杉杉科技：负极扩产加速，快充、硅碳可期-有驾

负极：扩产与一体化加速，快充、硅碳可期

杉杉股份是中国人造石墨负极的元老级企业，立足于高起点，杉杉股份始终保持技术上的高强度投入，研发费用在材料企业中保持领先。在产品领先和优质客户绑定的基础上，公司加速推进产能扩张，2022H1形成了18万吨成品、9.4万吨的石墨化产能，2023年公司有望形成28万吨成品、19.4万吨石墨化。在一体化基地逐步扩张的背景下，杉杉股份有望实现负极石墨化自供率的持续提升，对公司单吨净利预计有可观增厚。负极有望进入技术快速迭代期，包括快充、硅碳、钠离子三个方向：

1)麒麟电池、无极耳4680的推出加速快充需求的放量，快充技术进步要求负极产品迭代，一是增加了包覆、碳化等实现负极快充性能的必备工序，带来价值量的提升，二是4C以上快充产品或需液相包覆工艺加持，带来技术壁垒的提升；杉杉在快充技术上具有先发优势，液相包覆技术领先，有望受益。

2)硅碳负极是锂电池提升能量密度的重要路径，4680大圆柱方案带动硅碳产业化提速；方形硅碳箭在弦上，中期看也有积极产业化趋势。为实现低膨胀的硅碳负极，在工艺流程上要求技术创新，进而提高门槛，杉杉股份积极布局硅碳技术，产能规划已经落地，有望引领硅碳变革。

蜕变：从多元化，到聚焦“现金牛+高成长”

杉杉股份成立于1992年，公司最初从事服装业务，于1996年在上海证交所上市，是国内第一家服装行业上市公司。1999年，在董事长郑永刚的决策下，首次业务跨界锂离子电池负极材料产业，并先后引入正极和电解液业务，全面布局锂离子电池材料。后续继续扩充业务，2007加入类金融业务，2015年起陆续布局能源管理、充电桩光伏组件等业务。2020年杉杉再次转型，完成对LG化学偏光片业务的收购。

负极：扩产与一体化加速，快充、硅碳可期

绑定龙头、加速扩产，石墨化配套提升盈利

杉杉股份是中国人造石墨负极的元老级企业，早在2000年以前，公司即与鞍山热能研究院成立杉杉科技，开展人造石墨产业化的项目，2005年杉杉科技研制了FSN系列，打破海外负极企业的垄断，进入全球一线的锂电池供应链。立足于高起点，杉杉股份始终保持技术上的高强度投入，从研发费用上看，2018-2020年每年投入接近4亿元，2021年则超过7亿元，在材料企业中保持领先。

杉杉股份的负极竞争力突出，从出货量上看，公司从2015年的1.6万吨到2021年的10.1万吨，实现了36%的年复合增长，2021年同比增速71%，保持强进势头。从市场份额上看，公司近两年维持在15%左右的市占率，2021年人造石墨出货量国内第一。

从产品定位上看，杉杉股份全面覆盖3C、动力、储能等市场，在国内、海外龙头供应链实现广泛卡位。公司2021年均价4.1万元/吨，显著高于负极企业的价格中枢，也反应了公司产品定位高端。根据公司年报披露信息来看，公司在高端消费电池快充负极、高能量密度动力类产品、硅基负极等方面均有技术积淀及领先。

公司积极绑定全球优质客户。目前已与CATL、LGES、ATL、孚能、冠宇、亿纬锂能、比亚迪、欣旺达、SDI、力神、蜂巢等形成长期合作。2022年4月20日公司公告，通过全资子公司杉杉新能源与问鼎投资(宁德时代控股子公司)、比亚迪、宁德时代以及昆仑资本(中石油旗下)四位战略投资人对负极业务子公司杉杉锂电进行增资，共计30.5亿元。本次战投将实现与宁德时代和比亚迪的进一步绑定，在产能供应、产品定制开发上进行协同开发；同时绑定上游供应商中石油，保障原材料稳定供应。

在产品领先和优质客户绑定的基础上，公司加速推进产能扩张，2021年底公司建成12万吨成品产能(主要分布在宁波、湖州、宁德、内蒙等地)，4.2万吨石墨化产能(主要分布在郴州、内蒙等地)；2022H1内蒙二期的6万吨成品、5.2万吨石墨化产能建成，形成了20万吨成品、9.4万吨的石墨化产能。

