中碳-鋰電池負極材料與新發展契機
中碳(1723)是中鋼集團的公司，網路上有許多股市知名前輩在追蹤，因為近期股價修正回檔所以開始研究，本篇文章分享一些自己的淺見跟研究心得
鋼鐵煉製是中鋼(2002)的本業，要煉鋼就必需要有煤，而這個煤必須先經過煉焦的過程處理煉出焦炭，才能做為煉鋼用途，而在煤炭煉焦的過程中，會產生包括煤焦油、輕油的副產品
中碳(1723)主要就是銷售從焦炭煉製過程產生的直接副產品：煤焦油、輕油，以及從煤焦油、輕油往下發展出一系列的間接副產品：苯、甲苯、雜酚油、萘、瀝青等等
從上圖中碳官網的資訊，我們可以大致了解目前中碳各項產品的演變與最終用途，另外以該公司2018/11/2提供的法說會資訊，公司目前各項產品的銷售佔比如下：
間接副產品(苯+甲苯、雜酚油、軟瀝青、精萘)佔了公司約71%的營收，直接副產品(煤焦油、輕油)佔約8%，其餘則為公司近幾年的逐漸發展起來的碳材料業務(負極材料等)和其他雜類品項
原油和煤焦油影響中碳獲利能力甚鉅，須審慎關注國際原油價格和中國媒化工業的產能以及開工率
為利分析，我們就把中碳業務用三大項副產品+碳材料區分
- 焦炭業務(煉鋼增添劑、耐火增添劑...)
- 煤焦油業務(雜酚油、軟瀝青、精萘...)
- 輕油業務(苯、甲苯...)
- 碳材料業務(負極材料、超級電容活性碳...)
第1項焦炭業務是煉鋼的重要戰略物資，除非有剩餘，不然基本上不會外銷，而第2、3項業務將是影響中碳獲利高低的關鍵(合計佔營收比重約8成)，碳材料業務則是公司未來希望發展的重點項目
首先從煤焦油業務開始，煤焦油除了直接銷售以外，還可以用蒸餾產出雜酚油、軟瀝青、精萘三項副產品，因此煤焦油的報價勢必會影響間接副產品的報價，進而影響中碳的獲利能力，因此我們要知道什麼情況會影響煤焦油的報價?
煤焦油是煤處理(焦炭)的副產品， 產量約為焦碳產量的3%~4%，目前全球的焦炭產量有60%來自中國，但近年中國開始重視環保議題，限制煤化產業的開工，並汰除落後產能，導致中國焦炭的產量開始下滑
由於煤焦油是焦炭生成的副產品，因此焦炭產能下滑自然也影響到煤焦油的供給量，另外煤焦油的開工率也在環保稽查轉趨嚴格的情況中下滑，帶動煤焦油報價上升，從下圖可以看到中國煤焦油的報價於2017年底攀升，2018年才開始小幅回檔，間接副產品瀝青、萘的報價也呈現類似的走勢。
煤焦油在2018整體仍維持高檔趨勢，對中碳頗為有利，因為中碳的貨源是中鋼，基本上只要中鋼有煉鋼，就會產生這些副產品，另外台塑越南河靜廠開工後，也陸續增添煤焦油料源給中碳，可以因為報價上漲而受惠。
這樣的趨勢是否會持續，個人以為是會的，原因是中國仍將持續去化煤化工業的產能，2016年~2017年間中國一共汰除了5.4億噸的煤化產能(仍存55億噸產能)，2018年預計汰除1.5億噸，2019年預計再汰除1億噸，當然2016~2017年汰除的廠商很多是企業體質很差的，這些廠商也退場的差不多了，後續要汰除新產能的難度會上升，但短期內煤焦油的報價應該有撐
而苯+甲苯主要是怎麼生產出來的呢?大部分的苯+甲苯是藉由從輕油產出，輕油則大多是靠著原油裂解生成(原油=>輕油=>苯)，因此國際市場的原油報價會影輕油乃至苯的報價，巧的是進一年原油報價也開始往上攀升
財經M平方之前有做過一個分析，那就是原油價格與原油庫存基本上呈反向走勢，庫存量下滑就有機會支撐原油價格走高，受惠於OPEC減產等因素，美國原油庫存量自2016年高峰開始下滑，也帶動原油價格走高。
而中碳的輕油一樣是從焦煤反應過程產生的副產品，因此在原油報價上升的時候，中碳的輕油、苯等產品報價也可以因此提升，下圖為布蘭特原油與苯的報價走勢圖
從上面的圖表數據，個人以為在煤焦油價格有撐、國際原油價格高漲的情況下，中碳今年獲利應該也會不錯，中碳2018 Q1~Q3的EPS約為4.9元(從法說會公告的Q3稅前EPS推測)，已經快追平2017年全年EPS(5元)，若是原物料價格高檔趨勢維持不變，今年個人估計有機會達到EPS 6.0~6.5元的水準。
此外，中碳跟台塑河靜鋼鐵各出資50%的合資公司-台塑河靜中碳(開曼)有限公司，負責河靜鋼鐵廠的煤焦油及輕油加工前後產銷，該廠第一高爐2017年投產後，可產製煤焦油5.2萬噸/年及輕油1.7萬噸/年，而當地第二高爐也在近期開始運作，當地所生產的煤焦油、輕油產量基本上就是翻倍，相較全公司產能，則淨增14%(煤焦油)、13%(輕油)，對於獲利有小幅度的挹注。
但中碳公司的弱點就是當上游原物料(原油、煤焦油)的報價下跌時，就會拖累公司的獲利能力，過去兩年在油價以及煤焦油價格雙雙低檔的情況下，公司的獲利也相對低靡，是一個非常典型的景氣循環類股。
