负极材料行业企业市场现状及竞争格局

负极材料行业企业市场现状及竞争格局一、 苯类加工行业发展概况苯类深加工产品包括纯苯甲苯二甲苯古马隆树脂环保树脂等。纯苯、甲苯、二甲苯是粗苯加氢生产的主要产品，化学性质相似，因此统称为加氢三苯。古马隆树脂和环保树脂材料也是粗苯的下游产物。纯苯、甲苯、二甲苯都是基础有机化工原料，应用广泛。纯苯可用于生产苯乙烯、苯胺、苯酚、丙酮、顺酐等；甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，也用于脱烷基制苯或歧化制二甲苯；二甲苯主要用于生产精对苯二甲酸，进而生产对苯二甲酸乙二醇酯、丁二醇酯等聚酯树脂等产品。纯苯、甲苯、二甲苯等和古马隆深化学合成的环保树脂材料广泛用于建设环保水性涂料。（一）苯类加工行业市场规模根据统计，2021年纯苯年产量约为1，42652万吨，同比增长1322%。近十年国内纯苯的产量呈现逐年递增的状态，复合增速为911%；其中2021年煤化工加氢苯产量为34744万吨，较2020年产量增长148%。根据统计，2021年甲苯产量约为1，27954万吨，同比增长724%，其中加氢甲苯产量为3570万吨，国内甲苯产量稳步增长。（二）苯类加工行业市场供求状况及变动原因自上世纪90年代起，由于粗苯加氢法生产的加氢苯纯度较高，与石油苯相差无几，目前所使用的高温加氢和低温加氢所得到的加氢苯质量都很高。作为石油苯的相关产品，加氢苯与石油苯有着相同的下游消费结构，并且加氢苯向石油苯市场的渗透能力在逐年增加。2019年以来随着恒力石化等大型一体化炼化项目投产，国内纯苯产能大幅增加，根据统计，尤其是石油苯产能由2018年的1，30300万吨增加到2021年的1，85750万吨。同期煤焦油加氢苯产能受成本和原料资源不足的影响，产能增幅小于石油苯，2017年加氢苯产能79150万吨，到2021年小幅增加到81450万吨。目前粗苯仍是苯加氢行业的主要原料，2019年以后粗苯供给进入平台期，导致加氢苯原料不足，2021年国内粗苯产量45778万吨，同比下降228%。虽然纯苯产量逐年递增，但纯苯仍然存在较大的进口量。2021年国内进口纯苯26014万吨，处在历史高位。同时纯苯下游精细化工发展拉动纯苯需求持续增长。根据数据，2021年苯乙烯对于纯苯的需求量约占国内纯苯总需求量的45%，己内酰胺占17%，苯酚占14%，苯胺占12%，己二酸占7%，其他5%。2021年苯乙烯产量1，08696万吨，同比增长1113%；己内酰胺产量33644万吨，同比增长241%；苯酚产量26485万吨，同比增长2402%。二、 精细化工主要产品产量农药是确保农业稳产、丰收、保证全球粮食供应必不可少的重要生产资料，根据原料来源可分为化学农药和生物农药。数据显示，近年来全国化学农药原药产量在2017年达到峰值后整体呈现下降趋势，2019年及2021年出现回暖。2021年全国化学农药原药产量为24985万吨，同比增长78%，产量恢复增长。相关研究机构预测，2023年中国化学农药原药产量将达到300万吨。涂料，是涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能的固态涂膜的一类液体或固体材料，广泛运用于建筑工程、装饰装修等行业。按照涂装物和用途的不同，涂料可分为建筑材料、工业材料。数据显示，2021年我国涂料产量约为2507万吨，同比增长195%。2022上半年，全国涂料总产量达到了1681万吨，同比降低22%。我国食品添加剂行业发展迅速，已成为食品工业中最活跃、发展最快的行业之一。伴随着中国经济发展水平和国民生活水平的快速提高，我国食品添加剂的需求和供给实现双向增长，食品添加剂行业规模不断扩大。