中科电气研究报告快充产品持续放量，一体化成果逐步显现

　　（报告出品方：东方证券）锂电负极材料头部企业，负极产能持续释放
　　锂电负极材料头部企业，一体化布局加速
　　电磁行业转型锂电负极，成长为负极材料新星。20042017：2004年4月，湖南中科电气股份有限公司成立，由余新、李爱武、禹玉存、邹益南等人发起并出资。公司自成立以后，一直专注于工业磁力应用技术和设备的研发、生产、销售和服务。主要产品包括方圆坯连铸EMS成套系统及本体备件、板坯连铸EMS成套系统及本体备件、起重磁力成套设备及磁力除铁器、高压变频器等。2005年，成功开发铜管内冷式电磁搅拌器，打破国外企业垄断。2008年，整体变更设立股份公司。2009年，公司在深交所创业板上市，成为国内电磁行业首家上市公司。经过几年的发展，公司通过自主创新，目前已成为国内EMS设备行业产品品种齐全、技术领先、销售额居前的行业龙头企业。
　　2017至今：公司所处电磁冶金行业处于成熟发展阶段，公司在行业内优势明显，稳居龙头地位，但磁电行业市场空间较小，为了丰富公司的业务结构，改变主营业务过于单一的盈利模式，公司决定进军锂电负极材料行业。2017年2月，公司购买星城石墨99。9906股权，战略布局锂离子电池负极材料；11月，收购贵州格瑞特新材料有限公司100股权。2018年9月，向格瑞特增资，募投项目1。5万吨锂电池负极材料及1万吨石墨化加工建设项目；11月，投资石棉县集能新材料有限公司，取得37。50的股权。2021年10月，与亿纬锂能设立合资公司，投资25亿元建设负极材料年产能10万吨项目；12月，募集资金22。06亿元，募投项目8万吨负极和4。5万吨石墨化。2022年1月，投资安徽海达新材料有限公司，开展年产10万吨负极材料粉体生产基地项目；2月，与宁德时代合作对贵安新区中科星城增资，开展年产10万吨锂电池负极材料一体化项目。
　　公司股权结构稳定，实际控制人为余新和李爱武。余新和李爱武为夫妻关系。李爱武持有深圳前海凯博资本40的股权，为凯博资本的实际控制人。公司的主要子公司负责锂电负极材料和电磁行业的研发、制造、销售等，且公司在创投、资管、投资咨询、企业管理等相关领域也有布局。截至2022年08月30日，公司五大股东及持股比例分别为：余新11。15；建设银行前海开源公用事业行业股票型证券投资基金2。92；深圳前海凯博资本2。90；李爱武2。59；成都先进制造产业投资成都产投先进制造产业股权投资基金合伙企业2。54。
　　积极实施股票期权激励计划，提高团队竞争力。公司多次对各个业务经营管理团队进行股权激励，对团队的贡献予以切实的回报，为团队持续高效的运作提供了物质动力。公司管理团队经验丰富，为公司的竞争力提供强大的技术支撑。
　　余新：本科学历，除了担任中科电气董事长外，担任岳阳市电磁制造行业商会副会长，在磁电行业具有丰富经验。
　　皮涛：作为公司副总经理及新能源材料事业部总经理，曾任职于湖南碳素厂研发工程师、车间主任、销售部经理、开发公司总经理等职务，在负极石墨化行业具有技术和实战背景。
　　王志勇：材料化学博士，现任中科电气控股子公司湖南中科星城石墨有限公司副总经理、研究院负责人。王志勇在锂电池负极材料研发领域有17年经验，曾先后就职于ATL、CATL、华为等多家业内著名企业，自2017年加入中科星城至今，王志勇为公司搭建了专业化、正规化的研发组织架构，并领导60余人研发团队开发了二次颗粒造粒技术、三维动态包覆工艺、人工SEI设计、脱壳重排工艺、基于微观调控技术的纳米硅负极材料制备技术等负极产品五大核心技术工艺。
