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炭黑龙头进军新能源材料,黑猫股份:全力打造第二生长曲线
来源:远瞻智库 2022-11-28 181
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    (报告出品方/分析师:开源证券 金益腾 张晓锋 蒋跨跃)

    1、公司为炭黑行业龙头,拟全面布局锂电碳材料

    1.1、公司持续保持炭黑行业龙头地位,发力布局新材料

    公司围绕煤焦油深加工产业链布局主营业务。公司主要从事炭黑、焦油精制和白炭黑三大业务,现已发展成为以炭黑产品为主导,焦油深加工和白炭黑为两翼,资源综合利用为补充的专业化学品制造龙头企业。

    1.2、公司控股股东为黑猫集团,实际控制人为景德镇国资委

    公司为江西地方国企。

    根据公司 2021 年报,黑猫集团持有公司 34.05%股权,为公司的控股股东。景德镇国资委持有黑猫集团 91.39%股权,为公司的实际控制人。

    公司控股多家子公司,包括朝阳黑猫、韩城黑猫、乌海黑猫等,合计拥有炭黑总产能 110.00 万吨,权益产能 104.20 万吨。

    公司正实施股权激励计划。为了进一步建立、健全公司长效激励机制,吸引和留住优秀人才,公司制定了股权激励计划。该计划拟授予的限制性股票数量为 2,168.00 万股,约占本计划草案公告时公司股本总额 7.27 亿股的 2.98%。

    计划首次授予的激励对象不超过 126 人,包括公司董事、高级管理人员、核心管理人员及核心骨干员工。

    首次授予及预留授予的三个解禁限售期的主要业绩考核目标分别为:2021-2023 年,净资产收益率分别不低于 6.2%、7%、9%;以 2017-2019 年净利润均值 19,238 万元为基数,2021-2023 年的净利润增长率分别不低于 10%、50%、125%,即不低于 21,162 万元、28,858 万元、43,287 万元。

    随着炭黑景气上行,公司 2022 年业绩考核目标有望达成。

    导电剂主要是指涂敷在正极极片上,在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用以减小电极接触电阻,并有效地提高锂离子在正极材料中的迁移速率,从而提高电极的充放电速率的物质。

    同时负极材料亦可添加导电剂,提高材料整体导电性能。虽然导电剂可较大提升电极导电性,但并非添加得越多越好,根据德方纳米招股说明书,导电炭黑含量增加到 3%时,锂离子电池的首次充放电效率达到最高。

    一般工艺经验,导电剂添加量一般为正极或负极重量的 1%-3%,由于导电剂添加量较少,其占电池成本的比例较低。以三元电池为例,根据高工锂电数据,导电剂占电池总成本约 2%。

    导电炭黑与碳纳米管各有优缺点。

    导电炭黑 Super P Li 为刚性的纳米颗粒,其与电极材料颗粒之间形成点接触。

    Super P Li 具有较好的离子和电子导电能力,同时具有较大的比表面积,有利于电解质的吸附而提高离子电导率。其一次颗粒团聚形成支链结构,能够与活性材料形成链式导电结构,有助于提高材料的电子导电率。

    作为单一导电剂使用时,炭黑、石墨均是以固体粉末的形式,通过添加粘结剂的形式与正极材料进行结合。但随着电池厂商追求更高的动力电池能量密度,单纯的 Super P Li 已经不能满足动力电池性能的需求。

    CNT、气相生长碳纤维、石墨烯等新型导电剂材料应运而生,其中以 CNT 的应用最为普遍。相比于炭黑,CNT 能更好地提高电极材料的导电性,但是存在分散困难、价格高昂等问题。

    导电剂正在往复合导电剂方向发展。

    近年来随着全球锂电池装机量的提升,导电剂的需求呈现快速增长趋势。根据天奈科技转债募集说明书,2020 年国内导电剂出货量 10,234 吨,相比于 2016 年增长了 104.52%。

