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1、2022年锂电负极材料行业深度分析报告正文目录1.负极材料种类丰富，性能衡量指标多样.52.电动化带动需求扩张，中国龙头加速全球供应.82.1.持续深耕实现国产化，中国龙头优势显现.82.2.下游需求持续扩张，总量增长确定性强.103.行业具备多层壁垒，格局向“四大多小”演变.163.1.资金和技术构成进入门槛，行业壁垒较高.163.2.“三大多小”格局向“四大多小”格局演进.174.保供降本为短期诉求，技术迭代为行业主旋律.184.1.石墨负极应用分化，硅基材料潜力较大.184.2.主流厂商积极布局“一体化”，石墨化技术有望加速迭代.195.行业重点公司梳理.265.1.璞泰来：人造石墨龙头
2、，工艺技术行业领先.265.2.贝特瑞：天然石墨龙头，硅基负极领先者.275.3.杉杉股份：综合锂电龙头，加速产能布局.285.4.中科电气：负极领域新星，一体化产能布局加速.295.5.福鞍股份：携手负极龙头贝特瑞，进军人造石墨高景气赛道.305.6.翔丰华：国内纯正负极新贵，加速扩产放量.316.风险提示.32图表目录图 1:锂电池成本结构（单位：%）.5图 2:2019年负极材料占NCM811电芯成本（单位：%）.5图 3:2 019年负极材料占铁锂电芯成本（单位：%）.5图 4:负极材料主要分类.6图 5:2020年全球负极材料市场格局（单位：%）.10图 6:2016-2020年中国
3、和全球负极材料产量及中国占比（单位：万吨、%）.10图 7:2020年锂电池下游应用占比（单位：%）.10图 8:2020年锂电池下游应用出货量（单位：GWh）.10图 9:2015-2021我国负极材料出货量及同比增长（单位：万吨、%）.11图 10:2015-2020我国负极材料市场规模及同比增长（单位：亿元、%）.11图 II:2013-2021H1年全球智能手机销量（单位：亿台）.11图 12:2013-2021H1全球P C 出货量（单位：亿台）.11图 13:2013-202H1年我国智能手机出货量（单位：亿台）.12图 14:2018-2020年全球可穿戴智能设备出货量（单位：亿
4、台，亿块）.12图 15:2014-2023E全球数码电池需求量及增速（单位：GWh.%）.12图 16:2014-2023E中国数码电池需求量及增速（单位：GWh、%）.12图 17:2019年中国储能市场份额（单位：%）.13图 18:2020年中国储能市场份额（单位：%）.13图 19:2013-2020年中国电化学储能累计装机规模（单位：MW、%）.13图 20:2019年我国电化学储能应用场景占比（单位：%）.13图 21:2020年中国已投运电力储能项目类型分布情况（单位：%）.14图 22:2010-2020年全球锂离子电池组平均价格及同比增速（单位：$/KWh、%）.14图 2
5、3:2017-2020中国储能锂离子电池出货量（单位：GWh,%）.14图 24:2015-2021全球新能源汽车销量及同比增速（单位：万辆、%）.15图 25:2015-2021中国新能源汽车销量及同比增速（单位：万辆、%）.15图 26:2020-2021负极材料市场集中度（单位：%）.17图 27:2020年负极材料TOP7企业销量（单位：万吨）.17图 28:2020年我国天然石墨主要企业市占率（单位：%）.18图 29:2021年我国天然石墨主要企业市占率（单位：%）.18图 30:2020年我国人造石墨主要企业市占率（单位：%）.18图 31:2021年我国人造石墨主要企业市占率（
6、单位：%）.18图 32:2014-2021年人造石墨出货量及占比（单位：万吨、%）.19图 33:2014-2021年天然石墨出货量及占比（单位：万吨、%）.19图 34:2015-2020年我国珪基负极材料出货量及同比增长（单位：万吨、%）.19图 35:2019E-2025E全球硅基负极材料需求量（单位：万吨）.19图 3 6:江西紫宸人造石墨工艺流程图.20图 37:2020年江西紫宸人造石墨成本结构（单位：%）.21图 38:2020年江西紫宸石墨化成本结构（单位：%）.21图 39:2021年中国锂电负极石墨化产能分布（单位：%）.21图 40:2021年中国锂电负极材料产能分布（
