1.黑猫股份:国内炭黑行业龙头
1.1 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主要从事炭黑、焦油精制和白炭黑等产品的生产与销售。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。公司产学研结合,建有青岛碳基材料研究机构、合肥特种炭黑后处理基地,是目前国内炭黑行业规模突出、 产能布局合理、综合利用水平较高的领军企业。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,近年 逐步布局非橡胶特种炭黑、锂电导电炭黑、碳纳米管、煤系针状焦、酚钠废水精制、酚醛树脂领域。
产品结构以炭黑为主导,焦油深加工和白炭黑为两翼
公司主营产品炭黑包括橡胶用炭黑、特种炭黑和绿色炭黑,当前公司拥有炭黑产能110万吨/年; 根据2月10日公司投资者交流 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。白炭黑按生产方法的不同可分为沉淀法白炭黑和气相法 白炭黑两大类,公司拥有沉淀法白炭黑产能6万吨/年,气相法白炭黑产能2000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,主要产品包括粗酚、蒽油、工业萘、煤沥青、轻油、炭黑油、脱酚油、洗油。公司积极切入新能 源,目前锂电级导电炭黑已实现自主研发,计划新建锂电级导电炭黑5万吨/年,并计划新建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。
依托产业规模和技术,实现资源综合利用
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。
1.2 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,因此,公司尽管营收略有下滑,但净利润开始回升。
2021年,在国内外旺盛需求的拉动下,公司营收大幅提升。但四季度后,需求端在北方地区冬奥会及重污染天气预警限产等背 景下,炭黑及下游轮胎开工率均降低,尽管炭黑供需偏紧价格上行,但由于上游原油快速提价,价格传导较慢,行业成本压力 增加,整体盈利水平不高。2022年Q1,公司实现营收18.49亿元,同比-0.48%;净利润-0.10亿元。二季度以来,炭黑价格上涨, 预计毛利将有所修复。
炭黑贡献公司主要营收及利润
从构成看,炭黑贡献了公司的主要业绩,自2012年以来,营收占比维持在80%以上。2021年,炭黑、焦油精制产品、白炭黑业 务分别实现收入68.36、7.07、1.82亿元,占比86.20%、8.92%、2.30%。 利润方面, 2021年,公司实现毛利润10.14亿元,其中,炭黑、焦油精制产品、白炭黑业务分别为9.57、0.03、0.14亿元,占 比94.38%、0.30%、1.38%。
2.锂电炭黑打开成长空间,黑猫股份协同布局碳纳米管
2.1 导电剂是锂电池的关键辅材
锂电池的主要构成包括正极材料、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,从而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,提升锂电池中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1%~2%左右,但却是锂电池的关键辅材。
不同导电剂的空间结构、产品形貌和接触面积均不相同,进而致其导电性能,以及对锂电池能量密度、倍率性能、寿命性能 和高低温性能的影响也不尽相同。根据其产品形貌分类,可以将导电剂大致分为颗粒状导电剂(如炭黑)、线性导电剂(碳纳 米管、碳纤维)和柔性面导电剂(石墨烯)。
