鋰離子動力電池和碳負極材料取得新突破了嗎?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-05-05 15:38
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開發(fā)高容量負極是研制400Wh/kg鋰離子電池的重要前提,硅基負極具有10倍于現(xiàn)有石墨負極的理論比容量,是當前負極材料開發(fā)的重點。但硅基負極在循環(huán)過程中涉及巨大的體積膨脹,導致其循環(huán)穩(wěn)定差、循環(huán)庫侖效率低,嚴重制約了高容量硅基負極的實際應用。北京大學項目團隊通過原位包覆、刻蝕等途徑,制備出一種蛋黃結(jié)構(gòu)Si/C復合材料。由于在活性納米Si核與碳殼之間預留了緩沖空間,復合材料在充放電過程中表現(xiàn)出自體積適應性和良好的結(jié)構(gòu)、界面穩(wěn)定性。該材料比容量達到1300mAh/g,3C、500周和5C、1000周后的容量保持率高達90%和80%。這一工作為開發(fā)能量密度達到400Wh/kg的鋰離子電池奠定了基礎(chǔ)。
進入2017年以來,已經(jīng)有多家材料和電池企業(yè)加大了在硅碳負極材料生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化應用。
今年4月,杉杉股份對外稱,目前其硅碳負極已經(jīng)具備每月噸級的出貨規(guī)模,預計2017年有望完成4000噸/年的生產(chǎn)規(guī)模。
緊隨其后,行業(yè)內(nèi)頗具來頭的璞泰來(-- --,診股)宣布,計劃投資50億元在江蘇溧陽建隔膜、負極材料等項目,而在該項目中,就包括與中科院物理所合作量產(chǎn)新型硅碳復合負極材料。
除此之外,國軒高科在其5000噸硅基負極材料項目可行性報告中表示,公司已掌握硅基負極材料表面改性及材料預鋰化等關(guān)鍵技術(shù);斯諾、星城石墨、湖州創(chuàng)亞等都在積極推進硅基負極的產(chǎn)業(yè)化。
2016年11月國軒高科發(fā)布公告,擬募資不超過36億元用于動力電池相關(guān)項目建設,其中包括5000噸硅基負極材料項目。浙江湖州創(chuàng)亞動力電池材料有限公司(簡稱湖州創(chuàng)亞)總經(jīng)理胡博也在接受媒體采訪時表示:“湖州創(chuàng)亞硅負極能量密度可以做到1300-1400mAh/g,硅碳負極材料可以達到600mAh/g。2017上半年將進入中試量產(chǎn)。”此外,國內(nèi)電池企業(yè)中,BYD、CATL、力神、萬向A123、微宏動力等都展開了對硅碳負極體系的研發(fā)和試生產(chǎn)。
在電池企業(yè)的應用上,包括比亞迪、寧德時代、力神、國軒高科等主流動力電池都在進行積極的應用探索嘗試。
放眼海外,目前特斯拉通過在人造石墨中加入10%的硅基材料,已在Model 3上采用硅碳負極作為動力電池新材料,電池容量達到了550mAh/g以上,電池能量密度可達300wh/kg。日本GS湯淺公司推出硅基負極材料鋰電池,并成功應用在三菱汽車上;日立麥克賽爾則宣布已開發(fā)出可實現(xiàn)高電流容量硅負極鋰電池。
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國軒高科:三元市場認可度提升,上下游布局保障長期競爭力
2016年11月,國軒高科發(fā)布公告稱,擬使用募集資金5億元投建年產(chǎn)10000噸高鎳三元正極材料和5000噸硅基負極材料產(chǎn)業(yè)化項目,擴大高比能動力鋰電池產(chǎn)能;斯諾同樣在硅負極材料上取得了較大突破,其“高容量硅基鋰電池負極材料”,首次庫倫效率可達95%,500周循環(huán)材料克容量保持率為1000mAh/g以上。計劃到2020年將電池能量密度提升至300-350Wh/kg,采用高鎳三元正極材料,硅基負極材料,5V高電壓電解液。
