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【行业分析】2022年锂资源行业研究报告

发布日期:2022-06-12 07:44   来源:未知   阅读:
 

  作为最轻的金属,锂在金属中比容量最高、得失电子能力强,因此锂又是电池的理想材料,是天生的“能源金属”。

  锂行业隶属于有色金属行业中的稀有金属子行业。锂矿经冶炼加工后可制得多种锂盐产品,传统上广泛应用于玻陶、润滑等领域,被称为“工业味精”。作为最轻的金属,锂在金属中比容量最高、得失电子能力强,因此锂又是电池的理想材料,是天生的“能源金属”。如今全球电动化浪潮为锂撑起前所未有的巨大空间,锂产业已成为各国争相发展的新兴朝阳产业。

  锂行业细分子产业链众多。在锂产业链中,上游主要是锂矿的开采,目前主要通过锂矿石和盐湖卤水提锂;中游主要是锂盐产品的生产,初级加工阶段的产品主要包括碳酸锂(最基础锂盐)、氢氧化锂、氯化锂等一次锂盐;进一步加工可制取丁基锂、金属锂等二次或多次锂产品,其中碳酸锂和氢氧化锂按照纯度与化学指标也可以分为工业级和电池级,分别用于工业领域和电池领域;锂下游分布广泛, 主要应用于电池、陶瓷、玻璃、合金、润滑剂、医药、航天及军工等领域。

  2005 年前发展初期:1958 年我国第一家锂盐厂:新疆锂盐厂的建立标志着锂行 业的开端,到 90 年代中期我国形成了西北、中南、西南三大锂工业基地。2003 年青海锂业成功建成我国第一条卤水提锂生产线 年,电池、光伏等 新兴领域的锂应用不断地取得进展,推动锂工业的发展。

  2005-2015 年 3C 渗透期:3C 产品如智能手机、平板电脑在此期间快速渗透,钴 酸锂作为其正极主要材料也快速放量。2008 年初我国发布《关于开展节能与新能 源汽车示范推广工作试点工作的通知》,锂动力电池开始兴起。这一时期中国冶 炼企业开始着重向上游布局,例如天齐锂业于 2012 年底收购全球品位最高锂矿 之一:泰利森 51%的股权。

  2016-2020H1引擎转换期:此期间3C电子产品带动需求的作用已明显放缓,2015年国家发布《关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,政策补贴为新能源汽车保驾护航,但矿企、锂盐厂产能在这一阶段开始投放,同时 后期需求端受补贴退坡及汽车成本和安全等问题增速放缓,行业景气开始回落。2019 年下半年,海外矿山开始出清:Alita、Altura 重组;Pilbara、Cattlin、 Wodgina 等多家矿山宣布减停产。

  2020H1 至今新能源汽车渗透期:下半年疫情好转后,国内外不断推出新能源汽车利好政策刺激需求,叠加新能源汽车自身成本以及产品力的改善,共同带动锂需求进入新的成长期。而海外矿山基本完成重整供需关系改善,在双碳大背景下,未来新能源汽车、储能将为锂贡献重要的需求增量。

  分种类看,盐湖为储量主体,矿石为供应主体。从存在形式上看,自然界中锂资源主要有盐湖卤水和伟晶岩两种形式存在,其中封闭盆地卤水占比 58%,伟晶岩占比 26%。供应上,全球锂资源以澳洲矿石提取为主,2020 年西澳锂辉石与中国锂辉石/锂云母供应锂合计占比约达为 59%。

  伟晶岩型品位较优且工艺成熟。花岗岩伟晶岩型主要包括锂辉石和锂云母,目前市场生产碳酸锂主要使用锂辉石,其工艺已较为成熟;锂云母则更适合用于生产玻璃陶瓷。与锂辉石相比,锂云母主要区别在于:1)锂云母精矿中 Li2O 含量通常为 2.0-3.5%,低于锂辉石精矿的 5.0-6.0%;2)锂云母成分复杂导致提炼难度大,提锂过程中会产生大量的长石粉、钽铌锡精矿、铷、铯等副产品。

  黏土型品位较差但采矿成本低。相较锂辉石,黏土型品位仅 0.4%远低于花岗伟晶岩型(1.5%-4%),其主要优势在于便于开采、低剥采比且无需爆破,因此在前端采矿环节成本较低。当前挑战在于黏土提锂未有商业化的先例,面临一定的工艺壁垒、回收率、品质等问题,在当前高涨的锂需求下一些锂黏土提锂项目已 进入可研阶段。

  湖相沉积型目前难以有效利用。湖相沉积岩型锂矿一般指产于沉积岩中的、尚不具备独立工业开采具有市场竞争价值的锂矿床。湖相沉积岩型通常锂含量不高、赋存状态不清楚或者往往没有独立矿物而是赋存在黏土矿物晶格中,难以经济有效地开发利用,但由于其资源总量非常大而引起了重视。

