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石墨行业项目可行性研究报告

来源:石墨行业项目可行性研究报告      发布时间:2023-08-11

全球石墨市场情况分析

石墨及其制品因具独特的分子结构、易导电导热性与耐高温耐腐蚀等诸多优异物化性能,广泛应用于能源、环境航空航天及新材料等领域,目前已经先后被被美国、澳大利亚、欧盟、中国等国家或组织列为重要非金属原材料与关键矿产目录。

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世界石墨已经逐渐形成以中国、莫桑比克、巴西、马达加斯加、印度、俄罗斯、乌克兰与挪威等国为主要生产方,以中国、日本、印度、巴西、加拿大、韩国、德国与美国等国为主要消费方的供需格局,供需格局的特点为生产较为集中、消费相对分散。

随着莫桑比克、马达加斯加等非洲国家石墨产量的突起,将使全球石墨供需格局发生一定变化。此外,伴随传统产业消费增速趋缓,战略新兴领域消费占比快速增加的世界石墨消费结构转型升级,全球高端石墨产业发展将面临重大机遇。

1、全球石墨资源分布情况

石墨是全球分布较为广泛的一种非金属矿物原料,几乎各国都有发现。据美国地质调查局(USGS)数据统计,截至2020年底,全球已探明天然石墨资源储量约为3.2亿t,依照2020年世界110万t的总产量测算,全球石墨资源静态保障开采年限约为291a。从空间区域上看,全球近99.91%的石墨资源高度集中分布于除南极洲外其他六大洲的土耳其,中国,巴西、马达加斯加,莫桑比克、坦桑尼亚、印度、乌兹别克斯坦与墨西哥等9个国家(9国石墨资源储量总和为3.197亿t),其余已知储量主要分布于越南、捷克共和国、朝鲜斯里兰卡挪威、俄罗斯,乌克兰等国。其中,土耳其石墨资源储量排名世界第一,约为9000万t,占全球储量的28.13%;中国位列第二,约为7300万t,占全球储量的22.81%;巴西排第三,约为7000万t,占全球储量的21.88%;马达加斯加排名第四,约为2600万t,占全球储量的8.13%;随后是莫桑比克、坦桑尼亚、印度、乌兹别克斯坦与墨西哥,其储量占比分别约为7.81%,5.31%,2.50%,2.38%和0.97%。

中国石墨市场现状分析

1、石墨产业总体储量规模

我国是石墨资源大国,其储量、产量、出口量均居世界首位。我国石墨开采及加工企业约100家,众多中小矿山企业都是无序地掠夺式的开采,大多数加工企业也都是从事初级原料的生产,出口基本上是低价的初级产品,资源浪费严重,资源应有的经济和战略价值没有得到体现。根据自然资源部发布的资料显示,2020年我国晶质石墨查明资源新增储量为5200万吨矿物。

中国天然石墨资源具有分布广、储量大、质量好、易于开采等特点,20个省(区、市)都有分布,共有195个矿区,总保有储量居世界第一位,是中国的优势矿种之一,目前,我国已在黑龙江、内蒙古、山东、湖南和吉林5个省(区)形成六大石墨生产基地,以黑龙江和内蒙古为主要产区。根据石墨成矿条件和成矿规律,全国划分出15个重点成矿区带。晶质石墨查明资源储量最大的是黑龙江省,其次为内蒙古、四川和山东等地,隐晶质石墨查明资源储量内蒙古自治区最多,其次是湖南、吉林和广东等地,根据全国重要矿产潜力动态评价结果,500m以浅的石墨资源量达20.14亿吨,主要分布在黑龙江、内蒙古、新疆、四川、山东等省(区),近年来,我国石墨矿产找矿取得系列突破成果,石墨资源储量增长迅速,新疆黄羊山石墨矿、黑龙江萝北云山石墨矿、鸡西柳毛石墨矿、内蒙古查汗木胡鲁特大型优质石墨矿、辽宁锦州市北镇杜屯大型石墨矿和四川米仓山地区特大型晶质鳞片石墨等均有重大找矿进展。