炭黑与活性物质点对点接触,呈链状结构;碳纳米管与活性物质呈线与点接触,相较于传统炭黑,增大了接触面积,提高了电 导率;石墨烯以其独特的二维结构与活性物质面与点接触,能够在电极上“长程”导电,明显提升锂电池容量,但较难分散。 一般来说,接触面积越大,导电能力越好,用量较少,但也越难分散,成本也更高。
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,可以在锂电池中参与构建短、长程导电网络,显著提升电池电学性能。表面包覆是炭黑的重要作用机 理,炭黑经过充分分散后可以通过NMP&PVDF胶液的成膜作用,在活性物质表面形成一层均匀的包覆层,从而1)提高活性材 料表面的电导率,提升锂电池的倍率性能;2)分隔溶剂与活性主材,减少产气,减少主材极化,从而提升循环性能;3)增大 极片孔隙率;4)提升极片粘结强度。 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%。
2.2 碳纳米管是一种新型导电剂
碳纳米管是单层或多层石墨片围绕中心轴并按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管,是一种新型导电剂材料,其管径越细, 长度越长,导电性能越好。 采用纳米团聚流化床宏量制备碳纳米管技术工艺制备的碳纳米管呈粉末状,因此被称为碳纳米管粉体。在推广初期,相关生产 企业一般是将碳纳米管以粉体的形式供锂电池厂商试用,但由于难分散,碳纳米管依然处于聚团状态,导电效果不佳。因此, 现阶段,企业也将碳纳米管与分散溶剂等其他原材料混合搅拌、研磨制成碳纳米管导电浆料进行销售。
碳纳米管渗透率提升,我国生产集中度较高
碳纳米管可以在活性物质之间形成线接触式导电网络,与炭黑相比,碳纳米管的用量更少,且能够更好地提高锂电池的倍率性 能及能量密度。现阶段,碳纳米管的缺点主要为售价较高且不易分散,出于性价比的考虑,目前下游锂电池企业多采用碳纳米 管和导电炭黑等材料进行复配。随着工艺技术的逐步成熟,以及大规模产业化的普及,碳纳米管导电剂价格有望持续下降。当 前,新能源车对动力电池倍率性、低温性、快充性及能量密度要求不断提高,碳纳米管的渗透率有望加速提升。根据GGII预 测,2025年,碳纳米管在动力电池导电剂中占比将提升至61%。
与锂电级导电炭黑基本依赖进口相比,国内碳纳米管行业的市场更加成熟。据GGII数据,2021年,我国碳纳米管导电浆料市 场规模为7.8 万吨,同比+ 62%。国内碳纳米管导电剂浆料集中度较高,2021年,CR5达86.6%,其中,天奈科技生产市占率最 高,市场份额为43%。
导电剂复配兼具性价比及性能优势,中长期看仍为行业主流趋势
导电剂的材料、形貌、粒径、搅拌顺序、添加量及种类均会对锂电池的导电性能产生影响,采用不同种类的导电剂进行复配, 可以取长补短,兼具性价比和性能优势。例如,添加少量的科琴黑就可以有效地改善电池的循环性能、倍率性能,但是仅添加 科琴黑的电池首效却不是很高。碳纳米管的成本较高,且不易分散,但其加入可以在活性物质中形成良好的导电三维网络,同 时,导电炭黑亦可帮助碳纳米管分散。采用导电炭黑和碳纳米管复配,可以在减少成本的同时,较大地改善电池各方面的性能, 中长期看,导电剂复配仍将为行业主流趋势。
2.3 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EV Tank,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%。
我国动力电池出货量快速增长
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。
全球碳基导电剂需求增速高达33.5%