  盐湖型趋于成熟具有战略意义。盐湖卤水型通常指锂离子浓度达到一定可提取标准的盐湖资源,目前商业化的盐湖大多数为南美易于开发的低镁锂比盐湖,而针对我国高镁锂比盐湖的提取技术正趋于成熟,未来可提取盐湖的类型及范围将不断扩大。全球的富锂盐湖大多存在于湖相沉积的封闭盆地中,以大陆型盐湖为主, 近年来地热型及气田型盐湖也在受到关注。

  储量上看,总量不断提升,资源分布集中。2021年全球已探明的锂资源量达到 8900 万金属吨,在高需求刺激下,随着勘探的持续以及开采技术的更新,预计总 量将会继续提升。细分国别来看,全球锂资源主要集中在南美锂三角(玻利维亚、 智利、阿根廷)占比约 56.0%,中国占比 5.7%位列第六,资源量较为丰富。

  资源禀赋上看,我国禀赋较差。全球盐湖卤水锂矿主要分布在玻利维亚、智利、阿根廷、美国、中国等国家,其中较难开发的高镁锂比盐湖占比达到 58.3%,我国大部分盐湖以及资源量第一的玻利维亚 Uyuni 盐湖均属于镁锂比较高的盐湖;全球岩石锂矿主要分布在澳大利亚、墨西哥、捷克、美国、塞尔维亚、加拿大等国,其中澳洲锂矿在资源量及品位上均具有优势,而墨西哥及美国矿石类型主要为黏土矿尚未实现商业化。

  澳矿垄断全球供应,盐湖将迎发展拐点。从供应量上看,据 USGS 数据,2021 年全球锂资源供给量约为 10 万吨。其中,以矿石提锂的澳洲占据供应主体,而以盐湖提锂为主的国家智利仅占全球总产量 26%。在当前复杂多变的国际政治经济局势下,多国政府表示将加强产业保护,建立自主产业链。目前全球锂产业受限于澳洲过高的资源供给集中度,随着锂需求日益膨胀,我们认为盐湖卤水型锂资源在种类多元和供给保障的战略需求下将受到重点开发。

  锂辉石提锂已较成熟,云母提锂贡献新增长。锂辉石提锂技术较为成熟,主要采 用硫酸焙烧法,短期内进步空间不大,难以解决成本高、环境污染较大等问题。与锂辉石相比,锂云母在提取过程中主要面临杂质较多的问题。我国江西省宜春 市拥有全球最大的锂云母矿,具有“亚洲锂都”的美誉。目前宜春地区的企业多 采用硫酸盐焙烧法进行云母提锂。新能源革命下锂需求日益高涨,锂云母将成为 我国锂资源供应的重要补充。

  盐湖禀赋不同,提锂技术不同。根据盐湖卤水的资源禀赋,可将盐湖提锂技术分为高镁锂比盐湖提锂技术和低镁锂比盐湖提锂技术。目前已被工业化生产的盐湖大都是低镁锂比盐湖(镁锂比低于 8),包括沉淀法和太阳池法,其中沉淀法多应用于南美盐湖。而高镁锂比盐湖提锂技术正在趋于成熟,我国正积极探索高镁锂比盐湖的提取方法,目前比较成功的提锂方法有吸附法、膜法、萃取法、煅烧浸取法以及电渗析法等。

  沉淀法:将卤水在太阳下晾晒使其自然蒸发浓缩,经去除硼、钙、镁等杂质后,在母液中加入沉淀剂或盐析剂使锂以沉淀物的形式分离。沉淀法在工业上应用较早,工艺成熟可靠、生产成本低,但不适用高镁锂比的盐湖。

  太阳池法:利用地区低温气候得到高锂混盐卤水(锂接近饱和点),再经太阳池 技术蒸发、升温得到富锂混盐和芒硝等沉淀。目前该方法已被西藏扎布耶锂业高 科技有限公司于扎布耶盐湖使用。虽然该方法已经实现工业化生产,但对资源赋 存和当地自然条件要求苛刻,目前在中国藏北阿里地区和阿根廷部分地区已经沿 用此方法。

  吸附法:通过对锂有选择性的吸附剂吸附卤水中的锂,再用淡水解吸与其他杂质 分离并富集,再通过小型盐田浓缩后化学沉淀锂。吸附法是一种从环境和适用性 角度具有较大优势的锂提取技术,尤其是针对低品位的高镁锂比卤水和海水提锂。该方法的难点在于开发性能优异的吸附剂,现阶段吸附剂主要分锰系、钛系离子 筛和铝系吸附剂。

  膜法:多在工业试验阶段,利用多种类型的滤膜,逐步将卤水中杂质成分分离, 并富集浓缩锂后化学沉淀锂。优点是对卤水的适应性强,工艺简单、锂的回收率 高、选择性好,对环境的影响小;难点在于研发高选择性、低能耗和良好循环性 能的滤膜。

