覆材料作为一种负极材料表 面改性处理剂,通过在石墨表面包覆一层沥青,可以修饰负极材料中的 孔洞、沟槽、裂纹等缺陷,提高石墨材料的振实密度,减少了材料的比 表面积,并同时改善了材料与电解液的相容性。综合来看,负极包覆材 料的加入可以提升负极材料的首充可逆容量、循环稳定性以及电池倍率 性能。跟随电池及负极材料需求的增长,负极包覆材料市场需求近几年 实现同步增长。 行业参与者较少,信德新材龙头地位显著。负极包覆材料行业处于细分 行业,行业参与者较少,除信德新材以外,辽宁奥亿达、大连明强和辽 宁润兴等均为未上市公司,产能及生产人数均较少。

3.3. 负极包覆材料行业展望:快充增加需求,硅基加速应用

3.3.1. 快充技术解决补能焦虑,包覆材料用量提升

快充技术解决补能焦虑,推动新能源汽车发展更进一步。考虑到目前主 流车型续航已经能满足消费者日常通勤需求,在关注油箱大小的同时, 催生出产业界对补能方案的进一步探索。相较于传统的交流慢充补能, 直流快充补能下充电桩内置功率转换模块,将交流电转换为直流电直接 输入车内电池组,无需通过车载充电机进行转换,大幅度提升补能效率。

负极材料是限制电池快充的主要因素。在充电条件下,负极作为锂离子 的接受体,需要具备快速接纳大量锂离子嵌入的能力。在快充过程中, 负极材料依然存在一些技术瓶颈。第一,虽然石墨独特的层状结构可以 实现锂离子的嵌入,但由于石墨层间距较小,造成锂离子的扩散阻力较 大,扩散动力学不理想,从而无法达到理想的倍率性能。第二,锂离子 嵌入石墨时较长的扩散路径会使得电池的倍率性能不理想。第三,在快 速充电的情况下,较大的极化会使石墨的嵌锂电位无限接近于锂金属的 沉积电位,从而出现表面析锂甚至产生锂枝晶,不仅会导致电池性能下 降,甚至会造成内部短路或热失控。第四,石墨的片层结构之间由微弱 的范德华力连接,因此结构不稳定。锂离子嵌入过程中伴随的溶剂分子 共嵌入会导致石墨片层的剥离和脱落,进而影响电化学性能。

负极包覆材料可提升石墨负极材料首次充放电效率、循环性能及其倍率。 目前,改善石墨材料快充性能的方法主要有增加孔隙结构、表面包覆、 改善取向性等。其中表面包覆是改善负极石墨材料快充性能最成熟的方 法,通过在石墨表面进行包覆,可以提高石墨材料的振实密度,减少了 材料的比表面积,并同时改善了材料与电解液的相容性。根据文献数据,经过沥青包覆后,石墨负极材料首次充电的可逆容量从 290.8mAh/g 提 高到 365.4mAh/g;经过 100 次循环后的容量保持率从 55.4%提高到 93.9%。

快充技术迅速推广,多款车型搭载快充平台。2019 年保时捷首款纯电动 车 Taycan 搭载 800V 电压平台,充电 15 分钟实现 80%的电量,开启行 业对快充技术的探索。2021 年前后国内车企掀起 800V 电压平台车型发 布潮,极狐阿尔法 S 充电功率达到 250kw,广汽 AION V 充电功率达到 480kw。2022 年比亚迪 Ocean-X/e 平台 3.0、长安阿维塔、小鹏 G9 等多 款车型相继推出了 800V 快充方案。2023 年宁德时代发布“神行超充电 池”,实现了“充电 10 分钟,续航 400 公里”的超快充速度,低温状态下 亦可实现 30 分钟充电 80%SOC,续航里程高达 700 公里以上。神行超 充电池一经发布,阿维塔、哪吒、奇瑞、北汽等车企先后宣布启动旗下 车型的搭载。我们认为,当下新能源车行业竞争激烈,快充技术作为解 决新能源车里程焦虑的差异化性能,成为车企引流消费者的一张名片, 有望迎来大规模商业化导入。

3.3.2. 掺硅负极提升续航能力,包覆材料添加量进一步增加

硅基材料提升能量密度,成为缓解里程焦虑的重要方案之一。随着新能 源汽车智能化发展趋势成为主流,更丰富的座舱体验和智能驾驶功能都 对动力电池提出了更长续航里程、更高能量密度的要求。目前,主流石 墨负极材料实际比容量已接近理论比容量 372 mAh/g,意味着通过继续 改善石墨负极性能的方法来提升锂电池性能的作用有限。硅基材料作为 已知比容量最高的负极材料,比容量可以达到 4200mAh/g,是目前石墨 类负极材料的十倍以上,能够显著提升锂电池的能量密度,同时具有较 低的电化学嵌锂电位、不存在析锂问题、储量丰富等优点。但硅基负极 体积膨胀过于严重,充放电过程中的纯硅负极体积膨胀可以达到 120%- 300%,远大于石墨负极的 10%-12%。体积剧烈变化会导致硅颗粒破裂粉 化、负极活性物质从电极片上脱落、因粉化和脱落引起固相电解质层 (SEI 膜)持续形成,这成为了阻拦在硅基负极应用路上最大的障碍。

