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石墨板 石墨化:价格涨了多少? 生产能力如何? 未来五年供需缺口有多大?

时间:2023-04-14 09:08:19 点击:362次

(报告制作人/作者:平安期货 朱冬皮修 王林 王子越)

1、什么是石墨化?

石墨化是人造石墨的关键工序。

石墨化加工最初起源于炭素制品行业,是生产石墨电极必不可少的工序。 市场上有很多专业的石墨化加工公司; 另一方面,碳材料经石墨化处理后用于制备正极材料。

石墨化生产的基本原理是:

在密闭窑内,用石墨电极给锅炉内的电阻材料通电,在锅炉核心区产生电弧和电压,使核心区温度达到2400℃以上。 在低温条件下,碳原子在热力学上将不稳定的二维无序重叠排列转变为三维有序重叠排列,从而获得石墨具有高导电、高导热等性能的必要过程之一导电性、耐腐蚀性和耐磨性。

石墨化过程包括清炉、装炉、通电、冷却、出炉等步骤。 单个生产周期通常为15-30天,其中通电时间通常为2-3天,冷却过程需要较长时间。 每组中的其中一台石墨化炉平时处于通电状态,其他炉子处于装料、冷却、卸料等操作状态,以提高生产效率。

石墨化电化过程没有固定的升温方式,必须根据原料产地、石墨化炉容量、成品特性确定工艺曲线和动力传输图; 焙烧加热过程没有逻辑公式,中低内阻材料在加工过程中看不到任何反应,也很难返工,所以要靠各厂家生产经验的积累。

上电环节对产品良品率和能耗水平影响很大,有经验的厂家具有一定的成本优势。

传统坩埚工艺煤耗高。

目前石墨化工艺一般采用艾奇逊石墨化炉。 该过程属于间歇式直流间接加热。 将待处理的正极材料装入圆锥形或圆形石墨坩埚中,然后将坩埚放入炉内加热。 ,同时需要在坩埚之间填充石油焦作为导电材料和保温材料,使炉内形成电压回路。

其技术路线成熟,上料、吸料过程的复杂程度和坩埚在炉内的放置精度适中,可操作性强; 但是艾奇逊石墨化炉本身的煤耗就比较高,只有30%的电能用于产品的石墨化,同时还伴随着有害二氧化碳的排放。 过程中消耗大量辅料,成本压力较大。

箱式炉增加了单炉装料量,降低了能耗和辅料用量。

箱式炉是在艾奇逊石墨化炉的基础上,在炉内安装碳板箱,相当于放大的坩埚。 借助箱体和物料发热,其实质是通过减少装炉量来增加炉内空间。 使用效率,减少保温内阻材料用量,降低电耗和原材料成本,提高企业盈利能力。

据蒲泰来回函披露,兴丰箱式炉工艺单炉装料量是传统坩埚工艺的2倍,而总电耗仅降低10%左右,单位产品电耗为增加40%- 50%; 箱体之间不需要加绝缘内阻材料,只需要保留箱体侧面与炉壁之间的绝缘材料。

箱式炉工艺的障碍突出体现在:

1)箱式炉工艺对石墨化工艺的把握程度和技术优化水平要求较高。 箱板拼接工艺精度更高,上料、吸料操作难度更大。 加热过程需要更准确地控制功率传输曲线和湿度检测。 ;与坩埚工艺相比,箱式炉生产的产品稳定性有所欠缺,这对正极生产企业提出了更高的工艺控制要求。 因此,箱式炉提高了阴极行业的技术壁垒。

2)在石墨化过程中,不同的客户和不同型号的产品对石墨化加工的要求不同,只有具有相同加工要求的产品才能在一次加工过程中装入一台炉子。 箱式炉装车方式下,单炉容积大,产品调整灵活性低。 适合客户单一、产品量大的项目,不利于有客户量优势的一线厂商。

箱式炉有望成为未来的发展趋势。

由于箱式炉技术壁垒较高,行业内仅有少数几家足企掌握并大规模使用箱式炉工艺。 在腹部企业的布局和推动下,箱式炉工艺已占据20%以上的市场份额,其应用正在加速推进,有望成为行业未来的发展趋势。 我们认为,在阴极价格全年上涨趋势的背景下,石墨化工艺的改进将成为企业降低成本的有力举措之一。 一线企业有望凭借先发优势、技术优势和客户优势,逐步打通与二三线企业的关系。 利润差异。

2、石墨化的产能是多少?