我国是一个石墨资源储存大国,也是石墨产量大国。我国石墨矿产资源的开发大致可以分为三个阶段,第一阶段为2012年以前,我国对于石墨资源的开采强度高,石墨采选以中小型企业为主,生产规模小而分散,技术设备落后,导致长期过度消耗的石墨资源;第二阶段为2012-2016年,工业和信息化部提出《石墨行业准入条件》,开始遏制石墨开采低水平重复建设,对石墨项目建设、生产规模、产品质量进行规划,改变多、小、散、乱的市场格局,我国石墨开采进入整顿时期;第三阶段为2016年以后,2016年11月,国务院批复同意由国土资源部等六部门共同发布实施《全国矿产资源规划(2016—2020年)》,将石墨列入战略性矿产资源目录,进一步加强对石墨资源的开采利用管理。据USGS,2016-2022年,我国天然石墨产量呈先下降后上升的趋势,其中2106-2022年,我国天然石墨产量连续五年实现同比增长,2022年,我国天然石墨产量为85万吨,同比增长3.66%,主要系新能源、新材料、信息技术以及核电领域对于石墨的市场需求增长所致。

根据中国海关数据统计,2017-2022年,我国天然石墨的进口数量和出口数量呈上下波动的发展态势,其出口数量长期高于进口数量。2022年,我国天然石墨的进口数量为17.1万吨,同比上升185.95%;出口数量为27.03万吨,同比下降5.32%。2022年,我国的防疫政策逐步放宽,全球之间的往来贸易逐渐复苏,国内企业加速与东非地区国家签订石墨承购协议等,推动我国天然石墨进口量大幅增长;近年来,国家加大对于石墨矿产资源的开发管理,叠加上我国新能源汽车带动动力电池装机量大幅增长,天然石墨的出口数量有所下滑。

2017-2022年,我国人造石墨的进口数量整体呈现上升趋势,出口数量相对平稳,其出口数量远高于进口数量。2022年,我国人造石墨的进口数量为2.63万吨,同比下降7.25%;出口数量为27.03万吨,同比上升4.73%。天然石墨的矿产资源有限,同时从其与人造石墨在负极材料的克容量、循环性能、膨胀率角度等来看,人造石墨的优势更加突出。在新能源汽车及动力电池的拉动下,国内外对于石墨的市场需求大增,而我国贝特瑞、璞泰来、杉杉股份等石墨企业在全球的负极材料市场格局中占据主导地位,人造石墨大量出口海外。

新能源汽车、储能产业及动力电池市场热度高涨,带动石墨市场需求大幅上升

据中国汽车工业协会统计,2015-2023年2月,我国新能源汽车在政策的引导下,其产销量连年增长。2022年,我国新能源汽车产量为705.8万辆,同比增长96.90%;销量688.7万辆,同比增长93.40%。在“双碳”发展背景下,汽车产业推行节能减排方案,新能源汽车顺势兴起,伴随着我国新能源汽车补贴以及免征购置税、牌照费等一系列优惠政策的推动下,2021-2022年我国新能源汽车呈现爆发式增长,促进新能源动力电池装机量不断上升。

2023年1-2月,我国新能源汽车产量为97.7万辆,同比增长18.1%;销量93.3万辆,同比增长20.8%。尽管国家新能源补贴政策全面退市,但各级地方政府相继出台了新能源汽车政策,利好新能源汽车的发展,其产销量均实现了同比增长。在新能源汽车以及动力电池的推动下,我国石墨产品的市场需求仍将保持增长趋势。随着我国“碳中和、碳达峰”战略目标的推进,我国新能源汽车行业发展十分迅速,其电气化、智能化等发展趋势加快了动力电池行业的发展。根据科瑞咨询相关统计,2018-2022年,我国新能源汽车的动力电池装机量连年增长,2021年,我国新能源汽车动力电池的装机量为141.4GWh,同比增长129.17%;2022年,我国新能源汽车动力电池的装机量为261.8GWh,同比增长85.15%。

彭博社预测,今年全球电动乘用车的预估销量为1410万辆;其中,中国市场将占据60%左右份额。在电动车领域,中国不仅是消费、制造大国,中国汽车品牌更是借助电动化实现了全球竞争力的快速抬升。汇丰银行在一份报告中指出,2022年,中国品牌占全球电动车总销量的一半。