数据显示，2021年我国食品添加剂主要品种总产量达1409万吨，预计2023年总产量将增至1500万吨。三、 化学品行业进入的主要壁垒（一）焦炉煤气净化主要壁垒1、焦炉煤气净化行业准入壁垒焦炉煤气净化作为焦炉炼焦的配套工艺，目前国内焦炉项目新建均需要产能置换，目前各地政策均采取等量或减量置换的方式。受此影响，国内焦炉及其煤气净化业务存在较高的行业准入壁垒。2、焦炉煤气净化资金和技术壁垒焦化设施一次性投资较高，工艺和设备的选择对装置投产后的安全、稳定和环保运行非常关键，需要雄厚的资金实力和专业技术力量支持，因此存在一定的资金壁垒和技术壁垒。（二）焦油深加工主要壁垒1、焦油深加工技术壁垒煤焦油行业的核心竞争力主要体现在相关技术储备和创新研发。关键技术主要在于技术架构、技术模型、技术示范等方面的成熟度。煤焦油行业的技术研发和创新速度，决定了企业的竞争技术壁垒和市场占有率。通过新技术加入到行业生产和服务过程中，能够更好地解决行业需求和问题，保障行业服务效果，实现行业效率和客户体验的双重提升。2、焦油深加工行业政策壁垒从外部宏观环境来看，影响行业发展的新政策、新法规陆续出台。转变经济增长方式，严格的节能减排对煤焦油行业的发展都产生了深刻的影响。煤焦油因能耗双控政策、重点区域严禁新增钢铁、焦化产能等影响，国内产量难有新的增长。（三）苯类加工主要壁垒1、苯类加工资金壁垒随着国民经济的快速发展，国家经济结构的缓步调整，下游客户对苯加工行业产品的需求日益提高，产品结构也在不断变化，对原料的要求也日益增高，新进企业除了在前期投入的厂房、土地、设备、装置等固定成本外，还需在研发领域包括研发团队的建设、研发设备及材料的采购、研发过程中的能耗等方面进行长期大量的投入，才有可能在苯加工行业中取得有力的竞争优势，在一定程度上构成了对新进厂家的资金壁垒。2、苯类加工质量认证壁垒由于纯苯下游多为苯乙烯、环己酮、苯胺、己内酰胺等行业，应用比较广泛，企业对产品质量要求很高，而且要求指标各有不同，客户对供应商有严格的质量评价体系，产品除了满足国标外，还要同时满足各个用户行业标准，并且在质量有异议的情况下要以客户的质量评价体系为准，或者取得客户认可的第三方质量评价体系认可，在一定程度上构成了对新进厂家的质量认证壁垒。（四）碳基新材料主要壁垒1、碳纤维主要壁垒（1）碳纤维技术壁垒碳纤维制备流程包含上千个参数高精度控制，任何一道工序出现问题都会严重影响稳定生产和下游制品的质量，对工艺有很高的要求。（2）碳纤维资金壁垒碳纤维的研发投入高、生产设备昂贵，叠加研发和认证周期长，在初期会造成较大的现金流压力。而较早进入行业的企业，不仅可以实现技术和规模的积累，还可以与下游客户形成较高的粘性，较难被新进入者超越。纤维产线的投资门槛较高，高资金壁垒使得大量企业较难进入。2、负极材料主要壁垒（1）负极材料技术壁垒从技术角度看，负极材料的生产工艺复杂、研发周期长、品控难度大，生产企业必须有较高的应用技术实力和生产经验积累，要求生产企业具有较高的技术水平和批量制备能力；同时，下游锂离子电池生产厂商的需求较为多样化，因此负极材料生产企业也在不断进行研发投入与技术革新，着力改进与提升生产工艺与生产效率，以满足定制化的产品需求。因此，负极材料行业存在较高的技术壁垒。（2）负极材料资金壁垒从资金角度看，负极材料行业的研发投入和固定资产投资较高；同时由于下游厂商的定制化需求，各负极材料生产企业的生产工艺及产品的定制化程度较高，产品从投入研发到批量生产的周期较长，这对资金实力提出了较高的要求，形成了较高的资金壁垒。