（报告出品方/作者：广发证券，陈子坤、纪成炜）
一、技术沉淀迎来变局，复盘导电剂前世今生
（一）锂电池关键辅材，受益新能源汽车发展
导电剂是锂电池关键辅材，涂覆于正极材料和负极材料。在极片制作时会加入一定量的导电剂，用于增加电子和锂离子的导电性，通过在活性物质表面形成导电网络加快电子传输速率，同时可吸收和保持电解液，为锂离子提供更多电解质界面，从而提高电池充电效率和延长电池使用寿命。现有主流导电剂有三类，包括导电炭黑、碳纳米管和石墨烯。球面导电炭黑的接触面积小，导电性能弱于其他两种；管状碳纳米管导电性优异但价格高；片状石墨烯由于形状原因对于电流正向流通会有一定的阻碍。
选择导电剂的因素：导电性、添加量和成本。新型导电剂较传统炭黑：（1）性能优势：阻抗越低导电性越好，据天奈科技招股说明书，碳纳米管阻抗仅为炭黑约1/2，低阻抗同时能改善极化，循环性能更优异。（2）添加量小，据高工锂电测算，传统炭黑导电剂添加量为正极材料重量约3%，而碳纳米管、石墨烯等新型导电剂添加量降至0.8%-1.5%，低添加量可为正极活性物质节约空间，从而提高能量密度。（3）单价较高，据百川盈孚2月18日市场成交价测算，单位锂电池添加碳纳米管的价格为导电炭黑SP价格的4.4-8.2倍，综合考虑性能和成本，产业链现多采用新型传统复合导电浆料，如SP+碳纳米管、碳纳米管+石墨烯、SP+碳纳米管+石墨烯等。
导电剂位于锂电池产业链中游，年受益多类场景需求高速增长。受下游新能源汽车、储能（双碳政策引领）、3C数码（5G智能手机迭代换新等需求向好）等行业景气度高涨，叠加电动两轮车（换电市场需求激增）和电动工具（国产化推进）两大下游细分市场持续发力，据工信部统计年中国锂电池总出货量GWh，同比增长%，其中消费、动力、储能型锂电产量分别为72GWh、GWh、32GWh，分别同比增长18%、%、%。下游需求带动下，据高工锂电统计，年中国导电剂粉体总出货量2.1万吨，同比+%，其中碳纳米管粉体出货吨，同比+60%，以5%固含量折合碳纳米管浆料6.0万吨。
全球电动化提速渗透，下游需求多点开花。国内补贴延续、磷酸铁锂电池装机多车型以价换量、中间价格带渗透率待突破，国内新能源汽车增量空间巨大。海外市场，欧洲碳排放限额、主力国家补贴延续、特斯拉柏林工厂今年已投产，年为美国电动皮卡元年叠加车型丰富度持续提升，年有望加快景气上行；双碳背景下，系列政策出台储能商业模式逐步清晰、价格机制趋于完善，多场景应用扩张叠加经济性拐点到来，行业需求空间迎来重塑。假设-年导电炭黑全球渗透率为55%/50%/45%/40%，导电炭黑添加比例保持3%，碳纳米管添加比例为0.9%/0.9%/0.8%/0.8%，适用于硅基负极的单壁碳管在年量产后添加量随产品迭代呈下降趋势，我们测算预计年全球导电剂粉体需求量约4.2万吨，其中导电炭黑3.3万吨，碳纳米管粉体0.9万吨，以5%固含量折合浆料17.9万吨，预计年全球导电炭黑需求约7.1万吨，碳纳米管浆料58.2万吨。
（二）先立后破，国产替代迎成长机遇
1.年之前：炭黑为主流导电剂，国内依赖全进口
国外炭黑技术起步早，深耕多年。美国、日本和西欧的汽车工业发展最早且最发达，因此其炭黑工业处于世界领先水平。全球导电炭黑龙头企业均深耕炭黑多年、技术雄厚、生产经验丰富。锂电用导电炭黑属于中高端炭黑，年前国内市场几乎被益瑞石垄断，益瑞石成立于年，年开发炭黑工艺，并从年开始进行商业化，导电炭黑属中高端炭黑，生产技术更高。
中国为什么长期依赖进口：（1）国内炭黑行业多为中小型企业，产品结构差，研发投入少。我国炭黑企业多为中小型企业，据各公司年报和中国橡胶工业协会统计，年我国炭黑企业产量20万吨以下占比47.8%。中小型企业生产规模小、品质不稳定，主要生产低端炭黑，品类少、同质化严重，盈利情况不稳定，无高端产品研发投入。（2）锂电发力前市场小，国内实力炭黑企业未布局进入。由于添加量少，据高工锂电，国内导电炭黑需求量在年前均不超过1万吨，国内具备研发实力企业炭黑年产量均超30万吨，导电炭黑市场规模较公司规模相比过小，以黑猫股份为代表的国内实力炭黑企业并未布局该领域。
