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2017年全球“锂”原料行业研究报告

时间:2018-05-08 来源:搜狐网 作者:研究咨询部 点击:306

导语

根据上文对下游锂产品需求趋势和供给格局的分析和预测,我们认为在2020年之前,锂资源供给紧平衡的局面仍将持续,虽然近期不断有锂资源企业进行扩产的消息传出,但由于产能释放存在不确定性,预计大量产能将于2019年甚至2020年才得以释放,所以供应短缺的情况在短期内仍将延续。

来源:罗婷 中信建投证券研究发展部

近年来锂资源供应格局不断趋紧,工业级碳酸锂价格从2014年之前的4万/吨左右一路飙升至近期的15万/吨,总计涨幅近300%,锂资源企业盈利丰厚,扩产意愿强烈。

我国拥有丰富盐湖卤水资源,经历多年技术积累,相关企业在高镁锂比、低浓度卤水提锂领域不断取得技术突破,逐步具备大规模产业化能力,目前规划及在建盐湖提锂产能约17.4万吨。整个盐湖提锂产业正在快速发展,处于爆发前期。

▌前言:一“锂”难求,盐湖提锂价值凸显

新能源汽车产业迅猛发展,拉动锂价飙升。2014年之前,工业级碳酸锂价格一直维持在4万元/吨附近,自2015年起,价格一路飙升至15万元/吨,总计涨幅近300%。

锂的下游需求主要来自传统工业、3C数码产品、新能源汽车三部分,近年来传统工业和3C数码产品领域的市场需求偏稳健;相对而言,在市场需求和政策引导的多重催动之下,新能源汽车产业迅猛发展,极大的拉动了锂资源需求。

我国新能源汽车年产量自2014年的不足10万辆猛增至2017年的近80万辆,在锂资源供给偏刚性的大背景下,来自新能源汽车产业的需求驱动行业供需格局不断趋紧,促使近年来锂价出现飙升。百度搜索“乐晴智库”,获得更多行业深度研究报告。

锂资源企业扩产意愿强烈,盐湖提锂价值凸显。

与锂盐供不应求相对应,我国尚有大量锂资源未实现工业开采,这些锂资源多以卤水的形式储藏在天然盐湖,需盐湖提锂工艺将其从卤水中分离,制成下游所需要的高纯度锂产品。

经历多年技术积累,我国企业在高镁锂比、低浓度卤水盐湖提锂领域不断取得技术突破,逐步具备大规模产业化能力,目前规划及在建盐湖提锂产能约17.4万吨。整个盐湖提锂产业正处在快速发生边际变化的阶段,处于爆发前期。

在本篇报告中,我们将分别从供需、技术等层面梳理盐湖提锂产业脉络、探寻行业投资逻辑。供需层面,通过梳理锂行业供需格局,并结合厂商产能扩张和下游需求发展趋势,定量分析锂产品未来供需平衡;

技术层面,我们着眼于国内独特的盐湖提锂工业现状,梳理了各个盐湖的锂资源品质和适用于盐湖提锂的技术工艺,并据此分析未来具备竞争力的提锂技术工艺和商业模式。登录乐晴智库网站下载完整报告。

▌供需层面:锂资源供需短期持续偏紧,长期有望改善

锂是自然界中最轻的金属元素,有“工业味精”和“能源金属”之称,除了在传统工业领域有广泛应用之外,近年来在新能源、www.56.net等新兴产业中的应用也逐渐增多。

在全球范围内看,目前锂的下游应用主要集中在动力电池、传统工业和3C电子等领域,特别是伴随电动新能源汽车产业的高速发展,近年来对锂资源的需求快速提升。从产业链角度来看,锂资源产业链大致可分为上游开采、中游提炼、下游消费三个环节:

上游开采:锂资源产业链的上游主要是锂资源开采,锂矿资源可以分为两类,一类是以液体形式存在的卤水型锂矿,包括盐湖卤水和地下卤水,开采形式主要为盐湖提锂;另一类是以固体形式存在的硬岩型锂矿,包括伟晶岩型和花岗岩型,开采形式主要为矿石提锂。

中游提炼:产业链中游主要是将初级锂产品(碳酸锂、氯化锂、氢氧化锂等各种锂盐)进行加工,进而生产各种电池级锂产品及其他锂化合物产品。

下游消费:锂资源下游应用领域广泛。锂应用在动力电池中,通常以碳酸锂或氢氧化锂的形式作为主要正极材料,或者以六氟磷酸锂的形式作为电解液;另外,锂还可以与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂等,用于原子能、航空、航天等工业;