（3）负极材料渠道壁垒由于负极材料在锂离子电池生产中的重要性，锂离子电池生产厂商通常需要经过小试、中试、大试、小批量等严格复杂的测试程序来选择负极材料供应商，以上程序成本高、耗时长，因此一旦确定了供应商后不会轻易更换。同时，合作过程中负极材料供应商根据锂离子电池生产厂商的需求形成的定制化工艺和产品也进一步增强了客户粘性，所以锂离子电池生产企业的负极材料供应商名单通常较为稳定，新进入的厂商难以在短时间内建立销售渠道，因而存在较高的渠道壁垒。3、石墨电极主要壁垒（1）石墨电极品牌及客户转换壁垒对下游客户尤其是钢铁厂来说，石墨电极占其总炼钢成本的比例不高，但石墨电极的质量及稳定性对其持续生产会产生重大影响，因石墨电极的质量问题将导致钢厂停产、死炉，从而影响生产效率，故下游客户对质量稳定的石墨电极供应商的产品忠诚度较高。新进入者不得不耗费大量的时间、运营、资金成本以进入现有的供应商体系格局。（2）石墨电极资金壁垒石墨电极生产工序多，需要许多专用机械设备和特殊结构的窑炉，建设投资较大、投资回收期较长，属于资金密集型行业，会形成较高的资金壁垒。（3）石墨电极技术壁垒目前大规格超高功率石墨电极生产过程中面临生产成本高、质量表现不稳定等多方面挑战。如何优化石墨电极产业结构，提高石墨电极的技术含量，以技术占领市场，是电极生产企业亟需解决的问题。四、 化学品行业未来面临的挑战化学原料制造业上游的原材料主要来自于煤炭、石油。自2020年以来，全球能源类大宗商品受供需错配、资本性支出不足、地缘、气候政策等因素的影响，供需格局日趋紧张，包括煤炭、石油、天然气在内的能源价格上涨，由此也导致行业成本提高。受前期下游需求旺盛的拉动，国内在石墨电极、负极材料、碳纤维领域的投资布局加大，导致产能存在大幅提升的可能性，或将引发部分细分产品的市场竞争加剧。五、 碳基新材料行业发展现状（一）碳纤维行业发展现状碳纤维是一种含碳量高于90%的无机纤维，由有机纤维（聚丙烯腈基纤维、沥青基、粘胶基等）在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构而制得。作为新一代增强纤维，碳纤维具有出色的力学性能和化学性能，既具有碳材料固有的本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，因此被广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。质量轻作为一种性能优异的战略性新材料，碳纤维密度与镁和铍基本相当，不到钢的1/4，采用碳纤维复合材料作为结构件材料可使结构质量减轻30%-40%。高强度、高模量碳纤维的比强度比钢及铝合金高；模量也高于其他结构材料膨胀系数小大多数碳纤维在室温下的热膨胀系数为负数，在200-400时为0，在小于1，000时仅为1510-6/K，不易因工作温度高而膨胀变形耐化学腐蚀性好碳纤维纯碳含量高，而碳又是最稳定的化学元素之一，导致其在酸、碱环境中表现均十分稳定，可制成各类化学防腐制品抗疲劳能力强碳纤维结构稳定，据高分子网统计，其复合材料经应力疲劳数百万次循环试验后，强度保留率仍有60%，而钢材为40%，铝材为30%，玻璃钢则只有20%-25%注。碳纤维根据原丝种类主要分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中，PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单，产品力学性能优异，用途广泛，自20世纪60年代问世以来，迅速占据主流地位，占碳纤维总量的90%以上；沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此，一般主流碳纤维指PAN基碳纤维。