7、单位：%）.21图 4 1:石墨化加工费自2020年 12月以来不断走高（元/吨）.23图 4 2:受石墨化加工费影响人造石墨负极价格不断上涨（单位：元/吨）.23图 4 3:主要人造石墨厂商的月度排产受限于石墨化不足（单位：吨，%）.24图 44:2016-2021璞泰来营业收入及同比增长（单位：百万元、%）.26图 45:2016-2021璞泰来归母净利润及同比增长（单位：百万元、%）.26图 46:2021年璞泰来营收结构（单位：%）.27图 47:2016-2021璞泰来销售毛利率（单位：%）.27图 48:2016-2021贝特瑞营业收入及同比增长（单位：百万元、%）.27图 49:
8、2016-2021贝特瑞归母净利涧及同比增长（单位：百万元、%）.27图 50:2021年贝特瑞营收结构（单位：%）.28图 51:2016-2021贝特瑞销售毛利率（单位：%）.28图 52:2016-2021杉杉股份营收及同比（单位：百万元，%）.28图 53:2016-2021杉杉股份归母净利润及同比（单位：百万元，%）.28图 54:2021年杉杉股份营收结构（单位：%）.29图 55:2016-2021杉杉股份毛利率（单位：%）.29图 56:2016-2021Q1-3中科电气营收及同比（单位：百万元，%）.29图 57:2016-2021Q1-3中科电气归母净利润及同比（单位：百万
9、元，%）.29图 58:2021H1中科电气收入构成（单位：%）.30图 59:2016-2021Q1-3中科电气毛利率（单位：%）.30图 60:2016-2021Q1-3福鞍股份营业收入及同比增长率（单位：百万元，%）.30图 61:2016-2021Q1-3福鞍股份归母净利润及同比增长率（单 位:百 万 元,%）.30图 62:2021H1年福鞍股份收入构成（单位：百万元，%）.31图 63:2016-2021Q1-3年福鞍股份销售毛利率（单位：%）.31图 64:2016-2021翔丰华营收及同比（单位：百万元，%）.31图 65:2016-2021翔丰华归母净利润及同比（单位：百万元
10、，%）.31图 66:2021年翔丰华营收结构（单位：%）.32图 67:2016-2021翔丰华销售毛利率（单位：%）.32表 1:负极材料主要性能指标及介绍.6表 2:锂电池负极材料特性对比（单位：rnAh/g,%,次）.7表 3:不同类型负极材料优缺点、应用领域及发展方向对比.8表 4:第一阶段锂电负极国产化进程中的重要突破.8表 5:第二阶段锂电负极国产化进程中的重要突破.9表 6:第三阶段锂电负极国产化进程中的重要突破.9表 7:铅酸电池与磷酸铁锂电池性能对比情况.14表 8:三大运营商5G 建设计划（单位：亿元、万个）.15表 9:全球锂电池负极材料需求测算（单位：万辆，KWh/辆
11、，G W h,万吨）.16表 1 0:主要负极企业客户资源.17表 1 1:负极生产各大生产环节.20表 12:2021年负极材料投资扩产项目汇总（单位：亿元，万吨）.22表 1 3:主要人造石墨厂商产能及石墨化自供率梳理（单位：万吨，%）.24表 1 4:直流艾奇逊炉与内热串接石墨化炉的技术对比（单位：。（：,kWh/t,%）.25表 1 5:三种石墨化工艺的产品性能对比（单位：%,mAh/g,m2/g）.26表 1 6:行业重点公司盈利预测与估值（单位：亿元、元/股、倍）.321.负极材料种类丰富，性能衡量指标多样负极材料是锂离子电池的重要组成部分。锂电池主要由正极、负极、电解液和隔膜组成
12、，负极材料主要影响锂电池的容量、首次效率、循环性能等。锂离子电池作为一种快充电池主要依靠锂离子在正极和负极之间快速移动来工作，在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。负极材料由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压形成。负极材料在动力电池成本的占比约为5%15%.在NCM811电芯中，负极材料占电芯成本约为7.85%;在铁锂电芯中，负极材料占电芯成本约为6.07%.图1：锂电池成本结构（单位：%）正极材料 40%资料来源：翔丰华公告，浙商证券研究所图2：2019年负极材料占NCM811电芯成本（单位：%）资料来源：翔丰华公告，浙商证券研究所图3：2
