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中国碳素行业深度研究报告

发布时间:2018-06-26 11:15


四川灏然巨峰投资有限公司

 

投资研究分析部

 

于文龙

 

 

 

2017年6月15日




  录

第一章 中国碳素行业基本情况... 2

一、行业概况... 2

二、进入本行业的主要壁垒... 10

三、行业现状... 11

四、碳素制品替代性分析... 18

五、未来发展机会与趋势... 18

第二章 上下游行业供需情况及市场结构... 19

一、上游行业供需情况及市场结构... 19

二、下游行业供需情况及市场结构... 21

三、主要原材料概况... 28

第三章 中国碳素企业概况及二级市场机会... 29

一、中国碳素企业概况... 29

二、传统碳素企业... 29

三、新兴碳素企业... 32



第一章 中国碳素行业基本情况

一、行业概况

(一)行业分类

碳素行业按照中国证监会《上市公司行业分类指引》,所处行业包括“制造业”的“非金属矿物制品业”,编码 “C30”。行业主管部门主要是中华人民共和国国家发展和改革委员会、中国非金属矿工业协会石墨专业委员会、中华人民共和国工业和信息化部。行业全国性自律组织主要有中国工业协会、中国工业发展促进会、中国碳素行业协会,协会具有协助政府管理的职能,参与国家和行业标准的制定,协助编制、参与论证国家本行业和关联行业的发展规划,收集汇编行业发展信息等。

(二)碳材料发展历程及碳素制品简介

碳素也称石墨,炭和石墨材料是指以碳元素为主的非金属固体材料,其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料,而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。不仅石墨,金刚石、富勒烯、卡宾等所有的含碳材料都称为碳素材料。

碳素材料的特性为轻量,多孔性,导电性,导热性,耐腐蚀性,润滑性,高温强度,耐热性,耐热冲击性,低热膨胀,低弹性,高纯度,可加工性。

截止本报告出具日,世界上已知碳素材料可大致分为四代产品:

第一代碳材料:

大概在5000-10000年前掌握,目前是人类文明和工业体系中最基础、最普通的基础原料。

1.木炭:

是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。利用炭的化学性质,作燃料和还原剂炼铜和炼铁。

CuO+ C→Cu + CO2

Fe2O3+ C→Fe + CO2

应用领域:燃料、炼钢、炼铁。

第二代碳材料:

世界各工业大国大概在十九世纪陆续掌握工业化量产技术,新中国建国后在苏联的援助下拥有并逐渐发展壮大,目前已基本掌握全套核心技术并在世界上有较强竞力。此代技术是现代工业体系的重要基石。

人造石墨:

广义上,一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨,如碳纤维、热解炭、泡沫石墨等。制造人造石墨的方法有很多种,常见的是,以主要原料是粉状的优质煅烧石油焦,在其中加沥青作为粘结剂,再加入少量其他辅料。各种原材料配合好以后,将其压制成形,然后在2500-3000℃、非氧化性气氛中处理,使之石墨化。

利用炭的物理性质(导电、耐热、耐腐蚀、耐摩擦等),用于炭砖、炼钢、炼铝等(电极、电刷、各种机械、化工用炭、原子反应堆用炭等)。

主要产品:电极、电刷、各种机械、化工用炭、原子反应堆用炭;

应用领域:炭砖、炼钢、炼铝等。

碳黑:

是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)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。

应用领域:墨的原料、橡胶工业的轮胎、塑料、化妆品等。

第三代碳材料:

兴起于二战之后,整体上为发达工业国家所垄断,中国近些年虽有所突破,但大部分依然依赖进口。第三代碳材料种类繁多,大部分产品在国内并无完整产业链,也少有工业化量产成品,属于国家大力扶持中的高新技术产业。本报告简要列举其中具有代表性的数种:

人造金刚石

金刚石是一种由碳元素组成的矿物,为碳元素的同素异形体,是自然界中天然存在的最坚硬的物质。18世纪末当科学家发现金刚石竟然是碳的一种同素异形体后,人工制造金刚石便成为了数代人不断奋斗的目标。1955年,美国通用电气公司专门制造了高温高压静电设备,得到世界上第一批工业用人造金刚石小晶体,从而开创了工业规模生产人造金刚石磨料的先河。

截至本报告出具日,已有多种可行的人造金刚石量产方法,不过均为小规格金刚石;最前沿的技术已能用宇宙中含量最大的分子—甲烷(CH4)制造出任意大小、形状的金刚石,但离工业化量产还有距离。

人造金刚石的一个看得到的诱人前景是由碳基的人造金刚石取代目前的硅基的现代电子产业链。金刚石不单是莫氏硬度表上最坚硬的材料,也有着有良好的导热性。与硅相比,金刚石保持能量的能力更强,不仅能够承受高于硅5倍的热量,还能让电子传递过程中的能量损失减少90%。硅的一个特点是散热性差,所以现代芯片需要花费大量空间来处理散热问题,且高温容易让电子器件老化;而人造金刚石散热性极好,由金刚石制造的处理器几乎不会发热,因此钻石能够成倍提升电子产品的寿命。再者,由于不必再花费大部分珍贵的芯片空间用于散热和设计散热组件,金刚石能够让电子设备的成本更低,省下来的空间还可用于提升性能。保守估计,同样的电子信息技术下,金刚石制造的电子产品在计算性能上会有上千倍的提升,而电子产品缺几乎不会老化,从而让祖传电子产品成为可能。

主要产品:金刚石薄膜、研磨料、切割头、各类探头;

应用领域:切割工具、研磨、不利环境中的热探头、放射性检出仪、压力敏感器、荧光显增器、光学窗、微型机械元件,以及高密度、高能量电子元件等

碳纤维

碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

性能:与钛、钢、铝等金属材料相比,碳纤维具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点;

应用领域:航天、航空、 汽车、 电子、 机械、化工、轻纺、运动器材和休闲用品。

碳化硅

在我国,碳化硅俗称金刚砂,自然生成极少,主要靠人工制得。早在1824年,瑞典科学家Berzelius(1779一1848)在人工合成金刚石的过程中就观察到了SiC的存在,但是因为天然的SIC单晶极少,当时人们对SIC的性质几乎没有什么了解。直到1885年,Acheson首次生长出SiC晶体之后,人们才开始对SIC的特性、材料制备方法及应用前景等多方面开始了深入研究。大概一个世纪后,碳化硅因半导体业的迅速发展而得到重视,并广泛应用于现代半导体制品中。

性能:化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好;

应用领域:磨料、高级耐火材料、脱氧剂、电热元件硅碳棒、半导体、用于水轮机叶轮或汽缸体的内壁的碳化硅粉末涂布。

第四代碳材料:

如果说第三代碳材料已经到达工业化量产临界状态,第四代碳材料则几乎全部处于实验室阶段或者概念阶段,距离工业化还有数十年的距离。第三代碳材料的突破还可以以企业投入解决,第四代碳材料的技术突破则主要依靠于国家力量。本报告简要列举其中具有代表性的数种:

富勒烯

富勒烯(Fullerene)是一种碳的同素异形体。任何由碳一种元素组成,以球状,椭圆状,或管状结构存在的物质,都可以被叫做富勒烯。富勒烯与石墨结构类似,但石墨的结构中只有六元环,而富勒烯中可能存在五元环。

性能:具有线性和非线性光学特性,碱金属富勒烯超导性等

应用领域:非线性光学器件、光导体、超导材料、护肤品、有机太阳能电池、催化剂、抗癌药物、CVD金刚石膜、高强度碳纤维、高能轰击粒子

碳纳米管

碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2-20 nm。

性能:高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等

应用领域:纳米复合材料、新能源,传感器,超级电容器,场发射管

石墨烯

  • 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。
  • 性能:非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性
  • 应用领域:光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、航天、军工、复合材料、生物医药等领域

本报告将第一和第二代碳材料产业链归入传统碳素业,将第三和第四代碳材料产业链归入新兴碳素业。

以各类碳材料为基础的石墨制品,是目前人类现代工业体系中不可或缺的基础重工制品。截止本报告出具日,我国各成熟碳素制品因其不同的物理、化学特征,按产品用途具体分为:

1、石墨电极类(主要石墨制品)

主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。主要用于电弧炉炼钢、精炼炉、生产铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等矿热炉及其他利用电弧产生高温的熔炼炉中。包括:


(1)普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于 17A/cm2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。

(2)抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极,形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗。

(3)高功率石墨电极。允许使用电流密度为18~25A/cm2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。

(4)超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/cm2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。

                                                                                                  石墨电极加工流程图


2、炭块类

一般以无烟煤、冶金焦为主要原料,煤沥青为粘结剂,经原料制备、配料、混粘、成型、焙烧、机加工而制成。其中阴极炭块是以优质无烟煤、焦炭、石墨等为原料制成的炭块;矿热炉炭块是以电煅烧无烟煤等为主要原料制成的,用于铁合金炉、电石炉等作炉衬和导电材料的电炉炭块;高炉炭块是以炭质、半石墨质、石墨质等原料为骨料及粉料,或添加少量其他材料,以煤沥青为黏结剂,经成型、焙烧(石墨块需经石墨化)和机械加工制成的用于砌筑高炉内衬的炭质、半石墨质或石墨质耐火材料。高炉炭块作为耐高温抗腐蚀材料用于砌筑高炉内衬;底部炭块、侧部炭块、电炉块则用于铝电解槽和铁合金电炉等。包括:


(1)高炉炭块;

(2)铝槽炭块(底部炭块及侧部炭块);

(3)电炉炭块;

(4)阴极炭块(用作铝电解槽的阴极);

(5)矿热炉炭块。

3、石墨阳极类

主要以石油焦为原料,煤沥青作粘结剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。一般用于电化学工业中电解设备的导电阳极。包括:


(1)各种化工用阳极板。

(2)各种阳极棒。

4、炭电极类

以炭质材料如无烟煤和冶金焦(或石油焦)为原料、煤沥青为粘结剂,不经过石墨化,经压制成型而烧成的炭质导电电极。它不适合熔炼高级合金钢的电炉,主要用于工业硅、铁合金、电石、黄磷、刚玉等冶炼矿热炉的高温导电材料。包括:

(l)多灰电极(用无烟煤、冶金焦、沥青焦生产的电极);

(2)再生电极(用人造石墨、天然石墨生产的电极);

(3)炭电阻棒(碳素格子砖);

(4)炭阳极(用石油焦生产的预焙阳极);

(5)焙烧电极毛坯。

炭制品与石墨制品无论在生产工艺,还是在生产能耗、排放物方面,均有较大的差异,两者对比情况如下:


项目

原料煅烧

生坯制造

焙烧

浸渍

再焙烧

石墨化

机加工

炭制品

有/无注

石墨制品


5、炭糊类

以石油焦、无烟煤、冶金焦为主要原料,煤沥青为粘结剂而制成。阳极糊有的用于各种连续自焙电炉作为导电电极(阳极材料)使用的电极糊;有的用于连续自焙式铝槽作为导电阳极使用的阳极糊;有的用于高炉砌筑的填料和耐火泥浆的粗缝糊和细缝糊。电极糊则是以普煅无烟煤、冶金焦粉、中温煤沥青为主要生产原料,用于铁合金炉、电石炉等电炉设备使用的导电材料。高炉用自焙炭块虽用途不同,但和糊类制品的生产工艺相仿,暂归在糊类制品内。包括:

(1)阳极糊;

(2)电极糊(包括标准、非标准电极糊);

(3)底糊(包括多灰、少灰底糊);

(4)密闭糊(包括多灰、少灰密闭糊);

(5)其它糊(包括粗缝糊、细缝糊、自焙炭砖等)。

6、等静压石墨

等静压石墨由高纯石墨压制而成,主要用于大型铜材生产线,单晶硅(光伏)、电火花加工、金属连铸、高温耐腐蚀容器及与本产品特性相关的特殊用途行业。同时也是第四代核反应堆中不可或缺的核心技术。目前成都碳素已于2009年取得该技术并量产。主要特征有:


(1)各向同性好,特性与尺寸、形状、取样方向无关;

(2)结构均匀、致密、机械强度高、抗氧化能力强);

(3)作为电火花加工用电极时,其消耗仅为铜材料的1/3~1/5;

(4)机械加工性能好。

7、炭素纤维类

包括各种碳纤维、石墨纤维、预氧丝、炭布、炭带、炭绳、炭毡及其复合材料。其中碳纤维为含碳量高于93%的纤维。用聚丙烯睛纤维、粘胶丝和沥青纤维经碳化制成。热处理温度由低至高,可分别制成耐热纤维、碳化纤维和石墨纤维。

8、特种石墨类

主要以优质石油焦为原料,煤沥青或合成树脂为粘结剂,经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次浸渍、纯化及石墨化、机加工而制成。一般用于航天、电子、核工业部门。包括:

(1)光谱纯石墨

(2)核石墨

(3)高纯、高强、高密以及热解石墨等。

9、石墨热交换器类

将人造石墨加工成所需要的形状,再用树脂浸渍和固化而制成的用于热交换的不透性石墨制品,它是以人造不透性石墨为基体加工而成的换热设备,主要用于化学工业。包括:

(1)块孔式热交换器;

(2)径向式热交换器;

(3)降膜式热交换器;

(4)列管式热交换器。

10、炭阳极类

分为预焙阳极和自焙阳极。预焙阳极是以石油焦、煤沥青为主要生产原料,用于预焙铝电解槽作为阳极使用的炭素制品;自焙阳极是将阳极糊料装入电极壳中,经煅烧成型的一种导电阳极,其工艺与预焙阳极相比较为简单。包括:

(1)预焙阳极;

(2)自焙阳极。

11、碳素新能源电池负极材料类

新能源电池负极材料主要指锂电池负极材料,目前处于新兴产业,其负极材料的选择也还在不断摸索改进中。目前石墨类碳材料一直处于负极材料的主流地位,分为石墨类碳材料(天然石墨、人造石墨、改性石墨)和无定型碳材料(硬碳、软碳)两大类,其中石墨和石油焦目前最具应用价值。人工石墨是将易石墨化炭(如沥青焦炭)在氮气中于1900~2800℃经高温石墨化处理制得,常见种类为中间相碳微球(MCMB)和石墨纤维;天然石墨为天然石墨矿,分为无定形石墨和磷片石墨两种;改性石墨种类繁多,指经过各种处理,改变物理、化学性质的石墨制品。石墨烯和硅碳复合材料则为碳素负极材料的重要发展方向,特别是石墨烯,因为质地薄、硬度大且电子移动速度快而被科学家广泛推崇,并冠以“新材料之王”的美誉,但这两种石墨材料依然处于概念阶段。天然石墨主要用在数码产品及笔记本电脑上,人造石墨多用于交通工具领域。包括:


(1)石墨烯;

(2)天然、人造石墨;

(3)硅碳复合材料。

二、进入本行业的主要壁垒

(一)技术壁垒

碳素业的发展需要积累大批技术人才和制造经验,没有初期积累的企业进入这一领域并取得成果需要多年的探索。传统的煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工均为需要长期积累的核心技术;而新兴的碳材料、石墨烯产业更是需要国家层面的长期投入才能得到持续的发展,如没有核心技术储备,很难生产出有别于其它竞争对手的产品,新进入企业要达到制造成熟合格产品需要较长的时间积累,从而形成了本行业较高的技术壁垒。

(二)资金壁垒

碳素业的生产制造一方面需要高端人才和技术,另一方面需要先进的生产设备和持续性的研发投入,无论是引进高端人才或技术,还是购买先进的生产设备,都需要较大的资金投入,具有一定的资金壁垒。

(三)市场壁垒

国内炭素行业经过数十年的发展,现有的前10大生产商已占据了80%以上的总市场份额(超高功率市场份额98.5%,高功率市场份额86%),并形成了相对稳定的竞争事态,新进入者易遭到现有生产商的共同反击。另一方面,对下游客户尤其是钢铁厂来说,石墨电极仅占其总成本的极小部分,但石墨电极的质量及稳定程度对其连续生产影响巨大,因石墨电极质量问题造成的停产、死炉将产生大量的间接成本,故下游的钢铁业客户对质量稳定品牌的忠诚度相当高。故新进入者不得不耗费大量的时间、运营、资金成本来克服下游客户的品牌忠诚度所带来的不利影响。因此,进入本行业存在着较强市场壁垒。

(四)政策壁垒

石墨电极行业受政府宏观调控影响巨大。如2005年12月2日,发改委发布《产业结构调整指导目录(2005年本)》:①淘汰类:交流石墨化炉、3340千伏安以下石墨化炉及其并联机组、最大输出电流5万安以下的石墨化炉;②限制类:普通功率和高功率石墨电极生产线,直径550毫米以下及2万吨/年以下的超高功率石墨电极生产线;③鼓励类:直径550毫米以上超高功率石墨电极生产。目前国内大部分省份已不再批复新的碳素石墨化项目。因此,进入本行业的二代碳材料产业链存在极高的政策壁垒。

三、行业现状

中国碳素业可大致分为两个板块,一个是以各类碳电极、炭砖、特种石墨为代表的传统碳素业,另一个是以新能源负极材料和石墨烯为代表的新兴碳素业。

(一)传统碳素产业

传统碳素业的下游主要对应电弧炉炼钢、电解铝生产、工业硅、铁合金、电石、黄磷、刚玉生产等传统基础工业。

早在二十世纪三十年代,中国黑龙江鸡西柳毛、山东南墅石墨矿就开始了石墨的生产加工。当时选矿工艺流程简单,工人劳动条件差,生产率极低,年产量仅有几千吨。经过几十年的发展,我国石墨及碳素制品产量快速上升,根据国家统计局数据2004-2011年,石墨及碳素制品产量年复合增长率为22.12%。2011年我国石墨及碳素制品产量为2556.17万吨,同比增长21.98%,行业实现工业总产值1675.64亿元,销售收入1677.65亿元,同比增长40.58%;实现利润总额109.59亿元,同比增长50.87%。

根据中国产业信息网发布的信息,2014年我国石墨及炭素制品产量3519.7万吨,比2013年增长16.7%。从统计数据来看,2010-2014年石墨及炭素制品产量稳定增长:2012与2013年增幅不大,2013年增长率为5%,2014年产量增速加快,增长率达到16.7%。


按碳素制品产量计算,根据中国产业信息网发布的信息,2014年排名前五的省份分别为河南省978.98万吨(27.81%),山东省740.06万吨(21.03%),湖南省328.61万吨(9.34%),甘肃省207.55万吨(5.90%),新疆自治区154.96万吨(4.40%);前五省份产量总计2410.16万吨,占全国产量的68.48%。行业在全国范围内集中于极少数省份。

截至本报告出具日,国内传统碳素制品主要有石墨电极和碳砖两种类型,其中石墨电极主要用于炼铁,而碳砖主要用于电解铝制造。碳砖制品占整个国内碳素制品总产量的90%以上,且产能多由铝厂的配套工厂提供。

除去电解铝企业自行配套的碳砖产量后,2014年全行业炭素制品总产量3474301吨,同比下降5.38%;销售收入2076618万元,同比下降3.18%;实现利润总额-1.3亿元,同比下降36.07%。炭素制品库存总量366690吨,同比下降7.29%;炭素制品出口总量654319吨,同比下降2.34%;石墨电极出口131655吨,同比下降8.90%;出口创汇77321万美元,同比下降18.37%。