日前,彭博社NEF为预测,今年全球电动乘用车的预估销量为1410万辆;其中,中国市场将占据60%左右份额。

据该机构列出的一系列数据显示,2022年,中国市场共交付了567万辆新能源汽车,占比超过全球总量的一半。2022年,中国市场电动乘用车销量占乘用车总销量的四分之一,远超美国的七分之一和欧洲的八分之一。

同时,电动车在中国市场的销售份额还在不断扩大。汇丰银行预计,到2030年,中国市场电动车的渗透率将达到90%。国家出台了一系列支持新能源汽车发展的政策,推动我国新能源汽车的发展,新能源汽车的产销量和市场占有率得到大幅增长,促进动力电池装机量持续上升,拉动石墨产品市场需求快速增长。

鳞片石墨因其良好的性能广泛应用于耐火材料、导电材料等

鳞片石墨广泛用于治金工业的高级耐火材料与涂料。如镁碳砖、坩埚等。军事工业火工材料安定剂、冶炼工业脱硫增速剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业的催化剂等。鳞片石墨经过深入加工,又可以生产出石墨乳,用于润滑剂、脱模剂、拉丝剂、导电涂料等。还可以生产膨胀石墨,用于柔性石墨制品原料,如柔性石墨密封件及柔性石墨复材料制品等。

鳞片石墨作为涂料的功能填料主要用于防腐涂料、防火涂料和导电涂料。作为防腐材料,它和炭黑、滑石粉及油料等制成的防锈底漆,具有良好的耐化学品和溶剂腐蚀性能;若在配方中加入锌黄等化学颜料,其防锈效果更好。

2021年钢铁及耐火材料领域鳞片石墨市场规模20.22亿元,占总规模的36%;电池、膨胀石墨、电机电刷领域规模为15.16亿元,占比27%;润滑剂、胶体石墨、铸造领域规模为7.3亿元,占比13%;其他领域鳞片石墨市场规模较小。

2021年中国鳞片石墨行业市场消费结构

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过去,天然鳞片石墨市场集中在传统应用领域,随着全球钢铁行业进入发展缓慢期,与钢铁行业相关的鳞片石墨消费增速逐渐放缓,甚至开始下降。近年来,锂离子电池在计算机、通讯和消费类3C电子产品中的使用迅速增长。随着全球市场混合动力汽车和纯电动汽车的迅速增长,锂离子动力电池也迎来了爆发式增长。一般而言,制造锂离子电池所需的石墨质量

是锂质量的10至20倍,每辆混合动力电动汽车使用大约22kg石墨,而一辆全电动汽车大约使用50kg石墨,这也使得锂离子动力电池行业成为石墨需求增长最快的领域,决定着未来全球石墨市场需求的增长速度。现在,天然鳞片石墨的消费正在从传统产业向战略性新兴产业转移,锂离子电池负极材料已成为天然鳞片石墨应用最广泛的新兴产业。

2022年我国鳞片石墨(晶质石墨)产量为71.08万吨,同期进口为16.30万吨,出口为18.59吨,2022年我国鳞片石墨(晶质石墨)消费量为68.79万吨。

随着中国逐渐调整经济结构,天然鳞片石墨的应用领域明显转向新材料、新能源领域,包括航天军工及氟化石墨、超硬材料、核工业、锂离子电池、碱性电池等,大幅提升了石墨新应用领域的消费量,预计到2025年将超过40%。尤其是随着动力锂电池的广泛应用,加大了对鳞片石墨的需求。根据国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》预测,到2025年,新能源汽车产销量将达到500万~600万辆,若2/3的汽车采用动力锂电池,石墨的需求量会剧增,需要鳞片石墨45万~60万t。

石墨行业竞争格局和重点企业分析

从天然石墨市场竞争格局来看,贝特瑞的市场占比约为63%,占据我国天然市场份额绝大部分,位居行业首位;翔丰华的市场占比8%左右,杉杉股份的市场占比约6%,分别处于第二、三名;中科电气以及凯金能源的市场占比分别为5%、2%、其他市场占比合计16%,我国天然石墨市场占比高度集中,呈现出“一家独大”的市场格局。

