导电炭黑行业研究报告国产替代加速，复配浆料供应商更具优势

　　（报告出品方作者：国海证券，李永磊，董伯骏，陈云）核心观点：
　　导电炭黑国产替代加速崛起。随着全球能源转型加速，锂电池出货量持续增长，推动导电剂需求快速提升。导电炭黑的价格实惠，分散简单，是当前主流导电剂。综合考虑性能要求、性价比和产线加工能力，复合浆料能够通过导电剂搭配达到最优性能，中长期看，仍将为行业的主流趋势，对导电炭黑需求形成有效支撑。据我们测算，在保守和极限假设条件下，1GWh锂电池分别需添加导电炭黑34。5和50。8吨。保守情况下，2022和2025年导电炭黑需求预计将分别达3。2和7。2万吨，三年复合增速为25。1，对应2025年市场规模约46。4亿元；极限情况下，2022和2025年导电炭黑需求预计将分别达4。6和11。4万吨，对应2025年市场规模约68。3亿元。而供给方面，2024年前，原主要海外供应商新增产能有限，供给缺口驱动导电炭黑国产替代加速崛起。导电炭黑高性价比，复配浆料更具优势
　　1。1、导电剂是锂电池的关键辅材
　　锂电池材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜和导电剂等。大部分构成电极正极材料的活性物质由于导电性较差，使得电极的内阻较大，导致活性物质的利用率低，电池的倍率、循环、安全等方面的性能受到严重影响。导电剂可以增加活性物质之间的导电接触，提升电子在电极中的传输速率，从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。因此，尽管导电剂的添加量仅在12左右，但却是锂电池的关键辅材。
　　1。2、锂电级导电炭黑是当前主流导电剂
　　炭黑是一种传统导电剂，一方面，它可以在锂电池中直接参与构建短、长程导电网络，显著提升电池电学性能；另一方面，其较高的比表面积也可以对电解液产生一定的吸附作用，通过其分布来影响电解液的分布，改善电解液的浸润，间接提升锂离子的传输速率。当前炭黑已在中国应用多年，因其性价比较高，且分散相对简单，是市场主流导电剂，2021年，炭黑导电剂在中国动力电池导电剂的应用占比为60。
　　聚集体是由原生粒子在裂解炉里通过碰撞形成的一个三维链枝结构，是炭黑物理分散过程中最小的不可分割单元。由于不同工艺的碰撞方式不一样，因此形成的聚集体也或大或小或紧密或疏松。一般来说，聚集体越大，形状越不规则，内部的空气就会越多，产品结构值就会越高，在极片中形成导电网络的能力也越强。反映在测试指标上，即吸油值越大，结构值越大，一般要求高于250ml100g的吸油值。比表面积越大，导电剂与正极活性颗粒的接触面积更大，更有利于充放电过程中的电子传输，但是分散难度也随之增加，且循环稳定性下降。金属杂质含量过高会导致电池的自放电，造成安全隐患，一般要求控制在20ppm以内。
　　1。3、导电炭黑主要包括乙炔黑、SuperP和科琴黑三种
　　国内炭黑行业小厂较多，且过去厂商主要专注于满足普炭下游轮胎行业的发展需求，并未在特种炭黑领域深耕；另一方面，过去锂电导电炭黑市场规模较小，并未引起厂商足够重视。再加上锂电级炭黑技术壁垒较高，核心反应炉的研发需要一定的技术积累，因此，目前中国锂电级炭黑导电剂基本依赖进口。当前，市场上的主流锂电级导电炭黑包括乙炔黑、SP、科琴黑等，分别主要来自于和兴化工、法国益瑞石（Imerys）和日本狮王（Lion）等企业。
　　1。4、性能要求、性价比和产线加工能力是影响导电剂应用的主要因素
　　下游电池厂商对导电剂的验证主要包括软包小试、产品中试和批量验证三步，验证周期长达5个月以上。每种类型的导电剂都有各自的特点及相应的应用场景，一般说来，导电性越好的产品，其比表面积更高，分散更加困难且价格更加昂贵，各电池厂商会根据其应用场景进行综合考量。其中，导电性、成本以及可加工性和分散性是下游厂商最终选择导电剂应用的主要考虑因素。
　　在导电性方面，复合导电剂体系，可以构筑点点、点线、点面多层级的导电通路，以最少含量的导电成分发挥最佳导电效果，降低导电剂用量的同时，提高能量密度。根据国轩高科报告《导电剂在LFP电池中的应用及其对性能的影响》，相同导电剂添加量，复合导电体系能有效地降低Rct，并改善倍率等性能。另外，从成本角度看，即使SuperP因供需紧张售价已涨至911万吨，仍大幅低于碳纳米管售价，将二者复合使用，能够达到更佳性价比。因而，中长期看，复合导电体系仍将为行业的主流趋势。24年前海外产能新增有限，国产替代进程加速
