基础化工行业研究：锂电材料坡长雪厚，关注格局较好的细分材料

行业观点 “双碳”政策下新能源汽车步入高速发展期，动力电池出货量有望随之实现高速增长，预计未来几年需求的复合增速接近50%，能够对上游关键的原料辅材起到强力带动作用。作为主流导电剂的导电炭黑和正极粘结剂的PVDF需求将受益于新能源板块，同步实现高速增长。考虑到行业本身具备较高的技术门槛和建设认证周期，锂电级导电炭黑产品格局相对较好，可以较长时间维持竞争格局，国内企业有望具有较为充分的国产替代窗口期；锂电级PVDF需要技术和客户认证，新增产能规划相对较多，但短期内仍难以进行大批量锂电级PVDF供应，预期在中期内将维持产品相对良好的盈利水平。 导电炭黑：国内企业有望快速占领供给缺口市场，长期实现进口替代，产品竞争格局中短期内仍将维持相对较好的水平。受到下游新能源电池的需求拉动，叠加导电炭黑在导电剂中的主流地位，预计未来需求增速在50%以上； 供应端海外新增产能释放滞后，供给缺口明显推动产品价格大幅提升。考虑到行业具备高技术门槛和长认证周期，预计当前供不应求的局面还将延续，国内企业具有较好的国产替代空间，产品盈利也将维持相对较好的水平。 PVDF：需求端持续增长，锂电级产品具有技术和客户认证要求，中短期内仍具有较好景气。受益于下游动力电池正极粘结剂需求提升影响，预计未来4年锂电级PVDF需求复合增速接近50%，锂电级产品2025年需求有望接近10万吨。供应方面考虑到新建产能周期相对较长，不同应用领域的产品生产过程的控制具有差异，不同厂家的客户基础不同，生产满足锂电要求的产品仍需要经验和磨合，因而产能规划虽然相对较多，但真正释放还要时间，因而伴随锂电下游需求的提升，预计PVDF在中短期内仍具有较好的景气程度。 投资建议 锂电材料中导电炭黑建议关注取得技术突破的国内龙头企业，PVDF建议关注现有PVDF产能和未来产能释放确定性较高的相关企业以及具备上游原料布局的企业。 ①导电炭黑：建议关注国内布局导电炭黑生产企业黑猫股份、永东股份。 黑猫股份计划投资5万吨导电炭黑产能，1期2万吨预计将于明年投产，叠加公司现有生产线技改产能，公司有望在今年四季度开始有产品销售，在明年实现市场的快速突破；永东股份是国内极少数具有特种炭黑的产线上市企业，借助原有的技术和产线调整能力，逐步进行导电炭黑领域的布局和拓展，也将有望开启导电炭黑的布局。 ②PVDF：建议关注进行PVDF产能布局企业的东岳集团、巨化股份等； 具备上游萤石资源的金石资源。 风险提示 动力电池出货量不及预期，新增产能投放超预期，原料价格大幅波动，技术更迭带来的替换风险。 一、导电炭黑：行业景气度高涨，国产替代正当其时 1.1、作为主流导电剂，需求持续受益于锂电行业 导电炭黑属于非橡胶用炭黑中的一种，目前下游需求占比较低。炭黑是含碳物质在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物，以无定形碳的形式存在，常规的能源气、油、煤都能进行炭黑生产。在炭黑下游应用中，通常分为橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑，2021年我国炭黑总消费量为540万吨，橡胶用炭黑的消费占比高达到89%。细分品种来看，橡胶用炭黑分为轮胎用炭黑和其他橡胶用炭黑，非橡胶用炭黑则包含色素专用炭黑、导电专用炭黑和塑料专用炭黑等产品，其中导电炭黑消费占比不足0.2%。 图表1：炭黑产品的分类 图表2：2021年我国炭黑产品消费结构 导电炭黑行业壁垒较高，下游应用广泛。特种炭黑主要有塑料、涂料和导电三大应用领域，其中导电炭黑特点为粒径小、结构高、表面洁净（化合物少）等，可以赋予材料更好的强度、韧性等技术指标，电阻系数比一般炭黑小得多，加入绝缘聚合物（塑料、橡胶）形成的导电网络，使原本为绝缘物的塑料、橡胶体积电阻率显著下降，可赋予制品导电或防静电作用，因而产品制备的难度也相对更高。导电炭黑在航空航天、国防军工、电动汽车、无线通讯、消费电子等领域均有相关的应用。 