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从人造石墨市场竞争格局来看,璞泰来、凯金能源以及杉杉股份分别以23%、21%、20%的市场占比位居第一、二、三名,三家企业合计市场占比64%左右;此外,翔丰华的市场占比约5%、中科电气的市场占比约4%、尚太科技的市场占比约4%,其他市场占比合计12%左右,国内人造石墨市场集中度较高,CR3为64%,CR5为73%。

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1.贝特瑞:企业不断加大研发费用投入,积极布局石墨全产业链

贝特瑞新材料集团股份有限公司成立于2000年,2004年,被中国宝安集团股份有限公司控股,2015年贝特瑞在新三板挂牌交易,2021年11月于北交所上市。公司成立至今已有23年,已经形成了以锂离子电池负极材料,正极材料及石墨烯材料为主的三大业务板块,是集基础研究、产品开发、生产销售于一体的国家级高新技术企业。经过长足的发展,公司拥有优秀且稳定的经营管理与核心技术团队、健全的管理体系、领先的研发实力与创新能力、完善的产品和业务体系、优质的供应链资源等。2022年,贝特瑞成为负极材料首家出海企业,品牌形象焕新升级,营业收入突破256亿元,研发团队达800人,累计获得472项专利授权。

据企业年报,2019-2022年,公司的营业收入连年增长,净利润呈先下降后上升的趋势,2020年,公司的净利润下降主要系新冠疫情暴发,全国实行疫情封控管控政策,产业链供应链受阻,货运物流费用上升,企业的经营成本上涨等。2022年,公司的营业收入为256.78亿元,同比增长144.76%;净利润为23.18亿元,同比增长60.86%。2022年,受益于新能源汽车及锂离子电池市场的强劲增长,公司的锂电池材料业务需求旺盛,产品产销两旺,实现了营业收入和净利润同比增长。

2020-2022年上半年,公司的天然鳞片石墨产品营业收入呈现先下降后上升的趋势,2021年,公司天然鳞片石墨产品营业收入为1.02亿元,同比下降24.07%,主要是由于新能源汽车产销量大增,公司自身电极产品对于天然鳞片石墨的需求大增,减少了对外销售数量所致。2022年上半年,公司天然鳞片石墨营业收入为1.33亿元,同比增长71.62%,主要系锂电池行业发展十分迅速,市场对于天然鳞片石墨原料的需求不断上升。

企业年报显示,2019-2022年1-9月,公司的研发费用逐年增长,月2021-2022年1-9月研发费用呈倍数增长,2022年1-9月,公司的研发费用为8.88亿元,同比增长131.31%。2022年,公司持续加大研发费用投入,组建了一直优秀的研发队伍,形成了相对成熟的研发体系与研发机制,技术研发水平位居行业前列,并且始终坚持创新引领,积极推进新产品研发,优化生产工艺,加快对新产品及新客户的导入,积极布局前沿技术,包括钠离子电池材料、全固态电解质、锂金属负极、燃料电池材料、石墨烯高导热材料及电池材料回收技术等,寻求在产品及技术开发上的不断突破。

2022年,面对新能源行业的高速发展趋势,为保持在材料领域的技术持续领先优势,公司一方面对现有产品不断升级迭代,如天然石墨、人造石墨、高镍三元材料等;另一方面也在积极布局前沿技术,包括全固态电解质、燃料电池材料、石墨烯高导热材料及电池材料口收技术等。当前,公司石墨相关在研项目包括新型天然石墨负极材料开发和石墨烯高导热材料开发,项目达成后可增强公司天然石墨竞争力,并进一步完善产品品类,布局石墨烯领域,扩大公司业务范围,实现公司利润新的爆发点。

截至2022年上半年,贝特瑞石墨相关在建工程项目共计四个,分别为站前石墨矿勘探工程、山东瑞阳年产4万吨人造石墨负极一体化产线(一期)、山西瑞君年产7万吨人造石墨负极材料一体化生产线项目、鸡西矿产郎家沟石墨矿露天矿采场治理和基建工程,将进一步完善公司在石墨产业链的布局。