　　2。1、全球锂电池出货量快速提升，亚太地区贡献主要增量
　　随着全球能源转型加速，锂电池出货量持续高速增长。据EVTank，2021年，全球锂电池出货量为526。4GWh，同比大幅增长91。0，2016至2021年复合增速达35；从构成看，在新能源车销量拉动下，动力电池出货量最大且增速最高，2021年，全球动力电池，储能电池及小型电池出货量分别为371。0GWh、66。3GWh、125。1GWh，同比分别134。7、132。6、16。1。亚太地区为锂电池的主要消费市场，且未来仍将贡献主要增量，根据卡博特预测，2030年亚太地区锂电池消费量将达1627GWh，10年复合增速为16。8。
　　2014年以来，中国一直是全球最大的锂离子电池生产和制造国家。在双碳背景下，2021年，新能源车销量大幅增长165，达351万辆，且渗透率亦不断提升，2022年上半年增至21。5。随着消费者购买习惯的养成，新能源车销量有望维持快速增长。在新能源汽车的驱动下，2021年，我国动力锂电池出货量大幅提升182。5达226GWh，根据GGII，2022年动力锂电池出货量将维持高增，预测达450GWh，对导电剂规模形成有效支撑。
　　2。2、2024年以前，海外厂商新增供给有限
　　目前市场上主流导电炭黑SuperP生产商为法国益瑞石，益瑞石在国内尚未设厂，导电炭黑基本由位于比利时的工厂提供。根据中国海关的数据，2021至2022年，我国每年从比利时进口炭黑约1万吨（2022年为年化）；且2022年由于供应紧缺，进口单价由3。8万吨升至4。6万吨。据益瑞石一季报，公司计划投资8000万欧元在比利时新建一条导电炭黑生产线，该产线计划于2023年四季度运营，且已和下游长期客户完成绑定签约。2022年2月，卡博特完成了对东海碳素（天津）公司的并购交割，卡博特计划对工厂原有产线进行改造，新建3。52万吨导电炭黑生产线，一期锂电用导电炭黑产能约1。5万吨，预计今年8月开工，2023年12月竣工投产。
　　国内企业方面，目前仅焦作和兴拥有锂电池用乙炔黑产能1万吨年，并计划再扩建8条锂电池专用炭黑产线，预计2022年4月竣工，届时锂电池用乙炔黑产能将增至2。5万吨年。整体看来，2024年前，现有导电炭黑新增供给有限。而随着近几年新能源车和储能设备需求的快速增长，导电炭黑需求量大幅提升，供需失衡的背景下，导电炭黑国产替代进程加速。国内炭黑企业黑猫股份、永东股份均开始布局，自主研发的导电炭黑正在下游送样测试中。尽管当前乙炔黑已切入部分厂商供应链，但考虑到其在结构值、分散性和成本方面存在的弱点，我们认为待油炉法炭黑产能释放后，其切入新下游厂商难度将加大，油炉法炭黑仍将为主流导电剂。黑猫股份：打造复合浆料供应商
　　3。1、黑猫股份是国内炭黑行业龙头
　　江西黑猫炭黑股份有限公司自2004年以来产销量稳坐国内炭黑行业龙头，并于2014年完成全国江西、韩城、朝阳、乌海、邯郸、太原、唐山、济宁八大基地产能布局，2020年，产能规模位居世界炭黑企业前四。公司当前拥有炭黑产能114万吨年，包括橡胶用炭黑、特种炭黑和绿色炭黑；根据2月10日投资者交流纪要，公司特种炭黑产能已达13万吨年，其中导电炭黑约1万吨年。在精细化工领域，公司当前拥有煤焦油深加工处理能力95万吨年。公司实施夯实炭黑主业、深耕精细化工产业、开拓新材料板块战略，积极切入新能源，目前锂电级导电炭黑已实现自主研发，并计划新建7万吨年锂电级导电炭黑，5万吨年PVDF、8万吨年煤系针状焦、5000吨年碳纳米管粉体产能。
　　公司业绩呈周期波动。2017和2018年，公司作为行业龙头，受益于供给侧改革和环保严监管，营收快速提升。2019年，下游轮胎需求疲软、原油价格下行，叠加行业新增产能投放，炭黑价格步入下行通道，公司利润大幅下跌。2020年下半年起，受益于我国政府率先控制住疫情，下游需求快速提升，而供给端一方面海外市场供应链断供，另一方面国内环保限产，在行业供需偏紧的背景下，炭黑价格开启上行。2022年前三季度，下游需求较为疲软，且由于上游煤焦油快速提价，行业成本压力增加，尽管炭黑价格上行但整体盈利水平不高。从构成看，炭黑贡献公司主要毛利润，2022年H1，公司实现毛利润3。00亿元，其中，炭黑、焦油精制产品、白炭黑业务分别为2。48、0。10、0。18亿元，占比82。67、3。33、6。00。