在下游动力电池和储能电池的拉动下,2021年,我国锂电池导电剂粉体出货量大幅增长,根据GGII,2021年出货量为2.1万吨, 同比+109%,其中,常规导电剂(不含复合导电剂)出货量为1.8万吨,碳纳米管粉体导电剂(含其复合导电剂)出货量为0.3 万吨,同比增长60%,增速最高。 根据我们的测算, 2021至2025年全球碳基导电剂需求增速高达33.5%,其中。导电炭黑和碳纳米管的复合增速分别达28.1%和 68.2%。 预计2022年,全球导电炭黑和碳纳米管粉体的需求量将分别达4.5、0.6万吨,按0.4%的固含量折算,碳纳米管浆料需 求约14.2万吨。按照导电炭黑7.0万元/吨,碳纳米管浆料3.8万元/吨的价格测算,至2025年,二者的市场空间合计达300亿元。
2.4 顺势而为,公司锂电级导电炭黑与碳纳米管协同布局
导电炭黑下游主要应用于电缆屏蔽料、电力电缆、锂电池等领域,其中锂电领域需求近几年增长较快。锂电级导电炭黑属于特 种炭黑的一种,生产过程、原理和橡胶用炭黑具有一定的相通性。在“双碳”背景下,公司顺应新能源转型趋势,结合现有产 业优势,加速切入,锂电级导电炭黑与碳纳米管协同布局。目前,公司拥有导电炭黑产能约1万吨,并计划新建5万吨/年锂电 级超导电炭黑项目,加速抢占市场。
公司一直对标中高端导电炭黑,凭借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。主要研发路径有两个:一是 青岛研究院聚焦于通过后处理的方式生产出高端特种炭黑,二是通过股份公司专家委员会研发的新型油炉法工艺产出导电炭黑。 当前锂电级导电炭黑正迎来国产替代的发展良机,公司有望凭此打开新的成长空间。
在碳纳米管导电剂渗透率提升和导电剂复配的行业趋势下,2022年,公司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”,布局碳纳米管粉体,与锂电级导电炭黑协同并进,一期500吨/年产能预 计于今年底投产。
3.黑猫股份:竞争格局优化,出口大幅增加,炭黑景气度回升
3.1 新增出口贡献重要增量,炭黑开工率有望上行
需求端:出口贡献重要增量,俄罗斯供应链替代下,预测今年新增出口有望达34万吨,考虑到俄罗斯大概率将面临长期经济制 裁,对欧出口高位仍将持续;另外,随着国内疫情好转,炭黑需求回归正轨的基础上,600亿汽车购置税补贴落地以及经济复 苏支持政策对商用车的拉动,将有效支撑炭黑需求提振。供应端,在双碳背景下,中小企业落后产能加速出清,行业集中度提 升且新增产能较慢,预计2022-2024年行业开工率将稳步提升。
炭黑景气度回升
据中国橡胶工业协会炭黑分会,炭黑生产的原材料煤焦油等原料油,约占生产成本的80%,今年来,煤焦油价格走势缓慢上升。 社会库存处于相对低位,在出口和下游需求的拉动下,3月起,炭黑价格迎来新一轮上涨,价差略扩大,炭黑盈利能力有所提 升。尽管价格近期略有回落,但考略到新增出口及成本端煤焦油价格的支撑,我们预计今年仍有望在高位震荡。
3.2 炭黑使用性能广泛,67%应用于轮胎
炭黑是烃类化合物经不完全燃烧或热裂解生成的物质,主要成分是碳,基本粒子尺寸大多在10nm-100nm之间。炭黑拥有良好 的补强性、填充性、着色能力、紫外防护能力、导电性、导热性等特性,因而被广泛用于轮胎、橡胶制品、塑料、油墨、涂料、 电线电缆、锂电池等行业。 由于炭黑能改善轮胎面的耐磨性,极大提高轮胎行驶里程,还能提高胶料的拉伸强度和撕裂强度等物理性能,因而被广泛用于 轮胎领域,下游占比高达67%。
全球炭黑产能产量稳步增长,我国是炭黑主要生产国
全球炭黑产能产量稳步增长。根据中国橡胶工业协会炭黑分会,2004至2020年,世界炭黑产能由1,000万吨增长到1,705万吨, CAGR3.39%,产量从将近1,200万吨增至1,350万吨, CAGR2.3%,产能利用率维持在78%左右。 全球炭黑生产集中度较高,2020年,中国、美国、印度三国产能CR3达63%;中国、美国、俄罗斯三国产量CR3达64%。其中, 中国炭黑产能、产量自2005年超过美国后一直稳居首位。2020年,中国炭黑产能827万吨,同比+7.6%,占比46%;产量为570 万吨,占比46%。美国炭黑的产能产量均居世界第二,分别占比10%、11%。从生产企业看,2020年,全球前十大炭黑企业的 产能之和为1052万吨,占62%;前三名炭黑企业产能之和为568万吨,占比33%。
