负极碳包覆行业龙头信德新材2022年9月上市，我们对市场关心的碳包覆行业的问题做以下解答：
　　碳包覆必要性：碳负极材料电性能的两个最关键因素是石墨化程度与SEI膜致密程度，前者影响比容量，后者影响循环稳定性。而为了兼得比容量+循环稳定性，可通过碳包覆结合石墨本身的高比容+包覆材料的循环稳定。目前无定形碳包覆材料主要有沥青、酚醛树脂等，石油基可纺沥青由于克容量更高+污染小，成为目前包覆主流技术路线。
　　碳包覆添加量：根据已有文献且结合负极上市公司实际披露数据，可得出天然石墨添加量在8%左右，人造石墨在11%；根据贝特瑞专利口径，硅基负极预计在20%；钠电硬碳负极预计在1-30%。天然→人造→硅基，碳包覆添加量从不足10%提升至20%。
　　市场空间：快充趋势下，高添加量的人造石墨+硅基负极渗透率提升，负极碳包覆行业增速高于下游锂电增速。我们预计2022年行业规模为17亿元，2025年为40亿元，CAGR达32%。
　　行业壁垒：产品核心竞争点在于原材料和生产工艺，行业公司主要通过设备研发提升产品品质。
　　降本途径：沥青包覆材料主要原料为古马隆树脂，可通过采购乙烯焦油外包加工模式降本。以信德新材为例，产品材料成本占比70%+，公司采购乙烯焦油，通过代加工方式实现上游一体化。信德新材上游一体化可实现产品单吨净利提高17%。
　　产能规划：目前碳包覆材料行业规划产能为19.4万吨，2021年行业产能为6.9万吨，预计2023年达到12.5万吨。
　　竞争格局：从供给侧看，2021年信德新材产能在行业中占比为36.2%，2023年产能市占率预计为37%，信德新材为行业龙头。2021年新疆中碳、辽宁润兴为行业头部企业，随着辽宁奥亿达的规划产能释放，2023年辽宁奥亿达市占率也将大幅提升。相较其他公司，信德新材客户、成本、技术优势更加突出，我们预计公司未来将持续保持龙头地位。
　　综合看负极碳包覆行业材料成本占比较高，但是降本路径明确；行业高壁垒，竞争格局较好，信德新材产能规划积极，产品客户先发优势明显，预计将长期保持龙头地位。
　　沥青基碳纤维：包覆材料向下游应用拓展，高行业壁垒，国内仍处于产业发展初期。
　　沥青基碳纤维是指以沥青等富含稠环芳烃的物质为原料，通过聚合、纺丝、不熔化、碳化处理制备的一类碳纤维，按其性能的差异又分为通用级沥青碳纤维和高性能沥青碳纤维。从制备工艺上看，沥青调制是其制备的关键步骤，要求其中间相沥青具有高度各向异性同时具有良好纺丝性，沥青基碳纤维可由碳负极包覆材料制备。目前沥青基碳纤维主要生产厂商为日本厂商，我们预计其未来有望迎来快速国产替代。
　　行业规模：沥青基碳纤维目前应用场景较少，主要可用在军事及航空航天领域。根据信德新材招股书，2021年国内沥青基碳纤维市场空间为6.4亿元，市场仍处于发展初期。跟据我们测算2021年全球沥青基碳纤维行业规模为25亿元。
　　信德新材的沥青基碳纤维产品先发布局民用方向，子公司大连信德新材料主要负责该业务。根据公司招股书，2022年公司主要将沥青基碳纤维应用在储能电池，并且为沥青基碳纤维毡项目储备了相关技术。
　　投资建议及风险提示
　　行业评级：我们认为中短期看，量的层面，快充趋势下，负极碳包覆添加量提升，增速快于下游锂电池行业增速；利的层面，行业技术壁垒较高，竞争格局较好，发生价格战可能性小，单位净利有望维稳，且可通过向上一体化布局增厚盈利（单吨净利提升17%，参考本文P20假设测算）。长期看，2022年沥青基碳纤维处于行业萌芽期，负极碳包覆仅是沥青基碳材料的应用之一，未来光伏+储能等下游应用打开行业空间。首次覆盖，给予负极碳包覆行业“推荐”评级。
　　重点关注：碳包覆材料行业龙头信德新材，公司主营业务负极碳包覆赛道空间成长性好（2022年-2025年CAGR为32%），技术壁垒高，竞争格局较好。2021年公司营收为5亿元，行业快速增长+公司市占率提升→公司收入有望快速提升，弹性较强；长期看公司产品沥青基碳纤维性能优异，未来可应用在在光伏保温层、燃料电池碳纸，全钒液流电池碳毡等领域，想象空间较大。
　　风险提示：现有负极碳包覆技术路线被其他材料替代；测算具有主观性；新能源车销量不及预期；原材料价格持续上涨；行业价格竞争加剧；重点关注公司业绩不及预期。

