磁电装备业务起家，收购星城石墨切入负极领域。湖南中科电气股份 有限公司是在 2008 年由岳阳中科电气有限公司变更而来，2009 年在 深交所创业板上市。公司传统主业为磁电装备业务，2017 年通过收购 湖南星城石墨切入锂电负极行业。2019 年负极收入占比超过 75%， 2022 年占比进一步提升至 90%以上。2022 年公司成功开发韩国电池 客户 LGES，进入国际市场。
中科星城深耕负极 20 载，磁电设备和负极业务有协同效应。公司子公 司湖南中科星城专注于锂电池负极的研发和生产二十多年，是最早布局 动力锂电负极的企业之一，具有动力锂电负极材料先发优势。公司磁电 装备业务与锂电负极业务可协同开发出适用于锂电生产的自动化电气控 制设备、锂电材料除磁装备、立式高温反应釜、新一代石墨化炉等锂电 专用设备等。
董事长及其妻子是实控人。截至 2023 年三季报，董事长余新持股 11.2%，其妻子李爱武持股 3.3%，二者共同为公司的控股股东和实际 控制人。公司总经理皮涛持股 1.9%，岳阳凯博商务管理有限公司持股 0.9%，其他社会公众股占比 82.7%。公司非常专注于主业，主要子公 司的业务都是负极及磁电装备的生产与销售。
高管团队产业经验丰富。根据公司公告，公司总经理皮涛 2008 年 10 月至 2011 年 10 月任湖南星城石墨总经理，2011 年 11 月至今任湖南 星城石墨董事、总经理。公司核心管理、研发、销售人员，均在业界有 十余年的丰富经验，具有较强的稳定性和凝聚力。同时，公司设立博士 后科研工作站，以及与高校建立产学研合作关系、研究实习基地，保障 后续发展的人才需求。
2022 年四季度公司归母净利润出现亏损。根据公司公告，2022 年公司 实现营收 52.6 亿元，同比增长 139.6%；归母净利润 3.6 亿元，同比下 降 0.4%。公司净利润在 2022 年前三季度呈现上升趋势，但 2022 年四 季度亏损，主要原因是：1)因市场行情变化，2022 年四季度公司负极 销量及销售价格环比下降，导致营业收入及毛利率下降；2)因外协石墨 化加工价格快速下降，公司针对备货库存按照成本与可变现净值孰低计 提存货减值，2022 年四季度计提存货跌价准备 9870.8 万元；3)公司持 有的交易性金融资产当期公允价值变动-6353.9 万元。
2023Q1-Q3 公司实现营收 35.2 亿元，同比下降 6.0%；实现归母净利 润-0.6 亿元，同比下降 113.2%，主要原因是：1）2023Q1-Q3 负极材 料销售价格仍处于下降状态，叠加高位库存成本影响，公司毛利率下滑； 2）公司备货库存规模较大，生产周期较长，部分在产品、库存商品、 发出商品、委外加工物资对应石墨化外协加工成本较市场石墨化外协加 工价格变化滞后，面临了较大的成本压力，公司对备货库存进行了谨慎 充分计提，根据公司利润表，2023Q1-Q3 计提资产减值损失 0.8 亿元， 信用减值损失 0.1 亿元。
盈利主要来源为锂电负极业务。 从主营收入构成看，2017 年公司锂电负极收入占比不到 60%，2018- 2022 年占比快速提升，2022 年占比已经超过 90%。 从毛利润构成看，2017 年公司锂电负极毛利润占比约 40%，2021 年 占比提升至 81%；根据公司公告数据，2022 年总收入 52.6 亿元，公 司毛利率 19.5%，公司整体毛利润 10.3 亿元，石墨负极毛利润 8.7 亿 元，占比 84.5%。