同时,锂还很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中做脱氧剂;用锂或锂的化合物制成固体燃料来代替固体推进剂,用作火箭、导弹、宇宙飞船的推动力;

锂捕捉低速中子的能力很强,可以用来控制铀反应堆中核反应发生的速度;锂作为能源金属最主要的应用是在核聚变中,1g锂能放出3400kW·h能量,生产100亿度电的锂反应堆,只需要10t金属锂。

▌需求端:动力电池拉动锂资源需求快速增长

锂资源下游需求集中分布在动力电池、传统工业、3C电子产品三个领域。根据中国有色金属协会锂业分会公布的数据,2016年上述三个领域在碳酸锂下游消费结构中的占比分别为21%、55%和24%。

由于电动汽车行业的迅猛发展趋势,预计动力电池将成为下游需求中增速最快的领域,根据测算,到2020年,碳酸锂下游消费结构中,动力电池的占比将达到44.5%,传统工业和3C电子产品的占比将下降至39%和16.5%。

近年来,由于新能源汽车产业的拉动作用,全球锂盐需求持续快速增长,整体呈现供不应求状态。

根据相关数据,2014年全球碳酸锂需求量为17.6万吨,产量为16.65万吨;2017年碳酸锂需求量为24.7万吨,产量为22.73万吨,需求端复合年增长率为12.0%,供给端复合年增长率10.9%,近三年碳酸锂的需求缺口分别为3.4万吨,2.2万吨和1.97万吨,有逐渐缩小的趋势。

▌动力电池:锂资源需求增长的主要动力

锂电池通常由电极、隔膜、电解液三部分组成。由于相对于其他种类电池,锂电池具有蓄电量大、无记忆、可充放次数多、质量轻、可回收、污染小等优点,因此成为新能源汽车动力电池的主要选择。

锂电池的基本工作原理如图所示,在放电过程中,锂离子从正极经过隔膜进入负极,同时释放电子,电子在外部电路中运动产生了电流;充电过程中电池中发生的化学反应与放电过程相反。

电极:包括正极和负极,正极通常是锂的化合物。

隔膜:带有许多小孔的薄膜,在充电或放电过程中提供正极和负极之间的锂离子的通道。

电解液:一般由六氟磷酸锂和有机溶剂组成,电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用。由于水溶液会与锂离子反应并形成氢氧化锂,因此不能使用。

动力电池中的正极材料产生对锂的最主要需求。

目前锂电池正极材料主要有磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料三种类型,其中三元正极材料因为结合了其他两类正极材料的优点,具有能量密度高,循环寿命长等特点,是未来正极材料发展的趋势。

据中汽协统计,2016年我国三元正极材料占比33%,剩余市场主要由磷酸铁锂材料占据,预计到2020年国内三元材料动力电池容量占比将达到71%,国外动力电池正极材料主要以锰酸锂和三元材料为主,2016年国外的三元正极材料容量占比达到80%,远超国内水平,预计未来还会继续增长,2020年将达到90%的占比。

预计2020年我国新能源汽车年产量达200万辆。2017年4月,工信部、国家发改委、科技部三部委共同印发《汽车产业中长期发展规划》。明确提出“预计未来10年我国汽车市场仍将保持适度稳定增长,到2020年新能源汽车产量达到200万辆,到2025年新能源汽车产量达到700万辆”的市场预测。

新能源汽车在海外市场的发展也非常迅速。据欧洲汽车制造协会(ACEA)公布的数据显示,2017年第四季度,欧盟地区新能源汽车需求量继续保持增长,同比增幅达35.1%,总销量达22.74万辆,在整个乘用车销量中占比6.7%。

对比2016年,新能源汽车销量在西班牙市场几乎呈现翻倍增长,增幅约为90.8%;德国、英国、法国、意大利等市场的增幅紧随其后,分别达到76.8%、35.6%、33.4%、30.7%。

从整个2017年来看,欧盟地区新能源车销量达85.29万辆,同比增长39.7%,且主要受混动车型销量增长的驱动。

根据EVSales公布的数据,得益于美国、欧洲尤其是中国市场的优异表现,2017年全球电动汽车销量超过122.30万辆,同比增长58%,电动汽车在全球汽车销量中的占比超过1%。