研究报告全文：证券研究报告电力设备2023年1月11日负极碳包覆行业深度报告下游行业高景气发展空间广阔评级推荐首次覆盖国海证券研究所李航证券分析师邱迪证券分析师S0350521120006S0350522010002lih11ghzqcomcnqiudghzqcomcn最近一年走势相关报告010钠离子电池行业深度研究钠电池产业化加速有望补充锂电产业链电气设备沪深300推荐电气设备李航2022-06-13005海上风电行业深度研究海风观察系列报告之三招标持续落地上调0002025年海上风电装机预期推荐电气设备邱迪李航2022-06-04-005海底电缆行业深度报告海风观察系列报告之二海缆市场空间上行-010龙头地位依然稳固推荐电气设备邱迪李航2022-04-06-015新能源汽车行业深度研究产业技术前瞻系列之一大圆柱路径确定-020关注产业链相关机会推荐电气设备李航邱迪2022-03-30-025电气设备行业深度研究储能报告系列之二我国电化学储能收益机制及经济性测算推荐电气设备李航邱迪2022-02-23-030相对沪深300表现20230110表现1M3M12M电力设备-18-80-213沪深30030-01-216请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2核心提要负极碳包覆行业龙头信德新材2022年9月上市我们对市场关心的碳包覆行业的问题做以下解答碳包覆必要性碳负极材料电性能的两个最关键因素是石墨化程度与SEI膜致密程度前者影响比容量后者影响循环稳定性而为了兼得比容量循环稳定性可通过碳包覆结合石墨本身的高比容包覆材料的循环稳定目前无定形碳包覆材料主要有沥青酚醛树脂等石油基可纺沥青由于克容量更高污染小成为目前包覆主流技术路线碳包覆添加量根据已有文献且结合负极上市公司实际披露数据可得出天然石墨添加量在8左右人造石墨在11根据贝特瑞专利口径硅基负极预计在20钠电硬碳负极预计在1-30天然人造硅基碳包覆添加量从不足10提升至20市场空间快充趋势下高添加量的人造石墨硅基负极渗透率提升负极碳包覆行业增速高于下游锂电增速我们预计2022年行业规模为17亿元2025年为40亿元CAGR达32行业壁垒产品核心竞争点在于原材料和生产工艺行业公司主要通过设备研发提升产品品质降本途径沥青包覆材料主要原料为古马隆树脂可通过采购乙烯焦油外包加工模式降本以信德新材为例产品材料成本占比70公司采购乙烯焦油通过代加工方式实现上游一体化信德新材上游一体化可实现产品单吨净利提高17产能规划目前碳包覆材料行业规划产能为194万吨2021年行业产能为69万吨预计2023年达到125万吨竞争格局从供给侧看2021年信德新材产能在行业中占比为3622023年产能市占率预计为37信德新材为行业龙头2021年新疆中碳辽宁润兴为行业头部企业随着辽宁奥亿达的规划产能释放2023年辽宁奥亿达市占率也将大幅提升相较其他公司信德新材客户成本技术优势更加突出我们预计公司未来将持续保持龙头地位综合看负极碳包覆行业材料成本占比较高但是降本路径明确行业高壁垒竞争格局较好信德新材产能规划积极产品客户先发优势明显预计将长期保持龙头地位请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3核心提要沥青基碳纤维包覆材料向下游应用拓展高行业壁垒国内仍处于产业发展初期沥青基碳纤维是指以沥青等富含稠环芳烃的物质为原料通过聚合纺丝不熔化碳化处理制备的一类碳纤维按其性能的差异又分为通用级沥青碳纤维和高性能沥青碳纤维从制备工艺上看沥青调制是其制备的关键步骤要求其中间相沥青具有高度各向异性同时具有良好纺丝性沥青基碳纤维可由碳负极包覆材料制备目前沥青基碳纤维主要生产厂商为日本厂商我们预计其未来有望迎来快速国产替代行业规模沥青基碳纤维目前应用场景较少主要可用在军事及航空航天领域根据信德新材招股书2021年国内沥青基碳纤维市场空间为64亿元市场仍处于发展初期跟据我们测算2021年全球沥青基碳纤维行业规模为25亿元信德新材的沥青基碳纤维产品先发布局民用方向子公司大连信德新材料主要负责该业务根据公司招股书2022年公司主要将沥青基碳纤维应用在储能电池并且为沥青基碳纤维毡项目储备了相关技术投资建议及风险提示行业评级我们认为中短期看量的层面快充趋势下负极碳包覆添加量提升增速快于下游锂电池行业增速利的层面行业技术壁垒较高竞争格局较好发生价格战可能性小单位净利有望维稳且可通过向上一体化布局增厚盈利单吨净利提升17参考本文P20假设测算长期看2022年沥青基碳纤维处于行业萌芽期负极碳包覆仅是沥青基碳材料的应用之一未来光伏储能等下游应用打开行业空间首次覆盖给予负极碳包覆行业推荐评级重点关注碳包覆材料行业龙头信德新材公司主营业务负极碳包覆赛道空间成长性好2022年-2025年CAGR为32技术壁垒高竞争格局较好2021年公司营收为5亿元行业快速增长公司市占率提升公司收入有望快速提升弹性较强长期看公司产品沥青基碳纤维性能优异未来可应用在在光伏保温层燃料电池碳纸全钒液流电池碳毡等领域想象空间较大风险提示现有负极碳包覆技术路线被其他材料替代测算具有主观性新能源车销量不及预期原材料价格持续上涨行业价格竞争加剧重点关注公司业绩不及预期请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