13、019年负极材料占铁锂电芯成本（单位：%）资料来源：翔丰华公告，浙商证券研究所负极材料主要分为碳材料和非碳材料两大类.伴随技术的进步，目前锂离子电池负极材料已经从单一的人造石墨发展到了多种负极材料共存的局面.负极材料主要可以分为碳材料和非碳材料两大类，碳材料主要包括石墨类、石墨烯类和无定型类；非碳材料主要包括锡基材料、钛基材料、氮活材料和硅基材料。图4：负极材料主要分类天*6届资料来源：凯金能源公告，浙商证券研究所负极材料性能衡量指标多样.相对于锂电其他材料，负极材料的性能评价维度更加多元，反映负极材料性能的指标主要有比容量、首次效率、循环寿命、倍率性能、压实密度、振实密度、真密度、比表面积等
14、。比容量是指单位质量的活性物质所能够释放出的电量；首次效率是指首次放电效率，通过第一次充放电循环放电容量除以充电容量计算得出；倍率性能是衡量电池充放电能力的一项指标；比表面是指单位质量物体具有的表面积，是倍率性能的重要影响因素；压实密度是指负极活性物质和粘结剂等制成极片后，经过辐压后的密度，是影响比容量的重要因素；振实密度是依靠震动使得粉体呈现较为紧密的堆积形式下的密度；循环寿命循环则与膨胀是具有正相关关系，负极膨胀后，会导致循环性能变差。表1:负极材料主要性能指标及介绍I 性能指标具体介绍比容量是指单位质量的活性物质所能够释放出的电量。首次效率是指首次放电效率，通过第一次充放电循环放电容量除
15、以充电容量计算得出，由于部分锂离子从正极脱出并嵌入负极后，无法重新回到正极参与充放电循环，形成SEI膜，或者不可逆嵌锂，导致首次充放电效率不是100%。倍率性能是衡量电池充放电能力的一项指标。电池充放电倍率越高，通过意味着电池功率越大，充放电速度越快。比表面是指单位质量物体具有的表面积，颗粒越小，比表面积就会越大。小颗粒、高比表面积的负极，锂离子迁移的通道更多、路径更短，倍率性能就比较好，但由于与电解液接触面积大，形成SEI膜的面积也大，首次效率也会变低，大颗粒则相反.压实密度是指负极活性物质和粘结剂等制成极片后，经过褪压后的密度，压实密度=面密度/（极片碾压后的厚度减去铜箔厚度）.压实密度越
16、高，单位体积内的活性物质越多，比容量也就越大，但同时孔隙也会减少，电解液浸润性降低，不利锂离子嵌入和脱出，反而不利于容量的增加.真密度是指材料在绝对密度状态下（不包括内部空隙），单位体积内固体物质的重量。由于真密度是密实状态下测得，会高于振实密度。振实密度和真密度是针对负极，压实密度则针对的是极片.振实密度是依靠震动使得粉体呈现较为紧密的堆积形式下的密度。循环寿命循环性能与膨胀是正相关关系，负极膨胀后，会造成卷芯变形，负极颗粒形成微裂纹甚至颗粒脱落,SEI膜破裂重组，消耗电解液中的锂离子，循环性能变差。资料来源：C N K I,浙商证券研究所各类负极材料各具优势，不同性能指标难以兼顾。从具体的
17、性能指标来看，目前硅碳复合材料理论比容量最大，可 超 过 lOOOmAh/g,碳材料中的硬碳比容量也相对较高；首次效率方面，非碳材料钛酸锂可到达9 9%,接近理论极限，天然石墨和人造石墨均可到 达 90%以上，而硅碳复合材料首次效率则相对较低；循环寿命方面，碳材料基本都在1000次以上，非碳材料中，钛酸锂循环性能最强可到达30000次，而硅碳复合材料仅在300-500次之间。安全性方面，碳材料基本处于居中水平，非碳材料中钛酸锂安全性最好，硅基负极材料较差；快充方面，钛酸锂仍然表现较好。整体上，不同材料各具优势，不同性能指标难以全部兼顾，碳材料中的人造石墨和天然石墨综合性能优异；非碳材料的钛酸锂
18、比容量较差其他性能优势明显；而硅基复合材料的理论比容量具备绝对优势，其他性能仍有待改良。表2：锂电池负极材料特性对比（单位：mAh/g,%,次）1项目类型比 容 量（mAh/g）首次效率循环寿命（次）安全性快充特征技术天然石墨340-37090%1000一般一般成熟人造石墨310-36093%1000一般一般成熟碳材料中间相炭微球300-34094%1000一般一般成熟石墨烯400-60030%1000一般差不成熟软碳230-27080%1000一般好一般硬碳500-70080%1500一般好一般非碳材料钛酸锂硅碳复合材料165-17099%30000最高最好不成熟 100084%300-50
19、0差差不成熟资料来源：凯金能源公告，浙商证券研究所石墨类材料综合性价比较高，硅基材料极具应用潜力.目前，碳材料中的人造石墨和天然石墨是市场的主流负极材料。相比于其他类型锂电池，石墨类电池的技术及配套工艺更成熟，且原料来源广泛，价格便宜，综合性价比方面具备优势，是目前的主流材料.但伴随对锂电池性能需求的提升，石墨类材料的劣势也开始显现，比容量成为其短板，天然石墨比容量已基本达到理论上限。在这种背景下，克容量远高于其他材料的硅基负极材料应运而生，硅基材料也因为更为优异的比容量被视为未来极具应用潜力的负极材料.但在锂电池充放电过程中，硅发生的体积变化很大，导致材料粉化、内阻增加，失去电接触，容量衰减