后续公司将规划四川、云南两个一体化基地，其中四川基地规划20万吨，一期10万吨石墨化产能2022年内有望建成，2023年公司有望形成30万吨成品、19.4万吨石墨化；总规划已经达到70万吨成品、59.4万吨石墨化产能。

在一体化基地逐步扩张的背景下，杉杉股份有望实现负极石墨化自供率的持续提升，根据产能计算，2021年杉杉股份自供率为35%左右，2022Q2内蒙二期建成、达产后，自供率达到50%左右，伴随四川一期的产能推进，预计公司在2022Q4-2023年实现70%左右的自供率水平。石墨化自产成本通常在1万元/吨左右，考虑到石墨化因能评限制，当前价格仍处于2.6-2.8万元/吨的高位，即使后续石墨化价格稳步回落，对公司单吨净利预计有可观增厚。此外，从公司历史单吨净利的变化来看，2022Q1预计在6000元/吨左右，较2019H1-2020H1有显著提升，规模化和费用控制也是重要因素。

技术迭代期将至，卡位快充与硅碳带来弹性

负极作为锂电池四大主材，对锂电池性能有显著影响，包括能量密度、倍率性能、循环寿命等。过去几年，动力类负极较少演绎技术进步的逻辑，不过展望来看，负极有望进入技术快速迭代期，一是新能源车对快充性能的追求提速，带来负极倍率性能升级；二是高能量密度方案持续迭代，硅碳负极方案将会问世；三是钠离子电池的产品创新，也要求负极硬碳等新产品应用。整体上看，产品迭代期将有利于技术领先的龙头公司。

快充负极

里程焦虑是纯电动车的核心痛点，解决路径一是提高新能源车续航里程，二是提高充电速度，伴随纯电动车续航普遍达到500-600km，车企更多转向快充性能的提升。统计可知，典型车企批量发布800V超级快充的纯电动车，有望在2022-2023年逐步落地。

麒麟电池、无极耳4680的推出加速快充需求的放量。宁德时代今年发布了CTP3.0麒麟电池，最大的变化就是将水冷板从底部调整到电芯最大面积间，同时起到缓冲、隔热和水冷散热作用，换热面积增加4倍，可以满足4C以上快充；特斯拉4680的无极耳设计提高了电芯的散热能力，蛇形管冷却+顶部水冷的方案，也有助于快充的导入。关于电池厂的4C快充产业化进程来看，宁德时代宣布麒麟电池方案2023年上市，支持4C快充，欣旺达、孚能科技也都有积极的规划。

快充技术进步要求负极产品迭代，并带来负极工艺的复杂化和技术壁垒的提升：

快充倍率性能主要受负极锂离子嵌入速率的限制。快充即为以更高的充电倍率为电池充电，当充电倍率提高，电池内电流密度升高会使得锂离子迁移速度高于负极锂离子的内嵌速度，导致锂离子的在负极表面析出堆积，造成电池可逆容量损失，甚至形成锂枝晶刺穿隔膜短路电池。所以电池充电倍率受限是因为提高充电电流密度会造成对容量的损失，快充和容量是相互冲突的两个指标。所以提高电池的快充性能需要提高负极颗粒内的固相扩散速率以及负极/电解质间的离子传导。

包覆、碳化是实现负极快充性能的必备工序，带来价值量的提升。碳化是指将碳前驱体负载在石墨等结晶度高的碳材料表面，使其包覆上一层无定形碳层，增加石墨层间距，提高石墨的倍率性能。炭化会带来负极价值量的提升和单位盈利增厚，从负极一体化投资额来看，炭化的吨投资达到0.8万元左右，预计吨盈利空间在2000元左右。

4C以上快充产品或需液相包覆工艺加持，带来技术壁垒的提升。包覆为碳化的前置步骤，目的是将包覆剂以及基料充分混合，对快充性能起到决定性作用。难点在于包覆剂和包覆方式的选择。包覆剂各家负极厂不同，而包覆方式来看，液相包覆兼具性能及成本优势。液相包覆后碳化高温煅烧后如何避免颗粒团聚，存在一定know-how。