  萃取法:通过有机溶剂萃取锂实现锂与其他杂质成分的分离和浓缩,高浓度反萃液进一步生产各种锂盐。优点是可以处理高镁锂比卤水,且易于工业化,但对萃取设备的较高要求,研究投入大导致该技术尚未成熟。萃取法使用的萃取剂包括有机溶剂和离子液体,有机溶剂萃取选择性高但易腐蚀、污染环境;离子液体绿色环保但是萃取剂制取复杂。

  煅烧法:通过对提硼后的卤水浓缩干燥、煅烧分解为氧化镁,接着用水溶出氧化镁中的可溶性锂盐,再沉淀出碳酸锂产品。煅烧浸取法生产工艺是青海中信国安科技发展有限公司自行开发的盐田老卤工艺,主要针对高锂含量、高镁锂比盐湖,易于工业化,但能耗大、腐蚀性强、环境影响大、成本高。

  电渗析法:在外加直流电场的作用下,固态或液态离子交换膜对水中离子具有选择性,使水中的一部分离子透过交换膜转移到另一部分水中,从而达到分离镁、浓缩锂的目的。其优势在于可处理高镁锂比盐湖、效率高;难点在于开发具有优选择性、高锂容量和高稳定性的锂捕获材料。

  与矿石提锂相比,当前盐湖提锂主要表现为生产成本低,但生产周期长,产能保障差。我们认为随着技术发展及成熟,未来盐湖提锂的发展方向为:(1)开采范围不断扩大:通过膜、吸附剂、萃取、电渗析等技术实现过去不具备经济性的低浓度、高镁锂比盐湖卤水的开发利用。(2)产能保障不断提升:目前盐湖提锂主要采用浓缩沉淀法,故受天气和自然环境等要素的影响,未来随着新兴技术的发展受外部环境限制度将降低。(3)生产周期不断缩短:采用新兴技术,在富集、分离和浓缩等环节不断优化改进,利用连续工业化生产来提高效率。

  我国盐湖提锂不断优化,成本下行具备经济价值。我国盐湖提锂发展初期,技术 不太成熟导致成本过高,生产不具备经济价值。据 SMM 调研,随着技术的不断 升级与工艺的优化,当前新兴的高镁锂比盐湖提锂技术成本已基本不超过 4 万元 /吨 LCE,相较矿石提锂成本不具有劣势,我们预计随着技术的继续完善与产量规 模的扩大盐湖提锂成本仍有望下行。

  规模尚小,利用率不足。据 SMM,2019 年我国主要盐湖产量约 4.5 万吨 LCE,行业平均产能利用率仅为 52%,主因:(1)当时锂行业景气低迷;(2)大量项目处于建设期或刚刚投产,产能均未能有效释放。

  三因素推动下放量可期。2022 年 1 月 24 日,青海省提出加快建设世界级盐湖产 业基地是青海省今年工作的首要重任,将设立盐湖产业发展基金,引进一批高新 技术龙头企业,推动盐湖产业集群强筋壮骨。我们认为在当前新能源大趋势下, 国家政策、行业高景气和技术工艺优化将合力推动我国盐湖提锂产能释放。

  黏土提锂工艺由赋存状态决定。锂的赋存状态是决定黏土提锂工艺的关键因素, 黏土型锂矿的主要物质组成、化学成分决定了后续提取工艺甚至是净化除杂过程。分类型看,碳酸盐黏土型锂矿主要采用焙烧后硫酸浸出;火山岩黏土型锂矿可采 用直接浸出法、助剂焙烧法和氯化硫化法;贾达尔型锂矿可采用多级破碎和湿式 闭路重选洗涤后浓硫酸浸出的方法。

  黏土提锂具有综合优势,开发前景良好。黏土提锂在速度上类似矿石提锂所需时间短,而成本又类似于卤水提锂处于较低范围。此前由于下游需求规模较小,锂辉石及盐湖率先产业化满足供给而轻视了品位较低的锂黏土。在新能源汽车的带动下锂需求快速爆发,锂黏土因为自身提锂技术的进步及较大的资源储量受到重视,具备良好的开发前景。

  身处超级周期的工业类周期性行业。锂行业具有典型周期性特点:(1)需求波动迅速,而供给释放速度明显落后;(2)上游供给为重资产型企业,高成本投资且需要大量现金流,矿端具备生产能力后迅速投产,供给扩张幅度大。当前,锂行业因新能源发展浪潮而处于超级周期的上行阶段。

  复盘 2000 年至今碳酸锂历史价格变动规律,供需是影响行业周期的主要因素:

  (1)上行阶段:2004~2007 年:受益于 3C 市场高景气带动,锂电池需求增长, 碳酸锂价格翻倍提升至 4 万元/吨;2015~2017 年:新能源汽车行业迎来井喷式 发展期,动力电池消费迅速放量,市场短期形成供不应求局面叠加未来预期向好, 市场交易情绪火热,碳酸锂价格迅速由 4 万元/吨水平抬升至 17 万元/吨。2020 年下半年至今:新能源汽车产业换挡完成,由原来的政策驱动转换为产品力驱动, 优秀车型不断涌现,同时国外补贴政策丰厚,需求上行;疫情导致盐湖产能投放延后,矿山端完成重整出清,供给实质性短缺,碳酸锂价格上扬突破 2017 年高点迎来新能源超级周期。

  (2)下行阶段:2007~2011 年:受经济危机影响需求萎缩,碳酸锂价格回落至 5 万元以下;2018 年至 2020 年 H1:新能源汽车补贴退坡导致消费下滑,需求增速不及预期,前期投资锂矿步入产能兑现期,供需矛盾突出叠加库存前期积压,碳酸锂价格由 17 万元快速回落至 5 万元水平。

  因锂电产业链在锂行业下游需求中占比最大且将继续提升,故主要对比锂电产业链各环节格局,产业链具体为锂矿企业-锂盐加工企业-正极材料企业-电池企业新能源汽车企业。从整个锂电产业链格局上看,电池企业集中度最高,矿端及加工端居第二位。虽然电池企业具有较高的集中度,但当前锂矿实质性短缺,且矿端与加工端基本完成一体化,我们判断产业链话语权目前在矿端及加工端。从技术壁垒上讲,电池端及汽车端较高,因此我们认为正极材料企业在整个产业链中处于最弱势。

  矿端:供应集中度较高。分国家看,锂原料供应主要集中在澳大利亚、智利、中国和阿根廷,产能 CR3 达到 95%高度集中,其中澳大利亚占比达到 55%是全球锂原料主要供应国。分项目看,CR4 达到 47%,其中 Greenbushes 占比最大。

  加工端:集中度较高,氢氧化锂优于碳酸锂。从全球看,全球锂盐加工企业产量 CR4 约为 69%,集中度较高,其中中国企业赣锋/天齐合计占比达到 26.3%。从国内看,碳酸锂企业 CR4 达到 39%远低于氢氧化锂企业(CR4 达到 77%),碳酸锂生产工艺要求低于氢氧化锂故竞争更加激烈,其中天齐/赣锋分别为碳酸锂/ 氢氧化锂领域龙头。

  下游锂电产业链集中度:正极材料企业,锂电池目前正极材料主流为三元和磷酸铁锂,我国为生产大国,国内三元/铁锂 CR4 分别 42%/56%集中度较低;电池企业,全球/国内动力电池 CR4 分别达到 74%/79%,均高于上游矿端及冶炼端。新能源汽车企业,全球/国内 CR4 分别达到 35.5%/49.6%。

  从行业生命周期角度看,锂行业正处于成长期。在新兴科技以及能源技术变革的推动下,全球锂电产业进入快速成长期,新能源汽车需求构成核心驱动力。2021 年 1-10 月,全球新能源汽车销量 481.29 万辆,同比高增 127.1%;2021 年中国全球新能源汽车销量 350.7 万辆,同比高增 165.5%。这是新能源汽车的行业政策和优质产品共同作用的结果,其中中国 2021 年的快速增长少了政府的高额补贴,属于纯市场化的迅速增长,说明在 2020 年结束后,我国新能源汽车行业正式进入新的高速发展时期,用户由B端转向C端从而带动锂行业进入快速成长期。

  渗透率仍低,行业空间广阔。从渗透率上看,全球新能源汽车总体渗透率相对较低,2021 年全球/中国新能源汽车的渗透率仅为 10.2%/13.3%,新能源汽车的发展空间广阔,潜力巨大。

  锂将充分受益于下游需求高增长。在全球新能源汽车的高景气下,锂电池出货量高增,据 GGII 预计 2025 年全球锂电将进入千级 Gwh 时代,2020-2025E 全球/ 中国锂电池出货量 CAGR 分别将达到 42.7%/45.1%,锂将充分受益于下游需求的高增长。

  宏观因素影响需求但程度弱于基本金属。作为周期行业,宏观经济影响锂行业的 下游需求。据 USGS 统计,锂的下游主要需求为电池且占比不断上升,2021 年占比高达 74%,其他传统领域如陶瓷玻璃、润滑脂等与宏观经济关联更大的需求占比在不断降低。故对比已较成熟的基本金属铜铝铅锌等,在新能源汽车高成长性的带动下,宏观因素对锂的影响趋弱。

  汽车行业是我国的支柱型产业之一,新能源汽车作为汽车未来的发展方向,许多 国高度重视纷纷制定利好政策,锂作为锂电池关键原料政策确定性凸显。

  新能源政策频发,全方位扶持。在欧盟碳排放考核趋严的背景下,欧洲各国频繁 发布扶持计划支持新能源产业的发展,主要涉及到补贴或税收政策、新能源基建 计划、推动车企升级、完善本土产业链等方面。