20、较快，并且新型负极材料与其他锂电材料存在一定的匹配问题，其规模化应用仍然存在一定障碍。表3：不同类型负极材料优缺点,应用领域及发展方向对比类型优点缺点应用领域发展方向天然石墨技术及配套工艺成熟，成本低比能量已到极限，循环性能及倍率性能较差，安全性能差钢壳、铝壳，聚合物，圆柱等锂离子电池低成本化，改善循环人；土 N里技术及配套供应成熟，循比能量低，倍率性能较各类长循环方形、圆柱、提高容量，低成本化，降低环性能好差，安全性能差聚合物电池内阻中间相炭微球技术及配套工艺成熟，倍率性能好，循环性能好比能量低，安全性能较差，成本高E V、HEV、电动工具、储能、消费电子类电池提高容量，低成本化石墨烯电化学
21、储能性能优异，充电速度块，可提高锂电池的负载能力技术及配套工艺不成熟，成本高-低成本化，解决与其他材料的配套问题钛酸锂倍率性能优异，高低温性能优异，循环性能优异，安全性能优异技术及 配套工艺不成熟，成本高，能量密度低动力型锂离子电池、储能型锂离子电池、超级电容器解决钛酸锂与正极、电解液的匹配问题，提高电池能量密度硅碳复合材料理论比能量高技术及配套工艺不成熟，成本高，充放电体积变形，导电率低超高容量锂离子电池低成本化，解决与其他材料的配套问题资料来源：凯金能源公告，浙商证券研究所2.电动化带动需求扩张，中国龙头加速全球供应2.1.持续深耕实现国产化，中国龙头优势显现日本率先实现锂电商业化，是负极
22、早期全球龙头。日本是率先实现锂电商业化的国家，在 20 0 0 年以前，日本企业在负极市场的全球占有率达到9 0%以上，是负极早期的全球龙头。但我国自2 0 世 纪 9 0 年代起，负极行业开始起步，并经历了跨越式的发展，实现了负极材料的进口替代.我国负极材料起步于中间相炭微球，逐步实现进口替代.在技术研发方面，1 9 9 7 年，鞍山热能研究院首先研发出中间相炭微球，实现小规模试产；1 9 9 9 年，杉杉股份与鞍山热能研究院成立合资公司，从事负极材料的研发、生产和销售，在国内实现负极材料的商用推广；20 0 1 年，杉杉股份实现中间相炭微球的规模化生产，开始国产化替代，取代日本成为国内中间
23、相炭微球主要供应商.表4：第一阶段锂电负极国产化进程中的重要突破时间 锂电负极国产化进程中的重要发展1997年 鞍山热能研究院首先研发出中间相炭微球，中国锂电池负极材料的研制成功.1999年 杉杉股份与鞍山热能研究院联合成立合资公司，中国锂电负极材料进入商业化阶段.2001年 杉杉股份实现中间相炭微球的规模化生产，开启国产替代化进程。资料来源：头豹研究院，浙商证券研究所锂电行业跨越式发展的十年，中国企业崭露头角。2001-2010年，是我国锂电负极行业跨越式发展阶段。期间，3 c 数码领域开始大规模采用锂电池供能，中间相炭微球受限于比容量较低、价格较高，逐步退出主流应用场景，取而代之的是比容量
24、及成本占优的石墨材料.2003年，贝特瑞成功以天然鳞片石墨为原料开发出球形石墨并实现产业化，完成了天然石墨的改性工作。通过不断创新和工艺改进，贝特瑞天然石墨材料比容量达到 360mAh/g,性能水平国际领先。2005年，杉杉股份成功研制出新型人造石墨材料，成为中国人造石墨领域的龙头企业。至 2010年，贝特瑞负极材料出货量全球第一，成为全球天然石墨领域的龙头企业.表5：第二阶段锂电负极国产化进程中的重要突破时间 锂电负极国产化进程中的重要发展2(X)3年 贝特瑞成功以天然鳞片石墨为原料开发出球形石墨并实现产业化，完成了天然石墨的改性工作.2005年 杉杉股份成功研制出新型人造石墨材料，成为中国
25、人造石墨领域的龙头企业.2010年 贝特瑞负极材料出货量全球第一，成为全球天然石墨领域的龙头企业.资料来源：头豹研究院，浙商证券研究所消费锂电市场步入成熟期，新能源汽车为动力锂电带来新机遇。2011年之后，传统的 3 c 数码市场逐渐步入成熟期，数码锂电需求增速放缓，但新能源汽车的迅猛发展为锂电产业带来了新的发展机遇。在这一阶段，江西紫宸成为行业新星，其 依 靠 FSN-1.G1系列产品在高端人造石墨实现突破，获得迅速发展。负极材料由于技术成熟度和综合性能优势，在锂电市场上得到广泛应用。表6：第三阶段锂电负极国产化进程中的重要突破时间锂电负极国产化进程中的重要发展2011年 新能源汽车产业开始
