锂电负极用焦“蜕变”,详解负极焦类原料分类与格局

发布时间:2022-12-21来源:未知 编辑:admin

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焦原料对人造石墨的负极性能而言,极其重要。因此后续需要关注其变化。

新能源汽车的时代已经到来,影响动力电池性能的锂电负极材料,必然值得关注。锂电负极材料,在国内主要是人造石墨,市场占比80%左右,属于主流应用产品,其生产原料是焦。

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焦原料的分类详解

人造石墨的焦原料可分为油系焦和煤系焦。

目前来看,人造石墨的焦原料,用量较大的是低硫石油焦。另外人造石墨负极生产对石油焦和针状焦的品质要求,要比其他炭素行业要求更严格。

石油焦的原料是减压渣油。减压渣油通过延迟焦化生产出焦化汽柴油和石油焦。石油焦是优质燃料,疏松多孔,挥发分8%-15%。从形貌上,可区分为泡沫焦,海绵焦,弹丸焦等。

根据含硫不同,牌号从1#A—4#B。一般而言,硫含量小于1%的石油焦称为低硫焦。能用在负极上的低硫石油焦,主要牌号是1#和2A。把高硫焦做成低硫焦用在负极上,虽然技术理论可行,但成本太高。

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低硫石油焦供应偏紧

低硫石油焦长期看供应偏紧。主要是延迟焦化的产能,短期内虽然有增量,但长期来看,处于下降趋势。

第一,延迟焦化产能有污染,在国家追求环保—绿水青山的趋势下,不太会持续大规模的扩产。

现在,新增石油焦产能以大炼油项目为主,聚焦加工高硫原油,所产石油焦基本为4B及以上指标的石油焦,无法用在负极上。

同时大炼油的延迟焦化装置,多配套石油焦制氢装置,其外销或是自用存在极大不确定性。

第二,山东地炼石油焦多为中硫石油焦,山东新旧动能转换将导致国内中低石油焦资源持续减少。

第三,国家政策导向低硫船燃油。叠加加工低硫船燃油的企业多为低硫石油焦企业,随着低硫船燃油需求量的持续增加,将减少低硫石油焦产量。

▷数据来源: 海通证券

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高端针状焦产能不足

从数据上看,国内针状焦产能持续攀升,从2018年到2022年,复合增速率达52%。从2021年开始,油系针状焦的产能超过煤系。

▷数据来源:隆众资讯

事实上,针状焦存在一定技术壁垒,新进企业生产针状焦的品质性能有所欠缺。从针状焦技术水准来看,国外由于最早是用催化裂解油浆或煤沥青研发制备,做石墨电极。后面随着新能源锂电负极材料的发展,针状焦才转变用途到负极领域。

所以导致国产针状焦的中低端产能偏多,中高端供应严重不足。具体细分上看,油系针焦受制于低硫油浆少,煤系针焦则跟煤炭企业生产,开工率,煤化工炼化效益有关。

从焦原料性能指标的评价来看,对应到人造石墨的加工工序,关注点不尽相同。可以说, 指标要求趋严,对焦的生产加工过程管控越来越需要稳定性和一致性。

焦原料对人造石墨的负极性能而言,极其重要。因此后续需要关注其变化 

1、焦类应用:容量、循环、压实性能上,针状焦油系最优,针状焦煤系次之,再是石油低硫焦。石油焦应用常规动力、储能,掺混针状焦后性能提升。

2、针状焦格局:国内煤系、油系各占一半,有效产能受产品一致性影响打折扣;海外康菲石油英国工厂进口负极用针状焦。

3、石油焦格局:石油焦系链产附属品,国内处中石油体系下;海外受原油含硫量较高影响份额不大。

4、负极对焦需求:预计今年针状焦70万吨,石油焦50万吨。

5、产能情况:石油焦较为紧缺但不扩产,针状焦产能有富余,扩产节奏受下游负极验证影响较为缓慢。

6、后市价格:石油焦已处价格高位,针状焦受负极需求旺盛有上涨空间,但是空间有限。

一、针状焦、石油焦分类及用途

焦的使用:石油焦只是产链附属品,每年产量大几千万吨是有的,但是能供负极材料使用的不多(需要低硫焦)。常规动力、储我能,用石油焦产品就ok。对容量、循环、压实有要求的话,比如容量355以上,大家会加入针状焦,也会使用掺混。负极材料应用上,大家选择石油焦生焦,但是在高压实、高能量密度(尤其高端数码),大家更倾向于使用针状焦。

针状焦煤系、油系差别上,针状焦煤系分子式复杂,性能比油系会差一点,做出来的石墨化度会低一些,容量也会低下。在有的选的话(供给充分),就是针状焦油系,今年市场上油系不够的话会选择煤系(老牌产业,今年出货比较饱满,去年煤系开工率低,价格也低),然后是石油焦。

二、针状焦行业格局

概况:今年1月至今,得益于负极材料需求上涨,针状焦价格上涨40%,后市仍有上涨预期。供给端看,针状焦名义产能超过250万吨,煤系、油系各占一半,但是受投产时点在去年、今年,有效产能打折扣。

针状焦国内格局:针状焦,国内的话煤系和油系各一半,都在100多万吨。

煤系,主要生产企业鞍山热能、宏特、宝武、喜科墨,有接近80万吨产能是17年针状焦价格暴涨后陆续释放出来的;

油系,在18年以前,国内就一家,锦州石化,他为主体, 后面山东益大、山东京阳逐步起来,新入场投产的也有山东联化、潍坊孚美、辽宁宝来,加一起产能也有100多万吨。综合来看,到2025年,针状焦产能会达到300万吨。

