信德新材(解决固态电池固固界面的好帮手)

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$信德新材(SZ301349)$ 是行业领先的碳基新型材料供应商,长期致力于锂离子电池负极包覆材料领域的技术创新、生产工艺创新和产品创新,为锂离子电池负极材料生产商提供品类全、质量优、性价比高、覆盖不同软化点范围的成体系负极包覆材料产品。

积极向下游沥青基碳纤维生产领域拓展,构建以沥青基碳纤维短切纤维、软毡、硬毡、复合毡为核心,相关制品为支撑的碳纤维产品体系,助力新能源行业持续发展。

目前固态电池技术路线还是集中在高镍三元(正极)+硅碳负极+硫化物(电解质)。富锂锰基正极材料和锂金属负极材料是未来的进阶方向。

电解液和电极的化学性质不同,导致相互接触后可能会发生化学反应,这在金属锂负极和电解质界面尤为常见。

电池充放电过程中,锂离子在负极表面不均匀沉积会形成锂枝晶,随着充放电过程的循环进行,锂枝晶逐渐延伸刺破隔膜导致电池的短路,带来严重的安全隐患。

全固态电池的核心挑战在于固态电解质与电极之间的固-固界面问题,包括界面阻抗高、锂枝晶生长、体积膨胀应力累积等。

近年来,学术界和产业界通过材料创新、界面工程及结构优化等策略取得了一系列突破性进展。

表面包覆改性是解决固态电池固固界面调控问题最常见且有效的方法。

正负极都需要用到包覆材料:

界面包覆材料是一个很关键的物质,能减少和硫化物电解质的副反应,碳包覆材料的龙头就是信德新材

正极是单晶高镍三元,核心是界面包覆,确保它跟硫化物电解质的副反应要尽可能的少。


负极先是硅基负极,最后是锂金属负极。负极的生产厂家很多,主要有璞泰来翔丰华尚太科技等。硅基负极根据材料体系分为硅碳和硅氧两条路线。

负极材料厂商集中度高,2022年市占率前四的厂商依次为贝特瑞杉杉股份、江西紫宸和凯金能源。公司与上述四家厂商建立了合格供应商制度,也是各自负极包覆材料领域的主要供应商。2020、2021 年,江西紫宸负极包覆材料供应中,信德新材占比均在 60%以上

包覆材料是负极改性的刚性添加品,可以提升电池的循环寿命和倍率性能,石墨类负极的添加比例在10%上下,硅基负极的添加比例或在20%以上。测算以10%的添加量计量、1.45万/吨的包覆材料产品价格,对应1吨负极对应的包覆材料价值量为1450元,约占负极成本的3%-4%。成本占比较低。

因此负极厂缺乏向上游一体化做包覆材料的动力,为一线包覆材料企业(信德新材)提供了优质的成长空间。市占率高达3- 4成,已切入“璞泰来+杉杉+贝特瑞”供应链。

硅氧目前产业化进度明显领先于硅碳负极,核心原因是目前的硅碳负极的循环寿命(纯品300-400周)达不到下游应用的要求。

负极包覆材料能够有效改善负极与电解液接触过程中导致的容量衰减、循环寿命低等问题,显著提升负极首效,提高倍率性能,是目前电池快充化趋势下材料端必不可缺的环节之一。

即便不算固态电池部分,随着“快充”、“超充”性能为代表的高倍率新一代动力电池以及其他领域新产品渗透率的提升,“二次包覆”提升了负极包覆材料在产品中的添加占比也要提高。

华为去年公告2项硅基负极专利,硅基负极+碳纳米管。

10月29日公告(23年4月申请)专利《一种硅碳复合材料、其制备方法、负极极片及锂离子电池》,用气相沉积法使非晶态硅吸附到多孔碳骨架上,硅碳纯品,比容量可达1987mah/g,首效达90%,20圈膨胀率达84%。

11月15日公告(19年12月申请)专利《硅基负极材料及其制备方法、电池和终端》,将高硅氧比颗粒分散在低硅氧比硅基基体中,并在高硅氧比颗粒【表面包覆】导电层/导离子层,从而抑制膨胀。复配成500mah/g的负极材料,循环600次后容量保持率最高达86%(降低15pct)、充电膨胀率20.7%(降低15pct)。

硅基负极理论比容量是石墨的10倍,采用硅基能大幅提升电池能量密度,在锂金属负极短期无法解决技术问题前为必备方案。

其次,从申请时间、性能表现看,多孔碳+气相沉积硅路线性能更胜一筹,值得注意的是,两种方案都需要电子【导电剂】、【碳包覆材料】参与,提升倍率性能、维持界面稳定。$天奈科技(SH688116)$