2015年1-4月全行业炭素制品总产量1050938吨,同比下降8.52%;销售收入648852万元,同比下降4.40%;炭素制品库存总量295075吨,同比下降19.54%;炭素制品出口总量197185吨,同比下降8.07%;其中石墨电极出口81698吨,同比下降8.53%;出口创汇23173万美元,同比下降6.31%。

几种主要产品市场情况:

1.1 石墨电极:恶性竞争加剧 多数生产企业亏损

2014年,石墨电极产量565053吨,同比下降5.03%。其中:普通功率156936吨,同比下降8.23%;高功率219828吨,同比下降2.80%;超高功率188289吨,同比下降4.83%。石墨电极生产企业亏损面为63.16%。

由于石墨电极产能严重过剩,市场需求低迷;由于下游钢铁、黄磷、工业硅等行业对石墨电极招标采购价格一压再压;由于炭素生产企业为维持生产经营、保住市场份额在不断忍痛下调价格。石墨电极售价大幅下滑,企业利润急剧缩减,甚至亏损。尤其是内销,几乎全线亏损。由于国内市场供需严重失衡,价格大跌,各企业都开始关注产品外销,已导致出口市场无序竞争抬头。

1.2 预焙阳极(铝用碳素):市场价格平稳 生产企业微利运行

2014年,会员企业预焙阳极产量2070305吨,同比下降7.47%。虽然铝用预焙阳极销售价格也略有下降,但是降幅不大,市场相对平稳。铝用炭素企业在2014年微利运行。几家骨干企业在余热发电、控制排放等节能减排方面成就卓著。面临的问题主要有两点:一是铝用阳极和阴极产能过剩,恶性竞争初显。二是销售回款不及时,企业流动资金紧张。

1.3 炭电极:受上游增产影响 产销增幅较大

2014年,碳电极产量为116380吨,同比增长15.47%。

2014年金属硅增产幅度较大,炭电极生产企业产销量都在增加。四季度进入枯水期之后,市场需求减弱,而且对碳电极压价采购心态较浓。炭电极生产企业有明显压价争市场的恶性操作,虽然报价相对平稳,但成交价却暗箱降价,各企业在微利运行。

1.4 特种石墨:市场需求低迷 停产半停产企业增多

2014年,特种石墨材料产量是59077吨,同比102.55%。产量同比增幅较大,并不说明特炭市场回暖,只是个别企业增产。

据不完全统计,2014年中国市场等静压企业产能约为4万吨,销售量却寥寥无几,市场产能、产量均出现阶段性过剩,竞争压力加大,企业库存增加,过半企业已停产。光伏用等静压产品不仅受到碳碳复合材料的逐步代替,同时受到市场上下游挤压,导致现在减产严重,销售不畅。价格目前没有大的波动,基本已经接近到成本边缘。2014年特炭市场是异常惨淡的一年。受经济大气候的影响,特别是光伏产业内外交困,特炭企业的产量、销量、效益全部下滑,其他特炭产品市场供需矛盾也很突出,整体呈需求低迷,产能严重过剩。

1.5 增碳剂:价格弱势维稳 供需矛盾显现

虽然2014年生产增碳剂所用原料石油焦、无烟煤市场价格整体稳定,但下游钢企需求依旧低迷,增碳剂企业销售压力仍然很大。增碳剂产能过剩,但需求低迷,供求矛盾突出,部分企业是通过限产来降低风险。

1.6 负极材料:市场需求不旺 产能难以释放

2014年负极材料随着锂电池产量的负增长,销量略有下降。负极材料产能增长过快,已呈现供大于求的局面。原来都寄希望于新能源汽车,尽管近期新能源汽车产销量上升,但新能源汽车受多种因素影响,依旧发展缓慢,负极材料产能难以有较大幅度释放。

1.7 电极糊:售价在竞争中下降 生产企业效益也在下滑

2014年炭糊类产品产量为444593吨,同比下降6.90%。普通原料市场价格相对稳定,对电极糊生产提供了有利的成本支撑。但是,我国经济发展的顽疾再现。效益好一点的产品,就一哄而上,导致供需矛盾突出,恶性竞争呈现。

行业转折点-----2017年

传统碳素行业中的石墨电极产业冬天一直持续到2017年中国传统新年,随后随着一系列政策的转变,传统碳素业迎来了十年来的首个春天。主要有两个因素:1.全面打击、取缔地条钢,钢铁业炼铁方式整体要陆续转为电弧炉炼钢;2.因雾霾问题愈演愈烈,国家在2016年规定京津冀、山东等地禁止石墨电极生产。

随着国家打击地条钢力度不断加大,大型钢企失去主要价格竞争对手,钢铁价格迅速回升到足以支持电弧炉炼钢盈利的水平;再加上国家颁布的《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》规定,用于地条钢、普碳钢、不锈钢冶炼的工频和中频感应炉均在淘汰类别中。国家发改委等5部门在2016年12月初印发的《关于坚决遏制钢铁煤炭违规新增产能打击“地条钢”规范建设生产经营秩序的通知》(发改运行[2016]2547号,)中,仅强调了用于生产地条钢的工频炉、中频炉。

虽然是否彻底取缔还未给出明确定论,但目前市场上的实际情况则是地条钢的生存空间已被几乎消灭殆尽,政策导向的电弧炉炼钢将为未来我国钢铁业提升整体钢制品质量,同时有效降低污染排放量的重要发展方向。

所谓地条钢,指的是以废钢铁为原料、经过感应炉等熔化、不能有效地进行成分和质量控制生产的钢或者钢材,主要为建筑用钢,被认为存在着严重的质量隐患。而在地条钢整治行动中被推到风口浪尖的中频炉,是感应电炉按照频率划分的种类。

而电弧炉炼钢则是指以废钢为主要原料,利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温,来加热、熔化炉料。电弧炉主要用来生产特殊钢和高合金钢,现在也会用来生产普通钢。相较于高炉转炉炼钢,电弧炉具有冶炼设备简单、投资少、绿色环保等优势;相较于中频炉,电弧炉则因容易控制、能够调节成分等原因炼钢质量较好。

京津冀、山东两省的碳素制品产量占到全国的半壁江山,国家因环保问题停产了京津冀等地区的高污染、高耗能企业(石墨电极生产属于高耗能),从而让原本供大于求、已陷入恶性竞争的传统碳素业瞬间变成严重供不应求的产业。

且石墨电极项目需要发改委批,因为高能耗高污染,中国大部分地区已明确表示不会再批复新的石墨电极项目,而即使通过,投资回报期大概在3年以上,调试可能需要半年,产品的生产周期也得六个月,而且环保查的比较严。另一方面,由于前几年的亏损行情,行业整体处于元气大伤的初愈阶段,很多企业不敢贸然上马石墨电极项目,也没有实力扩张产能。目前并未有任何新建产能,也未听说企业有新建产能的计划。