2017年全球新能源汽车产量从93万辆增至139万辆,增速达49.5%,预计到2020年全球新能源汽车产量将达450万辆左右。

我国新能源汽车主要车型为EV和PHEV。

根据中国汽车工业协会发布的数据,2017年全年,国内新能源汽车销量达77.7万台,连续三年位居世界第一,累计保有量达到180万辆,占全球市场保有量50%以上,其中EV和PHEV两款车型合计产量约70万辆,乘用车的需求量最大,EV乘用车和PHEV乘用车均以不同增速增长,预计2020年EV乘用车产量将达到120万辆左右,占国内新能源汽车总产量超过60%。

伴随电池技术发展,新能源汽车电池电容量在逐年上升。

预计到2020年EV乘用车、EV客车、EV专用车、PHEV乘用车、PHEV客车的电池电容量将分别达到40.56Kwh、165.21Kwh、67.99Kwh、17.02Kwh、30.77Kwh。

结合每种车型的年产量数据,可以进一步测算出每种车型对应的总电池电容量需求,预计至2020年我国新能源汽车领域电池总容量需求将达95.33Gwh左右。

动力电池对锂的需求测算。

不同电池正极材料的能量有所区别,从而导致单位电容量需要消耗的碳酸锂当量也不同,1Kwh三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂电池容量分别需要消耗碳酸锂当量0.715g、0.55g、0.51g。由于三元材料性能优异,预计未来在正极电池材料中的使用比例将会进一步提升。

预计2018全球新能源汽车动力电池锂需求突破7万吨碳酸锂当量,到2020年将达到15万吨碳酸锂当量,年复合增长率为45.95%。预计国内对车用碳酸锂的需求占有全球的比例将持续领跑,到2020年将达到6.36万吨碳酸锂当量。

传统工业:玻璃陶瓷、润滑脂创造主要需求,保持稳定增长

传统工业中陶瓷玻璃、润滑脂行业对锂消耗较多,将保持相对稳定。在传统工业领域,锂的应用主要集中在陶瓷玻璃、润滑脂、有机合成、电解铝、核工业等行业,2017年全球传统工业领域共消耗碳酸锂12.7万吨,其中陶瓷玻璃占49%,润滑脂行业大约占比13%,其他领域占比38%。

总体来说,以上行业领域技术相对成熟,我们判断在这些领域内碳酸锂的需求将保持相对稳定。

陶瓷玻璃行业:锂在陶瓷玻璃生产中的作用主要表现在两个方面:一是制造过程中做助熔剂;二是提升产品性能。将锂化物添加到产品配料中可代替硼和氟的化合物,从而降低体系的温度和粘度,实现节能减排,同时提升产品质量。

总体来说,陶瓷和玻璃作为一般日用品,无论国内或国内,其需求目前已经趋于饱和,主要增长点为陶瓷玻璃的艺术品或其他高端产品,但仍旧增长有限,预计今后在陶瓷玻璃领域的锂需求量将保持低速增长。

润滑脂行业:

在润滑脂的中添加氢氧化锂制成锂基润滑脂可以提高产品性能,在抗氧、耐压、润滑性等方面都明显好于其他金属基润滑脂,在是石油化工,无线电,交通运输等行业中有广泛的运用。

根据美国润滑脂协会报告,2016年中国润滑脂总产量为40.8万吨,比2015年有小幅增加;2013年以来,全球润滑脂消费增速变缓。

其他行业:

其他锂的应用领域包括有机合成,电解铝,核工业,医药等。相对来说,这些领域中增速最快的是医药行业,主要包括丁基锂等有机锂系列产品,用于药物合成,但是总体消费量不大。

据统计,2015年我国医药行业锂消费量折合碳酸锂当量为6000吨,预计将于2020年突破1万吨碳酸锂消费量。

总体来说,在传统工业领域锂的应用已经比较成熟,需求增速趋缓,其中发展中国家需求增长相对较快。参考全球及中国经济增速,我们判断在这些领域内对碳酸锂的寻求增速将保持在3.5%-4.0%之间,预计到2020年,全球传统工业领域碳酸锂需求将达到14万吨左右。