石墨板价格_石墨板密度_石墨板

据新宇锂电统计,2020年国外石墨化产能约70万吨,而正极材料产值仅为46万吨,石墨化产能较为充裕。

目前国外石墨化产能超过80万吨,即2021年新增产能仅约10万吨,但去年前8个月国外阴极产值已达43万吨,环比-月降幅达115%,接近20年的年度水平。 预计正产值将超过70万吨。

水费占石墨化生产成本比较高,因此石墨化产能通常选择工商业用水成本低的地区。 国外40%-50%的石墨化产能分布在新疆。 多地代表的实际产值缩水,石墨化21年出现盈余。

业内石墨化厂家主要分为三类:

1)传统正极企业自备石墨化产能。 随着一体化趋势的加深,未来正极企业自建石墨化产能占比将持续增加;

2)跨界正极、石墨化企业,动力电池行业的快速下滑吸引了亿诚新能、山河智能、杰瑞等企业布局正极业务。 一些跨境企业的传统业务包括石油勘探、石墨电极生产等,具有一定的业务协同和相关性;

3)第三方加工厂,产能大的独立第三方,通常与正大厂结缘更深。 为保障石墨化供应,杉杉入股梦记等; 此外,还有许多万吨级以下的小型石墨化厂。

根据第三方数据和我们对主要企业的产能规划统计,我们预计2022/2023年国外石墨化产能分别为111万吨和156万吨,较上年下降35%和41%月。

3、双控限电对石墨化的影响?

21年,煤炭消费双控形势更加严峻。

“十一五”以来,我国开始更加重视能源消费控制问题,制定了煤炭消费硬度约束性指标; “十二五”首次提出能源消费总量控制要求,即将开始实施双控考核。

2018年以来,全年煤炭消费硬度下降目标一直保持在3%左右,但2019年实际下降幅度仅为2.6%,2020年仅增加0.1%,煤炭消费控制任务形势较为严峻.

8月21日,国家发改委发布《2021年上半年各地区煤炭消费双控目标完成情况晴雨表》。 达到煤炭消费硬度上升二级预警的省区,不到半数进展总体平稳; 文件还要求,达到煤炭消费硬度上升一级预警的省区,2021年暂停“两高”项目节能评审。

据隆众资讯统计,上半年,一级、二级警戒区相应石墨化产能达35.7万吨,占全省总产能的43%。 直接有效的方法可能会导致石墨化生产的进一步扰动。

有序放开燃煤发电上网水价,不限制高耗能企业水价浮动幅度。

国家发改委10月21日印发《关于进一步推进燃煤发电上网水价市场化改革的通知》,明确有序放开所有燃煤发电上网水价发电用电和扩大市场交易水价波动幅度,使燃煤发电市场交易价格波动幅度由目前的不超过10%扩大到不超过15% %原则上,以不超过20%的波动为原则。 高耗能企业市场交易价格不受20%限制。 电力成本将进一步增加。 新疆水价政策出台,阴极行业不享受新政策优惠。

3月21日,呼和浩特市康巴什区发改委印发《内蒙古自治区发改委工业和信息化司关于调整部分行业水价新政和新政的通知》 for ”,这将符合新的工业交易。 大数据中心、光伏新材料及应用、稀土新材料及应用、半导体材料、新能源汽车充电站、5G基站、电供暖等设施纳入优先交易范围,蓝宝石、碳纤维、石墨电极等行业不再适用优先权交易新政策;

7月,内蒙古工业和信息化厅发布《关于明确内蒙古西部电力交易市场价格浮动上限及调整部分行业市场交易新政的通知》,明确提出“电力用户未纳入优先交易范围的,包括蓝宝石、石墨电极、成型箔、锂离子电池正极材料、碳素、陶瓷等行业目前仍执行过渡性交易新政的电力用户,将不2021年8月起不再参与火电企业上市交易,可根据企业用电量选择参与相应的谈判或竞价交易;