　　营收规模持续增长，负极材料占比强势
　　公司营收规模持续增长，负极材料对营收的贡献逐年增长。公司的营收总收入从2017年的4。2亿元增长到2021年的21。9亿元，在五年内增长五倍的规模。负极材料业务的营收占比也从2017年的55。6上升到2021年的87。8，可见公司已经从电磁行业的龙头企业成为了以锂电池负极材料为主导的企业。且公司已经进入到了锂电池负极行业的头部公司行列。
　　主营业务盈利局面良好，整体费用率持续下降。自从2017年公司涉足负极材料业务后，负极材料的营收持续保持了同比正增长的局面，2018年锂电负极材料总营收同比增长80，2019年70，2020年虽然受疫情影响严重，但总体维持了5的正增长，2021年同比增长154。从毛利率来看，不管是锂电材料还是机械制造行业，公司都保持了稳定的盈利能力。从费用率来看，受益于营收规模的快速增长，销售费用率从2018年的6。64下降到2022H1的1。08，管理费用从6。19下降到2。27，财务费用从7。59下降到3。5，研发费用从5。88下降到2。88。负极材料需求旺盛，焦类原材料和石墨化是影响成本的关键因素
　　锂电负极材料产量逐年提升，人造石墨份额持续增大
　　国内锂电负极材料产量逐年提升。2016年负极材料产量11。8万吨；2017年14。8万吨，同比增长23。7；2018年19。2万吨，同比增长29。7；2019年26。5万吨，同比增长38；2020年36。5万吨，同比增长35；2021年72万吨，同比增长97；2022年上半年54万吨，同比增长68。负极材料产量的持续增长，主要原因为：新能源汽车需求持续旺盛，带动动力电池出货量上涨，2021年中国动力电池出货量226GWh，同比增长183；储能市场的增长，带动负极材料应用提升，2021年储能市场出货量同比增长196；数码市场受国产化替代的影响，带动对锂电池的需求增加，2021年电动工具用锂电池出货11GWh，同比增长96。
　　市场竞争格局总体保持稳定，CR5市场集中度上升。2018年2022H1负极行业CR3分别为57、56、54、50、55，CR5分别为77、78、73、80、82，从行业集中度来看，负极材料集中度相对较高且近几年十分稳定。作为对比，2018年2022H1三元正极行业CR3分别为31、32、35、38、34，集中度较低，行业格局分散；2018年2022H1隔膜行业CR3分别为41、53、63、74、61，2018年2022H1年电解液行业CR3分别为53、55、57、67、62，隔膜与电解液行业集中度逐年提高，现均已高于负极材料。
　　负极材料中以人造石墨为主，且份额持续增大。2016年负极材料中人造石墨占比为68，2022H1人造石墨占比为85。主要原因为：受动力及储能市场需求带动，人造石墨对比天然石墨具有更好的一致性与循环性，带动人造石墨占比提升；我国主要锂电池企业逐步转向人造石墨，带动占比进一步提升。人造石墨负极材料符合动力电池和储能电池对循环寿命、安全性等要求，在未来一段时间内仍将是负极材料的主流选择。国内新能源汽车市场将继续保持高速增长的态势，由此带动包括负极材料在内的整个锂电池产业链保持较高的增长速度，作为主流负极材料的人造石墨产品将成为负极材料未来主要增长点。
　　负极材料分类及特性。负极材料分为碳类材料和非碳类材料，其中碳类材料中石墨是当前常用的负极材料，分为人造石墨和天然石墨。非碳类负极材料中，硅基负极有望因高克容量和稳定性，成为未来主要的负极材料。