  碳成本加速渗透,2025 年或超 40%。结合《欧洲气候法》及新政《Fit for 55》, 欧洲规定 2025、2030 年欧盟新登记乘用车 CO2 排放量在 2021 年 95g/km 的基 础上减 15%和 55%,分别达到 81g/km 和 42.75g/km,若不达标将面临巨额罚款。根据 EEA 公布的 2020 年欧洲新车平均碳排为 107.8g/km,其中燃油车平均碳排123.4g/km,新能源汽车平均排放 22.3g/km,若 2025 年减排 15%,我们测算新 能源汽车渗透率须达到 42.19%。在欧洲碳排放目标压力下,欧洲各国政府制定 相关新能源车激励政策,并制定了禁止销售燃油汽车的目标。在越来越严格的碳 成本约束下,预计欧洲新能源汽车将加速渗透。

  北美汽车市场以美国为主,自拜登上任起大力鼓励发展电动汽车,而美国本土车 企也受全球汽车行业电动化浪潮影响而积极转型。美国总统拜登提出 1710 亿美 元电动汽车发展计划,包括充电基础设施建设、税收优惠及消费补贴等措施。美 国政府承诺到 2030 年新能源汽车销售份额达到 50%;2035 年政府用车过渡到零 排放车;2050 年实现净零排放目标和 100%的清洁能源经济。

  保质保量发展产业。我国承诺到 2030 年实现碳达峰,到 2060 年实现碳中和,于 2020 年 11 月发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》指出,2025 年我国新能源新车销售量达到新车销售总量的 20%左右。汽车行业政策包括消费 补贴、车企双积分制度等。对于上游锂资源,国家层面上高度重视对锂资源的勘 查与开发,把锂作为需要“储备和保护矿种”之一、战略性矿种之一。

  政策力度不断加码。日本新能源汽车支撑政策较为全面,前期主要包括税收减免 和充电基础设施的建设补贴,2021 年有新增购车补贴加大激励力度;韩国、印度 也分别在 2019 年初、2021 年初提出消费补贴,将为锂行业提供重要的下游新能 源汽车需求增量。

  锂行业具有较高的行业壁垒,具体包括:1)重要的资源壁垒:全球锂资源较为丰富但可开发的低成本优质锂资源较少, 同时在当前高需求影响下资源显得尤为重要,且企业自身是否有矿产资源决定成 本端是否具有优势;2)资金壁垒高:为适应环保政策要求,需要充足的资本实力和一定的资本支出;3)退出壁垒高:作为资产密集型行业退出壁垒高;4)一定的设计研发壁垒:锂金属的冶炼、加工需要一定的设计研发能力;5)一定的产品认证壁垒:如氢氧化锂品质较大程度影响电池性能,进入下游供 应链所需的认证周期较长,也构成了一定的行业壁垒。

  锂的短缺使钠获得重视。锂、钠同属于元素周期表 IA 族碱金属元素,在物理和化 学性质方面有相似之处。相较钠离子,锂离子半径小、标准电势高、比容量高,发展电池的首选,但目前锂资源的短缺限制了下游发展,市场开始重视元素丰度更高的钠电池。

  钠电池具有成本优势。钠离子电池与锂离子电池的工作原理都是“摇椅式”,主 要差别在于材料构成。首先,据中科海钠,钠约 2 元/kg 而锂约 150 元/kg,钠价 格远低于锂是钠电池成本低的关键,主要表现在正极材料上:用便宜的钠离子化 合物代替锂化合物;其次,钠离子电池可用便宜的铝箔集流体代替锂离子电池更贵的负极铜箔集流体。

  未来钠离子电池或在储能及低端电动汽车领域对磷酸铁锂电池形成替代。从能量 密度上看,钠离子电池的能量密度区间涵盖了磷酸铁锂电池的区间,而磷酸铁锂 电池目前主要应用于储能领域及低端电动汽车上。同时相较磷酸铁锂电池,钠离 子电池具有原材料便宜丰富、低温性能好及安全性较高等优点。从目前全球钠离 子电池产业化的进程来看,目前尚处于导入期,我们认为随着技术的成熟以及生 产规模的扩大,钠离子电池或逐步在储能及低端电池领域对磷酸铁锂电池形成替 代,而三元锂电池因高端电动汽车带电量提升趋势及轻量化趋势下地位仍然稳固。

  动力电池需求快速提升,中国是全球最大消费国。锂的下游主要应用于车用动力 电池、消费电子、储能、小动力电池以及其他传统应用领域,随着新能源汽车需 求的快速爆发我们认为未来锂需求的主要增量在于动力电池方面。从需求量上看, 2016-2020 年 CAGR 达到 18.46%,2020 年全球锂盐消费量约为 37 万吨 LCE, 其中中国占比 62.1%,我国是全球主要的锂消费国。

