11月25日,第二十三届全国精细化工行业(滨海)大会暨2023中国精细化工百强发布会上,赣州中能实业董秘李涛分享了当前nmp行业的发展现状和相关企业发展的战略建议。
“后巴黎时代”低碳约束之红利
李涛表示,表观上看,电动车市场的前景越好,nmp行业的景气度就越高。根据高工锂电的统计数据,nmp销量中80%用在动力电池,故nmp市场的容量和电动车市场容量是正相关的。在全球气候治理体系下,随着《巴黎协定》的签订,全球进入“后巴黎时代”。美、英、法、德等世界主要经济体都将2035年设定为禁售燃油车的时间节点。在政策和法律的硬约束下,燃油车退出历史舞台成为必然,电动车的红利会继续高歌猛进。我国亦是《巴黎协定》的签约国,“双碳”目标已在法律法规层面进行顶层设计,从实体层面落实碳排放配额,从金融层面安排碳汇交易,从财政层面贴补新能源产业。
2021—2022年,整个锂电产业链价格狂飙,碳酸锂和六氟磷酸锂的价格疯涨至60万元/吨的高点,nmp价格飞涨至最高峰的4万元/吨。2022年度,锂矿龙头企业天齐锂业净利润240亿元,电解液巨头天赐材料净利润60亿元,电解质头部企业多氟多净利润20亿元,主营nmp的长信和迈奇净利润约1.3亿元。这是一场惠及整个锂电产业链的海天盛宴,然而,当低碳红利开始锐减,蓝海变成红海,有多少企业能够盈利,是值得深思的问题。
固态电池登舞台,液态产链终洗牌
据悉,95%的nmp产量用于液态电池制造,是湿法电极技术下必需品。李涛表示,依照目前的技术趋势,固态电池是大势所趋。一旦固态电池技术成熟,并开启规模商用,在成本合适的情况下,无疑会给整个液态电池产业链掀起一番惊涛骇浪,对现有产业链进行重新洗牌。李涛认为,这种影响无疑是彻底和深远的。届时,新能源的盛宴还在继续,只是列席的不再是液态电池产业链的旧主,聚光灯下的嘉宾已换成固态电池产业链的新贵。
目前的液态电池存在天生的缺陷,十余年间,尽管工程技术人员殚精竭虑,从电池构型设计到电解液添加剂摄入,开展全方位、成体系地改进,但这也只是提高了液态电池商用功能的下限,而液态电池技术与生俱来的不足则决定了其发展的上限。造成液电进退维谷的是其两大痛点,最为困扰电动车车主,一是热失控问题,二是里程焦虑问题。李涛认为,固态电池较之液态电池有以下天然优势,其取代液态电池只是时间问题。
第一、 固态电池具有安全性优势。液态电池电解液易燃、易氧化、高活性。液态电池在充放电过程中,部分锂离子会沉积在负极表面,形成锂枝晶,枝晶进一步生长就会刺穿隔膜,造成短路,最终热失控起火;而固态电池采用固态电解质,不易燃、耐高温、低活性,力学强度高,可抑制枝晶生长,防止热失控。
第二、 固态电池具备能量密度优势。液态电解质电压窗口窄,不兼容高镍正极材料;而固态电解质电压窗口宽,可以更好地匹配高镍正极,从而提高能量密度上限。铁锂电池的平均能量密度为150wh/kg,三元电池的平均能量密度为250wh/kg,而固态电池的平均能量密度可达800wh/kg。
目前国内固态电池路径衍化已基本实现半固态电池的规模量产,并逐渐规模商用。国内电池头部企业宁德、比亚迪、孚能、亿纬等均已推出量产半固态电池,长安、埃安、蔚来等新能源车企的量产新车也已上市交付。市场在面对固态电池的研发当中,国内企业选择了用半固态电池过渡,而国外企业则大多数选择了直接研发固态电池。根据目前公布的信息,德国方面预计将会在2028年实现固态电池的大规模量产,日本车企则大多计划在2025—2030年期间实现固态电池量产。一旦全固态电池成为市场主流,就必须对应干法涂布技术。如果用湿法涂布技术,难免会有溶剂小分子残留,会与固态电解质发生副反应,造成导电率下降,寿命衰减。干法涂布技术也在开始商用,一旦成为主流,nmp市场又将迅速萎缩。
产能结构失衡,高端蓝海方可持续
国内nmp市场的现状是产能结构失衡,供给侧改革迫切,整体格局是低端产能过剩、高端产能无门。nmp产品已从2010年的进口依赖转变为现在的进口替代,国内的nmp厂商的产品可以满足国内锂电池用量需求。
nmp高端品对胺值、金属离子含量和金属颗粒数均有严格要求。由于金属离子的还原电位要高于锂离子,金属离子会在电池充电过程中,抢在锂离子之前在碳负极先行占位,导致电池的可逆容量减小。此外,金属离子还原形成的枝晶会导致自放电量过大,甚至刺穿隔膜,引发短路。高端品的要求是金属离子含量≤5 ppb,胺值含量≤3×10-6。高端品对精馏工艺要求极高,需要针对不同径值的颗粒,配置多层膜过滤装置,目前能够量产高端品的国内厂商屈指可数。
随着新能源汽车消费结构化升级,市场对高端电池的需求日益强烈。比如,比亚迪新近推出的仰望系列,作为国货价值担当的仰望系列对电池性能的要求极高,明确限定nmp金属离子含量的上限。可见高端市场的需求一直存在,只是因为供给侧短板无法满足相应需求。nmp中低端产品市场早已变成红海,各厂商价格拼杀惨烈。而高端品市场却是一片蓝色静海,整个行业的供给侧改革迫在眉睫,产品结构亟待升级。
企业经营,是活下去,还是活得好?