8月30日公司發(fā)布2017年半年報。報告期內(nèi),公司實現(xiàn)營業(yè)收入23.97億元,同比降低0.11%;實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤4.45萬元,同比降低16.56%;實現(xiàn)基本每股收益0.51元,同比降低16.39%。
受政策調(diào)整影響,上半年業(yè)績小幅下滑。2017年上半年公司實現(xiàn)營收23.97億元,同比降低0.11%;歸屬于上市公司股東的凈利潤為4.45億元,同比下降16.56%,業(yè)績增速略低于申萬宏源預期。主要原因為年初新能源汽車行業(yè)政策變動,補貼下調(diào)拖累電池價格下降,公司營業(yè)收入與去年同期基本持平。2017年上半年公司研發(fā)投入5045.93萬元,新一代三元622方形鋁殼電池產(chǎn)業(yè)化及三元811電池、軟包電池產(chǎn)品研發(fā)項目取得重要進展,并進一步完善全球五大研究院研發(fā)體系,為未來高端動力電池產(chǎn)品打下堅實基礎(chǔ)。
先發(fā)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)鏈布局保障公司競爭力。隨著新能源汽車推廣目錄的穩(wěn)步推進,加上“雙積分”政策的推動,2017年一季度、二季度我國新能源汽車產(chǎn)量分別為5.48、14.5萬輛,同比增長44.74%和30.90%,下半年有望繼續(xù)保持較高的增長速度。公司動力電池在行業(yè)內(nèi)具有先發(fā)優(yōu)勢,以及較完善的產(chǎn)業(yè)鏈上下游布局,因此毛利率高于行業(yè)平均水平,在電池價格不斷下降的市場環(huán)境中,公司仍然保持較好的盈利能力和較高的市場競爭力。
優(yōu)質(zhì)客戶貢獻充足訂單,加速乘用車三元市場開發(fā)。2017年上半年公司與龍頭車企中通客車、南京金龍保持緊密合作,訂單量及訂單金額提升顯著,2017年上述兩家公司的電池組訂單合計18600套,較去年增長55%,訂單金額合計28.2億元,較去年增長34.61%。今年公司加速乘用車三元電池市場布局,三元產(chǎn)能有序釋放,與北汽新能源、眾泰、奇瑞等新能源乘用車企合作,其中北汽新能源的訂單量達到12900套,訂單金額14.91億元,三元電池將成為今明兩年公司一大業(yè)績增長點。
下調(diào)盈利預測,維持評級不變:我們認為由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)過大規(guī)模擴張以及政策調(diào)整,動力電池行業(yè)降價壓力較大,公司作為動力電池龍頭短期業(yè)績承受壓力,但長期發(fā)展受益市場格局集中和產(chǎn)業(yè)鏈上下游布局。下調(diào)盈利預測,預計公司2017-2019年歸屬于母公司凈利潤分別為11.37億元、14.64億元、16.64億元(調(diào)整前分別是14.94億元、18.33億元、20.34億元),每股收益分別為1.30、1.67、1.90元/股,對應當前股價的PE分別為25倍、19倍、17倍。維持“增持”評級。
杉杉股份:新品探路高筑墻,掌控核心廣積糧
2017年4月,杉杉股份已經(jīng)實現(xiàn)硅碳負極量產(chǎn),杉杉股份硅碳負極研發(fā)始于 2009 年,目前已經(jīng)具備每月噸級的出貨規(guī)模。參照公司建設規(guī)劃,公司 2017 年有望完成 4000 噸/年的硅碳負極生產(chǎn)規(guī)模。