从利润率看，2017-2020 年公司毛利率基本稳定在 37%左右，2021- 2023 年前三季度，毛利率逐渐下滑至 12.9%。 2022 年毛利率下滑的原因是，2022 年公司负极材料平均单价同比增 长 32.5%，平均单位成本同比增长 48.3%，主要系负极上游原材料采 购价格及石墨化委外加工费的涨幅大于销售价格的涨幅。 2023Q1-Q3 毛利率下滑的原因：负极材料需求增速放缓，叠加负极 行业扩建产能进入释放期，外协石墨化加工价格快速下降；公司备货 库存规模较大，生产周期较长，部分在产品、库存商品、发出商品、 委外加工物资对应石墨化外协加工成本较市场石墨化外协加工价格变化滞后，使公司面临了较大的成本压力。
公司管理费用率和销售费用率近年来整体呈现下降趋势。 2022 年管理费用率（不含研发）2.5%，同比下降 0.8 个百分点； 2022 年销售费用率 1.1%，同比下降 0.9 个百分点； 2022 年财务费用率 2.8%，同比提升 1.1 个百分点。
研发投入持续加大。公司一直高度重视研发创新，2022 年研发费用 2.1 亿元，同比增长 118.7%；占营业收入的比例 4.1%。2023Q1-Q3 研发费用 2.0 亿元，占营收比例为 5.6%。
截至 2023 年 6 月底，公司及控股子公司（含全资子公司）拥有具有自 主知识产权的专利技术成果 176 项（其中发明专利 78 项），正在申请 的专利 134 项（其中 118 项为发明专利，4 项为国际专利）。
负极是锂电池的关键组件之一，市场化应用程度最高的是石墨负极。 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜四部分组成。 负极材料主要影响锂离子电池的首次效率、循环性能等。
锂电负极主要分为碳材料与非碳材料两类，市场化应用程度最高的为碳 材料中的石墨类负极材料，其中人造石墨、天然石墨有大规模的产业化 应用。硅基负极属于各大负极厂商重点研究的对象，是未来最可能大规 模应用的新型负极材料之一。
锂电负极材料上游主要为石油焦、针状焦、沥青焦等化工产品或者初级 石墨等，中游为负极材料制造，下游为动力电池、消费电池及工业储能 电池的应用。
负极材料型号众多，但是工艺流程大致相同。 破碎：通过机械冲击、剪切及表面修饰，最终达到粉料前驱体定型和 功能化的目标； 低温热处理：通过热场效应及机械扰动，使其发生一次颗粒的团聚， 复合成二次颗粒；反应釜中石油焦或者沥青焦单颗粒复合造粒的同时， 辅料沥青也会对原料石油焦或者沥青焦表面进行包覆处理，从而实现 颗粒复合结构的搭建；整形控制：将表面改性后的物料输送至机械磨进行整形分级。分级后 的粉料再经筛分机进行筛分，筛下物用吨袋包装； 石墨化：通过高温热处理，完成材料晶格结构重排及规整化； 表面改性：通过表面改性剂的包覆及浸渍，实现多层次颗粒结构，以 达到特定的功能性目的； 成品合成：高温处理后的石墨送至破碎机，将结块的石墨打散，打散 后进入混合机进行常温搅拌混合后进入超声振动筛，筛除粒度过大的 颗粒物、杂物，筛下合格产品再进入除磁机中，将其中的磁性物质分 离后生成最终产品。
预计锂电负极市场总规模仍维持较快增长。我们对锂电负极市场空间 进行测算，主要假设如下：
动力电池：根据各国汽车工业协会公布的数据，我们预计 2023 年全球 新能源汽车销量同比增长 32%；考虑到 2024 年欧洲和美国补贴减少、 2025 年欧洲碳排放政策更加严格，我们预计 2024-2025 年全球销量增 速分别为 21%、22%。考虑到电池技术进步带来能量密度提升，进而 增加单车带电量，我们预计 2023-2025 年全球动力电池出货量为 929、 1171、1454 GWh。
储能电池：1）根据 CNESA 统计，23 年国内新增装机 46.6GWh，23 年国内新增招标近 70GWh，我们预测 24 年国内新增装机达 70GWh 以上。2）根据 Wookmac 预测，23 年美国储能新增装机超 20GWh， 24 年接近 40GWh。根据 EESA 数据， 23H1 美国户储装机 0.7GWh， 预计全年 1.5-2GWh。综上，我们预测 23 年美国除户储外，储能新增 装机 20GWh，24 年为 35GWh。3）根据 EVTank 数据，除 22 年受电 价上涨导致全球户储装机增速超 100%，19-21 年增速均在 40-60%， 我们预测 23 年户储装机增速降至 30%，24 年之后降至 20%。综上， 我们测算 23-25 年全球储能新增出货 183、294、391GWh。