　　石墨工艺流程。天然石墨工艺：天然石墨负极材料是以天然鳞片石墨为原材料，经过粉碎、分级、球化、纯化、表面处理等工序制备而成的负极材料。人造石墨工艺：人造石墨负极材料一般是由易石墨化的沥青焦、石油焦、针状焦等原材料，经过粉碎、整形、混合、二次造粒、石墨化（高温热处理）和筛分等系列工序而制得。
　　焦类原材料价格回落，成本降低助力盈利能力提升
　　负极石墨价格相对稳定。一方面，石墨负极材料在锂电池成本中的占比不高，降价压力较小；另一方面电池客户对石墨负极供应商存在一定粘性，不会轻易更换供应商，这双重因素导致同品类的石墨材料价格稳定。如高端人造石墨自2016年以来价格基本维持67万元吨，中端人造石墨价格基本维持45万元吨，低端人造石墨价格基本在23万元吨之间，相比其他锂电材料整体波动幅度不是很大。
　　上游焦类原材料价格是影响负极盈利能力的重要因素，上游焦价格企稳有助负极利润提升。人造石墨产品生产所需的原材料主要为石油焦、针状焦等焦类原料。高端石墨原材料为针状焦，中端石墨原材料为针状焦和石油焦的混合，低端石墨原材料则用纯石油焦。负极成本占比第二的是焦类原材料，约40。
　　低硫石油焦：低硫焦在经历了去年的价格上升之后，从2022年的二季度开始价格达到稳定状态，大庆石化停工检修后，低硫焦市场供应量减少支撑焦价坚挺，但是随着钢用碳素企业生产受限，负极市场对焦价支撑不足，高品质低硫焦市场价格已开始大幅度下行，低硫焦市场整体出货承压。
　　针状焦：8月中国针状焦市场主流价格弱势下行1000元不等。从需求方面来看，下游需求是本次价格下行的主要影响因素。石墨电极方面，终端电炉钢市场开工低位，且由于工业用电受到限制，电炉钢厂仅个别开工，因此对于原料端石墨电极需求不佳，针状焦熟焦出货8月以刚需为主。
　　低硫石油焦价格经过去年的一轮涨价，目前仍处于历史价格高点，虽然8月份经历了价格的不断下调，预计后续仍存在继续下调的空间，或者在一定范围内保持相对稳定。主要有以下几个方面的原因：
　　1）动力电池企业在过去的两年承担了巨大的降价压力，主要是来自车企的降价要求。这样的降价压力会传导至原材料端，使得焦类原材料价格不会轻易涨价；
　　2）石油焦主要通过石油渣油生产，是炼化过程的副产品，炼化企业不会因为石油焦的利润高低，去调整成品油的产量，供应也不会跟随石油焦价格变化而变化，而是与成品油的产量向一致。世界的石油产量保持稳定，回顾过去一年的数据，石油的产量从2021年初的0。9亿桶日涨到今年2季度的0。99亿桶日。
　　3）石油焦整体需求空间有限。我国石油焦主要用来生产预焙阳极和作为燃料，2022年17月两者需求分别占比60和25，硅冶炼行业需求占比5，石墨电极和锂电负极材料占比只有2和1。从总需求来看，预焙阳极受限于电解铝产能天花板，硅冶炼也属于高耗能行业，未来产量空间也相对有限，未来需求空间比较大的锂电负极材料和石墨电极，由于在石油焦下游需求中占比低，对整体需求的影响相对有限。针状焦市场类似，预计未来针状焦材料会保持在相对稳定的状态：1）石墨电极企业开工不高，原料仍以刚需为主，同时因为能耗管控压减钢铁产量，石墨电极需求不强。2）负极材料石油焦价格下行，同时市场供应相对充足，对针状焦市场存在一定挤压。
　　负极石墨价格相对稳定，且上游焦类的价格结束了涨价的趋势，进入了价格相对稳定甚至价格下调的状态，有利于负极材料单吨盈利的提升。