4目录一初识负极碳包覆提升负极材料性能主流路线是石油基可纺沥青11碳包覆重要性未经修饰的负极材料性能差需要进一步提升负极的充放电性能12碳包覆主流路线以石油基可纺沥青为主流路线13碳包覆添加量天然人造硅基碳包覆添加量从不足10提升至2014市场空间测算我们预计2025年行业规模为40亿元2022年-2025年CAGR达32请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明511碳包覆重要性进一步提升负极的充放电性能影响锂离子电池碳负极材料电性能的两个最关键因素石墨化程度与SEI膜致密程度前者影响比容量后者影响循环稳定性单纯用石墨材料无法兼顾二者1碳材料的石墨化程度高比容量越大2形成SEI膜致密程度适中首效损失小且避免溶剂分子嵌入提升负极的循环稳定性但二者性能无法兼得原因为碳材料的石墨化程度越大而基底表面碳微晶边面之间存在较大的差别如存在与电解液反应导致电解液的分解进而破坏碳材料的结构以致不利于碳负极表面的致密钝化膜的生成使得实际的放电容量首次充放电效率很低为了兼得比容量循环稳定性可通过碳包覆结合石墨本身的高比容包覆材料的循环稳定1石墨作为负极优点是比容量高但会造成电解液的还原影响体系的稳定2无定形碳作为负极优点是与电解液的反应少虽可生成比较致密的钝化膜但比容量小为了兼得二者优点普遍采用包覆技术制备具有核壳结构的碳材料即以高结晶度碳材料例如石墨为核材料以无定形碳材料为壳材料包覆材料各取其优点起到既能抑制电解液的分解又能增加电池容量改善其循环特性的效果图从左至右依次为负极包覆材料实物图球形人造石墨包覆前SEM图球形人造石墨包覆后SEM图资料来源包覆和掺杂对锂离子电池石墨负极材料的影响余小军等信德新材招股书国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明612碳包覆主流路线以石油基可纺沥青为主流路线从材料性能看包覆石油基可纺沥青石墨化后克容量更高污染小成为主流技术路线无定形碳包覆材料主要有沥青酚醛树脂等其中酚醛树脂包覆层与石墨基体结合的牢固性差包覆层容易被破坏效果不佳因此并非主流路线沥青基经过交联固化形成的多芳环结构化合物与石墨材料结构相似结合力强提高了负极材料与电解液的相容性防止了溶剂的共嵌入分解和石墨结构剥离具有很高的可逆电化学容量提高了负极材料的首次库仑效率和循环稳定性沥青基又分为煤基可纺沥青和石油基可纺沥青其石油基沥青石墨化后克容量更高且污染排放更小因此目前负极碳包覆以石油基可纺沥青为主流技术路线表负极碳包覆材料对比负极碳包覆材料种优点缺点类1环保问题严重在炭化过程中煤沥青发生一系列复杂的热解和缩1结焦值高挥发分含量低聚反应易挥发的轻组分在加热过程中不断逸出在此过程中存在多环沥青煤基2颗粒包覆层致密芳烃排放问题这些排放物具有很高的毒性和致癌性2石墨化后电化学克容量低沥青石油基1石墨化后克容量较煤基高1结焦值低挥发分含量高主流路线2石油基沥青的芳烃含量比煤沥青少因此排放物毒性较低2颗粒包覆层不如煤基致密较单纯石墨的循环性能为佳原因在于石墨经酚醛树脂包覆并经碳化处理后在其表面包覆了一层无定形碳材料当作为负极材料进行充放电时通过在石墨表面包覆树脂形成的保护层与石墨基体的结构牢固性差包酚醛树脂减少了石墨与电解液中溶剂的反应使得石墨的有效量不会随充放电过覆层在粉碎复合材料及加工成电极的过程中易受到破坏没能有效地阻程的进行而减少既保证了高的嵌入量又降低了锂嵌入时不可逆容量损止溶剂共嵌入和石墨层剥离失使得碳负极材料的整体性能得到提高资料来源石油沥青和中温煤沥青共炭化改性的研究刘犇等高附加值煤沥青制备及应用研究进展臧娜等包覆和掺杂对锂离子电池石墨负极材料的影响信德新材回复函国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明712碳包覆主流路线以石油基可纺沥青为主流路线从各家选择看石油基是主流选择代表企业有信德新材大连明强等煤基只有宝化万辰煤化工济宁碳素在小量试产德国吕特格高软化点煤系沥青供负极材料厂家试用效果有待市场验证选择煤基进行生产的企业均为煤化工企业希望延伸优势至负极包覆领域但目前从产品性能看较石油基仍有较大差距图负极包覆沥青产业链及公司情况代表企业有信德新材大连明强辽宁奥亿达辽宁润兴新疆中碳辽宁鸿宇德国吕特格代表企业有德国吕特格宝化万辰煤化工济宁碳素处于试用阶段资料来源信德新材回复函国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明813碳包覆添加量天然人造硅基碳包覆添加量从不足10提升至20根据已有文献且结合负极上市公司实际披露数据可得出天然石墨添加量在8左右人造石墨在11根据贝特瑞专