调研问答全文
美锦能源 (000723) 2020-02-24
【美锦能源在超级电容炭上面的布局以及未来的规划-董事长姚锦龙】
美锦能源是以煤为基础发展,已形成一个“煤-焦-气-化”的产业链,在坚持做大做强煤焦产业链的同时,我们也在思考探索如何转型创新发展。经过长期思索和考察论证,我们确定了两个突破口,一个是氢能源产业,一个是高科技新材料和矿山智能装备。氢能源产业纳入了国家能源安全战略,目前已经初步形成“产业链+区域+加氢网络”三维布局,通过控股飞驰汽车(整车生产企业)、投资国鸿氢能(氢燃料电池生产企业)和国内空白的膜电极生产企业,美锦发展成为这个行业的一个氢能全产业链企业,也受到了业界的广泛关注。 今天我重点谈一下超级电容器核心电极材料电容炭的发展计划。超级电容器行业在国内刚刚起步,但是应用范围非常广阔,发展势头也比较迅猛,其核心电极材料,电容炭是高科技新材料,现在完全是依靠进口,是关键“卡脖子”的一个项目,我们在三年前就瞄准了这个项目,提前布局,目前研发阶段已经完成了,具备了下一步发展的建厂出正式产品的优势。 2016年底,我们与中科院山西煤化所达成合作,利用中科院煤化所的核心技术团队,启动超级电容器核心电极材料-电容炭的国产化技术攻关。经过三年的科研攻关,在煤化所中试基地已经建成了10吨级的电容炭中试示范线,并完成全部研发任务,达到了预期的目标。这个项目获省委书记亲自过问,也列入了山西省重大科技专项计划。2019年下半年来,中试产品先后在宁波中车新能源公司、上海奥威和锦州凯美等重点用户完成评测。上述客户反馈,我们研发的电容炭产品的综合性能与占据国际市场主流的日本可乐丽公司YP-50F产品相当,个别指标已超越YP-50F,达到国际先进水平,具备大规模替代进口的潜力。 鉴于上述技术和市场的突破,美锦能源与煤化所计划启动电容炭的产业化工作。项目规划产能是年产1000吨,生产线就落在美锦的精细化工园区,大概占地面积是200亩,项目计划分两期实施。2020年先启动一期,就是500吨/年的产业化工程,大概投资预算是1.6个亿,其中固定投资是1.1个亿,研发加调试运行大概是5千万,大概占地80亩。这个项目计划于2020年3月初正式启动(因为疫情的原因,可能会推迟1-2个月启动。)计划于今年6月底前完成工程设计,2020年12月底前完成设备安装,2021年3月完成联动调试,正式投产供货。这个项目配套工程将依托美锦自己的焦化产业园,借助其热能、电力、蒸汽和氮气提供的各项的便利条件,从而节省部分固定资产投资,降低运行成本和生产成本。 本项目顺利实施后,将解决困扰中国超级电容器行业多年“卡脖子”的难题,推动关键核心材料实现进口替代。产品目标客户为宁波中车新能源、上海奥威、锦州凯美和南通江海等国内超级电容器制造商。目前的国际市场的年需求量超过了1万吨,国内市场需求大概是5000吨。电容炭产品生产成本我们可以控制在6-8万元/吨,根据目前的电容炭的市场销售价格20-30万元/吨,按照一期工程500吨的规划,年产值大概会超过1亿元,投资回报期2.5-3年。那么随后二期工程实施及产能的放大,将进一步开拓国际市场,目标客户我们将来会定位于美国Maxwell(现为特斯拉旗下企业)、日本NEC、松下等国外著名企业。另外煤化所团队已经完成了超级电容器和石墨烯的研发,已经建成了中试线,产品技术也是达到了国际先进水平,下一步我们也会进行一个全方位的合作。 本项目将成立合作公司运作,会有关键技术团队和战略投资者入股,这些工作都在进行当中,很快会进入实操阶段。项目建成之后,公司将会填补国内这个领域的空白,所以也会成为公司一个新的增长点。
【超级电容器以及超级电容炭介绍-陈成猛、朱庆华】