26、蓬勃发展，为锂电产业带来新机遇.2012年 江西紫宸成立，并逐步研制出FSN-1、G 1等产品，在高端人造石墨市场实现突破资料来源：头豹研究院，璞泰来公告，浙商证券研究所中国企业加速全球供应，竞争优势明显。从当前全球竞争格局来看，中国企业市场份额较高，海外主要负极公司仅有韩国浦项、日立化成、三菱化学，而国内则有贝特瑞、宁波杉杉、江西紫宸、东莞凯金等多家公司。据 GGH统计,2020年负极材料全球产量53万吨，中国产量为36.5万吨，占比达到69%;据鑫才罗资讯统计，2021年负极材料全球产量 88.27万吨，中国产量为81.59万吨，占比达到92%。考虑到负极材料生产能耗高和技术密集的特点，海
27、外扩产节奏显著慢于国内，预计未来国内企业市占率会继续攀升，中国企业优势明显。图 5：2020年全球负极材料市场格局（单位：%）贝特瑞,璞 泰来杉杉股份日立化成凯金能源浦项化学中科电气图 6：2016-2020年中国和全球负极材料产量及中国占比（单位：万吨%）资料来源：尚太科技公告，G G IL浙商证券研究所资料来源：G G IL浙商证券研究所2.2.下游需求持续扩张，总量增长确定性强锂电池下游的主要应用领域有动力电池、3 c 数码电池和储能电池.其中，动力电池是未来锂电需求的重要增长极，受益于新能源汽车带动，动力电池正步入加速发展阶段，在各国政策的支持下，动力锂电池需求增长确定性相对较强，未来
28、成长空间广阔；传统3 c 数码市场已步入成熟阶段，市场趋于饱和，数码电池未来需求主要来自智能家庭设备和可穿戴设备，5G 换机潮也将对数码电池需求形成一定支撵；储能则是锂电池的蓝海领域，有望为锂电需求带来巨量市场。图 7：2020年锂电池下游应用占比（单位：%）图 8:2020年锂电池下游应用出货量（单位：GWh）资料来源：G G IL浙商证券研究所随着下游需求快速增长，负极材料市场规模不断扩大.2015-2020年，我国负极材料出货量由7.28万吨增长至36.5万吨，5 年复合增长率为38.05%;我国负极材料市场规模由 30亿元增长至148亿元，5 年年复合增长率为37.6%。2021年，受
29、益于下游锂电池市场快速增长，我国负极材料出货量为7 2 万吨，同比增长97%.图9：2015-2021我国负极材料出货量及同比增长（单位：万资料来源：GGII,浙商证券研究所图10：20152020我国负极材料市场规模及同比增长（单位:亿元、）200 市 场规模（亿元）同比增长（。/弋”50%1000IAUII2015 2016 2017 2018 2019 2020100%50%0%资料来源：GGIL浙商证券研究所传 统 3 c 数码市场增速放缓，5G 应用增加消费类电池用量.消费类锂电池是锂电池下游的重要应用领域，得益于于通讯工具的普及和智能产品的迅猛发展，消费类锂电池市场规模持续增长。但
30、传统3 c 数码市场已进入成熟期，产品增速趋缓。根 据 Gartner数据，2013年以来，全球智能手机销量增速放缓，2020年销量下滑12.5%,持续负增长；全球P C 出货量下滑趋势逆转，受益于居家办公和学习人数增加，2020年 PC销量同比增长 5.42%。国内智能手机市场需求饱和慢于全球市场，但 从 2016年起，智能手机出货量同比下滑。未来5G换机潮有望对智能手机市场形成一定支撑，根 据 IDC数据，预计2030年 5G 手机销售量将达到4.16亿部，占比达到28.1%.图11：2013-2021H1年全球智能手机销量（单位：亿台）图12：2013-2021H1全球PC出货量（单位：
31、亿台）4.0lllllllll资料来源：Gartner,ID C,浙商证券研究所Nlllliili。口资料来源：Gartner,浙商证券研究所可穿戴设备和智能家庭设备带来增量需求.2018-2020年，全球可穿戴设备出货量分别 为 1.86亿台、3.37亿台和4.45亿台，2 年 CAGR为 54.62%.2020年,全球可穿戴设备终端用户支出690亿美元，其中智能耳机、智能手表和智能手环占据了主要市场份额，占比分别为59.14%、23.08%和 17.08%。根 据 1DC预测，2021年全球可穿戴设备支出将达 815亿美元，同比增长18.1%,市场发展空间广阔。图13：2013-202H1