2016年国内石墨电极年产能整体在50万吨左右,随着打击中频炉力度加强,电炉钢产量增加5000万吨,按照每吨钢平均消耗5KG石墨,对应的石墨电极的需求25万吨,另外中国电炉钢占比4%-7%;美国70%、国外35%。意味着中国石墨电极行业长期需求翻数番的可能性非常大。

截止本报告出具日,石墨电极价格较2017年3月已整体上涨了500%,且无止步迹象,石墨电极已由一周一报价,到一天一报价,到目前的每车电极单独报价的状态。

(二)新兴碳素产业

我国新兴碳素业的下游主要对应以锂电池生产企业为代表的新新能源产业链,虽然新兴产业链整体规模还无法与传统碳素产业相比,但大势所趋,是中国制造2025的重要组成部分,和工业转型的重要突破口,近年来在我国持续保持高增长,不可忽视。

1、新能源汽车负极材料

负极材料在国内已几乎全部实现产业化。目前,国内负极材料产能也较大,基本能满足国内市场的需求。高工产研锂电研究所(GGII)调研显示,2015年我国负极材料产量7.28万吨,同比增长42.7%;国内负极材料产值为38.8亿元,同比2014年增长35.2%。2015年负极材料均价保持下滑,幅度在5%~10%。虽价格整体下降,但负极材料产值增速接近产量增速,因为负极材料的结构在发生变化。受动力电池带动,2015年国内负极材料的需求增长最快的是人造石墨,而人造石墨的均价高于天然石墨。

全球负极材料总出货量中天然石墨占比55%,人造石墨占比35%,中间相炭微球占比7.4%,钛酸锂、锌、硅合计占比约1%。综合而看石墨类负极材料占总出货量的90%。全球来看,目前锂电池负极材料生产企业主要在中国和日本,中国的优势是石墨资源,日本优势是技术。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局,负极材料市场集中度高决定了行业盈利的相对稳定,但是国内产能的集中建成,预计产品价格会小幅走低。

全球锂电池产业呈现在东亚地区集聚的现象,中、日、韩三国几乎占据了全球锂电池市场所有的份额,但各国的产业重点并不相同。日本锂离子电池产业的发展偏重于动力电池,其国内动力型锂离子电池份额已经超过消费型锂离子电池,占据了优势地位。与日本相反的是,韩国锂离子电池产业与其本国三星、LG等消费类电子产品制造厂商紧密联系,其更偏重于消费型锂电池的发展,消费类电子产品类锂电池仍占据其产量的较高份额。在中国市场,锂离子电池产业一直保持稳健的增长势头,我国锂电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年稳步上升的态势,年均增长率为2%,由2011年的21%逐步增长至2014年的27%,仅次于韩日两国,为世界第三大锂离子电池生产国。

锂离子电池市场规模增长的最大动力确定无疑将来自电动汽车市场。在2011年电动汽车商业化元年,全球电动汽车销量即取得6.8万辆的佳绩,此后以73.23%的年均复合增长率高速增长,至2014年已达到35.35万辆;预计2020年销量将突破200万辆。与此相对应,2011年电动汽车对锂离子电池的需求量为176.7万kWh,占整个锂电池市场总需求的比重仅为6.6%;2014年需求量快速增长到1110.2万kWh,4年增长了6倍多,而市场份额也快速增长到16.7%,成为仅次于手机的锂离子电池第二大细分市场。我们预计到2016年就将以2071万kWh的需求量和22%的市场份额超越智能手机而成为锂离子电池最大的细分市场;到2020年将以31.4%的市场份额超越整个消费类电子产品市场,届时需求总量将超过6200万kWh。

2011-2020年电动车销售量及锂离子电池需求量


电动汽车销量单位:千辆;锂离子电池需求量单位:万kWh

2、石墨烯

石墨烯又叫做单原子层石墨,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料。石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性。其电子迁移率可达到2×105cm2/V·s,约为硅中电子迁移率的140倍,砷化镓的20倍,温度稳定性高,电导率可达108Ω/ m,面电阻约为31Ω/sq(310Ω/m2),比铜或银更低,是室温下导电最好的材料。比表面积大(2630m2/g),热导率(室温下是5000W·m-1·K-1)是硅的36倍,砷化镓的20倍,是铜(室温下401W·m·K)的十倍多。极高的强度与柔韧性,室温下最好的导电导热性使得石墨烯成为ITO(氧化铟锡)的理想替代材料,并在柔性导电薄膜材料方面有重要应用。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。

目前石墨烯分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两大类。常见的石墨粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法。石墨烯薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

石墨烯产业链目前主要困难在于还无法生产出下游企业真正需要的产品。第一,石墨烯作为一种新型材料在许多领域的应用仍然处于研究开发阶段,产品应用技术整体成熟度偏低,生产成本较高;第二,从实验室走出到工业化量产,与目前工业体系相契合,到最终改良、升级中国制造业水平的道路还在摸索中。总体来讲,乐观估计2-3年内石墨烯产业可能会逐步走向成熟,到收获果实还需要10年的时间。

四、碳素制品替代性分析

(一)传统碳素产业

石墨电极

石墨电极产品具有其它成份电极无法比拟的优质特性:

1. 热稳定性好,石墨在3550℃才会出现升华,此高温下常见金属早已熔化;

2. 电阻极低,仅数欧姆,冶炼时能源损耗少;

3. 重量轻,密度不足铜的1/4,易于运输及使用,安全性好,上炉冶炼时容易夹持;

4. 原料为易获取的沥青、石油焦(石油工业废料)等;

5. 可加工性好,加工速度较普通金属快3-5倍。

基于以上数点,在可预见的百年内,没有替代品。

(二)新兴碳素产业

在锂电池四大材料中,负极材料的技术相对最成熟。通常将锂电池负极材料分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等;其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。

硅合金和钛酸锂等负极新材料有望大幅提高产品性能。随着锂电池交通工具以及储能领域的快速增长,由于石墨类负极的高性价比,至少未来2~3年石墨类负极材料仍会作为主流,预计产量将保持年20%左右的增长。

不过由于动力电池产业本身依旧处于探索、发展阶段,产业链并未定型,所以未来的不确定性高于传统碳素制品,在未来存在被替代的可能性。

五、未来发展机会与趋势

       传统碳素业的未来趋势为向高功率,超高功率电极、特种石墨、等静压石墨、核石墨等方向发展。结合国家政策支持,未来几年中国传统碳素业会有一个中期性质的反弹。

       新兴碳素业的未来趋势则是新能源电池负极材料、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等方向。中国新兴碳素业的当务之急是生产出下游企业真正需要的产品,并使之工业化解决目前成本过高的问题。