消费电池：据起点研究预测，后续消费市场增速放缓但维持稳定增长， 我们保守预计 23 年需求小幅下滑，24-25 年需求增速维持在 5%。
综上，我们测算得到 2023-2025 年全球锂电池需求分别为 1253、1613、 2001 GWh，根据璞泰来回复投资者的消息，单 GWh 电池对应负极的 需求量约 1200 吨，我们预计 2023-2025 年全球锂电负极市场规模分 别为 150、194、240 万吨。
竞争格局较集中，中科出货排名呈提升趋势。根据 EVTank 数据， 2023 年国内锂电负极出货中，中科星城市占率 8.8%，排名第四，出货 量排名前四的厂家合计市占率 57%，市场较集中。2018-2023 年，中 科星城锂电负极出货量在国内的排名总体呈上升趋势，从第 6 名提升至 第 4 名。
公司产能快速扩张，2022 年石墨化自供率提升。根据公司公告， 2018-2021 年公司负极产能从 1.2 万吨提升至 6.6 万吨，并且公司自身 配套有石墨化加工环节产能，2018-2021 年从 0.9 万吨提升至 2.0 万吨。 但由于石墨化扩产速度不及负极，导致 2018-2021 年公司石墨化自供 率从 72%降至 30%。2022 年公司负极产能同比提升 74%至 11.5 万吨， 石墨化产能同比提升 145%至 4.9 万吨，使得公司石墨化自供率结束下 滑，触底回升至 43%。
根据公司公告，2018-2022 年，公司负极产量从 1.1 万吨提升至 12.5 万吨，其中除了 2020 年受疫情影响，产能利用率不及 80%，其他年份 的产能利用率均在 90%左右或以上，体现出公司的产能扩张确实有下 游需求做支撑。
2023H1 销量增速放缓，受下游需求变化、去库存等影响。2019-2022 年，公司负极销量分别为 1.8、2.4、5.9、11.4 万吨，复合增速 85.0%。 2023 年上半年负极销量 5.8 万吨，同比增长 26.9%，增速放缓主要受 新能源汽车市场变化、2023 年春节销售淡季、去库存等诸多因素综合 影响。2019-2022 年，公司负极收入分别为 7.0、7.5、18.9、48.3 亿 元，复合增速 90.4%。2023 年上半年负极收入 20.7 亿元，同比增长 10.2%。
2022 年负极涨价来源于上游成本上涨，2023H1 单位毛利承压。2019- 2022 年，公司负极产品销售均价分别为 4.0、3.1、3.2、4.2 万元/吨， 其中 2022 年价格涨幅较大的原因是：2022 年前三季度，受国际油价 上涨、负极行业石墨化产能供给不足影响，负极原材料石油焦、针状焦 以及石墨化外协加工价格上涨，推动负极价格上行。2022Q4 之后，随 着行业新建石墨化产能逐步投放，外协石墨化加工和负极材料的价格逐 渐回落，2023H1 公司负极均价降至 3.6 万元/吨。
2020-2022 年，公司负极单吨毛利从 1.1 万元小幅下行至 0.8 万元，2023 年上半年单吨毛利降至 0.3 万元，降幅较大的主要原因是：负极 市场需求增速放缓，叠加负极行业扩建产能进入释放期，外协石墨化加 工价格快速下降，而公司备货库存规模较大，生产周期较长，部分在产 品、库存商品、发出商品、委外加工物资对应石墨化外协加工成本较市 场价格变化滞后，导致公司面临较大的成本压力。
