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CNT行业龙头,α与β共振

2022-03-11 杨睿,李唯嘉 华西证券 娇小姐
报告封面

核心逻辑 电动车行业快速发展的背景下,我们认为天奈科技在享受行业β的同时具备自身α;同时,由于公司技术护城河深厚,CNT应用领域多元,我们定义公司为新材料公司而非单纯的锂电材料公司。 行业层面:空间广阔+渗透率提升+性能需求刚性,CNT为优势细分赛道 电动车行业发展空间广阔,带动锂电池需求提升。碳纳米管(CNT)导电剂性能表现更佳,在锂电池技术要求不断提高的趋势下,将对炭黑等传统导电剂形成逐步替代,渗透率提升将带动CNT导电剂需求增速高于锂电池需求增速。 电池性能和材料发展趋势都将进一步推动CNT的替代。从市场需求看,CNT导电剂可以直接提高锂电池快充性能、优化循环寿命和能量密度,助力解决电动车及锂电池发展痛点。从电池材料角度看,中长期磷酸铁锂与三元材料并行发展路线较为明确,磷酸铁锂天然导电性差于三元,因此对于CNT导电剂需求更强;而锂电材料的技术迭代方向上,高镍正极材料以及硅基负极材料为动力电池发展的主要方向之一,CNT导电剂可以改善二者较差的导电性能,因此预计CNT导电剂的添加将逐步成为刚性需求。 公司层面:技术实力+客户结构+产能规模等综合优势,行业龙头地位愈加明显 公司对于碳纳米管材料理解深刻,掌握黄金时点实现锂电池导电剂领域的率先爆发;未来其他应用环节同样具备发展潜力。 公司技术优势行业领先,在产品方面,CNT导电剂产品持续迭代,可满足客户提出的更高性能需求,提供具备优质品质的产品加深客户粘性。在设备方面,公司已经具备设备自研自供能力,通过设备端的技术研发进一步加固公司护城河。 国内CNT导电剂行业格局清晰,公司自身综合优势明显,龙头优势以及份额将逐步扩大。 客户结构优质,覆盖CATL、ATL、比亚迪等主流锂电池头部企业,且积极开拓海外市场。 公司具备较强的执行能力,产能规模加速扩大,供应能力持续提升。 风险提示:(1)行业政策变化或技术路线发生重大调整;(2)新能源汽车等下游行业发展不达预期,导致碳纳米管导电剂需求不达预期;(3)司产能释放不达预期;(4)公司订单及出货量释放不达预期;(5)客户回款不达预期;(6)原材料价格大幅波动等。 行业高增长+低渗透率+性能需求刚性,构建CNT导电剂高成长逻辑 具备优良特性,可实现诸多领域应用 作为锂电池新型导电剂,受益于新能源汽车高景气发展 锂电性能要求提高+契合技术发展趋势,CNT导电剂应用呈现刚性 低渗透率打开CNT导电剂发展空间 具备优良特性,可实现诸多领域应用 CNT为管状纳米级材料。CNT为管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构。 具备多方面优良特性。碳纳米管在力学、电学、热学等性能方面具备优异表现,可应用于锂电池导电剂、导电塑料(提升导电性和结构强度)、芯片、金属基复合材料、润滑油、防腐控制涂层产品等多个领域。 理论导热效率约为自然界最好导热材料金刚石的 作为锂电池新型导电剂,受益于新能源汽车高景气发展 为锂电池领域具备替代潜力的导电剂材料。 为何需要导电剂:仅依靠活性物质难以满足电子迁移速率要求,导电剂的加入可以帮助实现电子的快速移动归位。 ①CNT可通过减小电子传输的阻力、增加活性物质之间导电接触,提升锂电池中电子在电极中的传输速率,从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。 ②CNT导电剂阻抗明显低于石墨烯、SP、科琴黑等导电剂,添加CNT的导电剂组合也可显著降低阻抗,提升导电性能,在达到同样的导电效果情况下,CNT的用量仅为炭黑的1/6-1/2。 注:阻抗越低,导电性能越好。 ③从接触结构上来看,炭黑类、导电石墨类在活性物质之间各形成点触式的导电网络;CNT和石墨烯在活性物质之间形成线、面接触式导电网络。线、面接触式导电网络更为充分,可显著提升正极材料活性物质的导电性能。 