一、NMP綜述
NMP是PVDF粘結劑的溶劑,是N-甲基吡咯烷酮的英文縮寫,一種無色透明液體,具有毒性低、沸點高、極性強、粘度低、溶解能力強、化學穩定性、熱穩定性優良等特點,能與水、PVDF、正、負極材料等物質互溶,廣泛運用于锂電池制備中。制作電極片時,NMP作為溶劑,将粘結劑、正極活性物質、導電劑等各種電極所需物質融合在一起,使粘結劑與其他物質充分接觸,均勻分布。NMP作為溶劑,其質量直接影響锂離子電池拉漿塗布質量,為一項不可或缺的溶劑材料。從NMP應用領域分布情況來看,主要應用于锂電池制備中,占比74%。
全球NMP應用領域分布情況(單位:%)
資料來源:公開資料整理
NMP在其他領域(高分子、絕緣材料、電子材料、石油化工)的使用情況為:
NMP在其他領域應用情況介紹
資料來源:公開資料整理
二、NMP産業鍊
從碳納米管導電漿料産業鍊來看,根據天奈科技公告,碳納米管漿料的原材料成本占比高達70%,原材料主要為NMP、丙烯、分散劑、液氮等,其中NMP占比高達89%。碳納米管導電漿料下遊主要應用于動力锂電池和數碼锂電池。
NMP産業鍊
資料來源:天奈科技公告,華經産業研究院整理
NMP主要原材料為BDO(1,4-丁二醇),BDO在NMP成本占比達到49.34%,因此BDO是BDO價格決定NMP價格。
2020年NMP成本結構劃分(單位:%)
資料來源:邁奇化學招股說明書,華經産業研究院整理
相關報告:華經産業研究院發布的《2021-2026年中國N-甲基吡咯烷酮(NMP)行業全景評估及投資規劃建議報告》
三、NMP行業現狀分析
1、上遊原材料BDO現狀
從NMP上遊重要原材料BDO供需情況來看,BDO(1,4-丁二醇)産量及需求量整體保持持續上漲态勢。據統計,2020年中國BDO産量為145.2萬噸,需求量為147.7萬噸。2021年産量達到176萬噸。
2016-2021年中國BDO産量及需求量情況
資料來源:公開資料整理
從BDO下遊需求量分布情況來看,下遊锂電池發展對NMP的需求增加,BDO-GBL-NMP合成路線在BDO需求量占比17.24%。
2020年中國BDO下遊需求量分布占比(單位:%)
資料來源:公開資料整理
2、産業鍊下遊現狀
從給國内市場來看,在高能量密度锂電需求的帶動下,碳納米管導電漿料出貨量将保持高增長趨勢,到2025年有望突破32萬噸。根據GGII,2021年我國碳納米管導電漿料出貨量為7.8萬噸,同比增長62.5%,2016-2021年出貨量年複合增長率為41%。預計未來五年中國碳納米管導電漿料市場銷量将保持高增長的趨勢,到2025年,中國碳納米管導電漿料出貨量将突破32萬噸。
2016-2025年中國碳納米管導電漿料出貨量及增速
資料來源:GGII,華經産業研究院整理
從锂離子電池行業運行情況來看,2021年,我國锂離子電池行業以深化供給側結構性改革為主線,加快提升産業鍊供應鍊現代化水平,全行業實現持續快速增長,先進産品供給能力不斷提高。據工信部數據,2021年我國锂離子電池出貨量達到324GWh,同比增長106%。2022年1-2月,我國锂離子電池行業保持高速增長态勢,出貨量超過82GWh。
2016-2022年中國锂離子電池出貨量及增速情況
資料來源:工信部,華經産業研究院整理
3、BDO及NMP市場價格