图表3：导电炭黑的主要应用领域 我国锂电池产业处于高速发展期，导电剂产品将同步受益，需求有望持续增长。在动力电池行业长期景气的背景下，带动整体锂电池出货量呈现出高速增长的态势，2021年我国锂电池的出货量为327GWh，同比增长130%；其中动力电池出货量为226GWh，同比增长183%，占比为69%。 根据GGII的保守估计，到2025年全球动力电池出货量将达到1550GWh，2030年有望达到3000GWh，而我国在动力电池领域的市场份额稳定在50%以上，是全球最为主要的动力电池需求市场。随着我国动力电池行业持续快速发展，我国的锂电产业链的上游材料需求也将获得快速的提升，导电剂的需求将获得快速增长。 图表4：中国锂电池分终端出货量情况（GWh） 图表5：中国动力锂电池出货量情况（GWh） 导电炭黑和碳纳米管是主要的导电剂产品。在锂离子电池充放电过程中，需要电池正负极的电子和锂离子同时参与，但一般的正负极的导电性能不佳，难以满足电池的充放电性能，因而在锂电池生产中，往往需要在电池电极上添加导电剂，来提升整体电池的充放电性能和速率。在不断的发展过程中，电池导电剂也形成粒状、纤维状等多种导电剂种类，各类品种的导电剂各有优缺点，而在综合考量之下，目前导电炭黑以及碳纳米管成为应用最为广泛的两类产品。 图表6：不同导电剂的优缺点对比 吸油值、可分散性是评价导电炭黑性能的核心指标，金属离子需要降低到安全范围以内。吸油值（OAN）是指100g碳吸附邻苯二甲酸酯油（DBP）的量，通常用于度量炭黑聚集和附聚的程度。OAN值越大，表示炭黑结构度越高，容易形成难以破坏的导电网络通道。越细的炭黑颗粒，其结构度越高，炭黑颗粒之间形成的网状链堆积越紧密，有利于在聚合物中形成链式导电结构。OAN值高的导电炭黑缺点在于对聚合物粘结剂、液态和聚合物电解质的吸附能力比较强，分散性较差，从而对于电池性能造成负面影响。目前市面上的主流导电炭黑产品中，法国益瑞石的ENSACO350G与日本狮王的科琴黑ECP-600JD吸油值与电导率较高但可分散性较差，而益瑞石的另一款主打导电炭黑SuperPLi兼顾了电导率与可分散性，性能较为均衡。 另一方面为了保证电池良好的安全性能，锂电级的导电炭黑对于纯度要求更为严格，金属离子需要在安全范围之内，相比于普通的炭黑甚至是普通导电炭黑，锂电级导电炭黑对金属离子要求导致整体炭黑生产线对反应过程的控制要求更为严格，对于原料处理、反应装臵的设计以及过程控制，以及后处理加工都需要极为严格的限制，进一步提升了导电炭黑的生产技术壁垒。 图表7：市场主流导电炭黑产品性能参数比较 导电炭黑性价比较高，为当前的主流导电剂产品，受到下游新能源电池的需求拉动，具有较高的成长空间。导电剂作为锂电池生产中的一种关键辅材，可以增加活性物质之间的导电接触，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。目前锂电池常用的导电剂主要包括炭黑类、石墨类和碳纳米管等，导电炭黑相对其他导电剂的经济性最高，是当前运用最广泛的导电剂产品，出货量占比一直在70%左右，预计2021年我国锂电池导电剂出货量为1.32万吨，同比增长29%； 其中导电炭黑的出货量预计可达到9200吨，同比增长25%。 图表8：中国锂电池导电剂的出货量分布（吨） 导电炭黑国产化逐步开启，开启供应稳定态势，性价比优势将进一步凸显，预期仍将长时间成为行业的主流导电剂产品。目前来看，在导电剂的应用中，一方面需要考虑产品性能的匹配，不断提升产品的参数要求；另一方面更需要保证供应稳定性和产品性价比。从以上的条件看，导电炭黑在导电性能上相较于碳管仍有差距，但性价比优势突出，在导电剂应用中是主要的材料，而未来伴随着国产化的进程加剧，一方面导电炭黑的导电性还有进一步提升的空间，高端产品也将逐步提升产品性价比优势；另一方面，伴随着国产化的逐步突破，国内的导电炭黑企业开始能够实现国产化供应，产能突破后，产品供应稳定性将会有明显提升，同时相比于其他炭管等材料，导电炭黑国产突破后，产品性价比还将有进一步提升，我们预期虽然现在在导电剂领域有多种材料，但是考虑到炭黑的性价比优势，且可以与其他材料掺混使用，因而在未来很长一段时间内仍将为主流的导电剂。 