　　布局上游原材料，进一步保障原材料供应。2022年1月，公司与海达新材料签订投资合作协议，计划建设年产10万吨负极材料粉体生产基地项目，将其打造成公司负极材料原材料供应及生产加工基地。海达新材料已与中国石化炼油销售公司签订石油焦供应合作协议，根据协议，炼销公司每年供应海达新材料满足其生产要求的石油焦不少于15万吨。同时，在炼销公司的指导下，海达新材料与安庆石化就石油焦品质改善共同开展研发工作，炼销公司将按照优质优价的原则向海达新材料销售安庆石化石油焦。通过借助安庆石油化工产业基础，保障了公司所需的优质石油焦等锂电池负极材料原材料的供应，可进一步缓解原材料价格上涨的压力，提高公司盈利能力。
　　石墨化自给率不断提升，有助于负极业务降本增效
　　石墨化工艺流程：石墨化是指使六角碳原子平面网络从二维空间的无序重叠转变为三维空间的有序具有石墨结构的高温热处理过程（一般在2300以上），也就是人造石墨的过程。一般工艺过程是将原料炭粉装入坩埚，在保温材料装好后放入艾奇逊石墨化炉中，通入经过变电、整流后的直流电（电压为60V120V），并逐渐调升电流，按升温曲线将石墨化炉加温至23002600，并保持2024小时，待物料自然冷却后将石墨化产品出炉并进入下一道工序。一般来说人造石墨经过超高温石墨化处理后具有容量高、循环寿命长、性能稳定等显著优势，能更好地适应锂电池要求，因此，高温石墨化已经成为人造石墨负极材料的必备工艺之一。
　　石墨化一体化布局成为提升供应稳定性、打造成本优势的重要手段。在成本方面，石墨化往往占到人造石墨负极材料生产成本的一半以上，其中主要原料（炭粉、保温料、电阻料）和电力（单吨负极材料石墨化理论耗电4000度以上）是最主要的部分。在收购格瑞特之前，中科星城的负极石墨化主要依靠外协加工，2016年以来随着石墨化产能稀缺导致加工费快速上升，叠加公司人造石墨负极比重不断提高，公司外协石墨化的成本占比也不断攀升，在2018年已经超过65，影响了公司负极业务的毛利率水平。一方面，石墨化委外加工的成本较高，在产业链普遍面临降本压力的情况下，负极材料行业头部厂商纷纷布局石墨化产能，石墨化工序成为生产成本控制的突破点；另一方面，石墨化工序决定人造石墨产品质量的稳定性，下游锂电池客户为保证供应链安全及产品质量的稳定性，对负极材料厂商提出自有石墨化加工能力的保障要求。因此，人造石墨负极材料厂商建立可控的石墨化加工配套产能，完善人造石墨负极材料产业链将成为趋势。
　　贵州格瑞特石墨化产能不断增加，有助于公司负极业务降本增效。随着中科电池于2018年收购贵州格瑞特，公司的负极石墨化有所保证。而从长远来看，公司收购格瑞特意义重大，后者不仅拥有石墨化产能，同时兼具粉碎、包覆、炭化、筛分等工艺，能够满足负极材料的全产业链生产，有效缓解公司产能不足的瓶颈。此外，贵州格瑞特石墨化项目均使用方形坩埚，相比行业普遍使用的传统的圆形坩埚，坩埚与坩埚之间的缝隙减少（坩埚之间需要填满石油焦），进而可以减少缝隙中石油焦的投入量，这一方面能增加石墨化负极材料的生产能力，另一方面可以减少辅料的消耗。根据我们测算，相比传统的圆形坩埚，采用方形坩埚后整个石墨化吨耗相比之前可以节省石油焦保温料1吨、石油焦电阻料0。6吨，按照目前石油焦大致1700元吨价格测算，工艺改进后每吨石墨化可以节省成本约2720元，按未来格瑞特2万吨石墨化产能满产测算，整个项目可以获得近5400万元的成本优势，直接帮助公司降本增效。
　　石墨化布局加速，自给率不断提升。公司2017年收购格瑞特，开始进军石墨化。负极材料产能扩张要求公司基于产业协同及成本管控相应增加石墨化产能，以有效提高公司石墨化自给率，提升公司持续盈利能力。公司2021年负极产能5。2万吨，石墨化产能为3。5万吨；2022年预计负极产能达到12。2万吨，石墨化产能达到5万吨。2022年预计石墨化自供率达到41，并且根据现有的产能规划和项目情况，推算2023年、2024年、2025年石墨化自供率分别达到76。1、86。8、91。3。