二章  上下游行业供需情况及市场结构

一、上游行业供需情况及市场结构

(一)碳素行业上游行业简介

以传统碳素业主要产品石墨电极的生产为例,石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成。所以碳素行业上游为石油焦、针状焦、煤沥青生产企业,对应石油冶炼业。

石墨电极原材料结构图:


(二)石油冶炼业

根据统计局数据,2016年,石油和化学工业规模以上企业29624家,全行业增加值同比增长7.0%;实现主营业务收入13.29万亿元,增长1.7%;利润总额6444.4亿元,与上年基本持平,分别占全国规模工业主营收入和利润总额的11.5%和9.4%;完成固定资产投资2.15万亿元,下降5.9%,占全国工业投资总额的9.4%;资产总计12.54万亿元,增幅3.9%,占全国规模工业总资产的11.7%;进出口贸易总额4778.2亿美元,下降9.2%,占全国进出口贸易总额的13.0%,其中出口1708.7亿美元,降幅6.1%,占全国出口贸易总额的8.1%。

根据中国石油和化学工业联合会发布的景气指数显示,2016年12月,中国化学工业景气指数为92.38,较上月上升1.52点;油气行业景气指数为94.08,较上月大幅上升7.59点。均创两年来新高。

2016.1~12月化学工业和油气行业景气指数变化情况


我国石油冶炼业属于受政府引导影响很大的行业,整体上处于一个去产能、结构升级调整、产业资源整合加速的一个阶段。2016年石油和化工行业价格总水平连续第5年下降。但是,石油和主要化学品市场呈现触底回升走势,价格降幅不断收窄,特别是进入第3季度后,回升明显加快。

2016年,油气开采业利润历史上首次出现净亏损,全年亏损额达543.6亿元,亏损情况持续加剧。收入也是深度下降,全年降幅达17.3%,连续第2年下降。油气开采业效益长期恶化的直接原因是国际油价大幅下降。

对于碳素材料生产所需的石油焦和针状焦,均为石油工业的废料,两者区别主要是含硫量的多少(石油焦含硫量高而针状焦含硫量少)。因我国石油品质普遍较低,故石油焦产能相对过剩,而针状焦因原材料品质和工艺问题等因素长期依赖进口。

(三)沥青业

2016年国内沥青市场基本上呈现“w”型走势。1-3月中旬沥青价格延续2015年跌势和冬季走势,3月下旬-10月,在沥青市场旺季带动下,国内沥青价格小反弹后回落,11月份开始,在国际原油价格暴涨、温州中油、金陵石化、中海泰州等炼厂检修导致国产供应缩减、进口沥青供应锐减等多重利好因素叠加作用下,华东、华南呈现供不应求态势,炼厂趁机推涨。

沥青业成本主要取决于原油价格和煤炭价格,2017年全球原油供应此消彼长,全球产量有望下降,全球经济复苏加速,需求将稳步增长,预计2017年国际原油均值较2016年上涨10%左右。而国内沥青产能过剩的状况将持续,进口沥青供应量将会缩减10%左右。而主要需求端为公路基建消耗,2017年全国公路工作的主要目标是公路、水运完成固定资产投资1.8万亿元与2016年投资额基本持平。

故综合来看,未来沥青市场供求方面基本无太大变化,沥青生产成本上行将是沥青市场价的主要上行动力。

二、下游行业供需情况及市场结构

(一)碳素行业下游行业简介

传统碳素业的下游对应电弧炉炼钢、电解铝生产、工业硅、铁合金、电石、黄磷、刚玉生产等传统基础工业。其中,电弧炉炼钢和电解铝消耗的碳素制品占到了整体的90%以上,故中国传统碳素业的下游主要是钢铁业和电解铝业。

中国钢铁业整体概况:


我国钢铁业自四万亿刺激计划后处于持续低迷状态,年产能已达到14亿吨左右(包括私炼钢),而产量于去年达到了11万吨,其中粗钢8万吨;我国钢铁业整体产量已达到全球产量的50%,但是大而不强、工艺落后、污染环境、利润微薄等现状也是我国钢铁业所面临的严峻现状。

我国钢铁产能虽大,但生产出来的产品多为粗钢,高级钢材依然需要大量进口,投入巨大的钢铁行业并没能给社会和企业带来与之对应的利润,钢铁大省河北依然属于中国较为贫困的省。同时,因炼钢技艺的落后,我国钢铁企业污染严重,钢铁主产区京津冀地区雾霾等环境问题愈演愈烈,已经到达了危害社会稳定的地步。

与严峻的现实相违背,因价格因素,污染大、质量差的地条钢占据大量中国钢材市场,而环保、质量优质的电炉钢在近20年的时间里,在中国钢铁产量中的占比反而逐年下降,目前已下降至5%左右,而美国等发达国家电炉炼钢比例达到了70%以上。

故2016年,国家钢铁、环境一起抓,先是全面取缔地条钢,解决电炉炼钢的价格问题,随后以环境保护名义全面改造钢铁业的冶炼方式,逐渐增加电炉钢比例。

(二)电炉炼钢

石墨电极直接对应钢铁业的电炉炼钢。电炉炼钢主要使用废钢来炼钢,而随着世界上粗钢产量、钢铁制品的累积不断增加,废钢资源将持续增多,整体来看属于一个无穷无尽的钢铁原材料来源。

我国电弧炉钢年产量:


由图中可以看出,我国电炉钢产量最高峰时期不过6000余万吨,与十亿吨左右的整体产量相比,不过是九牛一毛,而发达国家电炉钢占比为70%以上,全球平均水平也在30%左右。故我国电炉炼钢还有很大的发展空间。

电炉炼钢与高炉-转炉能源消耗比较:


与大型国有的正规钢企的高炉-转炉相比,电炉炼钢在环保方面的优势明显,平均数据为减少耗水量40%、减少水污染76%、减少冶金渣40%、减少采矿废弃物97%、减少气体污染86%(尤其是CO2)。在环保问题愈演愈烈的今天,电炉炼钢是兼顾钢铁生产和环境保护的最优之选。

(三)电解铝业

在电解铝方面,我国依旧是全球第一大生产国,并且近年来一直保持高速增长态势,2010-2015 年年均复合增长率为 14.45%,而同期全球其他地区年均复合增长率为-0.31%。截至 2015 年,我国电解铝产量已经达到 3,141 万吨,在全球电解铝产量中占比为 54.76%,产量及占比分别高于第二位的俄罗斯 2,788 万吨、48.61 个百分点。