2.-年：国产新型导电剂打破海外垄断，天奈科技率先崛起
中国在碳纳米管研究上保持世界领先，并率先实现产业化。自年起国内各公司相继在该领域投入研发，逐渐解决连续化制备碳纳米管、催化剂、纯化等产业化难题。年起以天奈科技、三顺纳米为代表的国内公司通过购买专利、自研等多种方式成功实现量产，开启导电剂国产替代。
内需扩张+新型优质碳管国产化，呈现新型替代传统趋势。年以来政策扶持下，国内新能源市场高速增长，推动动力电池需求高涨，与此同时，碳纳米管较炭黑的性能优势叠加国产化实现，导电剂行业呈现新型取代传统炭黑趋势。据高工锂电，-年中国动力锂电池导电剂中碳纳米管渗透率从13.6%上涨至31.8%，中国锂电池导电剂国产占比从12.9%升至31.2%。
高技术壁垒、认证时间长造就国内稳定竞争格局。碳纳米管属于纳米级材料，行业技术壁垒高。国内碳纳米管公司均自研所需催化剂，以控制碳纳米管管径、长度以及纯度三个核心指标，除此之外浆料分散、尾气处理等生产企业均积累大量经验。锂电池企业对导电浆料供应商有严格的考察程序，全面评估其产品质量、稳定性、一致性以及持续供货能力，考察周期较长。据高工锂电，、、年国内碳纳米管浆料CR5分别为87.7%、89.2%、86.6%，行业集中度高。
小规模市场格局已出清，天奈科技位列榜首。据高工锂电统计，中国导电剂年出货量约8.7万吨，占电池四大材料出货量不到15%，市场规模较小，规模效应差异大。经过三顺纳米年被卡博特收购、德方纳米年通过出售剥离碳纳米管导电剂业务后，叠加集越纳米产品多应用于数码电池等因素，国内碳纳米管行业格局现已出请。天奈科技凭借多年技术积累、高研发投入、稳定优质客户关系、完备的一体化布局等优势位居龙头。
3.年：碳管技术成本双发力，炭黑国产求突破
新旧交替，成本与性能的再均衡。导电炭黑虽性能上不及碳纳米管，但成本优势突出。假设年动力电池、消费电池市场导电炭黑渗透率分别为40%、60%，我们预计年导电炭黑仍具备全球超7万吨的市场需求量，国产化突破有望在增量市场内挤占海外份额。碳纳米管在高镍三元电池和硅基负极电池市场中拥有难以替代的性能优势，中高端电池装机上碳纳米管性能将更加凸显，比亚迪入股布局将有力支撑碳纳米管渗透率逐渐上行。
二、导电炭黑：供应压力+工艺优化，国产化将至
（一）导电炭黑：指标严苛，反应炉、纯化为核心
常见导电炭黑品类有SuperP、乙炔黑、科琴黑。乙炔黑比表面积比SP大，分散难，科琴黑性能更优但价格更高，因此市场现多选取SP作为导电炭黑。吸油值和金属杂质含量为锂电炭黑核心品控指标。炭黑导电性一般用吸油值DBP来衡量，值越大导电性越好。现国内非锂电领域导电炭黑DBP最多只有ml/g，用于电池的导电炭黑需要至少达到ml/g。此外，对于锂电池还需要考虑添加进正、负极材料的金属含量，金属杂质过高会造成电池的自放电从而形成短路，锂电用导电炭黑导电指标更严苛，纯度要求更高。
技术壁垒高，与普通炭黑生产线不重合。炉法炭黑是最常见的生产工艺，常规炭黑反应炉的直径偏大，尤其是靠近喉管段的反应炉段较大，直径大会导致温度场不均匀，最高温度段偏离喉口区，高温气流对原料油裂解不充分使得炭黑无法满足高吸油值和低金属杂质含量指标，因此需重新设计反应炉和配套设计一套去金属离子方案。国内炭黑工厂的反应炉多为国外引进，自主研发万吨级反应炉的企业较少，且纯化实现路径需长期研发积累，因此导电炭黑呈现高技术门槛，我国长期依赖海外进口。
（二）海外：成本压力增大，年前供给有限
现国内锂用导电炭黑主要供应商是在海外生产进口到中国的外资企业益瑞石和生产经营在国内的外资企业卡博特。
益瑞石：海外生产进口，成本短期承压。占据国内主要份额的益瑞石在中国未设工厂，只能通过海外工厂生产，海运进口。短期内海外进口价格有上涨趋势，主要系：（1）疫情下海运费高涨，短期高位震荡。受疫情影响海运多条航线关闭导致近两年海运费持续高涨，据WIND数据库，可衡量海运价格的BDI指数从年4月初的上涨至年同期的，涨幅+.6%，全球疫情持续演变下，海运费短期仍将处高位震荡。（2）俄乌冲突下原油价格上涨导致短期成本承压。海外炭黑主要以原油为原料来生产炭黑。截至3月8日，今年以来原油期货结算价已上涨56.94%。俄乌冲突下原油价格上涨将传导至进口导电炭黑价格上。