利口径硅基负极预计在20钠电硬碳负极预计在1-30文献口径按照已有文献数据天然石墨最佳添加量范围在5-11之间均值为8人造石墨最佳添加量范围在6-15之间均值为11此外根据负极龙头贝特瑞的专利看硅基负极的添加比例预计在20钠电硬碳负极预计在1-30公司口径紫宸主打高端人造石墨添加量高在13左右杉杉定位中高端添加量在10左右凯金及翔丰华定位中低端添加量在5左右表负极包覆沥青添加量根据已发表文献表负极包覆沥青添加量根据负极厂商披露数据测算序号发表时间石墨材料主要引用观点文献来源负极包覆材料采购量负极负极生产商数据来源2020年负极单价万元吨沥青包覆人造石墨炭化处理工艺冯国飞材料产量1201910添加量等储能科学与技术2019年第8卷第3期2017年-2019年6月数据江西紫宸2019年公开发行可转换公司12975776-8添加量锂离子电池石墨负极材料的碳包覆研究22015人造石墨债券募集说明书最佳徐吉生硕士研究生学位论文2015年包覆处理对提高人造石墨负极材料性能的未披露发行人2020年对杉杉3201515添加量最佳研究张晓波等无机盐工业2015年第股份负极包覆材料销量杉杉股杉杉股份96142747卷第8期份2020年负极材料产量比例为不同沥青包覆球形天然石墨负极材料结构9614201891添加量和性能研究黄健等炭素技术2018年第2期第37卷2016年数据2017年首次公发明专利CN102169988B-一种锂离子电5201191添加量凯金能源开发行股票并在创业板上市招股496300池负极材料及制备方法2011年说明书包覆天然石墨作锂离子电池负极材料的研62009天然石墨11添加量最佳究邓凌峰等电池工业2009年第14卷2019年数据2020年首次公第4期翔丰华开发行股票并在创业板上市招股374281锂离子电池复合炭负极材料的制备及性能说明书720085添加量最佳研究周友元博士毕业论文2008年石油沥青包覆对石墨负极电化学性能的影贝特瑞未披露-418820088添加量最佳响杨绍斌等电源技术研究与设计2008年11月第32卷第11期资料来源专利硬碳材料的制备方法贝特瑞专利硅基复合材料制备方法及包含该复合材料的锂离子电池贝特瑞信德新材回复函国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明913碳包覆添加量天然人造硅基碳包覆添加量从不足10提升至20从工艺角度探究各材料添加量不同的核心原因主要在于不同产品制备工艺中包覆材料添加次数的不同天然石墨天然石墨制备原料直接来自于天然鳞片制备的球化石墨成本低工艺相对简单天然石墨在改性处理一步加入负极包覆材料进行改性因此包覆材料添加所需环节更少添加量相对更低同时天然石墨主打性价比对于包覆材料的需求较低人造石墨人造石墨综合性能好但成本高生产工艺主要分为破碎造粒石墨化包覆碳化人造石墨通常在造粒以及表面改性两步加入负极包覆材料进行造粒以及改性路线一且部分工艺路线二会在打散混合步骤中再次加入负极包覆材料并额外进行一步炭化之后进入筛分步骤同时人造石墨更加注重高综合性能因此需要更多负极包覆材料实现材料的高品质导致人造石墨包覆材料添加量高于天然石墨图天然石墨产品制备流程图人造石墨产品制备流程路线二图人造石墨产品制备流程路线一资料来源信德新材回复函翔丰华招股书国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1013碳包覆添加量天然人造硅基碳包覆添加量从不足10提升至20硅基负极类似人造石墨对于产品性能高要求因此需要更多负极包覆材料提升性能同时制备工艺中包覆材料添加次数相对更多因此其碳包覆添加量较高硅碳负极硅碳负极制备需要研磨配料筛选石墨化等流程包覆材料需要在配料过程中通过采用一步包覆造粒技术将纳米硅与碳源按比例混合以形成复合浆料其中包覆结构是在活性物质硅表面包覆碳层缓解硅的体积效应增强其导电性目前硅碳负极结构类型主要分为单层核壳结构多层核壳结构及夹层结构嵌入结构其主要制备工艺为溶胶-凝胶法高温热解法水热法化学气相沉积法机械球磨法等单层核壳结构以硅颗粒为核心外围包覆一层导电碳材料该结构可由溶胶-凝胶法工艺制备多层核壳结构多层核壳结构即通过两层及以上的碳层包覆硅颗粒通过多种碳层之间的协同效应为复合材料提高良好的导电能力更有效地防止硅颗粒裸露出来该结构目前可由高温热解法制备夹层结构如同三明治形状一样利用两片碳层将硅颗粒夹在中间该结构目前可由水热法制备嵌入结构即硅颗粒均匀地嵌入在石墨石墨烯碳纳米管等连续碳基体中目前可由机械球磨法制备碳源主要为沥青整体看硅碳负极目前主流制备工艺为以沥青为碳源的机械球磨法由于硅膨胀幅度更大导致其充放电过程中更容易电极结构损坏导致性能变差因此需要消耗更多的碳包覆材料保证产品品质图硅碳负极产品制备流程图硅碳负