　　公司相关新增产能建设项目正按计划积极推进当中，待全部建设完成后，公司负极材料产能将具备54。2万吨年，负极材料石墨化加工产能将具备49。5万吨年（含参股子公司集能新材料石墨化加工产能3万吨年）。公司根据行业发展和客户需求情况积极进行产能扩张，现已审议的新增产能建设项目或投资项目如下：
　　2021。04：向全资子公司贵州中科星城（原贵州格瑞特新材料有限公司）增加投资不超过13亿元，其中不超过3亿元用于将现有负极材料产线部分工序产能进行完善，提高碳化、造粒等工序的配置率，使贵州中科星城已有负极材料产能达到5万吨年；
　　2021。05：向参股子公司集能新材料增加投资2，625万元参与其新增1。5万吨年负极材料石墨化加工项目建设；
　　2021。10：计划在云南曲靖经济技术开发区与惠州亿纬锂能股份有限公司合作设立合资公司，投资25亿元建设年产10万吨负极材料一体化项目；
　　2021。12：投资8亿元，建设湖南中科星城年产5万吨锂电池负极材料生产基地项目；另外不超过10亿元投资贵州中科星城（原贵州格瑞特新材料有限公司）用于新增年产3万吨锂电池负极材料及4。5万吨石墨化加工建设项目；
　　2022。01：拟向安徽海达新材料有限公司投资人民币6，000万元持有其60股权，并拟由海达新材料投资5。1亿元在望江经开区建设年产10万吨负极材料粉体生产基地项目；
　　2022。02：拟在贵州贵安新区投资25亿元建年产10万吨锂电池负极材料一体化项目。
　　快充成负极材料新战场，中科电气有望借道超车
　　快充成为锂电角逐的新战场，负极材料是关键因素
　　电动汽车长续航发展下，国内外主力电动乘用车续航普遍突破600km，续航焦虑逐步化解，但随之而来充电便利性成为用户端关注的新痛点。而电池快充技术作为解决充电便捷性的关键突破口，成为动力电池企业角逐的新战场。整车端，广汽埃安AIONV、小鹏P7、宝马BMWiXxDrive50、奥迪A6etronConcept等国内外品牌新车均支持快充。而电池端针对快充技术的布局也在快马加鞭。目前包括宁德时代、蜂巢能源、中创新航、亿纬锂能等头部电池企业均在快充技术策略制定上进行多项优化创新。
　　负极材料为快充主要决定因素。电池充电的过程本质上是锂离子从正极往负极移动的过程，负极嵌入的锂离子越多，电池就拥有更高的SOC。因此锂电池快充技术的核心即在不影响电池容量即循环寿命的前提下，加快锂离子由正极嵌入到负极的速度。技术革新主要为在现有的石墨负极材料体系上进行二次造粒、包覆、掺硅等方式，从而提升负极材料的倍率性能，二次造粒、包覆技术相对成熟。
　　造粒二次造粒：造粒影响石墨颗粒的大小、分布和形貌，从而影响倍率性能等。小颗粒石油焦、针状焦通过二次造粒得到较大粒度产品，由于小颗粒和小颗粒之间存在凹孔，与同粒度产品相比，能有效提高材料保液性能和降低材料的膨胀系数，缩短锂离子的扩散路径，提高倍率性能，同时也能提高材料的高低温性能和循环性能。
　　包覆碳化是以石墨类碳材料作为核芯，在其表面包覆一层均匀的无定形碳材料，形成类似核壳结构的颗粒，在石墨材料中形成孔，增加了锂的扩散通道，提高传送速度。无定形碳材料的层间距比石墨大，可改善锂离子在其中的扩散性能，这相当于在石墨外表面形成缓冲层，从而提高石墨材料的大电流充放电性能。