3.3 我国轮胎消费空间广阔
炭黑需求与轮胎市场及其下游汽车产业的景气度密切相关,汽车原配轮胎市场的需求主要由新增汽车产销决定。2021年,我国 汽车产销回暖,分别达到 2608.2 万辆和 2627.5 万辆,同比分别+3.4%和3.8%。另外,根据2019年数据,我国千人汽车保有仅 173辆,据排名第一的美国837辆还有很大的空间,汽车消费仍有较大的提升空间。 替换轮胎市场主要受汽车保有量的影响,截至2022年3月末,我国汽车总保有量已超过3.07亿辆,但替换轮胎消费占比与欧美 等成熟市场仍有较大差距。2020 年,我国替换轮胎与原装轮胎市场规模的比例仅为 1.2,远低于北美市场和世界平均水平 4.6 和 2.9,我国替换轮胎消费市场有望持续增长。
轮胎需求推动炭黑消费稳步增长
随着国内汽车产销的恢复,以及保有量的持续提升,根据我们的测算,2021年国内轮胎需求已达4.1亿条,同比+4.1%。在下游 需求的带动下,据卓创资讯,2021年炭黑表观消费量同比+12.7%,达473.7万吨。5月下旬,乘用车购置税减半政策出台,将有 效促进乘用车销售,叠加经济复苏支持政策对商用车的提振,我们预计2022年,在轮胎需求的推动下,炭黑表观消费达497.8 万吨,同比+5.1%。
供应链替代叠加需求旺盛,对欧及东南亚国家炭黑出口大幅增长
欧洲约有54%的炭黑产能来自于俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯。受冲突影响,此部分炭黑供应链由中国、埃及、南非等国替代, 并以中国为主,带动中国对欧炭黑出口呈爆发式增长,从1月份的不到400吨,飙升至5月份的3.4万吨,占出口总量提升至32%。 考虑到俄罗斯大概率将面临长期经济制裁,我国作为主要的炭黑生产国,供应链替代有望持续,对欧出口仍将维持高位。
东南亚国家的橡胶制造产业较发达,近年来,我国轮胎企业在东南亚积极扩产,累计产能(包括未投产)约1.63亿条,叠加运 费因素,东南亚国家是我国炭黑企业传统的出口大国,2月,约占出口总量的84%。2022年,在下游旺盛需求拉动下,我国对 泰国、越南等传统出口大国的出口量也大幅增长,二季度,分别对泰国、越南出口7.20、5.65万吨,分别同比+11.62%、 +17.34%。
3.4 产能布局完善,规模优势显著
公司于2014年率先完成全国炭黑产能布局,在江西景德镇、辽宁朝阳、陕西韩城、内蒙古乌海、河北邯郸和唐山、山西太原、 山东济宁建立了八个生产基地,2020年,产能市占率约为14%。全国化布局一方面,兼顾靠近原料产地和消费地,能够在保证 原材料供应的同时,合理安排订单分配,降低运输成本;另一方面,在当前疫情反复的背景下,能够较大程度地降低停工损失, 增强抗风险能力。 2021年,公司生产并销售炭黑94.8、93.7万吨,全国领先。 资料来源:公司公告,国海证券研究所 图表:2017-202
产学研结合,加大研发投入
公司坚持以技术创新为核心,自主研发和联合研发双管齐下。截至目前,公司拥有3个省级研究开发技术平台,外部与青岛科 技大学、北京化工大学、炭黑工业研究设计院等科研机构及高等院校进行产学研合作。青岛黑猫研究院是公司主要的炭黑产业 应用研究机构,于2021年获批成为山东省碳基纳米新材料新型研发机构,其子公司投资建设了青岛新材料研发及生产中试基地, 将作为公司新高端炭黑产品试验基地,目前一期已完工。 在行业结构性产能过剩的背景下,公司加强研发力度,并加快寻求差异化发展,根据2021年年报,研发人员数量已超过350人, 远高于同业可比公司。
4.黑猫股份:特炭整合布局色素炭黑,产业链延伸污水处理
4.1 特种炭黑附加值较高,我国依赖进口
