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鈷材料行業三個不變與一個變化

鉅大LARGE  |  點擊量:1138次  |  2020年03月23日  

鈷資源較稀缺屬性未變:鈷資源較少,目前陸地鈷資源儲量和資源量分別約為700萬噸和2500萬噸鈷金屬量,且多以銅和鎳的伴生形態出現。陸地鈷資源分布集中度高,剛果(金)在全球鈷儲量和鈷礦產量占比超50%,而我國鈷冶煉所需的原材料大部分從剛果(金)進口。盡管海底鈷資源遠高于陸地,達到1.2億噸,但開發難度高,缺乏經濟性,長期看可能有開發潛力。


含鈷三元體系在動力鋰電池主導地位未變:比亞迪為代表公司擬推出磷酸鐵鋰系“刀片電池”,采用新電芯設計以及組裝技術,體積能量密度有較大提升。我們認為,“刀片電池”在材料并沒有改進,理論能量密度依然低于三元體系電池,且具體應用中仍受電池體積以及低溫性能不如三元體系電池限制,并未根本動搖含鈷三元體系在動力鋰電池主導地位。另外“刀片電池”將倒逼三元體系電池組裝技術升級,如特斯拉的干電池技術,未來三元體系電池在電池設計和組裝方面也有提升空間。


鈷需求中長期上升趨勢未變:三元體系向高鎳化發展,單位電量鈷的含量較少,但并不意味著鈷需求量減少。未來鈷需求受益新能源汽車較快上升、單車帶電量新增以及三元體系動力鋰電池占比提升。我們判斷,短時間鈷需求受新冠疫情沖擊,但中長期上升空間依然廣闊。根據我們測算,2019~2025年全球鈷需求復合增速將達到9.4%,并于2025年達到23萬噸;我國2019~2025年鈷需求復合增速為9.9%,并于2025年提升到12萬噸。


龍頭公司引領鈷供給收縮之變:盡管2018年以來,隨著新項目投放,全球鈷供給較快新增,但全球鈷供給結構并沒有重大變化,龍頭公司嘉能可2018年市場占有率高達32%,具有較強行業話語權。在價格大幅下跌背景下,嘉能可2020年~2021年停產主力鈷礦山Mutanda,預計影響全球約20%供給。2020年起,鈷供給重要來自歐亞資源以及中色集團項目產量逐步釋放,其他項目建設和投產具有較大不確定性。預計2020年起,全球鈷供給壓力將大為緩解,鈷供需格局將有顯著改善。


01 鈷行業速覽


1.1 性能獨特,應用廣泛


鈷(Co)原子序數27,是一種在常溫下具有六邊形晶體結構的過渡金屬。鈷同時也是銀灰色有光澤硬而較脆的金屬。物理性質方面,擁有高硬度、高熔點、耐腐蝕和較強的磁性。熔點和沸點分別高達1495℃和2870℃,在高溫下能保持良好的強度,且具有較低的導熱性和導電性,但加熱到1150℃磁性消失。化學性質方面,常溫下鈷化學性質較為穩定,不與水發生反應,但可溶于鹽酸、硫酸和硝酸。加熱后能與氯、氧、硫等元素發生用途,生產氧化鈷、硫酸鈷、氫氧化鈷、碳酸鈷、草酸鈷等鈷鹽產品。


人類早在公元前2000年前就開始使用鈷作為著色劑,我國自唐代起也將鈷作為陶瓷生產著色劑,但應用領域一直沒有大的拓展。20世紀起,隨著工業的發展,尤其是近30年以來,鈷高硬度、耐高溫、耐磨等優異的性能才得以發掘,被廣泛應用于電池、高溫合金、硬質合金、催化劑等領域,成為重要不可或缺的金屬材料。在新能源汽車電池領域,添加鈷的三元材料,能提高電池安全性和循環壽命,目前也是不可完全替代的原料。


1.2 鈷產業鏈分布


和其他金屬品種相同,鈷的產業鏈也包括了上游礦產資源、中游冶煉以及下游應用。其中上游資源以鈷礦為主,而再生資源目前占比較低;中游冶煉細分看,又可分為碳酸鈷、草酸鈷、氫氧化鈷等中間品和靠近需求的冶煉產品包括四氧化三鈷、鈷粉和電解鈷等。下游則包括前述提到的電池、高溫合金、硬質合金、陶瓷、催化劑等領域。


在產業鏈中,由于冶煉擴張相對容易,因此,上游資源和下游對行業影響較大,其中上游資源對鈷產品的供給有較強的約束,而下游的市場前景和技術發展對鈷的需求則有重要影響。


02 鈷資源:陸地儲量有限,分布集中


2.1 地殼含量低,經濟價值的資源相對有限


鈷在地殼中的含量較低,豐度僅為0.0025%,且大部分呈分散狀態,多以伴生礦的形式出現,目前全球重要的鈷礦項目中,僅有摩洛哥Managem下屬的Bou Azzer鈷礦以鈷為主產品。在全球鈷的生產中,銅伴生和鎳伴生鈷產量占比分別為73%和25%,而原生礦及其他占比則不到2%。由于鈷伴生礦的特點,因此全球知名的鈷資源公司中如嘉能可、洛陽鉬業、謝里特、淡水河谷等,大部分同時也為銅或鎳重要生產商。


目前全球有100多種含鈷的礦物,其中以鈷為基本礦物的種類超50種,但由于鈷存在的狀態較多,礦石的品位也較低,因此真正具有經濟價值的礦物有限,重要是砷化物、硫化物和氧化物。從礦床分布看,全球鈷資源重要包括大洋的多金屬結核和富鈷結殼,而陸地的鈷礦重要包括沉積型層狀銅鈷礦床、巖漿型硫化鎳銅鈷鉑族礦床、熱液型鈷礦床、風化型紅土鎳鈷礦床四類。


2.2 陸地鈷資源有限,集中度高,海洋鈷資源遠期具開發潛力


根據美國地質調查局(USGS),近年來,全球陸地鈷的儲量基本穩定,約為700萬噸,而鈷資源量為2500萬噸。但區域分布卻十分集中,其中剛果(金)在全球鈷儲量的占比為52%,澳大利亞和古巴分列第二和第三位,在全球鈷儲量的份額分別為17%和7%,其他國家和地區儲量占比則較低。和鈷儲量分布相似,全球鈷礦的產量集中度也很高,資源儲量最豐富的剛果(金)占全球鎳礦產量的70%,其他國家鈷礦產量占比多在5%以下。無論是儲量還是鈷礦產量方面,剛果(金)在全球均處于中心地位。


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