超级电容器介绍: 首先介绍一下超级电容器,一般来说大家对锂离子电池比较熟悉,电动汽车、手机、笔记本、平板等大多使用的是锂离子电池,对超级电容器相对比较陌生,其实超级电容器的性能和锂离子电池是非常互补的。锂离子电池是把电能转化为化学能,使用时,再由化学能转化为电能。因此锂离子电池的特点是高能量密度、长续航,而它的短板是充电速度较慢,循环寿命较短,经过一段时间的使用,性能衰减较快,且在低温下性能变差,导致充电速度变慢和容量下降,这是锂离子电池的优势和劣势。超级电容器是将电能以电荷的形式通过双电层储存在器件里面,并不像锂离子电池一样涉及到能量的转化。这决定了超级电容器的可逆性比较好,而且响应非常快。超级电容器虽然能量不高,单位体积储存的容量低于锂离子电池,但是可以以非常快的速度,在一分钟以内实现快速充电。另外超级电容器具有超长的循环寿命,大约20万次到100万次,而锂离子电池目前循环寿命为3000次左右,所以在全生命周期里面来看,超级电容器在生命周期里面储存和释放的电量大概是锂离子电池的6-10倍。 所以,和锂电池相比,超级电容器是一个短跑冠军,更多可以在场合高频率和高功率应用。通过超级电容器和锂离子电池的优势和劣势对比,可以看出两种储能器件非常互补。例如在电动汽车领域,特斯拉收购美国Maxwell,更多的是看重超级电容器高功率、长循环寿命以及安全的优势,把锂离子电池和超级电容器组合起来,优势互补。 超级电容器高功率密度、低温性能好、快速充电、寿命长的特点,可以让超级电容器在混合动力车上和锂离子电池配合,同时可以和燃油车上的发动机进行混合,做成油电混合动力。在启动、加速和爬坡时,提供瞬时峰值功率,从而延长电池寿命;在汽车刹车时,回收能量,提高能量利用率;利用温度使用范围宽的优势,改善低温启动性能。在电动悬架和电动助力转向方面,也有很好的应用前景。所以,特斯拉如果后续推对功率峰值要求高的车型,比如皮卡、重卡等均可以采用。 Maxwell是超级电容器的国际龙头企业,它生产的超级电容器已经应用于汽车启停技术,目前已经在全球装载几百万辆汽车。Maxwell和国内厂家一起合作的启停系统,VSS,可有效解决汽车启动时的电压跌落,保证车载电子设备的正常工作。Maxwell在我国有很多用户,比如宇通、中车、吉利等。同时,VSS可用于解决重卡启动电池的低温启动问题,特别是在华北地区及东北地区,这种需求就更加迫切。超级电容器启停装置也可以在启动时,支持发动机重新启动,配备了超级电容器的油电混合动力汽车,整车节能可以达到15%以上,同时降低30%的废气排放。 当然超级电容器也有一定缺点,和锂电池相比,能量密度较低,导致单位容量成本偏高。超级电容器最主要就是电极材料,占整个超级电容器成本的30%以上,而且这种材料直接决定超级电容器性能。所以,这都约束了超级电容器目前的市场规模。目前在电动汽车领域,并没有真正地把超级电容器用在刀刃上,这一次特斯拉作为标杆,如能将超级电容器应用在电动汽车领域,具有示范效应,这种应用有望迎来爆发式增长,因为超级电容器本身是非常好的器件。同时能把超级电容器优势精准地发挥出来,真正地能和锂电车配合好,做成更好的电动车,拉动超级电容器产业的蓬勃发展,就像特斯拉已经在引领整个汽车的发展一样,这是行业的技术和市场的风向标。 电容炭介绍: 电容炭,是超级电容器的关键核心电极材料,这种炭对各项技术指标都有非常严苛的要求,包括高纯度,大比表面积,多孔结构、高电导率和低氧含量等。这种材料目前尚未国产化,90%以上依赖进口,国际龙头和领军企业是日本可乐丽公司。电容炭的技术门槛较高,技术难度非常大。 但是,只有将电容炭低成本化并提升其性能,才能促进超级电容器大规模商业化。