卡博特：扩产产能最早年初投产。卡博特与上海焦化合资在中国天津设立工厂生产导电炭黑。在年2月28日卡博特公告宣布收购东海炭素（天津）有限公司。据GGII，东海碳素主要从事炭黑生产，现有5万吨炭黑年产能，工厂紧邻卡博特目前在中国天津的炭黑和色母粒工厂。据卡博特披露，公司将对收购产线进行改造升级用于制造导电炭黑，第一阶段1.5万吨年产能导电炭黑升级改造计划于年初完成，扩产周期长，预计这期间卡博特无新增导电炭黑供给。
进口商海外扩产难，国内产线改造耗时，年前进口紧张且短期成本承压。益瑞石在国内未设工厂，海外疫情反复、环保政策严扩产难叠加现海运费高涨，加剧进口紧张。卡博特今年2月28日宣布收购日本东海炭素的天津工厂，据GGII，东海炭素具备5万吨特炭产能，卡博特将对原产线改造升级，预计年初完成具备1.5万吨产能。由此我们认为年前现有海外进口商新增供给有限，锂电旺盛需求背景下，为国产化腾足空间；在短期原油价格上涨极大可能传导至炭黑价格端情况下，国产化炭黑需求也迫在眉睫。
（三）国内：工艺布置成熟，储备油炉和后处理法
1.技术储备夯实：炭黑龙头高研发投入，率先切入高纯炭黑
国内炭黑行业整体实力分层，黑猫股份稳坐龙头。据联科科技招股书以及各家公司年报，年国内炭黑年产量超30万吨的炭黑企业仅4家，行业整体实力分层。经过国内供给侧改革后，年-年行业竞争格局已出清，行业集中度上行，CR5从年34.8%升至年43.5%，形成以黑猫股份、龙星化工、永东股份和金能科技为第一炭黑上市公司梯队，均具备超30万吨年产能。其中，黑猫股份以近5年产量均超90万吨占据榜首，其余国内企业产量均不超过45万吨。
黑猫股份率先切入高纯炭黑。黑猫股份从年起陆续创立青岛黑猫公司，下设新材料研发及生产中试基地、内蒙古煤焦化新材料研究院；年建设2万吨/年特种炭黑项目；年公司与北京化工大学张立群团队（张立群教授是我国工程院院士、橡胶材料领域主要学术带头人）合作炭黑后处理的产研结合课题。
龙头企业黑猫股份长期高研发投入。国家供给侧改革叠加疫情影响下游轮胎行业景气度不高，导致炭黑行业近年风险波动大，盈利情况差。行业龙头抗风险性和盈利能力强，同时黑猫股份坚持长期高研发投入。据各公司年报披露统计，黑猫股份近6年年均研发投入3.14亿元，年均研发费用率5.37%，研发金额和研发率均远超行业前五其他上市企业。
2.工艺布置成熟：掌握油炉法和后处理法，双线并行造导电炭黑
导电炭黑较普通非锂用炭黑需要更高的吸油值和更低的金属杂质含量，黑猫股份青岛研究院和股份公司专家委员会聚焦于导电炭黑的生产研究，现已研发出新型油炉法和后处理法两种能满足高指标导电炭黑的工艺路线。
油炉法：自主设计反应炉，破解炉法炼炭核心。炭黑最常规生产工艺是油炉法，油炉法生产炭黑最核心的是反应炉，反应炉的燃烧温度、原料油和空气的比例、喷入极冷水在反应室内的位置及水压等直接影响炭黑的品种和品质。国内现有普通炭黑生产反应炉因量级较大、设计较粗糙无法充分裂解炭黑以达到吸油值和金属杂质标准。卡博特收购的东海炭素炭黑工厂无法直接生产导电炭黑，需要对产线进行技改。为满足导电炭黑的低金属杂质含量和高吸油值，黑猫股份自主研发设计了天然气喷枪和双炉头反应炉。
后处理法：除开自主设计反应炉从生产源头满足导电炭黑性能要求，黑猫股份还研发出第二条工艺路线后处理法。后处理法是对已制备完成的高纯炭黑进行氧化处理，通过增加炭黑表面含氧官能团的种类和数量，提高表面活性和极性，增加已满足金属离子杂质含量的高纯炭黑的吸油值，最终得到满足要求的导电炭黑。通过后处理法制得的导电炭黑性能更优，对标高端导电炭黑品种科琴黑。在该工艺路线黑猫股份的优势在于：
（1）收购安徽黑钰，具备先发优势。国内现目前仅黑猫股份和安徽黑钰两家公司掌握后处理法制高纯炭黑技术，该方法在生产导电炭黑研究上已取得初步成效。据景德镇国资委
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