世界主要国家电解铝产量占比


国内方面,我国电解铝区域集中度较高而且近年来呈明显上升趋势, 2016年 1-10 月,电解铝产量前六省分别是山东(684.29 万吨)、新疆(528.14万吨)、内蒙古(286.25 万吨)、河南(230.35 万吨)、甘肃(186.14万吨)、青海(180.49 万吨),合计产量占全国总产量的 78.96%,CR6相比于 2011 年上升 18.94 个百分点。

1-10 月主要省份电解铝产量


电解铝业主要成本为电力成本,因各地电价不同,大概占总成本的40%-50%左右。 按照目前1吨电解铝耗电13,450千瓦时算,电价下降0.1元,成本可降低1345元/吨(相当于将氧化铝入新疆以及电解铝出疆的全部运费),在自发电成本明显要低于外购电的情况下,国内70%左右的电解铝产能都拥有自备电厂,但受煤炭资源禀赋的限制,不同地区发电成本也存在明显差异,以新疆为代表的西北地区凭借丰富的煤炭资源以及国家政策的扶持,发电成本相对较低,从上网电价处于国内末位可见一般,西北部俨然成为了国内电解铝企业新的聚集地。而山东虽然上网电价并不占优势,但从省内龙头魏桥、信发以及南山调研数据看,三家企业在自发电方面仍具备一定优势,以魏桥为例,2015 年自发电成本为 0.17 元/千瓦时,比国家电网低三成以上。而且由于我国主要铝材加工大省大多位于沿海地区,相比于其他内陆省份,山东在电解铝输出上具有明显的物流成本优势。

氧化铝是生产电解铝的重要原材料,产能分布集中于山东、河南、山西、贵州、广西、云南等地。目前国内氧化铝产能超过50%为电解铝企业配套产能,但是电解铝和氧化铝生产区域错配,导致除山东地区外,大部分企业仍需跨省采购氧化铝;氧化铝采购运费对企业生产成本最多影响约700元/吨(新疆地区)。

电解铝现代生产流程为:采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。

化学反应主要通过这个方程进行:

2Al2O3+3C==4Al+ 3CO2。


相比电弧炉炼钢用的石墨材料,电解铝使用的是未经石墨化加工环节的炭材料——预焙阳极、炭电极。一般来说,炼一吨电解铝需要消耗半吨炭材料,故电解铝行业所消耗的炭材料数量远高于电弧炉炼钢所消耗的石墨材料数量。

也因为电解铝行业对炭材料的巨大需求,国内主要电解铝企业均自建有配套的炭材料生产线,以保证电解铝的生产。


同样是2017年,电解铝将是继煤炭、钢铁去产能后的去产能新战线。2017年4月,国家环保部决定对京津冀及周边通道“2+26”城市展开为期一年的大气污染防治强化督察工作。这是国家层面直接组织的最大规模行动。实施范围涵盖北京、天津,以及山东、山西、河南和河北的26个城市,简称“2+26”城市。计划在冬季采暖季,以停产的电解槽数量计,电解铝厂限产30%以上;以生产线计,氧化铝企业限产30%。据铝融网预计,该方案的实施将使电解铝和氧化铝产量减少约90万吨和190万吨。不过目前政策执行不及预期,电解铝有效供给未受影响,导致铝价虽冲高但快速回落。

未来此行业受行政影响因素影响较大,铝价取决于去产能政策的预期和执行程度。而基于铝用碳素的巨大需求量,若铝用碳素去产能执行强度大,则会对碳素业原材料石油焦、煤沥青价格产生较大负面影响,进而利好于其他碳素板块的成本。

(四)负极材料

目前国内碳素负极材料主要指用于锂电池的石墨负极材料,产能主要由前几年处于持续亏顺状态的石墨电极产能改造而成,石墨电极用电炉生产,石墨负极材料由坩埚生产。

负极材料作为锂电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用,处于锂电池产业中游的核心环节。调研显示,2015年中国负极材料产量7.28万吨,同比增长42.7%,国内产值为38.8亿元,同比增长35.2%。全球前四大企业市场份额合计占比为78%,负极材料表现出高度集中化。

负极材料产业链整体来看还未定型,还需要很长一段时间进行性能改进和道路摸索,再加上国内石墨类负极材料厂家增多,竞争加剧,很多新进者以低价策略获取市场,未来此行业将存在较大的不确定性。

三、主要原材料概况

石墨制品生产所需原材料主要来自于石油工业的废料:石油焦、针状焦、煤沥青。

针状焦

针状焦是制造高功率和超高功率电极的优质材料,用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。目前生产的针状焦根据使用的原料可分为石油系和煤系两类。以石油渣油为原料生产的针状焦为油系针状焦;以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系针状焦。两种针状焦生产工艺不完全相同,但用途基本相同。现在全球只有美国、英国和日本能生产石油系针状焦。煤系针状焦只有日本能生产,且已形成油系、煤系生产针状焦共存局面。目前全球针状焦产量约120万T左右,而我国产量只有5万T,我国每年针状焦需求量约30~40万T,80%~90%依赖进口。

石油焦

  • 石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料,以高流速通过500℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行,再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。普通焦用于制造电极、绝缘材料,碳化硅和冶炼工业燃料。优质焦主要用作炼钢高功率和超高功率的石墨电极。特种焦是生产反应堆用核石墨套管原料。

煤沥青

在石墨电极生产中作为粘结剂,主要分中温沥青与改质沥青。中温沥青是焦油蒸馏残液部分,产率占焦油的54~56%。改质沥青是以中温沥青为原料制的。

三章  中国碳素企业概况及二级市场机会

一、中国碳素企业概况

根据中国碳素业协会公布的信息,2016年中国碳素业主要企业统计:


2016年中国炭素行业主要企业收入统计

序号

企业名称

产品销售收入(万元)

企业名称

出口创汇额(万美元)

1

济南澳海

196752

索通发展

15233

2

索通发展

196292

济南澳海

7657

3

济南万方

186513

济南万方

5275

4

开封炭素

162455

方大炭素

4435

5

方大炭素

132100

吉林炭素

2477

6

强强碳素

113313

强强碳素

2358

7

兰州阳光

93667

南通碳素

1163

8

山东前昊

66095

新郑豫电炭

1155

9

吉林炭素

59004

开封炭素

1102

10

河北顺天

37596

林州电力

806

11

新郑豫电炭

37330

抚顺炭素

781

12

山东八三

36349

金湾特炭

607

13

林州电力

36263

合肥炭素

458

14

南通碳素

31125

蓉光炭素

401

15

河南方圆

29508

大同炭素

390

16

山西三元

25477

三力炭素

261

17

介休志尧

24600

西姆东海

216

18

抚顺炭素

23712

河北联冠

198

19

山西丹源

23452

丹东鑫兴

194

20

丹东鑫兴

21816

山西三元

188

21

河北联冠

20810

辽阳炭素

184

22

晋阳碳素

20702

大同新成

177

23

邯郸华源

18248

晋阳碳素

150

24

焦作东星

17358

兴和木子

75

25

合肥炭素

15390

石家庄华南

64


二、传统碳素企业

由于中国钢铁业电弧炉炼钢持续缩量,传统石墨电极企业经历了漫漫寒冬,经过惨烈的恶性竞争,于2017年受益于地条钢打击和环境保护政策,迎来了10年来的首次行业性机遇。