32、年我国智能手机出货（单位：亿台）6JllIlllL心 档料才前就下段产资料来源：Gartner,ID C,浙商证券研究所图14：2018-2020年全球可穿戴智能设备出货量（单位：亿台,亿块）资料来源：ID C,前瞻产业研究，浙商证券研究所数码电池市场仍有增长空间.2018年，全球数码电池市场需求为68.3GWh,其中，中国数码电池市场需求为31.8GWh.根 据GGH预测，2023年，全球数码电池市场规模将达到89GWh;中国数码电池市场规模将达到43GW h,高端智能手机、可穿戴设备和无人机等将成为主要增长点。资料来源：G G II,浙商证券研究所图16：2014-2023E中国数码电池需
33、求量及增速（单位:GWh、%）资料来源：G G IL浙商证券研究所机械类储能应用广泛，电化学储能优势明显.2020年中国储能累计装机规模为35.6GW,全球占比18.60%,新增装机规模3.2GW;2021年中国储能累计装机规模达到45.74GW,同比增长28.48%。机械类储能是我国目前最广泛的应用方式，但由于受地形限制严重，建设周期长等因素，抽水储能无法满足电网调峰调频、户用储能等应用场景.而电化学储能技术具有响应时间短、能量密度大、灵活方便、维护成本低等优点，几乎不受自然条件影响，可高效灵活地应用于各种储能场景。截止2020年，抽水储能市场份额是为89.3%,较2019年的93.7%有所
34、下降；电化学储能占比9.2%,比去年同期增长4.3个百分点。图17：2019年中国储能市场份额（单位：%）图18：2020年中国储能市场份额（单位：%）资料来源：CNESA,浙商证券研究所 资料来源：CNESA,浙商证券研究所电化学储能市场具备巨大的发展潜力.电化学储能的三大应用场景主要是电网侧、用户侧和发电侧。近年来，电化学储能装机量快速上涨，2020年，我国的电化学储能累计装机规模达到3.27G W,同比增长91.23%.电化学储能行业具备巨大的发展潜力，一方面，未来的能源互联网需要大量的电力储存设备；另一方面，伴 随 5G 技术逐步推广，5G基站建设步伐加速，储能电池需求提升。图19：2
35、013-2020年中国电化学储能累计装机规模（单位:MW、%）图20：2019年我国电化学储能应用场景占比（单位：%）20132014 201520162017201820192020资料来源：CNESA,浙商证券研究所资料来源：CNESA,浙商证券研究所锂离子为电化学储能主要方式.电化学储能中，锂离子电池为主要方式，占比达到88.8%,其次为铅蓄电池，占比为10.2%。相比于传统铅蓄电池，锂离子电池具有低污染，长循环寿命等性能优势。伴随锂离子电池价格不断下探，商业模式逐步成熟，锂离子有望进一步替代铅蓄电池。根 据 BNEF统计，2010-2020年全球锂电池组平均价格由1100美元/KW h
36、下 降 至 137美元/KWh。2020年中国储能锂离子电池出货量达16.2GWh,同比增 长 76%。图21：2020年中国已投运电力储能项目类型分布情况（单位：%）资料来源：CN ESA,前瞻产业研究院，浙商证券研究所表7：铅酸电池与磷酸铁锂电池性能对比情况1类型铅酸电池磷酸铁锂电池充放电次数1000-1200 次7000-10000 次（衰减至 70%）属性碱性蓄电池可充电电池蓄电时间6 小时充满4 小时充满能量密度38-40Wh/kg170-180Wh/kg环保情况污染大污染小其他特点技术成熟、工作范围大、能浮充、常压或低压设计，安全性好，浅充浅放电性能优异、工作电压高、大电流深度放电
37、性能差.无记忆效应，可大电流深度放电，适用于调峰、浮充需要单独设置BMS达到浅充浅放效果.资料来源：前瞻产业研究院，浙商证券研究所图22：2010-2020年全球锂离子电池组平均价格及同比增速（单位：$/KWh、%）图23:2017-2020中国储能锂离子电池出货量（单位:GWh,%）锂离子电池组价格（$/KWh）-YOY（%）资料来源：CNESA,G G II,浙商证券研究所5G基站建设步伐加速，驱动储能锂离子电池需求提升.通信基站储能不仅可以作为备用电源，也可以用于高低电网负荷之间的调峰调频，减轻电网波动，保障通信基站的平稳运行。随着5 G时代到来，三大运营商5G相关投入持续提高，2021