負極材料新晉霸主,產(chǎn)能規(guī)模全球第一:公司16年負極材料出貨量位列全球前三甲,今年成功并購湖州創(chuàng)亞,年內(nèi)將實現(xiàn)有效產(chǎn)能6.8萬噸,成為全球產(chǎn)能規(guī)模最大的負極材料企業(yè),問鼎負極行業(yè)世界龍頭。同時公司產(chǎn)品覆蓋高容量、長壽命、高功率石墨負極及中間相碳微球、硅系負極材料等全系列負極產(chǎn)品,客戶覆蓋ATL、LG、三星等國內(nèi)外一線電池企業(yè)并配套BENZ、BMW等國際一線整車企業(yè),行業(yè)領(lǐng)先者地位穩(wěn)固。
技術(shù)創(chuàng)新常領(lǐng)先,新品探路,高筑墻:公司是國內(nèi)首家實現(xiàn)中間相炭微球產(chǎn)品量產(chǎn)化的企業(yè),在人造石墨領(lǐng)域率先推出FSN等多款高容量、長壽命負極材料產(chǎn)品,研發(fā)實力突出;公司作為全球少數(shù)實現(xiàn)硅系負極材料量產(chǎn)出貨的企業(yè),2016年在日本、韓國獲得硅系負極國際專利兩項,打造技術(shù)壁壘,將率先受益TeslaModel3量產(chǎn)帶來的硅碳負極放量進程。
一體工廠石墨化,掌控核心,廣積糧:人造石墨負極材料非物料成本占比高達80%,其中石墨化工序占比超過25%,是負極材料核心工藝之一;石墨化工序具備高能耗、高投資壁壘。公司現(xiàn)有7000噸石墨化產(chǎn)能,公司新建寧德、包頭工廠均為一體化生產(chǎn)基地,配套石墨化產(chǎn)能享受能源價格優(yōu)勢,單噸能耗成本下降達到1500元,規(guī)?;杀究刂颇芰ν怀?。
投資建議:公司并購湖州創(chuàng)亞,產(chǎn)能規(guī)模達到6.8萬噸問鼎全球負極龍頭;
新建寧德、包頭一體化生產(chǎn)基地,擴建規(guī)模15萬噸配套石墨化工序,享受能源價格優(yōu)惠,成本控制能力突出;硅碳負極率先量產(chǎn)并打造國際專利壁壘,直接受益硅系負極材料產(chǎn)業(yè)化加速??紤]到人造石墨負極漲價帶來的公司產(chǎn)品盈利能力恢復,石墨化能力擴建帶來的成本優(yōu)勢提升,以及硅碳負極量產(chǎn)化加速,我們上調(diào)公司17/18/19年盈利預測EPS分別為0.72/1.04/1.45元(前值0.69/0.93/1.18元),對應9月1日收盤價PE分別為30.4/21.0/15.1倍,上調(diào)評級由“推薦”至“強烈推薦”。
風險提示:負極材料漲價低于預期、硅碳負極供貨低于預期、產(chǎn)能擴建進度低于預期。
比亞迪:開放電池合作,業(yè)績大幅增長可期
計劃在2018年三元電池能量密度做到240Wh/kg,2020年做到300Wh/kg。正極采用高鎳三元材料,負極采用氧化亞硅或納米硅。
電池起家的比亞迪,一直對自身的汽車動力電池充滿了自信,比亞迪的新能源車均采用自主研發(fā)的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。但比亞迪的動力電池只自供,還未曾對外開放供應。除比亞迪電池之外,主流動力電池由寧德時代,力神電池、國軒高科、波士頓電池供應。比亞迪在此時開放電池業(yè)務合作是瞄準了未來新能源汽車巨大的增長量背后龐大的動力電池需求,預計年底會披露首單合作。
上汽與寧德時代的合資、金沙江資本收購日產(chǎn)電池業(yè)務,給了比亞迪不小的壓力,為了避免動力電池市場份額下降以及分享未來新能源汽車高速發(fā)展的市場紅利,比亞迪正式開始電池業(yè)務合作。比亞迪電池開放供應后增加集團整體營收,減少因新能源政策補貼退坡對集團利潤的不利影響。
