极嵌入式结构负极包覆材料资料来源翔丰华公司公告旺材锂电包覆结构硅碳复合锂离子电池负极材料研究进展任玉杰等国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1113碳包覆添加量天然人造硅基碳包覆添加量从不足10提升至20硅氧负极主流制备工艺为CVD法硅氧负极材料是将纯硅和二氧化硅合成一氧化硅形成硅氧负极材料前驱体然后经粉碎分级表面处理烧结筛分除磁等工序制备而成的负极材料硅氧负极碳包覆工艺主要为热解法湿磨法化学气相沉积法以及高温热解法等目前主流工艺为化学气相沉积法CVD化学气相沉积法需要以氧化亚硅纳米硅材料为核这里的氧化亚硅一般是采用化学气相沉积法将210nm的硅颗粒以及碳源主要为乙炔均匀分布在SiO2或纳米硅的基质中形成碳包覆结构相比高温热解法而言CVD工艺得到的负极产品碳层均匀性更好同时呈现鳞片状态具有一定的规则形态目前常规CVD包覆法温度一般低于1000只能于颗粒表面沉积一层无定形碳碳层疏松包覆层对颗粒束缚能力相对较小硅氧颗粒脱嵌锂时体积变化巨大包覆层极易开裂导致新的SEI膜形成随着循环SEI膜逐渐增厚从而引起锂电池产气严重循环变差等结果因此需要添加更多包覆材料缓解因脱嵌锂嵌锂体积变化导致的包覆层开裂同时根据部分专利显示以沥青为原材料制备硅氧负极研磨法需要两次碳化包覆第一次是在沥青和SiO制备得到前驱体后进行碳化包覆形成复合中间体第二次是在复合中间体研磨后进行碳化包覆最终得到碳包覆氧化亚硅复合负极材料因此对于硅氧负极而言需要更多的碳包覆材料实现产品的优良性能图不同工艺硅氧负极产品对比图硅氧负极产品制备流程负极包覆材料CVD工艺负极产品硅二氧一氧化硅粉碎分级扫描电镜图化硅热解法工艺负极产品硅氧负极烧结筛分烧结筛分表面处理扫描电镜图资料来源贝特瑞公司公告硅氧负极材料电化学性能改善方法研究刘志宽一种新型的碳包覆硅氧负极材料的制备方法国创新能源专利国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1214市场空间预计2025年行业规模为40亿元2022年-2025年CAGR达32全球锂电池出货量的快速提升带动负极碳包覆材料需求提高我们预计2025年全球锂电池出货量为1859GWh假设单GWh锂电池负极需求为1300吨对应全球负极材料出货量242万吨其中硅基负极出货量为12万吨石墨负极出货量230万吨假设硅基负极碳包覆比例为20石墨负极碳包覆比例为11因此2025年全球负极碳包覆材料需求量为277万吨根据2021年信德新材包覆材料单价假设碳包覆材料单价为145万元吨因此2025年其市场空间为40亿元2022年行业空间为173亿元2022-2025CAGR达32表全球锂电池负极材料碳包覆材料市场空间测算单位202020212022E2023E2024E2025E全球锂电池出货量GWh295562824111014551859yoy9147353128全球动力电池出货量GWh1583715667639921270yoy13553353028全球储能电池出货量GWh2966119196304425yoy13380655540全球消费电池出货量GWh108125139150157162yoy1611853全球负极出货量万吨3573107144189242硅基负极渗透率161516182550硅基负极出货量万吨0611172647121石墨负极出货量万吨3487191054141718442296碳包覆需求量硅基负极碳包覆添加比例202020202020石墨负极碳包覆添加比例111111111111硅基负极碳包覆添加量万吨010203050924石墨负极碳包覆添加量万吨3879116156203253全球负极碳包覆材料需求量万吨3981119161212277碳包覆材料单价万元吨145145145145145145全球负极碳包覆材料市场空间亿元57118173234308401资料来源EVTank中科电气公司公告GGII信德新材公司公告中商产业研究院隆众资讯国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明13目录二负极碳包覆行业材料成本高占比信德新材龙头优势明显21高温负极包覆材料行业壁垒更高核心在于原材料和生产工艺22碳包覆产品材料成本占比最高上游乙烯焦油一体化实现降本23信德新材行业龙头优势突出产能规划量最大请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1421高温负极包覆材料行业壁垒更高核心在于原材料和生产工艺高温沥青行业壁垒更高信德新材产品性能更优在相同软化点下采用石油基可纺沥青技术路线生产出的产品虽然结焦值略低灰份含量略高但隆淋不