    未来随着新能源汽车渗透率在全球快速提升,我们预计导电剂的需求增速将进一步加快。

    根据高工锂电数据,2021 年国内导电剂市场中,炭黑占据市场份额的 60%,碳纳米管占据 27%,两者总占比达到了 87%。目前导电剂已开始向复合导电剂方向发展:即锂离子电池生产的厂家大多会根据粉体颗粒的形态、大小、比表面积、导电性能的不同而混合搭配不同的材料,再其分散到特定的溶剂中组成复配的液态浆料作为导电剂使用。

    我们认为,未来拥有导电炭黑、碳纳米管等多种导电剂材料研发、生产能力的企业,能够提供更为完整的导电剂综合解决方案,更有希望在导电剂市场竞争中脱颖而出。

    2021 年以来,公司全力攻关高端锂电新材料。

    根据公司公告,未来公司将全面布局锂电用导电炭黑、碳纳米管和 PVDF 新能源材料。根据我们测算,2021-2025 年导电剂市场需求或快速增长,2025 年全球炭黑粉体需求有望达到 11.23 万吨,导电剂市场空间有望达到 270 亿元。2021 年-2025 年,全球导电炭黑粉体年均需求复合增速有望达到 28.15%;全球导电剂市场空间复合增速有望达到 39.52%。

    导电炭黑方面,根据公司公告,2021 年公司发力攻关中高端导电炭黑,主要通过两个路径进行突破:一是青岛研究院聚焦于通过后处理的方式生产出高端特种炭黑,二是通过公司专家委员会研发的新型油炉法工艺产出导电炭黑。

    碳纳米管方面,根据公司公告,公司拟出资 4,500 万元在江西省景德镇市设立全资子公司黑猫高材,以其为主体,公司拟投资新建“年产 5,000 吨碳纳米管粉体及配套产业一体化项目”,项目预计投资总额约 6.8 亿元。

    项目分三期建设,其中一期建 设 500 吨/年碳纳米管粉体产能,预计 2022 年底建成投产;

    二期建设 2,500 吨/年碳纳米管粉体产能,预计 2024 年底建成投产;

    三期建设 2,000 吨/年碳纳米管粉体产能,预计 2026 年底建成投产。 PVDF 方面,公司、联创股份、西南电力、天津电力拟与乌海市人民政府签署《投资框架协议书》,拟在乌海市高新技术产业开发区低碳产业园投资建设 5 万吨/年 PVDF 产业链及 0.6GW 配套绿电项目。

    其中 PVDF 项目由公司与联创股份合资成立的内蒙古联和氟碳新材料有限公司作为实施主体。双方在合资公司中共出资 5 亿 元,其中公司出资 1 亿元,持有合资公司 20%的股权。

    未来随着公司锂电用导电炭黑进入工业化生产、碳纳米管粉体产能投产,公司有望凭借大化工的技术、规模优势向下游延伸,提供多种低成本的导电剂一体化综合解决方案,在规模日益增长、竞争日趋激烈的导电剂市场中脱颖而出,占据较高的市场份额。

    2.2、导电炭黑:研发壁垒较高,亟待国产化

    导电炭黑在锂电池领域需求快速增长。根据中国炭黑网,导电炭黑是具有低电阻性能的炭黑,其具有粒径小、比表面积大且粗糙、结构高、表面洁净等特点,可赋予制品导电或防静电作用。导电炭黑具有较低的电阻率,应用材料添加后能够使橡胶或塑料具有一定的导电性能,可应用在锂电池、电缆屏蔽料、导电色母等领域。

    根据天奈科技转债说明书数据,国内锂电用导电炭黑出货量由 2016 年的 3,678 吨增长至 2020 年的 7,350 吨,预计 2021 年炭黑出货量进一步达到 9,200 吨。未来随着动力电池、消费电池、储能电池等电池出货量增长,锂电领域的导电炭黑需求将进一步增长。