　　快充领域存在技术参差性，中科电气有望借道发力
　　目前并非所有负极厂商均含有包覆碳化工艺，且快充领域的技术存在一定的壁垒，各家负极材料企业对于快充的技术研究存在差距。从目前负极材料企业的进展看，杉杉股份、璞泰来等在快充负极上已经占得市场先机。其中，杉杉股份自2014年起展开快充负极研发，并凭借高容量、高压实密度、低膨胀、长循环、快充等特性，在全球中高端数码和动力电池领域占据主流地位。璞泰来2019年在溧阳自建炭化产能，拥有快充需求的负极材料需碳化加工环节。但未来快充市场需求巨大，尚未形成稳定的市场垄断格局，各家厂商有望在快充领域实现对其他负极材料龙头企业的超速追赶。
　　快充负极一直是中科电气的核心研发项目之一，目前公司的快充类产品已成功在客户端批量应用，克容量355mAhg，充电倍率2C，循环寿命4000周，性能优异，未来随快充负极的渗透率提升，公司高端快充产品有望贡献超额收益。
　　负极材料竞争激烈，中科电气占比持续提升
　　国内负极市场强者恒强，2022H1贝特瑞以26的市占率稳居第一，杉杉股份以13的市占率紧跟其后。中科电气2020年负极材料产量2。5万吨；2021年5。9万吨，同比增长140；2022H1为4。7万吨，同比增长107。公司在行业内市占率从2021年1月的8。5提升到2022年6月的9。1。原因主要有以下几点：
　　锂电负极业务下游客户需求增长明显。石墨化是人造石墨制造环节中重要的工序，行业整体的石墨化自供率限制了负极产能的扩张，导致负极材料供需紧张。因此石墨化自供率高的企业会有很好的成本竞争优势，能更好地对下游的需求进行响应。
　　中科电气专注于锂电负极材料的研发和生产多年，是最早布局动力锂电负极材料的企业之一，在动力锂电负极材料领域拥有较强的技术优势和先发优势。特别是在快充的赛道，公司的技术优势走在行业前列，为公司的核心竞争力提供持续的技术支撑。
　　公司产品种类丰富、品类完整，相关产品在业内具有较高的知名度和影响力。主要客户包括比亚迪、宁德时代（CATL）、中创新航、亿纬锂能、瑞浦能源、蜂巢能源、苏州星恒、韩国SKOn、ATL等行业内知名企业，随着公司产品结构不断优化，产业链布局的不断完善、产能及销售规模不断扩大，公司在锂电负极材料领域的市场占有率和行业影响力将进一步提升。盈利预测
　　我们对公司20222024年盈利预测做如下假设：1）公司近两年的收入增长主要来自锂电负极材料业务，我们预计伴随下游锂电池需求增长以及公司产能释放，公司20222024年锂电负极材料产品销量分别为12、19、28万吨，2022年石墨化产能的紧缺和焦类原材料价格的相对高位导致人造石墨价格较大幅度上涨，公司负极产品平均售价处于阶段性高位，预计未来两年平均售价有所回落，分别为3。91、3。46、3。15万元吨。从成本端来看，石墨化环节占比较高。2022年之后随着公司石墨化产能陆续释放，预计石墨化自给率会得到大幅提升，总体成本将有较大下降空间，预计未来三年公司负极材料毛利率预计22。9、27。5、28。1。2）预计20222024年磁电装备销售收入2。7、2。8、3。0亿元，毛利率分别为44。3、43。6、43。7。3）公司2224年销售费用率为1。2，1。3和1。4，管理费用率为2。1，2。0和1。9。研发费用率维持4。5。管理费用的小幅下降主要考虑到销售收入的增长对管理费用有一定的摊薄影响。4）公司2224年的所得税率维持15。
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