杉杉在快充技术上具有先发优势，液相包覆技术领先。负极的倍率性能突破是平台化技术，材料角度上是通用于动力类和消费类产品的，只是应用场景不同。在动力类产品中，杉杉开发出新一代高能量密度兼顾快充的动力类产品，并已批量应用于下游终端车企；消费类产品方面，公司突破数码类高能量密度低膨胀和生焦二次颗粒5C快充技术瓶颈，5C快充产品已批量出货，在高端数码负极材料方面的全球领先优势得到进一步夯实。2021年杉杉负极整体出货中快充产品占比约50%，领先于行业。

硅碳负极

硅碳负极是锂电池提升能量密度的重要路径。硅负极理论比容量高，有望突破石墨负极理论比容量天花板限制，提高负极容量。硅理论比容量达到4200mAh/g，是石墨负极比容量的十几倍。由于硅负极理论比容量高，所以在高倍率充电条件下即便可逆容量相对理论容量衰减严重，保留的可逆容量仍远超石墨理论容量天花板372mAh/g，满足电池容量需求。但是由于硅负极循环过程中体积膨胀大，易粉化失效限制其产业化应用。

当前锂电池负极材料仍以石墨为主，根据GGII数据，2021年硅碳负极出货约1.1万吨，相比于负极74万吨总出货量，目前渗透率仍只有1.5%，横向来看2018-2021年硅碳负极出货量CAGR达61.7%，但渗透率仍处于1-2%区间内。膨胀性问题是硅碳负极大范围应用的最大阻碍，降低电池的循环性能以及安全性。目前产业内主要通过纳米化、碳包覆、金属掺杂等方式来改善硅碳负极的膨胀性问题。

圆柱先行，4680方案带动硅碳提速。因圆柱采用极片绕中心卷绕的封装方式，在负极膨胀时各方向受力均匀，有助于保证电池内部构造稳定，且不锈钢壳体的机械强度大可以充分吸收负极产生的膨胀应力，避免壳体损伤，因此圆柱对硅碳负极适配度最高。特斯拉2020发布的4680大圆柱方案+无极耳设计，有望从结构创新上加速硅碳应用。

方形硅碳箭在弦上，中期看也有积极产业化趋势。除了大圆柱对硅碳的应用外，方壳硅基方案配套上车也在稳步推进，目前已有广汽、蔚来、智己先后宣布硅碳负极的应用，戴姆勒也将在2025年上市的车型中搭载方形硅碳方案。

为实现低膨胀的硅碳负极，在工艺流程上要求技术创新，进而提高门槛。在电化学反应过程中，硅体积变化大、导电性差且表面很难形成稳定的SEI膜，通过碳包覆纳米硅颗粒可以有效阻止电解液与硅表面的直接接触，利于形成稳定均匀的SEI膜，提高硅负极的循环稳定性，因此需要将硅粉做到球状、高纯度、粒径小、分散度高的纳米级。

纳米级的硅碳负极材料制备工艺复杂，制备方法包括球磨法、CVD(化学气相沉积法)以及PVD法(物理气相沉积法)。球磨法是最简单的硅掺碳方法，但是只是起到均匀混合的作用，无法形成碳包覆结构。常见的具有产业化前景的碳包覆方法包括化学气相沉积法(CVD)、热解法、水热法。CVD法是利用含碳反应物气相在高温条件分解成碳源后，沉积在硅颗粒表面形成包覆。相比热解法，CVD法虽然工艺要求、制备成本更高，但是其为分子级别碳沉积其形成的包覆层厚度更匀，制备的硅碳颗粒容量一致性好，并且通过改变沉积时间可以调控沉积层厚度，实现不同的硅碳比满足不同需求。

积极规划产能，杉杉股份引领硅碳变革。公司2009年开始硅基负极的研发，已突破硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术，完成了第二代硅氧产品的量产，硅氧产品已率先实现在消费和电动工具领域的规模化市场应用，已形成年化千吨级混品产能，2021年实现百吨级出货，并进入全球优质电动工具厂商供应链。正在进行第三代硅氧产品和新一代硅碳产品的研发，已通过了全球优质动力客户的产品认证。

基于下游客户的供货需求不断增加，公司于6月27日通过硅基扩产方案，计划2022-2025年期间在宁波市鄞州经济开发区投建年产4万吨锂离子电池硅基负极材料一体化基地项目，总投资约50亿元。项目分两期建设，一期1万吨，预计2022年底开工，建设周期12个月；二期3万吨，预计2024年底开工，建设周期12个月。