碳包覆硅复合材料可解决体积膨胀问题,已在电动车上实现商业化应用。 为解决硅基负极材料体积膨胀等问题,目前存在包括纳米化、碳基包覆、 合金化和导电聚合物复合等方案。将碳包覆材料包覆在硅材料表面不仅 可以为负极提供较高的比容量,大幅提高电极的导电性能,并且可缓冲 硅材料在充放电过程中的体积剧烈变化,使得硅材料结构不易被破坏, 保持电极结构的完整性。根据文献,经过沥青包覆的硅碳负极微球比容 量可达到 640 mAh/g,振实密度达 1.0 g/cm3,首次充放电效率为 90.5%。

特斯拉 4680 大圆柱体系带来硅基负极需求提升。2020 年特斯拉电池日 首次推出 4680 大圆柱电池,采用高镍+负极掺硅体系,单体能量密度可 提高 5 倍,达到 300Wh/kg,充放电效率比有极耳电池提升 6 倍,搭载在 整车上可提高续航里程 16%。2023 年 10 月 12 日,特斯拉宣布第 2000 万个 4680 电池已经在美国得克萨斯州超级工厂迎来下线。目前,海外 松下、LG 新能源与国内亿纬锂能、比克电池、宁德时代、蜂巢能源等在 大圆柱电池均有相应产能规划,有望在未来进一步刺激硅基负极材料需 求增长。

3.4. 负极包覆材料需求空间测算

负极材料性能迭代升级,包覆材料添加比例不断提升。参照信德新材招 股说明书,2020 年市场上头部负极材料厂商包覆材料添加比例约为 9.61-12.97%。我们认为快充技术和硅基负极材料出于对电池倍率性能、循环 性能和安全性能的需要,对负极包覆材料添加比例需求较传统石墨负极 有明显提升。在全球新能源汽车销量持续增长以及负极材料性能不断优 化的背景下,我们预计,到 2025 年全球负极包覆材料市场需求量将超过 25 万吨,2023-2025 年 CARG 为 43.7%。

4. 需求放量龙头加速扩产,一体化布局延伸价值量

4.1. 负极包覆龙头地位明确,技术积淀成就产品优势

公司具备中高低温多产品矩阵,技术领先行业。为满足不同客户所需的 产品型号,公司根据负极包覆材料软化点和结焦值生产低温、中温、中 高温、高温四种负极包覆材料。随着负极包覆材料软化点越高相应结焦 值越高,杂质含量少,包覆效果越佳,负极材料倍率性能越佳,相应其 产品附加值越高。此外,公司可以根据客户的需求,生产出满足客户要 求性能指标的产品,多年的生产、研发经验也有效保障了公司产品品质 的稳定性,在保质、保量和保供方面较行业对手具有明显优势。

4.2. 紧抓快充/硅基机遇,加速扩产抢占市场份额

公司全面技术布局石墨负极包覆材料及硅基负极包覆。公司在原有石墨 负极包覆材料上不断研发,提升碳含量,并通过对石墨负极材料表面进 行改性和修饰进一步提升负极材料整体充放电性能、安全性能、容量及 循环次数。同时,公司积极布局硅基负极包覆材料,通过对硅基负极表 面进行包覆改性后,可充分提升其容量和循环性能并改善其热膨胀问题, 目前公司硅基负极包覆材料产品已应用于现有锂电池负极包覆材料的 生产中,公司后续有望在硅基负极包覆材料方面取得先发优势。

下游客户积布局快充、硅碳领域,推动公司负极包覆材料出货量进一步 提升。公司下游客户主要为负极材料行业龙头企业:杉杉股份、贝特瑞、 璞态来、凯金能源和中科电气。近年来随着电池厂商对快充技术、高能 量密度等性能的追求,负极材料厂商纷纷布局快充和硅碳领域。杉杉股 份 2016 年已实现快充负极材料批量出货,2022 年快充负极产品出货量 同比增加 60%,投资建设年产 4 万吨硅基负极材料一体化项目;贝特瑞 在硅碳领域具有较强的技术积累,2022 年拟投资建设年产 4 万吨硅基负 极材料项目,目前硅碳负极材料已经开发至第五代产品,比容量 2000mAh/g 以上;璞泰来已实现了快充产品的量产及硅碳材料的技术开 发,2023 年硅碳负极新品取得国内国际重要客户的认证通过,正积极进 行产能建设布局。我们预计,下游客户对快充、硅碳技术的快速布局将 进一步增加公司负极包覆材料的出货量。

4.3. 延伸布局上游原材料,一体化提升价值量

公司规模效应显现,成本逐步降低。2018 年前公司负极包覆材料主要由 辽阳老厂生产,每年产量为 8649 吨,生产工人有 69 人。但由于辽阳老 厂存在土地规划、延期环保验收等历史遗留问题,公司 2019 年将其关 闭,并于 2019 年下半年将其产能全部转移至大连奥晟隆新厂,负极包覆 材料产能扩大到 25000 吨/年。公司降本增效措施效果明显,单产品能耗 下降 17.64 元/吨,单位员工年产数量增加 180.52 吨/人。

向上游原材料布局,一体化降低材料成本。负极包覆材料业务成本中原 材料成本占比超 70%,主要原材料由乙烯焦油加工而成的古马隆树脂。 近年来,公司将上游原料由古马隆树脂进一步延伸至乙烯焦油,不断优 化生产工艺和提升一体化产能比例。随着 IPO 募投项目的逐步落地,目 前公司大连长兴岛生产基地拥有 3 万吨一体化产能。2023 年公司收购成 都昱泰 80%股份,后者是西南地区唯一取得中国石油四川石化有限责任 公司乙烯焦油供应资格的企业,具备 10 万吨级以上上游优质原材料资 源;同时四川地区天然气资源丰富,预计其生产成本较公司原有厂区有 望进一步降低。

编辑:火腿肠
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