1.2、技术突破叠加成本优势，国产化进程正式开启 我国锂电级导电炭黑发展相对较晚，下游需求快速增长形成供给缺口，带动价格不断上行。我国导电炭黑产品发展相对较晚，而锂电级别的导电炭黑不仅对结构值、比表等参数要求较高，还要能够满足电性能要求，下游企业需要对产品进行基础参数的检测等，还需要进行循环测试，因而在导电炭黑供应体系中，不仅仅技术要求极高，而且还需要较长的时间进行认证和合作。因而伴随着全球动力电池需求的快速提升，尤其我国动力电池行业快速成长，带动导电炭黑需求快速提升，长期未有新增产能扩产的行业中，形成了明显的供给缺口，产品价格大幅提升。 图表9：中国导电炭黑出货量情况（吨） 图表10：全球导电炭黑市场均价（万元/吨） 锂电级导电炭黑早期以外资供应为主。过去全球新能源行业规模相对较小，我国的市场也增速缓慢，导致锂电级导电炭黑市场空间相对较小，国内企业未有成熟布局，早期海外供给稳定，因而产品主要依赖海外进口，叠加产品以辅材形式应用，下游成本占比较低，因而在国内产业链发展过程中并未形成明显产业链国产化，下游电池厂家多数以来海外少数企业供应，价格变化也相对较小。目前在锂电领域的导电炭黑供应中，主要以益瑞石的Super P系列为主要产品，卡博特、Denka、狮王的产品有部分应用，多数炭黑企业难以做到特种炭黑的生产，少量企业能够生产导电炭黑，但是多数难以应用在锂电领域。 图表11：海外主要的导电炭黑布局企业情况 伴随国内锂电产业链逐步发展，国内供应商逐步开始具备进行打破垄断的基础。在电池产业链发展前期，国内相关产品的需求相对较小，布局的企业相对较少，技术壁垒较高的产品需要依赖产品进口才能满足要求，而逐步伴随着国内的新能源行业的快速发展，需求大幅提升加速了整个行业的产业链协同和研发布局节奏，一方面布局企业加速进行新材料的技术突破和工艺调整，另一方面下游企业为保证长期的竞争优势和供应链安全，更倾向于扩大供应商进行产品采购，既能降低产品采购成本，维持终端产品的价格优势，又能保证自身生产安全稳定。 导电炭黑经历了2020-2021年的极端缺货状态，上下游明显加速推动产品国产化进行。在电池材料中，主要的材料成本占比高，国内产业链国产化相对充分，但在辅材领域，导电炭黑的技术壁垒相对更高，国内企业早期基础相对薄弱，且未有下游电池厂的合作配合，在技术上突破相对困难，因而我国虽然整体炭黑生产占据全球首位，但是整体供应以普通橡胶炭黑为主，特种炭黑布局企业少，规模小，且多数集中于中低端领域。因而在全球需求快速提升过程中，国内的企业供给未能有效放大，海外供应商产能有限，供需紧张，产能不足，不仅价格大幅上涨，而且企业未能有充足货源供应，不得不寻找替补材料，勉强支撑产品生产运行。经历了这次的缺货问题，下游电池厂明显加快了对上游材料的国产进程的推动，不仅加速进行检测认证，同时也加深了同上游国内布局企业的技术交流，为锂电级导电炭黑国产化提供了良好的窗口期。 图表12：我国炭黑生产和海外生产的产业链差异 国内企业逐步在导电炭黑领域形成技术突破，充分发挥产业链和成本优势。 在我国炭黑产业链发展相对成熟，基本形成了国内相对具有竞争力的产业链条，由于国内焦炭行业需求大，煤焦化产业链相对充足，国内逐步淘汰了其他产能工艺，形成了主要以煤焦油、蒽油为原材料的油炉工艺，而在海外主要采用炼油副产物乙烯焦油、FCC油为原材料，因而整体的原料定价有明显不同。在导电炭黑的成本结构中，原料油与燃料油占比约在80%以上，电费占比约为9.7%，上游煤焦油的价格波动对于导电炭黑的生产成本影响较大。今年以来海外的能源价格持续上行，带动了海外炭黑成本大幅提升，国内企业的相对竞争优势有所提升。 图表13：我国炭黑生产和海外生产的产业链差异 图表14：2022年国内导电炭黑成本结构 在成