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2.方大炭素:发挥企业的核心竞争优势,加速石墨产品产能项目建设方大炭素成立于1999年,2002年8月在上交所挂牌上市,2023年3月在瑞士证券交易所上市,成为我国西部地区首家A+G上市公司。发展至今,公司已经拥有较为完整的产品体系、世界一流的生产技术水平、先进的生产设备和前沿的科研体系,在石墨行业市场具有明显的竞争优势。多年来,公司通过收购整合的方式战略布局上游原材料,实现产业一体化布局,产品成本优势突出,产品体系完整,并目拥有超高功率石墨电极、炭砖、特种石墨等制造专有核心技术,并引入先进生产设备,生产的超高功率石墨电极产品已进入世界一流水平行列,其生产的中750mm和中800mm超高功率石墨电极产品填补了国内空白。同时,公司建立了前沿的科研体系,与国内知名高校及科研院所进行合作,在高炉炭砖、石墨材料等领域的生产和研发占据领先位置。

据企业年报,2018-2022年,公司的营业收入及炭素制品营业收入呈先下降后上升的发展态势。2022年,公司的营业收入为54.04亿元,同比增长16.18%,主要系国家供给侧结构性改革政策指引下,钢铁工业转型升级、低碳绿色发展成为必然趋势,电炉短流程炼钢成为钢铁行业重点转型方向之一,电炉炼钢占比将呈增长趋势,带动石墨电极的需求释放。

2021年,公司的炭素制品营业收入为39.47亿元,同比增长31.05%,占营业收入85%左右。随着国内疫情防控常态化,国民经济开始复苏,叠加新能源发电以及新能源汽车行业市场热度高涨,公司的炭素制品产销量大幅上升,炭素制品营收同步增长。

财报显示,2018-2021年,公司的炭素产品产销量呈先上升后下降再上升的发展态势,2021年,公司炭素产品的生产量为19.63万吨,同比增长5.25%;销售量为19.79万吨,同比增长7.35%,其中,石墨电极16.93万吨,炭砖1.93万吨。2022年,受原料价格持续上涨、电炉钢开工率不足等因素的影响,公司的经营受到一定的冲击,但公司通过稳价促量、降本增效“等措施,使公司的生产经营工作保持稳定。

公司目前已形成以前沿新材料产品研发为主、传统产品升级换代为辅、原材料研发为补充和支撑的研发体系及多元化产业体系,是中国唯一具有生产民用核级炭素制品资质的企业。截至2022年上半年,公司石墨行业相关在建工程有3万吨/每年特种石墨制造与加工项目、年产5万吨超高功率石墨电极及特种石墨项目以及年产2.5万吨超高功率石墨电极及特种石墨项目等,若该批项目落地投产,将进一步拓宽公司石墨产品的产能,提高市场企业的市场竞争力。

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石墨行业发展趋势分析

近年来,随着越来越多的新兴技术对石墨的营运加大,如大规模燃料电池、高强度复合材料,全球对石墨的需求也随之攀升。

受行业利好政策、石墨制造技术进步和下游行业需求增加等机遇的推动,下游行业(包括耐火材料、润滑剂及锂离子电池)对天然石墨的需求将增加。石墨的导电性能明显优于其他非金属材料,且其现为最广泛被使用的锂离子电池阳极材料。在锂离子电池市场快速增长的带动下,消费电子、交通运输及储能行业需求的快速增长,电池行业已成为石墨应用领域增长最快的行业,并将进一步刺激对天然石墨的需求。

2021年以来,国家对能耗双控政策层层加码,加大对高耗能高排放项目的管控力度。由于石墨化产能具备高能耗属性,部分地区石墨化存量产能开工率受制,新增产能落地难度加大,石墨化资产稀缺性凸显,成为负极扩产的卡脖子环节,因此在能耗双控大背景下负极有效产能在于石墨化产能,拥有高度一体化产能的负极企业将在未来的竞争中具备更强的交付能力和更低的成本优势,负极材料行业竞争格局有望优化。

能耗双控大背景下,石墨化扩产难度加大,作为负极材料卡脖子的重要环节,已成为头部企业决胜未来的重要稀缺性资产。拥有石墨化环节高自供比例的头部负极厂商或能够有效突破产能瓶颈,拥有更显著的成本优势,有望享受此轮能耗管控下行业格局迭代带来的红利,实现量利齐升。

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