作为锂电池新型导电剂,受益于新能源汽车高景气发展 国内新能源汽车销量高增长。根据中汽协数据,2021年全年,国内新能源汽车实现产销量分别为354.5 157.5%,实现快速增长,产业链景气度趋势持续向上。 新能源汽车渗透率快速提升,预计《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出的“2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右”目标有望提前实现。2021年10月26日,国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》中提出“到2030年当年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到40%左右”,进一步打开新能源汽车发展空间,推动产销量持续增长。 锂电性能要求提高+契合技术发展趋势,CNT导电剂应用呈现刚性 从锂电池性能要求提高角度看,CNT导电剂渐成刚需。 CNT对于锂电池的核心作用体现在三个方面:提升倍率性能、改善循环寿命、提高能量密度。 锂电性能要求提高+契合技术发展趋势, 从材料技术发展方向看,CNT导电剂渐成刚需。 1)从正极材料的角度: 磷酸铁锂:磷酸铁锂为橄榄石结构,锂离子呈现一维运动,此结构使锂离子的嵌入和脱出受到一定影响;而三元材料为层状结构,锂离子具有二维的扩散通道。因此从结构上来看,磷酸铁锂导电性差于三元材料。 高镍正极:从三元材料的元素构成上来看,Ni元素可以提升比容量,Co元素主要提升导电性和倍率性能。因此从三元材料的纵向维度上看,三元材料的高镍化带来Co元素含量的降低,从而更高镍三元材料导电性较差。 2)从负极材料的角度: 硅基负极:CNT对于硅基负极应用的助力主要体现在两个方面:①CNT可以改善硅较差的导电性。石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷,因此具备较强的导电性。硅晶体中没有明显的自由电子,因此导电性差于石墨。②CNT能够抑制硅膨胀,CNT具备形成网状结构的能力,可以覆盖在硅颗粒表面,并在硅颗粒之间建立导电连接,抑制硅膨胀。 CNT在锂电池导电剂领域渗透率有望持续提升。CNT导电剂在锂电池中的渗透率处于低位,按照CNT粉体(非导电浆料)口径,根据GGII,2020年国内锂电池用导电剂粉体出货量为1.02万吨,同比增长23.6%。其中,碳纳米管粉体导电剂(含其复合导电剂)出货量为1,935吨,同比增长35.1%;粉体渗透率为18.9%同比提升1.6个百分点。 我们认为,在新能源汽车高景气度趋势之下,锂电池需求将持续扩大,叠加对于高能量密度、快充等性能要求提高,CNT导电剂在锂电领域中的应用规模以及渗透率有望提升,预计行业需求增速快于电动车行业整体增速。 公司锂电领域底蕴深厚,把握黄金赛道实现快速成长 率先突破锂电池导电剂应用难题,CNT龙头快速成长 公司股权结构稳定,管理层锂电经验丰富 公司前身天奈有限成立于2011年,于2017年变更为股份有限公司,主要从事纳米级碳材料及相关产品的研发、生产及销售,主要产品包括碳纳米管粉体、碳纳米管导电浆料、石墨烯复合导电浆料、碳纳米管导电母粒等。 2012年,公司突破CNT粉体分散难题,率先行业实现浆料的投入使用,并在2014-2016年先后实现与ATL、CATL、卡耐、欣旺达等的合作,将 CNT导电剂成功实现产业化以及客户的导入。2019年,公司于科创板上市。公司快速发展,不断实现CNT浆料产品的加深渗透,并持续扩大产能规模,逐步打造锂电新型导电剂龙头企业。 公司股权结构稳定,管理层锂电经验丰富 截至2021年9月30日,公司股本总数为231,858,116股,前十大股东合计持股占比为29.81%,较为稳定。 公司控股股东为郑涛、张美杰、新奈共成、新奈智汇、新奈众诚、新奈联享以及佳茂杰科技。根据公司公告,新奈智汇及新奈众诚为郑涛控制的员工持股平台、新奈联享为严燕控制的员工持股平台、新奈共成为蔡永略控制的员工持股平台、佳茂杰科技为严燕控制的合伙企业。 