3C电子产品:手机需求占比最高,关注可穿戴设备、无人机等新兴领域

3C电子产品主要包括智能手机、视听设备、平板电脑、笔记本电脑等。这些产品的主要特点是使用周期短、更新换代快。

在3C产品中,智能手机最为典型,近几年的消费增速最快;但是对于平板电脑和笔记本电脑来说,由于其制造技术和产业链趋于成熟,又缺乏新的应用场景,同时使用寿命增加,近几年的出货量基本不变,甚至出现负增长。目前关注度较高的3C电子产品是新型可穿戴设备、无线设备、无人机等,这些产品的消费增速很快。

另外,各主要3C电子产品设备单位锂消费量有所提升,预计此后该指标仍将保持稳定缓慢增长。

2017年全球3C领域碳酸锂消耗量达到了4.66万吨,预计未来能突破5万吨,到2020年将达到5.15万吨左右,年复合增长率为3.42%。

▌供给端:供应格局短期偏紧,中长期将缓解年

锂矿资源集中在南美和亚洲,盐湖和矿山是两种主要提锂方式

全球的锂矿资源主要分布在南美洲和亚洲,约占全球资源总量的90%;其次为北美洲,占比约为5-6%;非洲和大洋洲占比较少,仅为4-5%。

2017年全球已查明锂矿资源总量达4000万吨,南美“锂三角”地区(智利、阿根廷和玻利维亚交界处的高海拔湖泊和盐沼)所拥有的资源量之和占全球资源总量50%以上,另外中国、澳大利亚、葡萄牙、巴西、美国、津巴布韦等国家也有一定储量。

其中中国锂矿储量为320万吨,占全球锂矿储量的22.12%;澳大利亚锂矿储量为160万吨,占全球锂矿储量的11.06%。

盐湖提锂和矿石提锂是主要开采方式。全球目前主要开发的锂矿类型中,主要分为盐湖矿和矿石矿,分别对应盐湖提锂和矿石提锂。其中盐湖卤水型锂矿是最重要的矿床类型,约占全球锂矿资源储量的66%;其次是花岗伟晶岩型锂矿,约占全球锂矿资源储量的33%。

盐湖卤水型锂矿,是由溶解大量锂的含盐地下水堆积而成,多形成于干旱地区的封闭盆地。矿床中锂均以晶间卤水、孔隙卤水及地表卤水的形态出现。

全球的盐湖卤水型锂矿主要分布在赤道两边的中低纬度带,南纬23°和北纬40°之间地区为有利成矿带。

全球最为著名的四个特大型盐湖卤水型锂矿为玻利维亚的乌尤尼盐湖、智利的阿塔卡玛盐湖、阿根廷的温布雷穆埃尔托盐湖、中国的扎布耶盐湖。其中乌尤尼盐湖和阿塔卡玛盐湖集中了世界70%以上的储量基础。

花岗伟晶岩型锂矿床,主要赋存于伟晶岩脉中,通常发现于大型花岗岩侵入体边缘且经常在其之上。

成矿时代以前寒武纪为主,少数形成于早古生代。伟晶岩的分带性导致锂含量的不均匀分布,其形成规模及潜在储量比盐湖卤水型锂矿床小。

该类型矿床分布广泛,其中较著名的矿床位于加拿大Benic,澳大利亚Greenbush,美国金斯山,津巴布韦Bikita,俄罗斯和中国等地的伟晶岩矿床。矿石矿物主要有锂辉石、透锂长石、锂云母、磷铝锂石等。

▌近年来锂盐产量迅速提升,“四湖三矿”是供给主力

世界锂矿生产国有澳大利亚、智利、阿根廷、中国,其产量之和占世界锂矿产量的90%以上。

根据美国地质调查局(USGS)统计,2016年全球锂矿金属产量为3.8万吨,折合碳酸锂当量约20万吨。其中,锂矿产量高度集中,澳大利亚占44%(9.88万9吨);智利占33%(7.45万吨);阿根廷占13%(2.91万吨)。

2008至2012年间,除2009年因金融危机影响产量下降之外,全球锂矿产品产量(折合碳酸锂当量计算)呈现逐年上升趋势,2012年达到18.5万吨高峰。

2013-2017年,全球锂矿产品产量走势表现“先降后升”,2017年达到22.7万吨高峰(金属锂当量约为4.3万吨)。

国际方面:“四湖三矿”仍为全球锂供给主力。伴随着更多盐湖,矿石的开采,全球锂资源供给格局从之前的“三湖一矿”(Atacama盐湖、ClaytonValley盐湖、HombreMuetro盐湖、Greenbush锂矿)向“四湖三矿”(新增Olaroz盐湖、Mt.Cattlin锂矿、Mt.Marion锂矿)转变。