從市場價格來看,锂電池市場需求旺盛導緻上遊原材料NMP和BDO供不應求,市場價格持續上漲。據GGII數據,近一年來,中國電池級NMP價格上漲超130%,由2020年四季度的1.8萬元/噸,上漲到2021年三季度的4.2萬元/噸。制備NMP的原料BDO,由2020年四季度的1.1萬元/噸,上漲到2021年三季度的2.9萬元/噸。整體來看,2021年BDO價格的高漲帶來行業整體開工率上升,産量大幅度上漲,2022年BDO及NMP價格小幅回落。
2020-2021年中國NMP及原料BDO市場均價走勢
資料來源:GGII,華經産業研究院整理
4、市場規模測算
锂電需求爆發有望拉動NMP市場快速增長。若假設磷酸鐵锂和三元正極材料保持1比1的使用率,計算出平均每kg活性物質可以制造573Wh的锂電池。再假設未來能量密度以5%速度成長,同時國内锂電池市場規模以GGII數據為基礎進行推算,測算未來5年正極材料需求規模,之後再以行業平均的50%固含量測算出NMP使用量。測算得到2021年中國NMP市場需求量為35萬噸,并且到2025年其将快速成長至87.9萬噸。單價方面,假設未來NMP價格保持在3萬/噸,則2025年國内NMP市場規模将成長至264億元,未來五年CAGR46.6%
國内锂電用NMP市場規模測算
資料來源:公開資料整理
四、NMP行業競争格局
從競争格局而言,随着國内生産廠家工藝技術日趨成熟,産品質量得以提升,國外競争者如巴斯夫、三菱化學等産品的優勢已不存在,逐漸退出國内市場。目前國内競争主要是直接生産廠家和回收提純廠家以及小部分進出口貿易商之間的競争,回收提純廠家占據分散的客戶群和低端市場,直接生産廠家則占據主力客戶群和高端市場。目前,NMP行業的競争群組大緻分為兩類:第一競争群組是競争力實力較強的企業,如德國巴斯夫、日本三菱、美國亞士蘭、邁奇化學,這類企業一般是市場規模較大的企業,從業時間長,技術研發能力強,它們具有資本和渠道等各方面優勢,競争力較強。第二競争群組是中小型NMP企業,這些企業數量多,且規模小,其品牌影響力不大,技術一般,NMP産品質量參差不齊。
全球NMP行業競争格局
資料來源:邁奇化學招股說明書,華經産業研究院整理
從企業産能來看,據不完全統計,目前我國主要生産企業有山東慶雲長信化學科技有限公司、濱州裕能化工有限公司、許昌瑞達生物科技有限公司、浙江聯盛化學工業公司,四家企業年産能均達到1萬噸以上,我國主要公司年産能合計為15.6萬噸。
我國主要公司的NMP産能情況
資料來源:卓創資訊,華經産業研究院整理
五、NMP行業未來發展趨勢
NMP作為锂離子電池制造過程中主要原材料之一,直接影響锂離子電池拉漿塗布質量和環境保護的要求。根據行業調研數據分析,雖然型号和規格的差異會導緻NMP占锂離子電池價值的比重有所不同,但整體而言,NMP占锂離子電池制造成本比重約為3%-6%,NMP的市場規模和需求也随锂離子電池,特别是儲能電池、動力電池的增長而增長。
NMP在锂電池中成本占比高,且NMP主要原材料BDO(1,4-丁二醇)為大宗化工産品,成本受原材料成本波動較大。2021年锂電池市場需求旺盛導緻上遊原材料NMP供不應求,另外BDO上遊電石受到環保限制,供應不足,從而導緻NMP價格出現大幅上漲。因此P降本來源于布局回收。一般主流的碳管漿料從質量占比看,粉體、NMP、分散劑分别約為5%、93%、2%。從成本占比看NMP約占到成本的60%~70%(取決于NMP價格),布局NMP回收具有很好的性價比,回收兩次(假設無損耗)100%情況下,單噸成本将從全部外采的3萬/噸下降至1.1萬/噸。
NMP回收成本測算
資料來源:天奈科技公告,華經産業研究院整理
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