针状焦海外格局:美国企业这边,ConocoPhillips康菲有两个工厂,美国和英国,美国工厂供应本土石墨电极,只有在行情特别好的时候才有少量针状焦流入国内;英国工厂每年产能27.5万吨,供给中国是负极材料领域,每年10来万吨,今年受疫情影响会有下滑。韩国企业只有一家浦项,煤系。日本企业,有水岛(做电极高端品),JX,三菱,新日矿,大多是要供昭和电工的石墨电极,有说并且已经有一定量进入中国的是JX,近几年有在用但是比例不太高的是三菱、新日矿。高端电极应用上,产品和海外有差距,17年后普通应用上差距缩小。

针状焦导入负极:17年前后针状焦开始导入负极材料行业,之前是完全供给石墨电极,现在负极石墨和石墨电极应用各占一半。石墨电极市场长期来看,稳步增长,不会有激烈变化,3年周期内,年复合增长率不会超过15%,每年5-10个点。去年负极材料用针状焦采购50万吨,石墨电极市场采购针状焦也是50万吨水平。

三、石油焦行业格局

概况:20年Q3是1250元,今天是8000元左右,属于中石油中石化油企体系下,完全受供需关系决定。

石油焦国内格局:主要是抚顺、大庆(低硫焦大家青睐,应用于负极),业内认为品质最好,锦州石化和大港是新进入的,最近大家也是在用这两家的。但是现在四家的量是不够的,开拓新的厂商需要周期和技术验证,所以体现价格上涨50%。

石油焦海外格局:海外的焦含硫较高,和国内抚顺、大庆产品比起来有电化学性能差距(原油的先天基因影响),所以没有什么海外的量,也就是试用或者搭配着用。

四、采购、产能、需求

针状焦采购情况:去年负极材料用针状焦采购用55万吨,石墨电极用针状焦相差不多(石墨电极用针状焦预计稳步增长,2025年达65万吨)。去年产能100来万吨,进口20来万吨,出口10来万吨(电极熟焦为主,利润较高)。

针状焦扩产节奏:海外不太扩产,针状焦22年扩产30万吨(一类是原有的针状焦企业做扩张,一类是其他行业新进来布局锂电针状焦,大家还是在推进,但是今年没有像上一轮有动力)。现在针状焦名义产能500多万吨,里面有30-40%要给产能慢慢提升的空间,不能直接用(产品稳定性不好)。扩产难易度上,一年半打底,两年。扩产慢的话,要4-5年。核心在负极厂验证产品的一致性,比方19年建厂,获得了负极的认可,那么产能提升会很快,但是没有获认可的话,调节磨合一致性就会很久。产品质量上,针状焦现在是中上,也就是那几家还可以。新进的几家还是要提升。预计今年产量油系和煤系加在一起150-160万吨,(煤系大家也都在买)。

石油焦扩产节奏:没有扩产。负极材料采用的低硫石油焦还是那两家抚顺、大庆的,每年供给50多万吨。石油焦很多使用在预焙阳极,但是他们使用的产品并不是在负极厂家的列表里。中石油考虑扩张的话,只会考虑自己的油(主业),不会考虑为了石油焦一个副产物去做。但是确实尾料的利润已经超过了油的利润,但是也要考虑油田是越挖越少。石油焦(只是个副产物)产能是规定好的,不会特意为了石油焦去扩产,也考虑环保。

负极对焦需求:负极材料市场上,今年120万吨焦,针状焦70万吨,石油焦50万吨。明年石油焦60多万吨,针状90万多吨。1.5吨的焦类对应1吨负极。如果产能不扩的话,到25年,负极会出现短缺,但是现在针状焦油系产能也在扩。石油焦是很紧,针状焦产能(新投的产能要慢慢释放)有富余。

产能利用率:前几年很多针状焦企业在扩产,很多企业还没稳定整个年度没能做出合格的产品,去年产能230万吨,真实产能105吨,全年40-50%的开工率,其中油系开工率60%,煤系30%。今年行情好的时候开工率达到80%,还是比较不错的。

五、价格

进口焦和国内焦的价格差:定价机制的问题,19年以前,海外厂家,定价周期比较长,半年一定甚至年度定,20年后会学韩国一样,改成月度。国内民企比较多,只有个别国企,所以价格比较灵活,国内涨的会比海外快,一周、两周就会涨上去,所以看到国内大于海外价格。

后市价格:供需上看,石油焦没有扩产,针状焦少量扩产,需求上石墨电极稳步升,负极一直上升,电解铝稳中有升(不排除俄乌战争影响俄铝量导致国内开工率拉高)。低硫石油焦处于价格高位,增长空间不大,继续往上走的话,完全可以用针状焦。针状焦后面受负极需求增长,所以还是会继续上涨,但是空间不大,而且行业有很多民企,对于终端客户反应比较敏感。

石油焦定价模式:石油焦,完全是供需关系,大客户代理+部分招标,二者价格差不多,月底价格和(贸易商)竞标价格靠近,价格涨得快也是贸易商把价格抬上去的。从20年Q3是1250涨到9000,每周调一次。不是成本加成,不做成本计算,只是尾料。和大宗油价没有关系。

负极企业采购价折扣:石油焦一视同仁,采用挂牌价,通过贸易商,甚至还要加价;针状焦的话,负极大厂国内买的话有300-500元的折扣。预焙阳极索通卖石油焦量大(400万吨),会便宜50-100元 的程度。

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