溶物含量远低于煤基可纺沥青产品产品包覆效果更佳在相同软化点下的产品信德新材产品结焦值上限普遍较高哇啉不溶物及灰分含量均较低相应杂质含量少包覆效果越佳同时信德新材在相同软化点的负极包覆材料产品其覆盖的结焦值范围更广产品适用范围更广整体看高温负极包覆材料包覆效果更好行业壁垒更高其壁垒核心在于原料选用和生产工艺之间的交联过滤气体熔融等步骤技术难度较大目前做高温产品的厂家也在进入中低温产品中低温产品相对壁垒更低竞争关键在于规模化的生产成本客户认证产业链合作优势表行业公司碳包覆产品对比产品类型产品规格软化点公司名称技术路线结焦值喹啉不溶物灰分辽宁信德新材料科技股份有限公司石油基可纺沥青350结焦值49905008辽宁鸿宇碳素石墨材料有限公司石油基可纺沥青390结焦值101低温负极包覆材料150辽宁润兴新材料有限公司石油基可纺沥青430结焦值530101济宁碳素集团有限公司煤基可纺沥青未披露未披露未披露辽宁信德新材料科技股份有限公司石油基可纺沥青500结焦值62005008辽宁鸿宇碳素石墨材料有限公司石油基可纺沥青490结焦值101180辽宁润兴新材料有限公司石油基可纺沥青500结焦值600101济宁碳素集团有限公司煤基可纺沥青未披露未披露未披露中温负极包覆材料辽宁信德新材料科技股份有限公司石油基可纺沥青520结焦值63005008辽宁鸿宇碳素石墨材料有限公司石油基可纺沥青530结焦值101200辽宁润兴新材料有限公司石油基可纺沥青570结焦值670未披露未披露济宁碳素集团有限公司煤基可纺沥青未披露未披露未披露辽宁信德新材料科技股份有限公司石油基可纺沥青631结焦值73905008辽宁鸿宇碳素石墨材料有限公司石油基可纺沥青680结焦值101中高温负极包覆材料250辽宁润兴新材料有限公司石油基可纺沥青700结焦值800未披露未披露济宁碳素集团有限公司煤基可纺沥青未披露未披露未披露辽宁信德新材料科技股份有限公司石油基可纺沥青740结焦值80005008辽宁鸿宇碳素石墨材料有限公司石油基可纺沥青750结焦值101高温负极包覆材料280辽宁润兴新材料有限公司石油基可纺沥青750结焦值101济宁碳素集团有限公司煤基可纺沥青800结焦值27003资料来源信德新材公司公告国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1521专利分析工艺优化降低杂质含量通过乙烯焦油生产降本制备工艺对比目前碳负极包覆材料主要制备方法为固相包覆液相包覆气相包覆法固相包覆指通过固相碳源进行包覆液相包覆指用含碳量比较高的有机物通过喷雾干燥进行包覆气相包覆指通过乙炔甲烷等用CVD法回转窑作为设备载体进行包覆从专利看辽宁奥亿达专利主要为液相包覆新疆中碳信德新材等公司专利主要为固相包覆尽管液相气相包覆效果效果更好但是由于其成本较高目前行业内以固相包覆工艺为主同时信德新材作为行业龙头负极包覆材料相关专利数量最多专利内容主要集中在生产设备和制备工艺上通过设备和工艺优化实现产品高品质制备工艺优化根据信德新材专利其高品质包覆材料制备以乙烯裂解焦油为原材料依次经过一次蒸馏一次聚合空气氧化二次蒸馏和二次聚合在第一次聚合反应和氧化反应后增加中间物的碳含量和结焦值大大减少第二次聚合反应的时间降低产品杂质含量根据新疆中碳专利需要将原料乙烯焦油预热通过精馏得到软化点小于200的沥青蒸馏得到软化点大于250的沥青熔融过滤最后造粒存储得到包覆产品该工艺实现了单釜作业和连续化生产解决了现有锂离子电池负极包覆材料生产工艺复杂成本高喹啉不溶物含量高灰分含量高的问题整体看行业内公司主要从工艺出发解决产品生产过程的交联问题实现连续化生产同时都采用乙烯焦油作为原料进一步降低材料成本表负极包覆材料行业公司专利数量对比表负极包覆材料行业主要公司专利对比专利名称公司名称申请时间申请公布号主要工艺专利数量与负极包覆材料相关专利数量公司名称发明专利实用新型专利发明专利实用新型专利一种锂离子电池负信德新材569359极包覆材料的连续新疆中碳20201124CN112592734A固相包覆法化生产方法大连明强0000辽宁奥亿达4520一种锂离子电池碳辽宁奥亿达20220222CN113097489A液相包覆法新疆中碳116116负极的制备方法辽宁润兴0606一种碳纤维可纺沥青及其制备方法和信德新材20200814CN111925818A固相包覆法辽宁鸿宇0404应用资料来源信德新材公司公告中国专利公布公告国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1621专利分析信德新材通过设备自主研发实现产品高性能从专利看信德新材主要通过设备研发实现包覆材料的性能提升1提升产品收率以及降低成本通过烟气管道水浴加热装置设计实现产品的均匀性以及工艺灵活性通过