38、年，中国移动投资1 1 0 0亿元、中国电信3 9 7亿元、中国联通3 5 0亿元。三大运营商累计建设1 1 5万个5 G基站，覆盖范围达到全国所有地级市（含）以上城市。表8：三大运营商5G建设计划（单位：亿元、万个）2020 年 5G投资5G计划投资5G基站数量5G覆盖范围5G部署方式中国移动1025亿元1100 亿元39万个覆盖全国所有地级市（含）以上城市加快向SA演进，坚持运往一体发展中 国电信392亿元397亿元38万个覆盖全国所有地级市（含）以上城市5GSA商用能力处于行业领先地位，5G+公有云+MEC融合最大化5G技术价值中 国联通340亿元350亿元38万个覆盖全国所有地级市（含
39、）以上城市年中商用5G、SA网络，推进“云网边端业”高度协同合计1757亿元1847 亿元115万个覆盖全国所有地级市（含）以上城市资料来源：中商产业研究院，公司公告，浙商证券研究所汽车电动化为全球共识，产业实现蓬勃发展.随着全球能源危机和环境污染问题日益突出，新能源汽车行业的发展受到高度重视，发展新能源汽车以及在全球范围内形成共识。2 0 1 5-2 0 2 1年，全球新能源汽车销量由4 4万辆增长至6 3 5万辆，6年C A G R为5 6%国内市场方面，我国作为全球最大的新育8源汽车市场，近年来在国家政策的支持下取得快速的发展。2 0 1 6-2 0 1 7年新能源汽车的规范政策和补贴政
40、策陆续出台，市场进入持续快速发展阶段。2 0 1 8年新能源汽车市场延续着2 0 1 7年强劲的增长态势,销量同比增长6 2%,达1 2 6万辆；2 0 1 9年销量为1 2 0.6万辆，同比有所回落；2 0 2 0年销量为1 3 7万辆，同比增 长1 3%,景气度回升；2 0 2 1年销量为3 5 2万辆，同比增长1 5 8%,市场恢复快速增长.图24：2015-2021全球新能源汽车销量及同比增速（单位：万资料来源：Marklines,浙商证券研究所注：不含混合动力汽车销量图25：2015-2021中国新能源汽车销量及同比增速（单位：万辆、）资料来源：中汽协，浙商证券研究所新能源汽车发展带
41、动锂电池、动力负极材料需求快速上升.在中国、欧洲、日韩、美国等主要国家大力发展全球新能源汽车的背景下，全球动力锂电池市场近年来出货量保持高速增长的趋势.未来几年，随着中国新能源汽车双积分制度的落实、欧盟国家和英国加速汽车电动化，动力锂电池在新能源汽车终端的驱动下将保持高增长的趋势，预计全球动力锂电池市场仍将保持着高速增长的态势，到2024年，全球动力锂电池装机量将 达1192GWh,全球动力负极材料需求量将达136万吨,较2021年3年CAGR为54%。综合考虑动力、储能、数码领域的应用，预 计2024年全球锂电负极材料需求量将达159万吨，较2021年3年CAGR为46%.表9：全球锂电池负
42、极材料需求测算（单位：万辆，KWh/ffi,G W h,万吨）202020212022E2023E2024E2025E全球新能源汽车总产量（万辆）3036351050149520552670国内新能源汽车总产量（万辆）13735555077010401350海外新能源汽车总产量（万辆）16628150072510151320国内单车带电量（KWh/辆）474448535860海外单车带电量（KWh/辆）525156565860全球动力电池装机量（GWh）15129754481411921602国内动力电池装机量（GWh）64155264408603810海外动力电池装机量GWh）8714228
43、0406589792负极材料单位用料（kg/KWh）1.251.251.221.181.141.10全球动力负极材料需求量（万吨）19376696136176全球锂离子储能电池新增装机量（GW h）4304977106161全球储能负极材料需求量（万吨）14691218全球数码锂电池需求量（GWh）778185899397全球数码用负极需求量101010111111全球负极材料需求量（万吨）295183116159205资料来源：GGIL Marklines,SNE Research,GTM,BP,IRENA,中国汽车动力电池产业创新联盟，中汽协，浙商证券研究所3.行业具备多层壁垒，格局向“四
44、大多小”演变3.1.资金和技术构成进入门槛，行业壁垒较高资金、技术和客户构建多重行业壁垒，负极头部企业地位不断加强.负极产品研发需要大量资金投入，且研发过程存在不确定性，对企业资金实力有一定要求，存在进入门槛.企业进入后，生产工艺不断改进需要企业拥有深厚的技术背景，并对原料选择和工艺细节等方面有深入研究，行业壁垒相对较高。在众多性能指标提升改进过程中，头部企业产量高，可试验次数多，积累的生产经验和成果多，在产品综合性能提升方面具备优势。出于产量和品质等因素考虑，下游优质客户通常与头部企业建立合作，且由于客户在产品选择上十分谨慎，供应关系确定后替换概率低，客户粘性高，导致下游头部企业份额增长红利