公司多位管理层领导出身于锂电行业,对于材料的技术以及应用经验较为丰富。公司核心技术人员有10名,分别为郑涛、张美杰、毛鸥、岳邦贤、魏兆杰、蔡韦政、蔡宗岩、郭卫星、谢宝东、林暐国,公司核心技术人员拥有多年从业经验以及较强专业背景,是公司新产品、新技术研发的骨干力量。 截至2021年9月30日,公司研发团队由96名研发人员构成,其中拥有博士学历人员15名。公司研发团队人数占员工总数的18.75%。公司研发人员数量行业领先且有望持续增加,研发实力将不断增强。 多位一体全面发展,再论龙头综合优势 掌握核心技术,产品持续迭代 产品逐步放量,盈利能力优异 市场份额领先,客户结构优质,产能不断扩大 掌握核心技术,产品持续迭代 牢握CNT浆料制备全链条核心技术,不断巩固护城河 依托技术研发优势,CNT产品持续迭代 技术积累深厚,非锂电领域有望接棒发力 牢握CNT浆料制备全链条核心技术,不断巩固护城河 CNT浆料从生产流程上可以分为粉体制备以及分散两个主要环节。公司主要采用化学气相沉积法( )技术路线,并使用流化床的制备技术, 通过建立多元催化剂体系,实现CNT粉体的批量化生产以及产品迭代,并将CNT粉体成功通过浆料的方式导入锂电池中实现应用。公司通过持续的技术研发和进步,不断增强核心技术壁垒。 粉体对CNT导电浆料的性能、成本等起决定性作用,区别于多数CNT导电浆料公司,天奈是自供粉体。加之鉴于CNT的多领域应用范围,我们理解定义公司为新材料-碳纳米管企业,而非单纯的CNT导电浆料公司。 牢握CNT浆料制备全链条核心技术,不断巩固护城河 在粉体制备方面,公司的核心技术优势体现在解决粉体宏量制备难题以及构建多元催化剂体系等方面。 1)采用CVD+流化床技术实现CNT粉体的商业化生产 公司所采用的化学气相沉积法(CVD)为实现CNT商业化生产的先进技术路线。化学气相沉积法(CVD)又叫催化热解法,原理是在催化剂的作用下,使化合物中的碳从化合态中分解出来,并在催化剂的作用下生长成为碳纳米管。 牢握CNT浆料制备全链条核心技术,不断巩固护城河 在粉体制备方面,公司的核心技术优势体现在解决粉体宏量制备难题以及构建多元催化剂体系等方面。 1)采用CVD+流化床技术实现CNT粉体的商业化生产 公司开发流化床制备技术。作为纳米级基础材料,CNT自被发现以来凭借其优良的性能已成为化学及材料学领域的研究热点。但受制于连续化宏量制备的难题,CNT在很长一段时间内不能被有效商业化推广。公司在清华大学CNT连续化宏量制备方面的理论基础之上,经过近五年的时间开发并掌握纳米聚团流化床宏量制备CNT的产业化技术,彻底解决CNT连续化宏量制备生产的世界性难题。 流化床技术优势明显,公司已具备自主设计能力。流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应或液固相反应的反应器。 ①流化床具有高效传质传热的特点,并具有生产效率高的显著特征。公司已陆续建成十二套不同容积尺寸的流化床反应器群组,可以保证产能处于世界领先地位。 ②在保证生产效率高的前提下,流化床制备技术也能满足差异化CNT的量产需求,可以实现CNT制备单台反应器产量最大,同一型号CNT产品的性能稳定和品质可控。 ③公司具有生产CNT用的流化床的设备设计能力。公司的流化床反应器已实现自动化控制,可以满足连续工业化生产的需求,并以最大程度地保证连续稳定的生产,既保证产量最大产出,也保证产品品质稳定,实现对CNT产品性能及成本的有效控制。 牢握CNT浆料制备全链条核心技术,不断巩固护城河 在粉体制备方面,公司的核心技术优势体现在解决粉体宏量制备难题以及构建多元催化剂体系等方面。 2)催化剂为CNT制备的核心环节,公司构建多元体系并持续研发 催化剂为CNT制备的关键之一。公司制造CNT主要采取化学气相沉积法(CVD),其原理是在催化剂的作用下,使反应化合物中的碳分解出来,并在催化剂的作用下生长成为CNT。基于清华大学第一代CNT产品产业化的相关基础理论,公司自主开发和掌握后续各代产品的催化剂以及产业化技术。 公司已建立多类型