自动液压取样等装置实现成本降低2提升产品品质稳定性通过磁棒检测防夹装置反应釜即时取样器等高效检测磁性物质相对传统工艺更加省时省力3产品软化点控制通过软化点测定仪测定产品技术参数同时利用水流量控制设备换热设备以及破碎机等实现降温提升生产效率公司目前在研设备及工艺专利涉及天然石墨人造石墨硅基负极等产品技术研发较为全面表信德新材中高温负极包覆材料专利情况形成的专利成果相关研发项目是否为核心技术对应产品规格产品性能提升情况专利名称专利号可纺沥青烟气管道环保简易拆装结XD-260产品提高了下游负极材料的产品收率可ZL2021208472631XD-260锂电池硅碳负极粘结构否阶段性完成中高温负极包覆材料260度软化点使下游硅氧材料或纳米硅材料包覆的均匀性提高剂及工艺设备的研制锂电池包覆材料磁性物质检测前处提高了循环寿命ZL2021208088529理水浴加热装置AS-9产品提高了下游负极材料的产品收率降低可纺沥青电机吊装用挂绳器ZL2021208614670AS-9锂电池石墨负极颗粒表杂质含量提升负极材料安全性循环性寿命否阶段性完成高温负极包覆材料280度软化点可纺沥青生产过程取样自动液压制面修复材料及工艺设备的研制改善了负极材料的动力学性能并提高了负极材料ZL2021208108753样器的高低温性能提高了AS-G产品技术指标的一致性使得下游可纺沥青过滤器磁棒检测防夹装置ZL2021208088143AS-G锂电池硅碳负极颗粒表客户的负极材料品质稳定性提高降低磁性物质是阶段性完成中高温负极包覆材料250度软化点锂电池包覆材料可纺沥青反应釜即面束缚材料及工艺设备的研制含量提高了锂离子电池的安全性提高了硅碳ZL2021208109027负极材料的循环性能和倍率性能时取样器一种锂电负极包覆材料软化点测定ZL2018218489177X-7产品可用于制备高储能容量和循环性能更好X-7特种锂电池负极包覆材料一种异物去除装置ZL2018219255171是高温负极包覆材料280度软化点的硅基负极材料提高了下游负极材料的稳定性工艺及自动进料设备的研制一种碳纤维沥青异物监测仪ZL2018219345322以及负极材料纯度一种碳纤维可纺沥青及其制备方法ZL2020108200158和应用一种循环水流量控制分配系统ZL2018219255114T-1产品提高了负极包覆材料核心指标的控制精沥青专用换热设备ZL2018219255190T-1高碳质锂电池负极包覆材是高温负极包覆材料280度软化点度提高了下游负极材料稳定性拓宽下游负极一种片状物料震荡破碎机ZL2018219275207料工艺及反应设备的研制材料工艺区间使得高性能负极材料更易制得一种碳纤维可纺沥青及其制备方法ZL2020108200158和应用资料来源信德新材公司公告国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1721专利分析新疆中碳设备专利覆盖生产全流程从新疆中碳设备专利看其设备设计基本覆盖生产全流程主要目的是实现成熟化的低成本工艺可控的高品质产品1产品品质提升通过除磁设备减少磁性物质减少杂质产生同时通过减少沥青反混提高沥青质量2生产效率提高通过搅拌研磨储存原料进料分离导热等生产装置的重新设计实现生产效率的提高3生产成本降低通过对污水余热的重新有效利用实现综合生产成本的降低表新疆中碳包覆材料生产设备专利情况截至2022年12月专利名称申请日授权公告号主要内容一种微波加热一体式反应釜20140321CN203816620U反应过程中能够对高温状态下的温度进行控制大大减少反应时间减少釜壁结焦的现象发生一种真空系统冷凝物排出装置20140324CN203816588U将真空系统内的冷凝物排除避免真空系统管道堵塞沥青用真空缓冲罐20140320CN203819802U防止轻组分在真空机组凝结清理方便快捷使用方便可靠沥青内置加热反应釜20140320CN203816608U解决沥青搅拌加热反应过程中沥青返混的现象大大提高了沥青的质量用于高软化点沥青的分离装置20140324CN203820710U最大可能的分离出轻组分得到重组分大大提高了企业的生产效率一种两段式搅拌装置20140321CN203816539U保证传质传热效果下减少了返混现象对喷淋后的污水进行处理并输送至喷淋机构继续使用从而提高水的利用率进而降低尾气冷凝净化的成沥青生产用冷凝装置20220322CN216954111U本有效地对乙烯焦油中磁性物质进行清除使生产出的高软化点包覆沥青中的磁性物质含量减到最小除磁效一种用于清除乙烯焦油中磁性物质的除磁箱20210823CN215612321U果好沥青熔化罐20220322CN216972437U对尾气中的余热进行利用一方面可以对熔化罐本体进行保温另一方面还可以节约能