新能源材料——PVDF电话会议纪要
如何看化工龙头企业进入新能源材料领域?(裘孝锋、贾雄伟)
新能源材料需求持续快速增长,市场规模不断扩大。
随着全球新能源汽车产销持续快速增长,我们预计年主要锂电池材料全球需求量较年增长约8-11倍,其中三元材料、磷酸铁锂、负极材料、电解液及隔膜等材料需求量达到百万吨以上,-25年全球需求量均复合增速近50%。我们预计“碳达峰、碳中和”背景下光伏潜在需求将保持强劲增长,光伏胶膜上游EVA、POE需求持续快速增长,年全球需求量有望分别达到万吨和50万吨,-25年年均复合增速超过20%。受益于电动车和光伏需求强劲增长,我们预计锂电池、光伏等领域材料将成为持续快速增长的重要赛道。
图表1:新能源材料市场规模不断扩大
资料来源:万得资讯,中金公司研究部(年市场价值按照当前产品价格计算)
新能源材料具备一定技术壁垒,化工企业仍有突破机会。
从材料运用领域看,正负极等四大主材直接运用于电池中,其性质对电池影响巨大,只有糅合电化学、界面化学等多学科知识才能制备高质量产品,与下游的密切合作共同突破尤为关键。当然,部分产品如磷酸铁锂材料路径相对单一,较三元丰富的产品矩阵略有不如,其被突破的机会将更大。
另外,相对来看,更上游的材料如六氟磷酸锂、DMC等,其壁垒在于合成足够纯净的化合物,技术扩散显得更加容易。我们认为随着电池能量密度逐渐贴近实际需求或理论上限,材料技术的进步速度未来可能逐渐放缓,带来现有化工企业逐步切入的机会。
化工企业进入新能源材料领域具备资源、低成本规模化生产等优势。
传统大宗化工品生产企业较多且市场竞争激烈,低成本成为企业盈利的关键因素,盈利能力较强的传统化工企业一般在一体化产业链、工程化能力、化工合成、规模化生产等方面具备明显优势,并逐步积累了各自领域大规模低成本制造的核心竞争力。新能源材料生产所用的主要原材料为化工原料、金属等,传统化工企业可以基于其具备的资源、产品(副产品)等优势向新能源材料领域延伸并建立成本优势。以磷酸铁锂和DMC为例,磷化工和钛白粉企业可以分别基于其磷酸资源和副产硫酸亚铁进入前躯体磷酸铁生产环节,煤制乙二醇企业可以通过较低的投资技改生产DMC,均可以建立一定的成本优势。我们认为随着新能源材料需求规模扩大将逐步成为大宗产品,化工企业有望更好的发挥其大规模低成本制造方面的优势。
“双碳”政策背景下传统化工品扩产受限,新能源材料有望化工企业产业链延伸的重要方向。
在“碳达峰、碳中和”政策背景下,我们预计化石能源作为重要色生产要素将成为制约行业新增产能的重要瓶颈,传统化工品产能扩张受限,延伸产业链做高附加值产品将成为化工企业发展的重要方向;而新能源板块符合政策和产业发展趋势,我们预计新能源材料领域有望成为化工企业产业链延伸的重要方向。
进军新能源材料领域利好化工企业成长和估值提升。
由于未来成长预期、行业竞争格局、盈利波动性差异等因素,目前新能源材料和化工龙头主要公司估值差异较大;新能源材料龙头公司业务聚焦新能源领域,且基于领先的技术、客户粘性以及丰富的产品体系等打造了较强的竞争优势,同时新能源材料行业的长周期景气以及高估值使得其在融资和人才激励方面具备优势。传统化工企业进入新材料领域在技术积累、人才培育、客户开拓方面需要一定时间,但基于低成本规模化生产的能力,我们预计新能源材料也有望成为传统化工企业的重要增长点,利好化工企业盈利增长和估值提升。
怎么看PVDF未来价格走势与标的弹性梳理(夏斯亭)
近期PVDF行业的高景气已经获得市场的广泛认可,我们结合产业链调研情况,从产品的供需情况,技术难度、扩产情况以及受益标的弹性预测等角度进行解读。
首先是需求,PVDF行业未来增长潜力较大。
PVDF理化性质佳,应用广泛。聚偏氟乙烯(PVDF)是应用较为广泛的含氟聚合物,其兼具含氟树脂与通用树脂的特性,具有较好的物理化学性质,包括机械强度高、化学稳定性强、耐热性好等。PVDF下游主要应用在耐候涂层(31%)、注塑(21%)、锂电正极与隔膜(20%)以及光伏背板(8%)等方面。
我们看到PVDF下游未来主要的增长集中在锂电与光伏方面:
锂电正极用PVDF成本占比低,效果重要。
如何看化工龙头企业进入新能源材料领域(裘孝锋、贾雄伟)
从材料运用领域看,正负极等四大主材直接运用于电池中,其性质对电池影响巨大,只有糅合电化学、界面化学等多学科知识才能制备高质量产品,与下游的密切合作共同突破尤为关键。当然,部分产品如磷酸铁锂材料路径相对单一,较三元丰富的产品矩阵略有不如,其被突破的机会将更大。另外相对来看,更上游的材料如六氟磷酸锂、DMC等,其壁垒在于合成足够纯净的化合物,技术扩散显得更加容易。我们认为随着电池能量密度逐渐贴近实际需求或理论上限,材料技术的进步速度未来可能逐渐放缓,带来现有化工企业逐步切入的机会。