近几年,Talison、SQM、ALB、FMC、Orocobre五家公司的产量在全球的占比达到80%-90%,行业集中度极高,锂资源供应呈现出寡头垄断格局。

国内方面:锂盐产量快速增长。

我国锂资源行业从上世纪60年代正式进入产业化发展阶段,经过几十年的发展,提锂技术日益成熟,包括碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂、金属锂在内的锂资源产品种类逐渐完善,下游需求在新能源汽车行业的快速发展之下被大幅拉动。

同时也涌现出一批锂资源生产企业:矿石提锂相关公司有天齐锂业、赣锋锂业、众和股份、江特电机、融捷股份等;盐湖提锂相关公司主要有蓝科锂业、青海锂业、藏格控股、中信国安等。

近年来我国锂盐产量保持快速增长态势。

2010年,我国碳酸锂、氢氧化锂、金属锂的产量分别为2.90万吨、1.40万吨、0.14万吨,折合碳酸锂当量4.01万吨;到2017年,各种产品的产量分别为8.3万、3.5万、0.25万吨,折合碳酸锂当量12.34万吨,年复合增长率为17.29%。

2017年,全球锂盐产量为23.54万吨(碳酸锂当量),同比增长21.5%,其中国内产量为12.34万吨,同比增长43.5%,占全球锂盐产量的52.42%。

锂资源企业扩产、合作、并购消息频出,积极进行产能扩张。近年来在动力电池对锂资源需求的强力拉动之下,锂资源价格出现暴涨,从2014年的4万元/吨暴涨至近期的16万元/吨,进入2018年以来,由于季节天气原因,部分盐湖提锂企业停产,春节前后国内锂资源市场仍呈现供不应求状态。

在这一大背景之下,相关锂资源企业积极加大资本开支,对产量进行扩充,国内外企业扩产、合作、并购消息频出。

国外方面:SQM、ALB通过资产或代工方式扩大产能的意图明显;FMC为了能够吸引更多投资,更好地发展锂业务,计划将该块业务剥离并单独上市。

国内方面:盐湖比亚迪和蓝科锂业的两个大型碳酸锂生产项目正式启动,预计在2年内投产;致远锂业与洛克伍德(ALB全资子公司)签署合作协议。各家锂资源企业加快布局的背后,都是基于全球汽车电动化浪潮下,对锂强劲市场需求的看好。

锂资源供给情况测算。根据国际锂矿生产巨头的产能扩张,及国内盐湖提锂产量的投放情况,预计未来三年全球锂供给将保持持续增长趋势。

根据各公司产能扩张情况,同时假设扩产锂盐项目从开建至投产的时间跨度为1年,从投产至满产的时间跨度为2年。预计到2020年,全球锂产量将达到39.8万吨。

▌全球锂资源需求预测及供需平衡分析

根据上文对下游锂产品需求趋势和供给格局的分析和预测,我们认为在2020年之前,锂资源供给紧平衡的局面仍将持续,虽然近期不断有锂资源企业进行扩产的消息传出,但由于产能释放存在不确定性,预计大量产能将于2019年甚至2020年才得以释放,所以供应短缺的情况在短期内仍将延续。

预计在2020年之后锂资源需求缺口将逐渐得到弥补,供不应求的局面将得到改善。反映到价格上,预计碳酸锂价格在2020年之前仍将维持高位,在2020年之后或将有所回落。

从锂资源供给来看,盐湖提锂将是未来锂资源新增产能的主要方式。近年来随着锂价格暴涨,行业公司盈利显著增厚,国内相关盐湖提锂企业重新开始加大资本投入,力求消除生产工艺瓶颈,降低生产成本。

我们认为未来2-3年将是国内盐湖提锂企业产能的集中投放期,同时也是新一代盐湖提锂技术集中产业化的时期。

短期内,在锂资源价格维持高位的大背景下,产能率先投放的企业将获取丰厚利润;长期来看,随着供需紧张状态得到缓解,锂资源价格趋于理性,具备生产成本优势的公司将具备长期优势。

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