    结构值的高低将大幅影响导电炭黑电性能。炭黑微观形态呈现聚集体,其形状是呈链枝状,而聚集体之间又彼此吸引形成更大的附聚体团块,统称为炭黑的结构。炭黑聚集体结构复杂,存在大量的空隙。

    炭黑的结构值越大,代表空隙的体积越大。实际测定中,通常用 100g 炭黑吸附邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的量,即所谓的“吸油值”(OAN)来衡量炭黑的结构值。吸油值越高的导电炭黑,对电解液的吸附能力越强,吸收的电解液越多,越能帮助锂离子在正极材料中的嵌入与嵌出,从而改善电极材料的低温性能、倍率性能。

    炭黑结构值高低的控制,取决于原料油的品质和反应炉的炉型,需要研发企业具有较为深厚的技术积累。

    导电炭黑金属离子残留过多,会引起电池自放电。炭黑主要是由高芳烃油料在反应炉中遇高温后经不完全燃烧裂解生成的。原料油在裂解时会产生腐蚀性的介质,这些介质会对管道和设备造成不同程度的腐蚀,产生金属锈屑,使炭黑产品中杂质含量过高。

    根据钜大锂电,当正极材料中存在铁、铜、铬、等金属杂质时,电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后,这些金属就会先在正极氧化,再到负极还原。当负极处的金属单质累积到一定程度,其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜,造成电池自放电,使电池容量降低,因此锂电池厂家对导电剂的金属残留值要求尤为严格。高端的导电炭黑通常能将铁离子的含量控制在 10ppm 以下。

    此前国内的导电炭黑主要用于电缆屏蔽料,对金属离子(磁性物质)残留值要求不高,许多炭黑企业缺乏对磁性物质残留控制的经验,除磁工艺也成为锂电用导电炭黑的核心壁垒之一。

    Super P Li 的生产工艺为油炉法工艺。

    导电炭黑从生产方法来讲,可以分成乙炔炭黑、重油炉法炭黑、重油造气副产炭黑三大类。

    所谓油炉法,系将液态烃或其混合物作为原料,混入适量的空气,在反应炉内形成密闭的湍流系统,其中一部分原料烃和空气燃烧放热,在炉内形成高温环境,使得另一部分原料烃裂解产生炭黑,生成的炭黑悬浮在烟气中,经冷却、过滤、收集、造粒得到最终的炭黑产品的工艺。

    Super P Li 的主流生产工艺便是采用油炉法生产。液态烃的品质和反应炉很大程度决定了炭黑的金属杂质离子残留和结构值。

    炭黑、碳管,缺一不可。

    目前碳管多是以导电浆料的形式加以应用在锂电池材料中,以天奈科技为例,其碳管浆料产品可分为纯碳管浆料和石墨烯复合导电浆料,其中碳管粉体的含量一般在 2.8%-5.0%之间。

    纯碳纳米管导电浆料系全部由碳纳米管粉体与分散溶剂等其他原材料混合搅拌、研磨而制成;而石墨烯复合导电浆料则按配比 7:3 添加碳纳米管粉体、石墨烯与分散溶剂等其他原材料混合搅拌、研磨而制成,其主要应用于磷酸铁锂锂电池领域。

    多数电池厂商并不会直接使用单一成分的导电剂,而是使用复配导电剂以期让多种导电剂材料发挥协同作用,进而使导电剂达到最好的导电性能。

    我们认为,未来具有多种导电剂研发、生产能力的企业,更有可能在激烈的市场竞争中脱颖而出,这也是公司在发力攻克导电炭黑的同时,也下力气布局碳纳米管的主要原因。

    碳纳米管需求增长较快。

    根据高工锂电数据,2021 年中国新型导电剂浆料市场总规模达到 9.8 万吨,同比增长 61.5%,其中碳纳米管导电浆料市场规模为 7.8 万吨,同比增长 62%。

    2021 年国内碳纳米管导电浆料市场集中度较高,其中天奈科技、集越纳米、卡博特、青岛昊鑫碳管浆料的市场份额分别为 43.40%、15.30%、11.90%和 10.90%,行业 CR4 达 81.5%。