　　3。2、行业深耕特炭整合，公司技术储备深厚
　　公司深耕行业二十余年，炭黑产能位列全国首位，全球前四。当前拥有8个生产基地，30多条生产线，还设计了全国首套4万吨炭黑生产装置，对反应器的设计有充足的理解。2021年，公司出资65，与国内色素炭黑龙头企业黑钰颜料优势互补，在合肥市成立安徽黑猫新材料有限公司，加速整合国内特炭市场。安徽黑钰颜料是专业经营颜料炭黑的国家高新技术企业，现有4条特种炭黑生产线，设计产能规模为2。5万吨年，现有产能1。5万吨年，并拥有二十项发明专利及实用新型专利授权，主攻色素炭黑领域。而色素炭黑主要通过后处理法制备，也进一步加深了黑猫股份在导电炭黑领域的技术储备。
　　公司对标市售的海外中高端产品，结合多年炭黑生产的技术积累储备，自主设计核心反应炉和产线并通过多轮工艺优化，目前产品在下游送样测试进展顺利，有望引领油炉法炭黑的国产替代。公司当前主要拥有两条技术路径：一个是通过股份公司专家委员会研发的新型油炉法工艺生产，对标主流导电剂SuperP；另一个则是青岛研究院聚焦于通过后处理的方式生产，对标高端导电剂科琴黑。科琴黑在电镜下呈现疏松多孔的结构，可通过后处理法对一次成型的导电炭黑进行挖孔处理来实现。
　　公司将焦油精制、炭黑生产和废气利用在生产中有机结合，实现资源的综合利用。一方面，公司通过焦油精制，将工业萘及蒽等部分化工产品提取完后，剩余部分可制成炭黑生产的原料油，既实现了煤焦油资源综合利用，也提高了炭黑产品的稳定性；另一方面，将在炭黑生产过程中的产生的大量尾气回收发电或热能利用，反哺生产用电和蒸汽等热能，在减少废气外排的同时，实现循环经济，效益显著。
　　2022年，公司进军碳纳米管，成立全资子公司江西黑猫高性能材料有限公司，新建年产5000吨碳纳米管粉体及配套产业一体化项目，一期500吨年产能预计于今年底投产。依托现有循环经济产业优势，公司碳管粉体产能可实现有效降本：原料来源于炼焦副产物焦炉煤气中提取的甲烷气；电力可使用炭黑生产的尾气发电；提纯的酸洗设施亦为自有。随着传统导电剂炉法导电炭黑的中高端全谱系布局，以及新型导电剂碳纳米管粉体的投产，公司有望打造复合浆料供应平台。公司可依托自有产品和技术优势，根据下游厂商配方，提供客制化的导电浆料，助力客户降低成本的同时，增强客户粘性，实现双方互惠。永东股份：积极拓展新材料
　　4。1、公司专注于煤焦油的深入研发及应用
　　山西永东化工股份有限公司专注于对煤焦油资源的深入研发及应用，通过打造煤焦油加工炭黑生产尾气发电精细化工新材料循环经济产业链，推动公司的产品结构转型升级以及向新材料领域的拓展。公司当前拥有炭黑产能34万吨年，包括30万吨年橡胶用炭黑和4万吨年导电炭黑（主要用于电力电缆屏蔽料），公司还拟建7万吨年特种炭黑新产能，其中包含8000吨导电炭黑。在煤焦油深加工领域，公司当前拥有产能60万吨年，并计划向百万吨加工水平迈进。具体看，公司当前已拥有改质沥青产能20万吨年，粗酚精制产能1。5万吨年，煤系针状焦4万吨年已进入试生产阶段；拟建2万吨年浸渍剂沥青、5万吨年洗油以及20万吨年蒽油产能，其中蒽油主要用于生产导电炭黑等高品质的特种炭黑。
　　4。2、积极拓展新材料，布局锂电级导电炭黑
　　公司自2008年便推出导电炭黑产品，主要应用于电力电缆屏蔽料，在一定程度实现了进口替代。公司应用于电力电缆屏蔽料的导电炭黑历史毛利率在25以上，尤其在炭黑周期下行的2019和2020年，仍能维持相对稳定，体现了良好的抗周期波动能力。多年深耕使公司在特种炭黑领域拥有深厚技术储备，公司当前拥有导电炭黑产能4万吨年，并计划新增8000吨年产能，同时切入新能源领域，布局锂电级导电炭黑，当前正在下游送样检测中。报告节选：
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　　精选报告来源：【未来智库】链接