nmp工艺分为合成和回收两种工艺,而合成又细分为催化和无催两种路线。催化对应的是高端品,纯度在99.99%以上,属于微电级,主要用于光刻胶脱除;无催对应的是常规品,纯度99.9%以上,属于电池级,主要用于配制锂电池浆料。目前,全国约50家nmp生产企业中具备合成能力的约20家,几乎都是无催合成工艺。国内中石化开发了一种czcz催化剂,但未解决使用寿命问题,故未有工业化应用。只有迈奇化学宣称已研发出zsm分子筛型稀土铈催化剂并批产商用。
按工艺路线来说,合成匹配的是高端产能,回收匹配的是中低端产能。目前普通企业所能接恰的订单指标要求多是中低端产线所能满足的,这就存在了一种在企业微观层面上的工艺路线选择博弈。如果下游订单对产品品质诉求仅是国标级别,且仅对水份和胺值做要求,那么企业可有以下两条路线备选:
路线一:合成。根据不完全数据统计,当月行业nmp普品均价为15000元/吨,毛利率约4%。若考虑折旧,按照目前nmp合成产能每万吨1亿元投资额,则5万吨产能对应5亿元投资额,以80%固投比例计算约4亿元固投,按十年折旧计提,摊销总额为每月333万元,摊销单额为每月每吨810元,则加计折旧的合成成本为15190元,已高于当月售货均价15000元,财务层面已是微亏。
路线二:回收。目前市场主流的委托加工方式有两种,即固定费用和以旧换新。固定加工费模式相对简单,取决于企业自身的成本考量。目前贸易商经手模式有1:1.5兑换比的置换模式,即1吨新液置换电芯厂商1.5吨废液。以20%含水量废液计算,理论上1.5吨废液可精馏1.5×0.8=1.2吨新液,则每吨成品的置换价差空间为(1.2-1)×15000=3000元。以每吨800元的回收加工成本计算,考虑折旧摊销情况下,按回收产能每万吨投资额比合成产能每万吨投资额=1:6计算,回收产能吨摊销成本约150元,该模式的获利空间为每吨3000-800-150=2050元。
基于普通企业的微观角度考虑,面对上述两种路线,企业自然会倾向于选择路线二,尽量开动回收产能,而避免动用合成产能。这就导致市场微观层面上,存在“劣币逐良币”的现象。该现象一旦风靡,先进产能将被冷藏,产业升级动力将进一步衰减,从长效来看,微观企业的核心竞争力提升将受到抑制,极其不利于行业长远的良性发展。
李涛指出,重短期还是看长远,为活下去还是求活得好,为生存还是求发展,成为每个普通厂商不可回避的问题。
市场风险
根据工信部和国家统计局数据,2022年国内锂电出货量750gwh,2023年前三季度国内锂电出货量700gwh,同比增长30%,按此估算,今年国内锂电出货量将达到约950gwh。行业公认的nmp用量标准是1700吨/gwh,则2022年的nmp表观消费量为127万吨,2023年的表观消费量将达到1700×950×10-4=161.5万吨。
根据中国化信和高工锂电数据,2022年国内nmp合成产能53万吨,回收产能90万吨,合计143万吨,超当年需求量16万吨。2023年国内合成产能92万吨,回收产能120万吨,合计212万吨,超当年需求量51万吨。预计2025年,国内合成产能将达174万吨,回收产能330万吨,合计产能504万吨,三年累计产能规模跃升至300%。
nmp回收系统通行的回收率在90%以上,nmp难挥发,热稳定,在实际使用中耗费极少,因而每年都产生大量的回收液在市场流通滚存。按目前公允的未来5年的锂电出货的复合增长率25%计算,扣除上年耗费的10%,供给端只需35%的新液补充即可。按目前合成产能复合增速接近50%,连续循环累积,只需前续两年的富余产能,即可覆盖次年新增需求。这就意味着如果未来的需求预期不出现质的变化,未来行业的扩产只能是鸡肋,食之无味。
战略建议
在企业主体层面,为应对行业面临的周期性调整,现行主流的战略操作有两种:合纵和连横。
合纵之道。合纵是产业链上下游的勾连,nmp企业深度捆绑下游核心客户,打造利益共同体,谋取长效客单流。
连横之术。头部nmp企业为应对未来行业承压多采取合纵之道作为战略部署。较之头部企业,普通企业往往没有绝对优势去寻求产业链延伸的战略捆绑,往往通过抱团取暖,施展连横之术。抱团企业的大致特征是虽然每个企业没有绝对优势,但却拥有比较优势。
在业务链条层面,企业应充分考量nmp产能严重过剩问题,如果企业主营产品继续限于孤品,那未来的市场风险和经营冲击将是不可控的。当下,很多企业都在基于自身的优势,谋划延链和扩链产品。李涛指出,赣州中能实业早在2021年起就在积极谋划和稳步推进公司主营的延扩链,增强产业链的抗扰动能力,并逐步形成α-p和pvp等蓝海品类加持的金字塔型产品结构,预期实现良性的橄榄型的收入结构,提升企业的抗风险能力,实现可持续性发展。