非橡胶用炭黑又称为特种炭黑,主要包括导电炭黑、色素炭黑及其他功能性炭黑。我国炭黑大多集中在中低端的普通橡胶用炭 黑,产品同质化严重,而高性能炭黑(如绿色轮胎需要的低滚动阻力炭黑)、特种炭黑等产品则发展缓慢。根据中国橡胶工业 协会炭黑分会统计,截至 2019 年年末,我国炭黑产能约769 万吨,其中特种炭黑仅为 30.25 万吨,90%以上的特种炭黑来源于 进口。 特种炭黑的附加值较高,从进出口炭黑的价格来看:我国主要向东南亚出口低端炭黑并从日本、美国等国进口高端炭黑,进口 炭黑的价格约为普通出口炭黑价格的2~3倍,2021年平均出口均价仅为1298美元/吨,而进口均价则高达3095美元/吨。
高性能炭黑是行业发展趋势
一方面,国内炭黑产品同质化严重,低端炭黑市场竞争加剧且行业利润受到显著影响;另一方面,近年来,国家相继出台了 《西部地区鼓励类产业目录(2020 年本)》、《产业结构调整指导目录》等一系列相关政策、规定文件,资源综合利用,规 模效益化,高性能产品、绿色产品成为行业发展重点,国家的鼓励和支持也为高性能炭黑的快速发展提供了有利契机。当前, 国内大型炭黑生产企业也意识到自主创新的重要性,纷纷加大研发投入,高性能炭黑领域成为行业的发展趋势。 据市场调研机构Stratview,,2020至2025年,特种炭黑市场规模的复合增速为8.1%,高于炭黑整体增速。
加速国内特炭整合,携手黑钰颜料,布局色素炭黑
公司自2017年起布局特种炭黑领域,产品主要包括导电炭黑、色素炭黑、化纤炭黑。公司加速对国内特种炭黑市场的整合,根 据公司投资者调研记录,当前公司拥有特种炭黑产能13万吨,其中导电炭黑约1万吨。公司下属青岛研究院研发的“炭黑/橡胶 纳米复合母胶技术”,目前也已开始寄送大样给下游轮胎客户,项目产业化后能够有效提升公司低滞后炭黑产品的推广、附加 值及炭黑工厂综合利用水平。
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。黑钰颜料拥有二十项发明专利及实用新型专利授权,并在全球70多个国家和地区设有办事处。2021年,公司出资 65%,与黑钰颜料优势互补,在合肥市成立“安徽黑猫新材料有限公司”,主攻色素炭黑领域,计划五年内建成国家级特种炭 黑技术中心,致力打破国际技术壁垒,保守计划黑猫股份特种炭黑业务三年内实现10亿元以上营收。
4.2 精细化工产业链延伸,布局酚钠盐污水处理及酚醛树脂加工
煤焦油是一种深褐色粘稠液体,主要是各种芳烃为主的混合物,煤焦油深加工得到的产物主要是合成塑料、合成纤维、农药、 染料、医药、涂料、助剂及精细化工产品的基础原料。公司当前拥有95万吨煤焦油处理能力,主要产品包括轻油、脱酚油、粗 酚、工业萘、洗油、蒽油和改质沥青。
公司积极推进产业链的延伸,通过处理煤焦油排出的酚钠盐含酚废水,提取间苯二酚、苯酚及其他多元混合酚,再进一步向下 游延伸,加入各种改性物质后,生产高性能的酚醛树脂。在解决了炭黑生产过程中产生的酚纳盐废水的同时,丰富产品结构, 实现产业链的多元化发展。
公司于2018年开始布局酚钠盐废水处理,与安徽时联特溶成立合资子公司山东时联和乌海时联,并先后进行增资。合资子公司 项目全部投产后,公司预计将拥有20万吨/年的酚盐废水处理及10万吨/年粗酚分离精制产能。2022年,公司继续加大对精细化 工高附加值产业链的布局力度,投资新建“年产15000吨酚醛树脂项目”,建成达产后预计可实现年营业收入4亿元。
目前,公司酚盐精制的产品之一,间苯二酚已有1万吨/年的产能进入批量生产阶段。间苯二酚主要用于橡胶黏合剂和紫外线吸 收剂的生产,2013年3月起,我国商务部对原产于日本和美国的进口间苯二酚征收30.1%~40.5%的反倾销税,且在2018年到期 后判定自2019年3月起继续征收,实施期限5年,对间苯二酚价格提供有力支撑。
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