  2020 年是全球电动化元年,新能源汽车发展核心驱动力来自于政策叠加优质供给 带动需求的双重推动。动力电池装机量=单车带电量×汽车销量,单车带电量主 要受装机车型结构影响,纯电动及插混汽车是当前各国新能源汽车政策支持主力, 考虑到提升续航是新能源汽车主要发展方向之一,在技术进步的预期下我们预计 2021-2023 年单车带电量分别为 44.2/46.2/48.2kWh。

  中汽协统计 2021 年国内新能源汽车销量 350.7 万辆,同比高增 174.6%;欧盟地 区 2021 年 1-10 月新能源汽车销量 160 万辆,同比高增 74.4%。综合考虑各国新 能源汽车发展目标、当前渗透率、市场增速、单车带电量等因素,我们预计 2023 年世界新能源汽车销量可达 1143.8 万辆,带动锂资源消耗量达 52.1 万吨 LCE, 2020-2023 年 CAGR 达到 59.0%。

  储能装置起到平抑电压波动同时“削峰填谷”减小电网供电压力的作用,目前储能技术已成为新能源领域中的热点之一。其中锂电池储能系统近年来发展迅速,锂电池优秀的充放电效率、工作温度及循环寿命等性能均能满足风电、光伏供电系统需求。我国各地政府出台相应政策以及签订“风光储一体化”相关项目,推进储能产业的发展。

  据起点研究(SPIR)预测,2020-2025 年全球储能锂电池出货量 CAGR 约为 54.5%。考虑到新能源发电并网配套储能、5G 基站备用电源等需求,我们预计 2023 年全球储能电池出货量将达到 99.7GWh,带动锂消耗量达到 6.8 万吨 LCE, 2020-2023 年 CAGR 达到 54.5%。

  消费电子目前处于市场饱和状态,市场增长缓慢。随着智能手机以及智能家居的 普及,预计全球消费类锂离子电池行业规模未来持续稳定增长。

  锂的传统应用包括:润滑剂、铝冶炼、空气处理、药物、玻璃、陶瓷、专业应用(包括电磁炉灶面和炊具)、铸钢件及铸铁件。根据世界银行最新发布的《全球经 济展望》,随着疫情缓解通胀高企,各国财政和货币支持相继退出,全球增长正进 入一个明显放缓的时期,预计2021/2022/2023年增速分别为的5.5%/4.1%/3.2%。鉴于传统工业增速与全球经济增速基本同步,我们预计 2023 年传统工业锂用量 有望达到 17.2 万吨 LCE,2020-2023 年 CAGR 为 4.3%。

  区别于新能源车的动力电池,小动力电池主要是替代原有的动力系统:如铅酸、 镍氢等电池,故可替代市场空间巨大。小动力电池市场需求包括电动自行车、 AGV、电动叉车以及电动工具。据 GGII,2019 年中国小动力锂电出货 14.1GWh, 同比增长 56.7%,其中电动自行车出货量 5.5GWh,预计未来五年锂电自行车将 迎来良好的发展机遇,年均增长率将超过 30%。我们预计 2023 年小动力市场碳 酸锂需求将达到 2.4 万吨 LCE,2020-2023 年 CAGR 为 30.0%

  目前锂行业库存水平较低,部分正极厂商碳酸锂库存约可支撑生产 1-3 个月之间, 我们假设原料紧缺下库存仅能维持厂商正常生产 1.5 月左右,占需求比重为 1.5/12。我们预计 2021-2023 年全球锂总需求量为 61.6/77.8/96.5 万吨 LCE, 2020-2023 年 CAGR 为 32.3%。

  矿石锂为主,盐湖锂潜力大。2020 年全球锂资源供给以矿石锂为主(占比 59%), 考虑到盐湖提锂技术的成熟、盐湖本身巨大的资源储量以及锂矿石的供应瓶颈,长期来看未来盐湖锂资源供应或占据主体。从产量构成来看,据中国有色金属协 会 2020 年全球锂盐产量约为 35 万吨 LCE,其中中国占比 77.1%,为全球最大锂盐供给国。

  新增产能放缓,现有产能基本瓜分。加工企业布局上游澳矿,现有产能基本被长 协锁定,其中,Greenbushes 由天齐锂业、雅保各包销一半;Marion 主要由赣 锋锂业包销;Pilbara-Pilgangoora 被赣锋、天宜、容汇等超额包销;Cattlin 主要 由雅化集团、盛新锂能包销,分别占现有产能 55%与 27%。整体来看,澳矿已基 本完成开采与冶炼的整合,甚至电池端企业也对上游有所布局,未来具备上游资 源的锂盐加工企业将具有成本、产能的保障优势。