為分散公司的營收比重，中碳也積極拓展新的市場應用：「碳材料」
鋰電池的能量密度、功率密度與使用的正負極材料相關性高
在講碳材料之前，我想有必要說明一下「鋰電池」，這個大家日常會接觸的東西。鋰電池，又稱為『二次電池』，可以重複充放電，其主要結構包括正極材料、負極材料、隔離膜、電解液以及外殼。
如上圖，鋰電池的作用原理，是依靠鋰離子Li+在正極材料和負極材料之間移動來作用，充電的時候，正極材料會釋放Li+到電解質中，負極材料(石墨或其他原料)則吸收這些Li+，形成穩定的LiC6鑲嵌在負極材料上。放電的時候，整個流程反過來，Li+從負極材料上脫離，跑回正極材料上，完成放電。
因此，當正極材料內含的Li+越多、負極材料可以容納越多Li+，代表未來放電的時候，電池有更多電能，而Li+在電解液中跑的速度越快、從正負極材料中釋放的速度越快，充放電速度也就越快
而要評斷一顆鋰電池的優劣，通常是用以下2項指標
- 能量密度：同重量或體積的電池比較，蘊含有更高能量的電池為優(Wh/Kg; Wh/L)
- 功率密度：能量傳輸的速率，能量傳輸速率越快的電池為優
如何優化上述兩項指標，是世界上許多企業和科學家日以繼夜努力的課題，包括如何提高正極材料中鋰離子的比例、正負極材料的孔洞如何設計(讓Li+更快更好的鑲嵌進去)、電解液的成分(讓Li+跑更快)等等。在現實的應用，包括鋰電池的體積、材料的穩定性(膨脹、耐熱、循環次數)都是必須要面對的問題
鋰電池已經被開發出來許多年，終端應用包括手機、筆電、穿戴式裝置等，但下一個鋰電池的成長動能，可能是來自於電動車
目前電動車可分為：插電式混合動力車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)、混合動力車(Hybrid Electric Vehicle, HEV)、純電動車(Battery Electric Vehicle, BEV)與燃料電池電動車(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)，HEV因為不需要改變消費者習性(加油為主，電力為輔)，仍為目前市場的主流，在電池使用上也仍以鎳氫電池為主。
但隨著各國政府對於燃油車的管制日趨嚴格，可以預期PHEV, BEV的銷量未來會逐漸成長，而鋰電池相較鎳氫電池的優勢(能量密度)又相當明顯，可以預期EV(Electric Vehicle)市場對於鋰電池的需求量將大幅上升，如下圖所示：
中碳的負極材料產能提升，並將往高質化產品發展
回到中碳，中碳在近年積極投入鋰電池的負極材料開發，一般鋰電池常用的負極材料為天然石墨或人工石墨，中碳的產品以人工石墨為主(介相碳微球)。
中碳目前介相碳微球產能5,000噸/年(2018年新增2,500噸/年)，但介相碳微球並無法直接被用於負極材料，還需要經過一道高溫製程(攝氏3000度以上)來生產石墨碳微球(熟球)，技術難度相當高，但整體價值也會相較於介相碳微球高許多(3~4倍)，目前中碳已經有第一條石墨化產線，年產能2000噸，後續還在評估是否要增建第二條產線。
這項產品，個人以為是項具備投資護城河的業務，相關的研發投入都不是一蹴可幾，是一項可以期待的新業務。
另外中碳也投入超級電容活性碳的研製生產，超級電容的原理本篇暫不贅述，其主要特性：
- 充電速度快，充電10秒～10分鐘可達到其額定容量的95%以上
- 使用壽命長，工作溫度介於-40度~70度皆可
- 大電流放電能力強，能量轉換效率高，過程損失小
- 功率密度高，可達300W/KG~5000W/KG，相當於電池的5~10倍；
由於上述特性，此類產品過去多是應用在大眾運輸類需要大電流放電且快速充放的場域，但未來或許會出現鋰電池+超級電容的相輔模式。中碳2018年以前超級電容活性碳銷售量大約達8噸，目前已規劃年底前新增45噸的產能，後續也有可能再新增45噸產能，但這一塊目前占營收比重仍小，可保持關注。
結論：
個人以為，中碳公司在碳材料的更進一步應用已經投入相當多年的心血，包括鋰電池負極材料、超級電容活性碳等，也陸續開花結果，但整體產能的增幅仍屬有限，2年內還是很難扭轉受到原物料(原油、煤焦油)的報價影響獲利的特性。
但長期而言，鋰電池負極材料需求或將顯著增加，中碳在製程上若日趨成熟(石墨化)並陸續擴產，對於長期的獲利貢獻可以期待，也有機會扭轉公司獲利波動大的樣貌。
以上為個人的一些淺見，還望不吝指教。如果覺得寫的還不錯，可以幫我點擊文章下方的小手鼓勵一下喔，感謝