碳纤维根据力学性能主要分为通用型碳纤维（强度约为1，000MPa，模量约为100GPa）、高强型碳纤维（强度4，500MPa，模量230-250GPa）、高模型碳纤维（模量在300GPa以上）。碳纤维根据丝束规格按K数不同分为大小丝束。小丝束强度和模量大，生产成本和价格较高，一般多用于国防和航空航天等领域（宇航级）；大丝束产品性能较低，生产制造成本也相对较低，主要应用于民用领域和一般工业（工业级）。日本企业以生产小丝束为主，欧美企业以生产大丝束为主。主流的PAN基碳纤维制造工艺包括原丝生产和原丝碳化两步。根据统计，2021年国内碳纤维产量24，30200吨，同比增长3136%；2015年-2021年国内碳纤维产量复合增速4609%。2021年国内碳纤维消费量52，54900吨，同比增长1664%；2015年-2021年国内碳纤维消费复合增速2095%。根据中国海关统计数据，2021年碳纤维行业整体进口量为33，06456吨，较2020年上涨872%，出口量为4，81787吨，较2020年上涨1908%。2021年中国碳纤维行业整体进口量及出口量继续增加，增长率较2020年有所下降，一方面是国内碳纤维新产能释放的效果，另一方面由于国内执行风电等订单量增多，叠加双碳政策下光伏、储氢等行业迅速发展，对碳纤维需求增加，因此国内碳纤维产量增加，且增长率高于进出口数量增长率。根据赛奥碳纤维2021全球碳纤维复合材料市场报告预测，到2025年，国内需求将达约1562万吨，其中国产约972万吨，预计2021-2025年国产碳纤维需求的年复合增长率高达35%。2016-2021年全球碳纤维需求市场规模稳步上升，全球碳纤维市场需求2019年突破10万吨，2021年全球碳纤维市场需求量为1180万吨，同比增长1042%。2025年全球碳纤维市场需求有望突破20万吨。2021年国内碳纤维产能扩张速度加快，而开工率相对平稳，新装置陆续投产，碳纤维产能增加，产量呈现阶梯状提高的趋势。十三五期间，国产碳纤维技术取得长足的进步。根据赛奥碳纤维2021全球碳纤维复合材料市场报告统计，2021年，中国大陆地区碳纤维运行产能首次超过美国，成为全球最大产能国。从供给端来看，根据赛奥碳纤维2021全球碳纤维复合材料市场报告统计，2021年全球碳纤维运行产能共计2076万吨，同比增长2091%。从区域看，中国大陆的运行产能634万吨，占比最大；其次为美国487万吨，占比为2350%；日本250万吨，占比1200%。从需求端来看，根据中国复合材料学会，近年来，中国碳纤维需求量快速增加。2020年国内宣布双碳政策以来，风电需求的快速增长带动碳纤维消费高速放量。根据赛奥碳纤维2021全球碳纤维复合材料市场报告统计，2021年约3610%碳纤维需求来自于风电叶片。体育休闲是仅次于风电的碳纤维第二大应用，在2021年碳纤维需求中占2810%。2021年的中国碳纤维市场的总体情况供不应求。根据赛奥碳纤维2021全球碳纤维复合材料市场报告和数据，2016-2021年中国碳纤维需求量从196万吨增长到624万吨，复合增长率为2606%。长期以来，国内碳纤维市场中进口碳纤维的供给量远超国产碳纤维。2020年以来受全球新冠疫情的影响，全球贸易整体受到较大冲击，国外碳纤维出口国内的难度加大，国内碳纤维市场整体呈现供不应求的局面。2020年下半年以来，日本、美国加强了对碳纤维出口中国的政策管控，导致国内碳纤维境外供应难度进一步加大。碳纤维的趋势日益明显。根据赛奥碳纤维2021全球碳纤维复合材料市场报告统计，国内碳纤维需求中，国产碳纤维供应量为293万吨，约占需求量的4689%，国产占比较2020年增长了890个百分点。