  非洲矿山尚处建设阶段,短期产能较难释放。非洲的津巴布韦、马里和刚果(金) 等国锂资源丰富,目前处于开发阶段的锂矿山主要包括:刚果(金)Manono 锂锡矿、马里的 Goulamina 锂矿、津巴布韦的 Bikita 锂铯矿、Arcadia 锂矿。非洲 锂矿以新开发矿山为主,考虑项目建设进度,短期产能大幅放量可能性较小。

  海外锂黏土矿尚处可研阶段,潜力较大但短期增量有限。锂黏土矿主要集中在墨西哥和美国,目前可行性较高的锂黏土项目主要有:Sonora、Thacker Pass,远期或贡献锂资源量 7.5 万吨/年。随着工艺逐渐成熟,产能有望进一步释放,开采锂黏土矿进一步增多,成为锂资源的重要增长极。

  优质资源集中,在建项目较多。据 USGS,南美盐湖主要分布于玻利维亚、智利 及阿根廷三国,合计占全球锂资源量 58%。南美盐湖资源数量庞大且镁锂比较低, 但开发不足,目前仅有 4 座在运营盐湖提锂项目,锂的广阔前景使在建项目达到 13。其中 SQM 为南美最大锂供应商,主运营部分 Atacama 盐湖,现有碳酸锂产 能 7 万吨,占 2020 年南美盐湖提锂总产能的 45.16%,且未来产能将扩大至 18 万吨 LCE。

  南美盐湖远期达 77.75 万吨/年,阿根廷项目为主要增量。智利 Atacama 盐湖是 南美供应助力,且未来扩产潜力最大,主要有 SQM 和雅保运营。相对外资阿根 廷投资环境更友好,故目前在建项目多集中在阿根廷,其中多家冶炼端企业战略 性布局盐湖资源。现有产能 15.5 万吨 LCE,预计南美碳酸锂产能至 2025 年合计 产能将达 57 万吨,远期规划达到 77.75 万吨增量较大。

  海外环境不稳定下国内锂资源价值凸显。占全球锂资源储量 56%的南美锂三角玻利维亚、阿根廷和智利有意建立类似“产锂国协会”的组织,功能类似于 OPEC。随着主张锂矿国营的智利新总统加夫列尔 博里奇当选,上述三国政府均偏向左翼,这令“锂 OPEC”的推进有望加速。若“锂 OPEC”得以实现,三国可能对锂矿 开采实行统一限定的配额制,从而控制和维护锂价及其产量。2022 年 1 月 20 日, 在环保人士和反对党的压力下,塞尔维亚政府已取消与力拓集团及其在该国实施 矿产项目的工作组相关的所有立法、许可证和规章。锂资源的争夺愈发激烈,加 紧发展国内锂资源显得尤为重要。

  中国锂资源较为丰富,锂资源供应由锂辉石、锂云母和盐湖卤水三部分构成,其中盐湖锂资源储量占比超全国总量的 80%。

  (1)矿山:我国锂辉石锂矿主要分布在四川,四川锂矿主要集中在甘孜州的甲基卡(包括康定甲基卡、雅江措拉)和阿坝州的可尔因(包括李家沟、业隆沟) 两大矿田。我国锂辉石矿总储有量约 1.5 亿吨,氧化锂总含量月 230 万吨,平均品位在 1.3%左右。目前仅甲基卡、业隆沟两座矿山投产,李家沟已建成正待投 产。

  短期内国内矿山增量主要来自于李家沟项目的复产、甲基卡项目的扩建以及李家沟项目的投产,预计国内矿山 2021-2023 年产能分别为 2.1/5.5/9.3 万吨 LCE。

  (2)锂云母:我国锂云母矿资源主要分布在江西宜春,坐拥全球最大的多金属 伴生锂云母矿氧化锂,总资源储量约 290 万吨。2020 年为中国锂云母提锂工艺规模化的元年,以永兴材料为代表的锂云母生产企业技术不断升级优化,在生产成本降低的同时和产品品质得到提升,实现碳酸锂的规模化生产。

  (3)盐湖:我国锂盐湖分布地点主要集中于青海和西藏两地,其中位于青海的察尔汗盐湖储量最大。我国大部分盐湖卤水品位低、镁锂比高,导致开采难度较大,开发落后于海外盐湖。

  我国盐湖新增产量主要来自于察尔汗盐湖,其运营商蓝科锂业新增 2 万吨电池级碳酸锂项目基本完成建设,产能有望在 2022 年释放。

  政策促进锂电池回收再利用发展。从世界锂资源的勘探量来看锂资源较为充足,但从资源分布不均、环境污染影响、锂价不稳定等方向考虑,锂资源的回收具有必要。2021 年 7 月,发改委发布的《关于印发“十四五”循环经济发展规划的通知》中提出,到 2025 年基本建立资源循环型产业体系,开展废旧动力电池循环利用行动,建立动力电池溯源管理平台。我们预计随着电池报废量的增加,动力电池回收行业将政策扶持与规范下健康发展。