2022年1月起,上述行业电力用户不再参与新能源发电企业交易。” 同时,蒙西地区开始实施高峰时段限电要求,限电时间为每晚7:00-10:00。 限电时间。 双控限电背景下,石墨化产能释放受限,企业用电成本上升。

双控降权新政对石墨化的影响主要表现在:

1)影响原料石墨化的恢复速度。

21上半年,新疆地区煤炭消费和环保双控叠加激励,阴极石墨化主产区产能最多只能释放85%左右,压缩至70%在几个月内。 目前,新疆普遍实行10%-30%的限电,尤其是石墨化产能集中的承德地区。 7月份,企业普遍停电30%左右。 新政策收紧下,存量石墨化产能复工率有望继续承压,但腹式正极企业可通过产线调整、工艺改进降低单位产品电耗,确保稳定阴极出货量。 影响相对有限。

2)影响新项目建设进度。

石墨板_石墨板价格_石墨板密度

新建项目的能源评价一般需要市政府审批。 审批周期延长、能评通过难度大,将影响新建项目的建设和投产进度。 目前,固原和广东部分新建石墨化项目审批受到较大影响,企业能源评估时间存在一定不确定性。

3)影响企业的生产成本。

发改委及新疆最新水价政策将降低石墨化企业购电成本。 下半年以来,新疆阴极、石墨化企业水费普遍下降20%-30%。

据测算,水价每下降0.1元/千瓦时,石墨化生产成本可降低约1000元/吨。 石墨化、正极企业纷纷降价,以消化水价成本下行压力。

4、未来五年石墨化会不会短缺?

预计22年石墨化产能出现硬缺口,23年接近紧平衡。

为了计算石墨化的供需缺口,我们假设未来三年宁夏的复工率为70-80%,非新疆地区为80-90%。 阴极产值与实际需求之比将在1.2-1.5之间。 人造石墨产值占80-90%,石墨化率在90%左右。

可以得出以下推论:

22年石墨化产能将出现硬缺口。 2023年,由于正极企业整合项目建成投产和跨境企业产能投产,新疆石墨化产能占全省的比重明显下降,石墨化产能缺口有望缩小,但有望维持紧平衡。

5、石墨化价格上涨了多少?

2010-2021年,除2017-18、20-21两期价格下跌外,国外阴极石墨化价格基本处于上涨通道,从2010年近3亿元/吨的低位回落至期高点在1.3亿元/吨左右,价格变动主要由市场供求情况来解释。

2020年Q4开始:限电阻碍产能释放,价格继续下跌。

2020年阴极石墨化新增产能有限。 由于2020年四季度正极材料需求开始大幅下滑,石墨化产能存在短期供给缺口。

尽管生产中的阴极厂和石墨化企业不断扩产,但一方面由于建设周期长,另一方面在全省煤耗控制压力较大的情况下,国外阴极石墨化企业材料自去年以来一直处于吃紧状态,价格从20年的最高点1.25亿元/吨持续走低。 目前主流成交价在2.2亿元/吨以上,部分中小厂家报价高达220-2.5亿元/吨。 最快的增长已经翻了一番。

-:石墨化产能释放,价格涨跌互现。

石墨化价格的下跌促使石墨化外包厂商扩大产能,同时也推动了正极企业自建石墨化产能的步伐。

2018年四季度开始,随着市场新增石墨化加工产能逐步释放,正极材料石墨化加工价格开始上涨。

2019年后,不断新增石墨化有效产能,同时国外新能源汽车需求不及预期,致使石墨化加工价格大幅下滑。 从各正极企业披露的数据也可以看出,2018年石墨化加工价格普遍偏低。

-:价格迅速下降并保持低位。

2017年三季度以来,石墨化加工费经历了一轮快速下滑。 价格从2017年上半年的150-1.7亿元左右下降到220-2.4亿元,降幅超过40%,主要受以下几项激励措施的刺激:

1)2016-2017年国外新能源汽车保持较快下滑,同时达到一定规模和体量,有效拉动锂电池正极材料需求;

2)2017年下半年环保管控趋严,影响石墨化加工有效产能释放;