公司利润率和归母净利润在 2023Q1 触底，2023Q2 之后逐渐改善。受 2023 年春节销售淡季、下游去库存、负极降价等因素综合影响， 2023Q1 公司毛利率降至历史低点 7.9%，同时，由于 2023Q1 公司对 备货库存进行了谨慎充分计提，2023Q1 公司净利率-13.8%，也是历史 低点。自 2023Q2 以来，公司毛利率和净利率持续改善，2023Q2 归母 净利润扭亏为盈，2023Q3 继续提升。
主流电池厂均有 4C 快充电池布局，需要负极材料进行相应升级。C 表 示电池放电快慢的量度，也表示电池充放电能力倍率，1C 表示电池一 小时完全充放电时电流强度；半小时充放电完毕，称为 2C；15 分钟充 放电完毕，称为 4C。为满足电动车快速补能的需求，提升电动车用户的使用体验和便利性，主流电池厂都有 4C 快充电池的布局： 宁德时代：22 年推出的麒麟电池可以实现三元电池 4C 快充；23 年 推出神行 4C 铁锂快充； 孚能科技：其最新动力产品目前已经配套昊铂 GT，15 分钟快充补能 可以续航 450 公里；同时，公司针对半固态电池产品，将推出 2.4C、 3C 和 4C 三种倍率快充电芯； 蜂巢能源：推出的龙鳞甲电池，作为公司全新一代高安全动力电池系 统化解决方案，可兼容铁锂、三元、无钴等全化学体系方案，覆盖 1.6C-6C 快充体系； 欣旺达：23 年 4 月，发布“闪充电池”，支持电动汽车续航 1000 公 里，10 分钟可从 20%充至 80% SOC； 中创新航：在 800V 高压快充领域，布局了方形和极速超充大圆柱两 条路线。其方形产品支持 4C 快充，大圆柱支持 6C 快充； 亿纬锂能：开发的 46 系列大圆柱电池中的 4695 能量密度可达 350Wh/kg，能够支持 9 分钟超快充。
快充性能提升会对负极带来挑战：石墨的层状结构，使得 Li+必须从石 墨层间的端口嵌入，继而扩散至颗粒内部，扩散路径比较长，Li+的扩 散速率较低。在进行大倍率充电时，Li+在电解液中的传输速率远快于 Li+嵌入石墨层的速率，更多的 Li+来不及嵌入到石墨原子层的间隙中， 在负极表面不断累积： 1）沉积的锂会进一步与电解液反应，形成无效的 SEI 层，其阻抗很 高，不仅会增加电池的内阻，还会降低电池的能量密度，导致电池容 量的加速衰减； 2）Li+在石墨表面沉积可能形成锂枝晶，刺穿隔膜，造成安全隐患。
提升负极倍率性的方式：通过造粒、包覆等技术，做到了各向同性（也 就是各个方向锂离子嵌入速度都很快，是三维通道；普通石墨只在层与 层嵌入，是二维通道）, 提高锂离子扩散速率。 1）包覆改性：是指以石墨类碳材料为“核芯”，表面包覆改性材料 形成类似“核-壳”的结构。表面包覆、混合无定型碳，无定型碳内部 为高度无序的碳层结构，会增加负极材料整体的层间距和离子传输通 道，提升 Li+嵌入负极和在其内部扩散的速度。2）多次造粒：一次造粒形成的小颗粒比表面积大，锂离子迁移通道 多、路径短、倍率性能好；二次大颗粒由小颗粒粘结形成，压实密度 高，空间利用率大，可以储存更多的锂，容量大。通过多次造粒工艺 制备的负极材料，可以兼顾大颗粒和小颗粒的优点，成为容量高、倍 率性能好的负极材料。 3）硅基负极：硅负极理论容量 4200mAh/g，远大于碳材料的 372mAh/g，嵌锂电位高、析锂风险小、可以容忍更大的充电电流， 从而更适合快充电池。
公司有硅基负极的专利布局，并已经建成中试线。根据公司公告，截 至 2023 年 6 月，公司已申请设计硅基负极的发明专利 9 项，主要涉及 硅基负极的制备和处理的方法，其中已授权 2 项，已受理 7 项。根据公 司披露，2023 年 5 月前公司已经完成硅基负极的中试线建设，并给下 游客户送样验证。
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