45、往往被头部负极材料企业分享，负极头部企业的领先地位不断加强。表1 0:主要负极企业客户资源1负极企业主要客户核心客户贝特瑞三星、LG、松下、索尼、ATL.SK、力神、比亚迪、国轩高科三星、LG、松下LG.C A TL,三星、SONY.A T L.力神电池、比克电池、比亚迪、孚能科技、亿纬锂能、杉杉股份LG.CATL,三星、ATL国轩高科江西紫宸A T L.三星、LG、CATL.珠海光宇、中航锂电ATL.L G,三星东莞凯金CATL、江苏天鹏、芜湖天戈、力神、鹏辉能源CATL资料来源：G G II,公司公告，浙商证券研究所3.2.“三大多小”格局向“四大多小”格局演进负极市场集中度较高，竞争格局
46、相对较好.相对于锂电其他材料，负极材料市场集中度较高，行业竞争格局相对较好。2020年负极材料CR3和CR6分别为53%和76%,2021年，负极材料CR3和CR6分 另4为50%、80%,头部集中度有所下降。2020年，负极行业销量前四名企业为贝特瑞、江西紫宸、杉杉科技和东莞凯金，出货量分别为7.5万吨、6.3万吨、6.0万吨和4.8万吨。其中，贝特瑞、江西紫宸和杉杉科技一直处于头部地位，而东莞凯金近年表现出色.随着东莞凯金的发展，负极材料格局有“三大多小”向“四大多小”演进的趋势.图26：2020-2021负极材料市场集中度（单位：%）资料来源：G G II,浙商证券研究所图27：2020
47、年负极材料TOP7企业销量（单位：万吨）资料来源：公司公告，浙商证券研究所天然石基领域市场集中度更高，呈 现“一家独大”的市场格局.天然石墨领域市场集中度更高，龙头企业贝特瑞一家独大，2020-2021年国内市占率分别为67%、64%;其次为翔丰华，同期市占率分别为15%、17%;江西正拓、中科电气等为市场主要参与者。图28：2020年我国天然石墨主要企业市占率（单位：%）图29：2021年我国天然石墨主要企业市占率（单位：%）资料来源：真锂研究，浙商证券研究所资料来源：真锂研究，浙商证券研究所人造石墨领域市场格局更为分散，呈 现“三足鼎立”的 市 场 格 局.人造石墨领域三大头部企业分别为江
48、西紫宸、杉杉股份和凯金能 源.江西紫宸依托上海璞泰来，在合作方和技术方面具有优势，动力电池领域与CATL深度协作，数码领域与ATL、SD K哈光宇等国内外一流企业建立合作，2020-2021年国内市占率分别为21%、2 0%;杉杉股份作为锂电行业的传统龙头企业，产业链布局相对完善,2020-2021年国内市占率分别为18%.17%;凯金能源同期市占率分别为14%.11%,相对于天然石墨领域，人造石墨市场集中度较低，市场竞争更为充分。图30：2020年我国人造石墨主要企业市占率（单位：）图31：2021年我国人造石墨主要企业市占率（单位：%），江西正其他,6号中钢热能金11%14%资料来源：真锂
49、研究，浙商证券研究所4.保供降本为短期诉求，技术迭代为行业主旋律4.1.石墨负极应用分化，硅基材料潜力较大现阶段，人造石墨为负极主流路线。从负极材料产品类型来看，2014年以来石墨类负极材料出货量占比始终在92%以上，其中人造石墨负极材料2014年出货量2.9万吨增长 至2020年 的3 1万吨，市场占有率逐年提高，出货量占比从56%提 升 到84%,2021年出货量占比维持在8 4%;天然石墨负极材料出货量逐年缓慢提升，但出货量占比下降幅度较大，从2014年 占 比38%下降至2020年 的16%,2021年进一步下降至1 4%.因此，新增市场容量以人造石墨负极材料为主.图32：2014-2
50、021年人造石墨出货量及占比（单位：万吨%）2014 201520162107 2018 2019 2020 2021图33：2014-2021年天然石墨出货量及占比（单位：万吨、）资料来源：GGII,浙商证券研究所资料来源：GG1L浙商证券研究所硅基材料应用潜力较大，未来市场空间广阔.相对于石墨类材料，硅材料理论容量更高，是极具应用潜力的新型负极材料.硅碳负极材料诞生于上世纪90年代，当时日本Moli和Sony推出了以碳为负极的锂离子电池，之后陆续有研究关注到微米或纳米结构的硅颗粒与碳相结合，并将其应用于负极材料。2016年，韩国一家研究所通过化学气相沉积法，有效解决了硅体积膨胀的问题，为推