    单壁碳纳米管方面,根据官网和高工锂电数据,俄罗斯企业 OCSiAl 的 TUBALL 单壁碳纳米管产能为 90 吨/年,占全球单壁碳纳米管市场的 97%以上。

    当前碳管行业集中度较高,未来龙头间的竞争或趋于激烈,在提高产品性能的同时降低成本,才更有可能在激烈的竞争中占据更多的市场份额。

    理化性质方面,炭黑的主要组成物是炭元素,还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分等成分,同时不溶于水、酸、碱。生产工艺方面,国内炭黑生产以煤焦油为主要生产原料,海外以石脑油裂解产生的乙烯焦油、粗柴油裂解产生的 FCC 油浆为主要生产原料。炭黑是全球重要的橡胶补强材料之一。

    根据卓创资讯数据,2021 年,64%的炭黑用于生产轮胎,28%用于其他橡胶制品,8%用于其他非橡胶制品。炭黑的主要成分是碳,其基本粒子尺寸在 10~100nm 之间,因此具有良好的橡胶补强、着色、导电或抗静电以及紫外线吸收功能,可作为填充剂、着色剂、导电剂、抗静电剂等。炭黑广泛应用于塑料、化纤、油墨、涂料、电子元器件、皮革化工和干电池等诸多领域。

    2019 年以来,炭黑表观消费量持续增长。

    根据 Wind 数据,2021 年全球汽车产量为 8,015 万辆,同比 3.26%。2021 年,全球经济大幅复苏,持续提升新能源汽车产能,全球汽车产量同比增长。

    2020 年下半年以来,国内疫情控制良好,企业陆续复工复产,国内汽车产销量陆续恢复到疫情前水平,全年汽车产量达到 2,523 万辆,同比仅下滑 1.93%。同时 2020 年国内政府出台扩大内需战略及各项促进消费政策,国内汽车销量快速回升,全年汽车销量达到了 2,531 万辆,同比仅下滑了 1.78%。2015 年以来,全国汽车保有量持续增长,年均复合增速为 9.81%。

    根据公安部数据,2021 年国内汽车保有量达到 3.02 亿辆,同比 7.47%。根据卓创资讯数据,2021 年国内半钢轮胎 2.71 亿条,同比 4.22%;出口量为 2,307 万条,同比 17.74%。2020 年以来,包括新能源汽车之内的全球汽车产业重启复苏,带动轮胎需求增长。

    4、盈利预测:2022 年炭黑业务景气有望同比上行

    我们对公司主营业务盈利拆分作如下建设:

    (1)炭黑业务:随着炭黑内外需持续改善,我们预计 2022 年炭黑价格有望维持高位,2023-2024 年随着原料油价格下降,炭黑价格趋于下行,但盈利有望改善。我们假设公司 2022-2024 年炭黑销售均价分别为 10,050、9,400、8,960 元/吨。

    (2)焦油精制业务:未来随着煤焦油价格从历史高位回落,焦油精制销售价格或同步回落。假设 2022-2024 年焦油精制销售均价分别为 4,800、4,300、3,700 元/吨。

    (3)白炭黑业务:随着公司管理优化,白炭黑业务盈利有望改善。假设 2022-2024 年白炭黑的销售均价分别为 6,800、6,400、6,200 元/吨。

    我们选取金能科技、确成股份、天奈科技等进行可比公司估值。对应 2022 年盈利预测,公司目前 PE 估值为 24.4 倍,低于行业平均值。

    随着公司未来导电炭黑、碳纳米管粉体实现工业化生产,公司成长空间将进一步打开。

    我们预测公司 2022-2024 年归母净利润分别为 3.36、7.07、10.47 亿元,EPS 分别为 0.45、0.94、1.40 股,当前股价对应 2022-2024 年 PE 分别为 24.4、11.6、7.8 倍

    5、风险提示

    产品研发或验证不及预期、产品价格大幅下跌、宏观经济下行。

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