未来在解决行业和满足下游高速成长需求的背景下，国内碳纤维企业将有广阔的成长空间。（二）负极材料行业发展现状锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜四部分组成，负极材料作为锂离子电池的关键材料之一，占锂离子电池成本约5%-10%，锂离子电池负极主要由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合而成后均匀涂抹在铜箔两侧经干燥、滚压而成，起到可逆地脱/嵌锂离子并储存能量的作用，是锂离子电池中起氧化反应的电极，对锂离子电池充放电效率、能量密度等性能起到决定性作用，材料主要影响锂离子电池的首次效率、循环性能等，因此负极材料的性能将直接影响锂离子电池的性能。从分类看，负极材料根据活性物质不同可分为碳系与非碳系两大类。其中，碳系负极材料具体可以分为石墨、硬碳、软碳和石墨烯等，石墨又可以进一步分为天然石墨、人造石墨和中间相碳微球；非碳系负极材料包括硅基材料、锡基材料、钛基材料和金属锂（全固态锂离子电池负极材料）等。负极材料现阶段以石墨材料为主流，随着技术进步，负极材料从早期的天然石墨为主到目前的人造石墨和天然石墨共存的市场，人造石墨因循环性能好、安全性能相对占优，在动力电池市场得到广泛应用。天然石墨性价比较高，容量、低温等性能较好，在消费电子电池市场、动力电池市场均得以应用。除了石墨用作负极材料之外，硅碳、硅氧也可以用作负极材料。从产业链角度看，锂离子电池负极材料的上游为石墨矿石、针状焦、沥青等原材料生产企业。下游行业为锂离子电池行业，可以按终端用途划分为动力电池、消费电池和储能电池。其中动力电池主要应用于新能源汽车和电动自行车等；消费电池主要是指在3C消费品如手机、笔记本电脑和平板电脑中应用的电池；而储能电池主要是用于工业与家庭储能的电池。据高工产研锂电研究所（GGII）调研数据显示，2021年中国锂电负极市场出货量72万吨，同比增长97%。进入2021年后，由于市场需求的爆发，再加上限电、双减等政策影响，负极产能供应趋紧，导致产品价格出现上涨，尤其是进入2021年下半年，负极整体价格进入上涨快速通道。2021年，人造石墨均价约为5万元/吨，天然石墨则为35万元/吨，较上年均出现上涨。其中，人造石墨因其高循环性能被广泛应用于下游市场，占据了目前负极材料市场的主导地位。根据高工产研锂电研究所（GGII）统计，2021年人造石墨出货量占比达84%，且在未来一段时间内仍将成为负极材料行业的主要增长点。相对的，天然石墨是我国负极材料行业的第二大材料，2021年出货量占比约14%，近年来出货量占比呈现下降趋势。根据隆众化工统计，2019-2021年我国负极材料产品产量年均增速3689%，消费量年均增速4233%，供给和需求双双提升，但需求端增幅更高，整体呈现供不应求的态势。高工产研锂电研究所（GGII）预测未来5年中国负极材料市场将以3141%复合增长率高速发展，中国负极材料市场规模预计2025年将增加到14500万吨；到2025年全球负极材料需求将超过19000万吨。锂离子电池的应用领域主要包括动力电池、消费类电池和储能电池。据高工产研锂电研究所（GGII）分析，2021年中国锂电负极材料出货量的大幅增长主要由下游锂离子电池市场快速增长带动。动力电池方面，中美欧三大经济体新能源汽车需求爆发式增长，带动锂离子电池负极材料需求快速提升。2021年中国动力电池出货量226GWh，同比增速183%；消费类电池方面，数码市场受带动，电动工具用锂离子电池出货11GWh，同比增长96%；储能电池方面，2021年国内发布十四五新型储能发展实施方案文件首次明确储能产业发展目标，到2025年，实现新型储能装机规模达到3，000万千瓦（30GW）以上，为储能行业从商业化初期向规模化发展定下基调。