锂电正极粘结剂在正极中质量占比较小,通常仅有1%-3%(其中磷酸铁锂用量更高,可达3%),据我们简单测算,在磷酸铁锂(方形)电池中PVDF成本占比不足2%,但是其重要性较强。除了要有优良的粘结性能以外,粘结剂材料还需要耐受电解液的溶胀与腐蚀、以及充放电过程中的电化学腐蚀等性质。材料的粘结性与金属杂质含量控制是非常关键的参数。
锂电正极用PVDF需求增速较快。
现有的粘结剂种类主要有PVDF(聚偏氟乙烯)、SBR(丁苯橡胶)乳液、CMC(羧甲基纤维素)、PAA(聚丙烯酸)等,PVDF主要用作正极粘结剂(油性、NMP溶剂),后几种主要用于负极粘结剂(水性,水溶剂)。但是实际上PVDF在负极上的应用性质也较好,主要由于NMP溶剂有一定的污染,且负极电位较低,适合采用水性环境。PVDF是目前应用最广泛的锂离子电池正极粘结剂,按照年预计全球.5GWh装机量计(考虑储能+动力+3C),我们测算年全球锂电正极用PVDF需求量约1.9万吨;至年全球锂电正极用PVDF需求量约10.0万吨,CAGR约51.8%。
看好PVDF锂电隔膜需求进一步提升。
根据涂敷溶剂不同可分为水性与油性PVDF隔膜,由于具有极性强和介电常数高的优点,PVDF涂敷隔膜可以提升隔膜的亲液性,并有助于锂盐的离子化,增加电池大倍率放电性能。近年来,有厂商采用复合涂覆隔膜,采用陶瓷+PVDF复合的方式可以获得更高的稳定性、吸液量以及锂电子传导性能。在隔膜应用中,结晶度是衡量PVDF性能的关键参数之一,决定了其在电解液中的溶胀程度,与极片的粘结力以及高温下的稳定性。
我们认为未来PVDF在锂电隔膜上的渗透率有望进一步提升。据我们测算,年全球锂电隔膜用PVDF需求量约0.2万吨;至年全球锂电正极用PVDF需求量约1.1万吨,CAGR约52.8%。
PVDF是光伏背板主流技术用涂覆材料。
按照材料的不同,光伏背板可分为FPF、KPK、KFB、KPC等。由于PVDF具有较好的耐候性、阻隔性等特点,作为涂覆材料可以很好的加强背板性能,提升光伏组件的使用寿命。根据TaiyangNews报告,年在主流背板技术中PVDF膜材料的市场份额最大,约为53%。考虑到双玻组件的应用渗透,以及光伏装机量五年25%CAGR速度增长的需求拉动,我们认为光伏背板用PVDF市场未来四年仍将以CAGR9.2%速度增长,我们预测至年光伏背板用PVDF需求约0.94万吨。
综上,按照年全球锂电.5GWh装机量与光伏新增装机GWh计,我们测算年全球锂电与光伏用PVDF需求量约2.8万吨;至年全球锂电与光伏用PVDF需求约12.0万吨,按照16.7万元/吨价格计算,整体市场容量有望超亿元。
从技术角度看,锂电用PVDF产品难度较高,相关企业转产较为困难。
PVDF生产方法主要有乳液与悬浮聚合法。聚偏氟乙烯树脂的生产方法有乳液聚合法、悬浮聚合法、溶液聚合法以及超临界聚合法等,工业上主要采用乳液聚合法和悬浮聚合法,后两者多限于实验室研究。由于PVDF在锂电中的应用较为定制化,不同的材料配方可针对不同类型电池(如不同材料在不同电解液中溶胀能力不同)。
锂电用产品技术难度高,是促成本次PVDF价格攀升的主因。
锂电用PVDF相对来说更加精细化,knowhow要求更多,3C用正极粘结剂/动力用正极粘结剂/隔膜用材料性质需求各不相同,需要调整PVDF树脂的分子量分布,粒径,结晶度和官能团等从而获得最优的性能,相对来说,高镍三元材料碱性较强,对PVDF的性质要求也会更高。本轮价格上涨主要是源于锂电需求的迅速扩大导致的结构性紧缺,部分厂商提前锁单,叠加中美贸易摩擦及海运价格剧增带来的国产替代化趋势,导致国内PVDF供不应求。据百川资讯,粉料用PVDF主流报价区间18.0-20.5万元/吨,部分锂电用PVDF供需过于紧张,暂不报价。
从供给角度看,国内企业刚刚切入,行业替代空间较大。
国外厂商高端产能占比较高。
从现有产能看,全球合计产能约11.4万吨,其中海外公司阿科玛、索尔维以及吴羽化学三家合计产能占比53%。PVDF的聚合对操作条件非常敏感,此前外资企业采取非常严密的技术封锁。目前锂电用PVDF主要供应商有法国阿科玛、比利时苏威和日本吴羽化学等。近期逐渐有国内厂商切入,目前在锂电领域做得比较好国内企业是孚诺林、中化蓝天和东岳集团(1万吨PVDF产能,约吨可切入锂电需求),以及乳源东阳光(主要用于3C和隔膜,璞泰来控股,0吨PVDF产能)等。
扩产困难下,PVDF价格涨幅可能超预期。
从技术角度看,由于锂电用途的PVDF生产难度较高,生产企业较少;从新增产能的投放时间来看,目前主流企业刚刚开始宣布扩产,项目建设时间需要1-1.5年的时间。我们看到比较确定PVDF新增产能主要有:联创股份8月底吨新增产能(看下游应用情况会适时会再建吨新增产能),明年孚诺林一期合计1.25万吨产能有望投产(还有一期1.25万吨规划产能建设);但下半年从排产来看环比有10%以上的增长,明年需求新增超1.6万吨,其中锂电新增1.3万吨的量。
我们认为PVDF产能将持续紧张至明年下半年,同时原材料占下游成本比例并不高,我们认为PVDF有望复刻六氟磷酸锂上涨,价格涨幅可能超预期。
同时,我们认为需要