(一)石墨电极企业

以方大碳素为代表。

方大碳素为国内炭素产品龙头企业。公司目前拥有超高功率石墨电极权益产能 6 万吨(本部5万吨,抚顺0.65万吨,合肥0.3万吨),高功率5.5万吨(本部4.2万吨,抚顺0.75万吨,合肥0.6万吨),普通石墨电极1万吨,产能位居国内第一、全球前三的水平,公司地处西北,受国内环保因素影响较小,具有天然优势。 

方大碳素能够充分受益价格上涨,目前公司超高功率石墨电极售价 5 万元/吨,高功率石墨电极 3 万元/吨 以上,普通功率石墨电极 2 万元/吨,而公司超高功率石墨电极成本约 1.02 万元,高功率石墨电极成本约 7700 元,普通石墨电极成本约 7100 元。

方大炭素(600307)4月28日公告,因工作变动,闫奎兴先生不再担任公司董事长,选举杨光先生(原吉林炭素董事长)为公司董事长;在此前的4月11日,杨光先生为提名为公司董事。吉林炭素原为国内第二大石墨电极生产商,方大炭素为国内第一大石墨电极生产商,二者石墨电极产量的高峰期占全国的50%以上,此次国有石墨电极龙头的董事长加盟民营石墨电极龙头方大炭素(同时也是全国龙头)任董事长,对于石墨电极行业构成了重大影响。

近期石墨电极现货异常紧张,下游采购积极,存在有价无货现象,方大炭素继续上调石墨电极价格,整体幅度近100%;今年以来方大炭素的石墨电极加权价格累计涨幅已达400%。


石墨电极价格自2008年的4万元/吨,跌至2016年底的1万元/吨,2017年则出现了十年以来的首次大涨行情。

按照4月底的市场价格估算,方大炭素单日年化的年度净利润5.5亿元(铁矿石2.9亿元、石墨电极2.8亿元,其他-0.5亿元),石墨电极价格每涨1000元,净利润多增加1.2亿元,预计石墨电极价格在当前基础上还能至少涨5000元,也就是说能由此估算方大炭素2017年年化利润为15亿元,相比2016年7000万净利润同比上涨2143%。

若能维持此业绩,则2017年方大碳素二级市场至少能有50%的增幅。

方大碳素风险点:

电弧炉转换不及预期;

实际控制人方威背后另有实际控制人;

市场系统性风险。

三、新兴碳素企业

(一)锂电池负极材料企业

1、深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司

企业简介:贝特瑞为中国宝安全资子公司,旗下拥有鸡西贝特瑞、鸡西长源矿业、山西贝特瑞、天津贝特瑞、惠州贝特瑞等子公司。主要客户涵盖三星、LG、日本松下、索尼、ATL、力神、比克、比亚迪、国轩等。负极材料产能30000吨/年。2015年上半年产量12000吨,实现销售收入6.8亿元,同比增长10.62%。

优势:贝特瑞凭借产业链的优势,以及高自动化水平的生产设备,产品质量及价格具有较强竞争力,已经供应三星SDI、LG化学、韩国SK、松下等国际大客户的第一供应商,行业龙头地位依旧坚固。在产品升级动作较快,第一代BSCN、BISO、SiO-C已实现持续批量供货;第二代硅碳BLSN产品已经入量产阶段;第三代高容量、高效率CSC-3也已经完成小试,目前已经进入中试阶段,竞争力将进一步提升。另外,其母公司中国宝安将贝特瑞装入上市公司平台,给贝特瑞未来带来了更多的融资渠道,但能否继续维持独立稳定的发展且行且看。

2、上海杉杉科技有限公司

企业简介:上海杉杉是杉杉股份的全资子公司,拥有产品系列包括中间相、天然石墨、人造石墨、复合石墨、合金及硬炭等五大系列。石墨负极材料现有产能15000吨/年,在建产能3.5万吨。主要客户有LG、SONY、ATL、力神、比克、比亚迪、光宇等。2015年上半年,实现销售量7197吨,同比增长30.90%;实现主营业务收入4.13亿元,同比上升11.52%。

优势:产能扩张迅速。依托母公司宁波杉杉股份资本优势,上海杉杉产能扩张及压低价格去占有市场份额。目前在宁波启动了年产3.5万吨锂离子动力电池负极材料成品加工项目。研发的实力凸显。在人造石墨材料领域处于行业龙头地位,目前,在硅-碳负极材料、软碳、钛酸锂等新型负极项目有一定的进展,其中硅负极材料进入中试阶段。2014年以来已经在硅、石墨烯材料领域累计发布了10项专利声明,技术研发优势也日益明显,已经进入日本和韩国的PCT阶段。

(二)石墨烯及新材料企业

中国A股上市公司有石墨烯产业链的有:

中国宝安(000009), 2011年1月披露,自2008年起,子公司贝特瑞公司在原有石墨技术的基础上,开始了石墨烯的研发和产业化攻关。目前已完成石墨烯制备工艺的小试,正在进行中试,并已提交了该产品相关技术的发明专利申请一项。

新三板上市公司中以石墨烯为主营业务的公司只有4家,即第六元素、二维碳素、华高墨烯及凯纳股份。目前石墨烯主要有石墨烯膜和石墨烯粉体两种形态。4家挂牌企业中,第六元素既有石墨烯膜产品,也有石墨烯粉体产能,二维碳素则以石墨烯膜为主,华高墨烯与凯纳股份均以石墨烯粉体为主。从2016年的营收情况来看,4家企业规模均不大。营业收入最多的第六元素也仅有3700余万元,最小的凯纳股份2016年营业收入仅有100余万元。由于主营的石墨烯产品均未实现规模化生产和销售,4家公司业绩全部处于亏损状态。

除了上述企业外,目前新三板还有多家企业的业务涉及石墨烯,如圣泉集团、兆鋆新材等已开始涉足石墨烯材料的研发、生产;东方碳素也于去年宣布布局石墨烯产业。

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