中长期在风光储一体化的推动下，国内储能将进入高速增长，带动负极材料需求消费。2021年储能市场出货量同比增长196%。从长期来看，新能源汽车行业仍会保持增长态势，对动力电池的需求也将持续；5G商用的普及带动新兴应用领域的拓展也会带来对消费电池的新需求；储能电池也属于一片蓝海市场。综上，负极材料行业的下游将保持高景气度，带动负极材料行业的产能释放，供需逐渐达到平衡。行业内具有较强研发能力、成本控制能力和品控能力的企业有望争取到更高的利润空间。（三）石墨电极行业发展现状钢铁是石墨电极最主要的下游应用。在电弧炉冶炼中石墨电极作为导电材料向电弧炉内输入电能，从而通过电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢，石墨电极是钢铁生产所需的重要耗材。2021年，我国石墨电极表观消费量达到5836万吨，其中4323%用于钢铁行业，若剔除出口部分，钢铁行业消费占比超过70%。目前我国已成为全球主要的石墨电极产销国之一，中国石墨电极已出口超过80多个国家和地区，由于价格合适、质量可靠，国际化经营已初具规模，具有较大的影响力。根据统计，2021年国内石墨电极产量10091万吨，同比增长3172%；2017-2021年石墨电极行业整体呈增长态势，年复合増长率达到1623%。2020年受行业亏损和新冠疫情影响，产量略有下降，同比下降442%。2021年国内石墨电极表观消费量5836万吨，同比增长3502%；2017-2021年石墨电极表观消费年复合増长率达到1563%。2021年国内石墨电极细分产量中，普通功率电极产量1316万吨，占比1304%；高功率电极2586万吨，占比2562%；超高功率6190万吨，占比6133%。根据统计，石墨电极的主要下游是电弧炉炼钢，其他需求为工业硅及磷等冶炼。2021年，国内石墨电极消费中，电炉炼钢占比7400%、工业硅占比1460%、磷占比340%、电石占比约100%、其他占比约700%。据统计，2021年，国内石墨电极产能17170万吨，2017年-2021年产能复合增速达到1066%。随着2017年以来的新建的项目陆续投产，国内石墨电极产能整体增幅将逐步放缓，并趋于平台期。近些年来，我国石墨电极供需状况基本处于超高功率电极供不应求的状况，高功率电极供需基本平衡，而普通功率电极呈现供过于求的状况。在品种结构方面，与发达国家的差距较大，目前日本、美国等发达国家基本都是以超高功率石墨电极产品为主。2019年8月，工信部发布关于引导电弧炉短流程炼钢发展的指导意见（征求意见稿）提出：力争到十四五末（2025年），电炉炼钢产量占比要提升至20%左右，单位能耗降低10%以上。电炉炼钢产量的提升对电极的需求将会有显著增加，从长期发展趋势来看，出于提升生产率、降低能耗的考虑，未来100150吨超高功率电弧炉是主流发展方向，发展超高功率电弧炉是大势所趋。随着电炉大型化，大规格超高功率石墨电极作为超高功率电弧炉的主要材料之一，在此需求的推动下，电极产业发展将呈现功率超高化、规格大型化。六、 中国精细化工市场规模我国十分重视精细化工行业的发展，精细化工已经成为化工产业的重要发展方向之一。目前，我国精细化工已形成饲料添加剂、食品及医药添加剂、皮革化学品、造纸化学品、油田化学品、电子化学品等十余个门类。相关数据显示，2021年中国精细化工市场规模约为55万亿元，2016-2021年的年复合增长率约6，预计2027年市场规模有望达到11万亿元。