  根据 GGII 数据我们假设磷酸铁锂电池的能量密度为 120Wh/kg,三元电池的能量密度为 250Wh/Kg,由此计算出由每 kWh 电池容量对应的锂电池质量。再根据《废 旧锂离子电池市场规模及回收利用技术》得到的各类动力锂电池中锂含量比例, 在不考虑实际制造电池时存在金属损失率的情况下,得到 1KWh 电池容量对应的 碳酸锂质量。根据《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019 年本)》中要求通过冶炼或材料修复等方式保障主要有价金属得到有效回收,锂的 回收率不低于 85%,我们假设锂的回收率为 85%,得到 1KWh 电池容量对应的 碳酸锂回收质量。

  仍未到报废爆发期,锂回收量较小。新能源汽车的动力电池根据使用频率不同使 用寿命通常在 5-8 年内浮动,因早期的新能源汽车动力电池技术不足,我们假设2020 年之前的动力电池在第五年报废,则 2015-2018 年动力电池将在 2020-2023 年报废。同时假设三元电池在高镍化趋势下 2015-2018 年 1KWh 电池容量对应 的碳酸锂回收质量分别为 0.49/0.52/0.54/0.56kg。我们预计 2020-2023 年锂回收 量为 0.08/0.15/0.20/0.32 万吨 LCE,动力电池尚未到达报废爆发期的情况下锂回收量较小。

  Pilbara 和 Mt Marion 为澳洲少数在产矿山,需求好转后 2021Q2-Q3 产能利用率稳定在 83%左右;Olaroz 盐湖项目是阿根廷目前少数在产的盐湖提锂项目之一, 2020 年受疫情影响,该项目产能利用率为 64.7%,历史最高为 75%。综合考虑新增产能爬坡需至少半年、高需求刺激下产能释放意愿强、矿石提锂较为成熟、盐湖提锂趋于成熟但国内盐湖落后于国外成熟盐湖、南美锂三角对锂矿态度不确 定性升级等条件,假设 2021-2023 年矿山产能利用率为 79%/80%/81%,盐湖年度产能利用率为 73%/74%/75%。

  我们预计 2021-2023 年全球锂供需持续偏紧。综合考虑需求端新能源汽车、储能端持续超预期带动锂的需求,供给端产能爬坡、矿石提锂技术较为成熟、盐湖提锂技术趋于成熟等条件,预计 2021-2023 年供需差分别为-15.1/-9.9/-3.4 万吨 LCE,我们判断锂行业 2021-2023 年将处于供需紧平衡状态。

  预计 2022-2023 年碳酸锂价格中枢将持续走高。截至 2022 年 2 月 11 日,在下游备货驱动下碳酸锂现价已暴涨到 39.2 万元/吨。在锂的 2016-2018 年涨价周期中碳酸锂价格中枢约为 14.5 万元/吨,这轮涨价周期的逻辑是政策端的推动作用导致短期冶炼段产能不足而锂盐价格上涨,而 2020 年下半年开启的价格上涨周期逻辑发生根本变化,是由下游需求占主导,新能源车的爆发带来上游资源端的短缺,从而导致价格的上涨。展望 2022-2023 年,锂供给仍实质性短缺,当前下游车企都在抢占市场份额,短期只能被动接受涨价,同时车企龙头一般都有绑定上游对冲成本上涨,我们判断锂价中枢仍处上行通道,预计 2022/2023 年电池级碳酸锂价格中枢或位于 24-32 万元/吨左右。

  锂精矿生产碳酸锂目前一般采用硫酸焙烧法,主要原材料为锂辉石、硫酸、纯碱和动力煤,工艺流程为将锂辉石于 1000℃左右下煅烧改变晶型增强化学活性,接着混合浓硫酸控制焙烧温度为 250-300℃焙烧,焙烧汉武用稀硫酸浸出除杂,再用碳酸钠除杂得到纯净硫酸锂,在蒸发浓缩后加入碳酸钠与硫酸锂生产碳酸锂。一般而言,平均每生产一吨碳酸锂需要约 9 吨 5%品位锂辉石、1.84 吨硫酸、1.6 吨纯碱和 6.06 吨动力煤。

  行业盈利较好。Pilbara 和 Orocobre 的公告信息显示 2021 年第四季度锂精矿长 协价格约为 1600-1800 美元/吨之间,在锂资源偏紧下我们预计锂精矿 2022/2023 年价格中枢位于 1.3-1.8 万元/吨,而其他原料占比不大,假设硫酸/纯碱/动力煤 2022-2023 年价格均价分别为 550 元/吨、2600 元/吨、1000 元/吨。若加工费按 2 万元/吨测算,根据预测的价格中枢,我们预计 2022/2023 年锂行业毛利约为 9.18-12.68 万元/吨,毛利率约在 38.24%-39.62%之间。