我们和美锦能源在2016年年初,就看准超级电容器未来的发展潜力,聚焦超级电容器关键材料卡脖子问题,共同承担一个产学研攻关项目。美锦能源投资2300万,煤化所提供团队和技术,山西省科技厅也给予专项支持,我们共同推动电容炭制备技术从实验室走向中试及产业化。这个技术国外对中国是严格封锁的,没有可供参考借鉴的工程化案例,通过多方合作及努力攻关,我们自主开发了相关工艺和装备,年产10吨的电容炭中试线已于2019年上半年建成投产。产品已送至中车新能源、奥威、凯美等国内超级电容器龙头企业进行应用评测,根据评测反馈结果不断优化改进,目前产品综合性能已达到日本同类产品先进水平,部分技术指标还有所超越。下一步将扩大产能,从10吨放大到500吨,解决目前国内亟需要国产化进口替代的一些市场需求,比如在中车以及军工领域。随着以特斯拉为首的超级电容器电动汽车的应用拓展和普及,我们会随着市场需求的扩大,进一步地去规划产能。目前,我们掌握了中国自主创新的电容炭核心技术,依托这个技术,我们未来会为中国的超级电容器产业高质量发展,作出应有贡献。而我们一致认为掌握了低成本的超级电容器关键材料的制备技术,也就是相当于掌握了整个超级电容器产业的战略制高点。
【美锦电容炭性能-王振兵】
我们在技术攻关过程中,一直跟用户,包括宁波中车新能源、上海奥威、锦州凯美等公司保持密切联系,提供中试样品,对于评测出的问题,进行多轮验证,从而进行工艺优化改进。目前用户评测结果效果非常好: 与日本YP50F比,我们电容炭的容量(容量对于能量密度的提升是非常关键的)目前至少要高20%以上,包括电极密度和加工性能,都得到用户一致认可。 另一方面,我们听到一个好消息,锦州凯美通过与国内不同电容炭厂家同类产品作对比,目前我们的电容炭,不论是从基础指标还是加工性能上都遥遥领先。所以这块我们是非常放心的,而且已经与几家下游企业正在沟通签订战略供货协议事宜。预计近期可以签订完成。
问答环节:
Q1: 我想问一下超级电容器的投资回报的情况,前期是因为第一条线成本或者是设计的结构比较高,还是未来我们如果要继续扩展的话,也会是相同的投资比例,还是说未来有可能会进一步地降低?
A1:我们年产500吨的一期投资预算是1.6个亿,这是由于我们第一次从中试做到产业化,所以投资相对高一点,投资回报期大概是3年。我们规划一期总产能1000吨/年,我们可研里面的1000吨投资预算大概是在2.4个亿左右。后面再进一步扩产时,固定资产投资会下降,至少在1000吨时,整体生产成本,包括固定资产折旧,摊到整个产品里面的成本还会进一步下降,所以就决定了我们的产品会有更高的市场竞争力。目前我们估算预期成本大概是6-8万元/吨,而日本可乐丽公司给我国的进口价格是25-30万/吨,所以这里面我们有非常大的利润空间,更重要的是首次实现了关键材料的进口替代,具有非常重要的战略意义。 另外,这个项目是与美锦的新型焦化类的项目建在一起,电力、蒸汽、氨气、氮气等都是就近提供,后勤系统、公共服务系统等也是一并考虑,这都会节约投资成本。所以我们三年的投资回报期还可能会进一步缩短。
Q2:后续我们做后期的扩产的话,整个投产的建设的速度能提升多少?
A2:在200亩地的空间上面,我们会预留出相应的基础设施,在1千吨产能已经做得差不多的情况下,后续如果要扩产,会比一期项目要快很多,而且成本上要节约很多。
Q3: 我们对市场的预测,整个市场未来的一个成长的情况,市场规模的预测是什么样的?
A3:在2017年的时候国内电容器行业市场规模大概是70个亿左右。那么因为新能源汽车、风电、交通、轨道、军工这些领域都是国家十三五政策里面重点扶持的对象,我们预测在近几年超级电容器的市场年均复合增速应该维持在30%左右,也就是在2020年的规模市场的话,应该可以达到一个150亿的规模。