源减少能源的浪费对储存的沥青进行保温防止储存的沥青由于温度降低而导致流动性降低情况这样降低了沥青生产过程中沥青生产用余热利用设备20220331CN216808700U的热量浪费降低了生产成本沥青生产用导热油炉20220331CN216897831U沥青的受热更加均匀提高了加热效率同时避免了油管被沥青粘附难以清理的情况一种用于清除乙烯焦油油罐及管道中残留磁性物质的装置20210823CN215586772U防止乙烯焦油温度过低而凝固提高了除磁效率改善了除磁效果沥青生产用搅拌装置20220331CN217248330U周期性的将搅拌塔底部的沥青翻动进而避免沥青粘附在搅拌塔的底部沥青生产用研磨设备20220322CN216964771U间歇性的控制送料输送线向研磨单元输送原料从而避免原料堆积降低研磨效率将粘附在储存塔侧壁上的沥青刮除使沥青掉落并跟随下方的沥青一同从出料口处排出防止沥青在堆积沥青生产用储存设备20220331CN217049977U在储存塔的侧壁上沥青生产用原料进料装置20220331CN216862744U通过打散机构将结块成团的原料打散使后续筛分原料的效率提高资料来源中国专利公布公告国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1822碳包覆产品材料成本占比最高上游乙烯焦油一体化实现降本信德新材碳包覆材料制备工艺流程由原料混合器在常温密闭下搅拌混合并在密闭条件下将原料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并检验合格后成型进入成品料仓最后将料仓中成品负极包覆材料包装入库沥青包覆材料主要原料为古马隆树脂可通过采购乙烯焦油外包加工模式降本以信德新材为例其碳包覆材料主要原材料为古马隆树脂2021年公司古马隆树脂采购平均单价为343267元吨从公司负极包覆材料业务成本看材料成本占比70因此材料降本是公司的发展诉求由于古马隆树脂可由乙烯焦油制备1单位乙烯焦油可分解为06单位的古马隆树脂以及04单位的裂解萘馏分因此公司采购乙烯焦油通过代加工方式实现上游一体化图信德新材包覆材料制备工艺表信德新材包覆材料业务成本拆分2021年度2020年度2019年度单位万元金额占比金额占比金额占比直接材料1303215732376723171146373888032委托加工费65464368----直接人工6175334734633213779476制造费用216909121917370616111184101492运费132245743102870954--合计17795861000010784361000079358810000资料来源信德新材公司公告国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1922成本拆分上游一体化后单吨净利润提升17信德新材上游一体化可实现产品单吨净利提高17信德新材募投年产3万吨碳材料产业化升级项目主要采用乙烯焦油制备负极包覆材料实现上游一体化实现成本降低与传统工艺相比除了生产工艺的前段有所区别外自负极包覆材料生产车间之后的生产工艺基本一致根据信德新材2021年的数据公司产品平均单价为14541元吨单吨毛利为6713元单吨净利为5278元如果公司所有产品工艺均使用募投项目工艺由于使用乙烯焦油作为原料对应古马隆树脂的监测投料费用降低因此假设其单位人工降低30单位运费降低300元根据公司披露的天然气以及电力消耗量可得目前公司单吨能耗费用为539元新工艺由于缺少树脂环节预计能耗大幅降低假设其降低幅度为60其他制造费用假设降低10对应单吨综合制造费用降低38因此根据以上假设预计公司全面一体化后单吨毛利可提升14单吨净利可提升17目前公司采用乙烯焦油代工模式通过乙烯焦油副产品对冲树脂价格波动风险但是该模式对于公司单吨盈利提升幅度较小随着公司新募投项目的产能释放预计将实现单吨净利的快速提高表信德新材包覆材料现有产品与一体化后产品单吨盈利对比单位元吨图信德新材乙烯重油制备负极包覆材料流程原材料为古马隆树脂2021年原材料为乙烯焦油2021年变动幅度平均单价1454141平均单价1454141000单位材料573249单位材料584886203单位委托加工费28796单位委托加工费000-10000单位人工27164单位人工19015-3000单位制造费用95413单位制造费用58915-3825单位运费58171单位运费28171-5157单吨毛利671348单吨毛利7631541367单吨净利527847单吨净利6196531739资料来源信德新材公司公告国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明20