贝特瑞引领全球电极材料产业

撰文丨乔浩然

编辑丨杨阳

2019年,三位锂电池科学家获得了诺贝尔化学奖,因为他们用锂电池重新“定义”了人类生活。

从最早应用于心脏起搏器,到如今手机、笔记本、家用小电器以及电动汽车所使用的动力源都是锂电池,它已经深入人们的日常生活。而作为锂电池的重要组成部分,正、负极必不可少,它们很大程度上决定了锂电池的“带电量”。

贝特瑞(835185)深耕于锂电池材料领域,目前已是锂电池负极材料的世界龙头。近几年,其业务规模实现超高速增长,2015年至2018年,其营收规模从15亿元增长至41亿元,复合年均增长率接近40%,净利润也从1．77亿元增至4．83亿元。

不仅如此,贝特瑞还与三星、LG、松下、比亚迪(002594)、宁德时代(300750)等全球顶级锂电池生产商建立了稳定的合作关系。

随着下游市场对锂电池的要求越来越高,当前主流正、负极材料已经达到物理极限,新一代材料呼之欲出,上游锂电材料供应商们也纷纷提前布局,为未来“埋单”。如此局势下,贝特瑞的产能还会继续领跑全球吗?它能否在未来技术变革中避免被淘汰的危险?

负极材料世界第一

如果将锂电池拆分开来,它并不复杂,主要由四种材料组成:正极、负极、电解质和隔膜。

虽然看似简单,但每种材料都“暗藏玄机”。

以负极材料为例,它是锂电池充电时储存锂的主体,占到锂电池成本的10%-15%左右。目前,石墨类材料是锂电池负极材料的主流,可分为天然石墨和人造石墨。

早在十多年前,我国负极材料市场一直被日本企业垄断,虽然拥有世界上最大的天然石墨资源,但受制于技术这项短板,只能以低廉的价格出口鳞片石墨等原材料,之后再通过数倍的价格进口天然石墨电极。

以天然石墨负极材料起家的贝特瑞,用了短短10年就成为负极材料领域的全球第一并保持至今,市场占有率超过25%。其产品也不再只是起初的天然石墨电极材料,还包括人造石墨电极、硅系复合电极等一系列负极材料。负极材料业务也成为贝特瑞当前的营收支柱,2018年营收23．5亿元,占总营收的60%。

而这一切的背后都离不开贝特瑞对研发的持续投入。

目前贝特瑞新能源技术研究院不仅是国家级技术中心,而且是新能源材料领域全球规模最大的研究院之一,这一研究院早在10年前就已经建成。

不仅如此,贝特瑞至今还保持着较高水平的研发投入,每年研发投入占比在5%左右,虽然看似不高,但它并没有被总营收的快速增长所落下,2018年其研发投入金额达到1．84亿元,同比增长43%。

在这个以技术见长的领域,持续高强度的研发投入将为贝特瑞提供强有力的技术支持。

眼下,研发投入已经部分兑现,比容量更高的“硅碳负极材料”就是其中之一。

比容量是电极的重要性能指标,很大程度上决定了锂电池的能量密度。通俗理解“能量密度”,即为一个“水杯”能装下多少水,它也决定了产品的续航时间或续航里程。

而硅碳负极材料的比容量可以达到天然石墨电极、人工石墨电极的数倍,其在锂电池中应用将大幅提升能量密度上限。这一应用也被全球新能源汽车霸主特斯拉所使用,其车型Model 3的动力电池中就用了硅碳负极材料。

目前,贝特瑞的硅碳负极已经实现量产,拥有1000吨/年的产能,并向松下等海外客户供应,它也是国内唯一拥有硅碳负极海外订单的企业。

随着下游市场对新能源汽车续航里程的要求不断提高,采用硅碳负极材料的锂电池已经开始初具规模化,它的发展也已成为大势所趋,等到技术稳定,规模化达到一定程度,作为硅碳负极材料生产商的贝特瑞将占据先发优势。

正极材料再称雄

事实上,正极材料也是贝特瑞目前的主营业务。从最初担心负极材料触顶“天花板”而选择横向拓展,到如今,正极材料已经成为贝特瑞的第二营收支柱,这标志着贝特瑞成功切入到价值更高的锂电池正极领域。

2018年其正极材料业务营收9．36亿元,占总营收的24．6%。市场排名上,其磷酸铁锂正极成功跻身国内前三,仅次于比亚迪和安达科技。目前市场上主流的正极材料为磷酸铁锂(LFP)和三元材料,其价格也比负极材料更贵,能占到锂电池成本的40%左右。

如果说,负极决定了锂电池能量密度的上限,那么它的下限则由正极材料决定。

以磷酸铁锂为例,其理论比容量只有160mAh/g,而石墨负极则能达到370mAh/g。一只水桶能装多少水取决于它最短的那块木板,正极就是那块最短的木板。

近几年,新能源汽车发展迅猛,目前已成为锂电池最大的下游应用领域。在享受下游放量所带来的“美味蛋糕”的同时,一系列难题也应运而生,首当其冲的就是能量密度,没有消费者满足于一辆“充电2小时,驾驶五分钟”的电动车,增加能量密度,提升续航里程已是大势所趋。

采用更高比容量的高镍三元正极材料就成为动力电池制造商们提升能量密度的重要手段,贝特瑞也凭借强大的研发能力,在三元材料发力,成为国内少数能够同时量产磷酸铁锂和高镍三元正极材料的企业。