3)国家查处地条冶炼导致石墨电极需求锐减,石墨电极市场价格下跌导致石墨化产能分流。 因此,正极石墨化加工产能紧缺,价格持续快速上涨。

2017年之前:价格稳定增长。 2017年之前,正极材料厂家的石墨化工艺基本采用分包的方式,主要是石墨化投入较大,石墨化内阻材料废渣的处置需要钢厂、铝厂有稳定的客户资源,这些都是比较专业。 强大的。

国外锂电池正极材料企业中,只有贝特瑞和杉杉股份建设了部分石墨化加工生产线,大量石墨化加工仍采用委托加工方式进行。

石墨板密度_石墨板_石墨板价格

据新宇锂电统计,2016年国外石墨化加工单价为150-2亿元,较2011年增长约40%,整体呈逐年上升趋势。

6、石墨化降价对正极企业利润的影响?

回顾历史:正的毛利率在原材料降价周期中普遍受损。

2017-2018年,受上游焦炭、石墨化加工费整体下滑带动,正极罕见降价。 2018年各企业正极单价普遍创近年新高,但毛利率普遍高于2017年,2019年原材料价格下跌后,正极单价普遍上升,但毛利率下降。

2018年,中科电气、贝瑞毛利率逆市增长。 后者通过竞标大科技,将石墨化自给率从0提高到50%左右。 同时高端人造石墨出货占比下降,共同推动盈利能力提升。 改进; 前者天然石墨比例大,对成本端的影响相对较小,但人造石墨的石墨化自给率超过50%。

总的来说,在不考虑焦炭和石墨化自给率变化的情况下,正极价格的下降不能完全覆盖成本的下降,导致毛利率受损。 焦炭和石墨化价格与正极整体毛利率呈负相关。 .

去年以来,正极价格的跌幅整体有限。

据新宇锂电统计,2020年以来,正极原材料价格下降了50%-200%。 但近21年来正极材料价格整体降幅仅为10%左右,海外客户价格基本保持稳定,整体降幅有限。

21年下半年企业盈利普遍承压,22年企业盈利可能有所改善。

为计算停电、原材料降价对正极企业盈利能力的影响,考虑行业典型企业,我们假设1H21/2H21/2022焦炭成本为0.6/0.72/07.2亿元,而自产石墨化水成本分别为0.3/0.4/0.4元,石墨化外购价格分别为1.5/2/2.5亿元,石墨化自给率为40%/40%/70%。

可以得出以下推论:

1)21下半年若维持上半年的单吨利润水平,正极价格需要下跌10%+。 在此情况下,毛利率将提升约3pct;

2)22年,在保持价格不变的情况下,通过提高石墨化自给率,预计每吨收入增加近3000元,毛利率增加5.5pct .

通过提高石墨化自给率,正极企业可以排除石墨化降价和对外合作的影响; 如果能顺势实现涨价,吨利润还有更大的提升空间。

七、报告概要

新煤耗双控政策收紧带来高耗能行业供给侧收缩,叠加行业需求侧持续高位下滑,预计阴极石墨化未来五年供需保持紧平衡甚至出现供需缺口,有望加速石墨化价格的持续上行趋势。 正极材料是锂电产业链中降价预期最少的细分领域之一。 在原材料和加工成本上涨的支撑下,正极企业与电池厂商的谈判筹码更多。

另一方面,石墨化自给率高的企业有抗原材料价格波动的能力,大量依赖外购的中小企业利润可能大幅缩水甚至加剧巨大的损失。 产能不足的出清有利于产业结构的进一步优化。

石墨化自给率较高或持续改进、客户结构较好的阴极龙头,行业公司:杉杉股份、蒲泰来、中科电气、贝瑞。

八、风险提示

1)新政策出台不及预期的风险:

目前,全球电动汽车的发展仍受新政策影响较大。 如果新政策的后续刺激力度不达预期或新政策的可持续性不强,将对电动汽车的推广产生负面影响。

2)石墨化产能建设不及预期的风险:

受双控新政影响,新增石墨化产能审批进度存在较大不确定性。 如果审批延迟时间长于预期,将影响石墨化产能的建设进度和释放节奏,对正极企业的盈利能力产生负面影响。

3)正极价格传导不及预期的风险:

在锂原料普遍下滑的环境下,电池企业和主机厂面临着更大的成本压力。 如果石墨化价格的下跌不能有效传导至正极端,将增加正极企业的盈利预期。

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