硅碳负极生产当中,目前较为成熟的是研磨法,最终对应的包覆技术是固相包覆,对应的包覆材料是传统的沥青/树脂等。

整体上因为硅的膨胀幅度远超过传统石墨,对应包覆材料的需求量高于传统人造石墨/天然石墨。人造石墨的包覆量在某些项目达15%,预计硅基前驱体对应的包覆质量占比远超15%,结合掺杂石墨部分的正常包覆比例,预计整体硅基负极的包覆材料质量占比有望达20%以上。

包覆材料除了要控制硅材料膨胀外,还需控制硅与电解液的反应。如果包覆不完整会使得硅和六氟磷酸锂反应生成六氟硅酸锂,消耗锂元素,影响电池系统的循环寿命。解决方法是除了保证足量的包覆材料外,可以额外做一层纳米级的陶瓷膜进行完整地包覆,同时确保陶瓷膜透锂但不透氟。二次包覆。

多孔碳材料孔径、结构直接决定材料的循环、首效,为硅碳负极产业化的核心环节。$元力股份(SZ300174)$

公司产品矩阵完善,拥有2大品类、4种规格、10余型号覆盖不同软化点的成体系负极包覆材料产品,可满足常规、快充、超充、硅基及钠离子电池等不同技术路线的负极包覆材料需求。

通过 “乙烯焦油 - 古马隆树脂 - 负极包覆材料” 一体化产线降低成本。

目前,信德新材有两个包覆材料生产基地,北方基地在大连长兴岛目前产能为4万吨/年,南方基地在四川彭州产能为3万吨/年,合计7万吨产能。

25H1年包覆材料出货4万吨,同增35%+,预计25Q2出货2万吨左右,环比持平,公司当前7万吨产能满产满销,上半年产能利用率105%,考虑下半年满产+库存进一步消化,预计全年出货8万吨,同增33%。

包覆材料竞争格局:信德新材一枝独秀

信德新材为包覆材料领域的龙头企业。负极包覆材料行业较为细分且专业,国内参与者主要为信德新材、大连明强等,海外参与者主要为德国吕特格等,近年来国内产品已逐步完成对海外产品的国产化替代过程。信德新材是包覆材料领域的龙头。

结合下游负极材料中包覆材料质量占比均值数据和市场对负极包覆材料理论最大需求量的测算,信德新材在负极包覆材料行业的市场占有率在27%-39%之间(该区间为基于相关假设的测算数据),为行业领先企业。

大连明强等国内其他竞争对手规模较小,德国吕特格是规模较大的化工企业,进口产品逐渐被国产产品取代。

2024年:信德新材在国内负极包覆材料市场的市占率达35%以上,核心产品覆盖比亚迪宁德时代等头部电池厂商,在高温改性领域技术壁垒显著,高端产品市场占有率超60%。

2024年海外吕特格(1-2万吨)和国内明强(0.5万吨)因亏损退出,行业有效产能降至约15万吨,而信德新材当前产能8万吨,市占率近60%,且为唯一具备扩产能力的上市公司。

信德新材,27亿净资产,其中15亿现金。

预计2025年、2030年负极包覆材料市场分别达到45亿元和141亿元。

目前单季度2.5亿收入,全年10亿。周期下行到底部毛利从60%下降到目前10%,净利率原来30%以上,现在单季度接近5%,周期谷底0.5亿净利润,今年5家机构预测,恢复性到1亿左右。

公司25H1包覆材料收入2.2亿元,对应单价0.62万元/吨(含税),较24年持平,25Q2单吨毛利0.15万元/吨,环比微增,单吨净利基本盈亏平衡,主要系副产品跌价造成0.05亿元资产减值损失。

当前看产品价格已见底,且中高端包覆材料产品占比逐步提升至30%+。预计副产品价格Q3回暖,单吨净利将逐步恢复。

此外昱泰25H1盈利0.22亿元,对应单吨净利1-2千元左右,25年预计3万吨产能满产满销,单吨净利可维持,贡献主要利润增量。0.6亿看法来源。

成都基地低成本支撑:成都昱泰3万吨产能依托区位优势(乙烯焦油管道运输、靠近客户)及税收优惠,成本比北方基地低1500-2000元/吨,2024年持续盈利,成为涨价周期中利润弹性核心来源。

包覆剂价格见底,碳包覆材料用量提升,超充有望提升中高温占比。目前满产满销期待涨价弹性,沥青基多孔碳在研。

2025年Q1产能利用率回升至7000吨+/月,全年出货量预计8万吨(同比+25%)。2025年Q1已对60%-70%客户涨价300-500元/吨,4月起执行新订单,剩余客户谈判持续推进。若涨价1500元/吨,单吨净利达2000-2500元,净利润1.6-2亿元。