鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1047次 | 2020年07月23日
鈷Co約束新能源汽車的推廣?
鈷產(chǎn)品中,硫酸鈷和氯化鈷是最為重要的中間品。其中,硫酸鈷亦可直接應(yīng)用于生產(chǎn)3C使用的鈷酸鋰離子電池。四氧化三鈷則是最為重要的偏下游產(chǎn)品,重要用于鋰離子電池正極材料和磁性材料,重要用于新能源汽車的鋰動(dòng)力鋰電池。
(1)鈷是一種小金屬,廣泛應(yīng)用于鋰離子電池、高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性材料等領(lǐng)域。
(2)鈷產(chǎn)業(yè)鏈由上游鈷礦開采選礦,中游鈷鹽冶煉加工以及下游鈷的各類應(yīng)用構(gòu)成。鈷的定價(jià)重要參照MB報(bào)價(jià),鈷精礦價(jià)格等于鈷價(jià)乘以原料計(jì)價(jià)系數(shù),這意味著鈷冶煉公司以賺取加工費(fèi)為主。
(3)2016年全球鈷可開采儲(chǔ)量為700萬噸,按照2016年的鈷礦產(chǎn)量,尚可開采58年,這在有色金屬中處于偏高的水平。原生鈷礦很少,有94%的鈷礦伴生于銅礦和鎳礦。
(4)鈷產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游都有一極一家獨(dú)大:
上游鈷礦,剛果(金)占了約一半的儲(chǔ)量,且嘉能可、洛鉬和歐亞資源合計(jì)也占據(jù)4成以上的市場份額;
中游則是我國的產(chǎn)量占據(jù)了約一半的份額;
下游則是鋰離子電池占據(jù)約6成的消費(fèi)量。并且從2011年到2015年的消費(fèi)增量來看,全部增量幾乎都來自于電池。展望未來,3C的鋰離子電池需求將平穩(wěn)上升,但新能源汽車動(dòng)力鋰電池仍將快速上升。
(5)自2016年八月中旬到2017年三月下旬,四氧化三鈷價(jià)格從12.55萬元/噸一路上漲并突破30萬,引發(fā)「鈷資源會(huì)不會(huì)成為新能源汽車普及推廣的資源約束?」的擔(dān)憂——我們認(rèn)為:
鈷現(xiàn)有資源儲(chǔ)量豐富、未來勘探潛力巨大、具有可回收特質(zhì)、鈷礦利潤提升以及電池材料向高鎳低鈷轉(zhuǎn)型等因素共同決定了:長期來看鈷資源不會(huì)對(duì)新能源汽車的推廣落地構(gòu)成剛性資源約束。
一.鈷元素的基本介紹
鈷Co,金屬元素,原子序數(shù)27。鈷是小金屬的一種,銀白色表面略帶粉色,具有鐵磁性,熔點(diǎn)1,495℃,沸點(diǎn)3,520℃,居里點(diǎn)1,150℃。其化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,常溫下不與水和空氣發(fā)生反應(yīng)。
雖然直到18世紀(jì)后半葉鈷才被化學(xué)家發(fā)現(xiàn),但是人們使用鈷的歷史已達(dá)千年之久。古代希臘人和羅馬人利用鈷的化合物制造出藍(lán)色玻璃,我國人將含鈷原料運(yùn)用于陶器釉料,中華民族的藝術(shù)珍寶唐三彩、景泰藍(lán)等使用的釉料中就含有鈷元素,色澤艷麗歷久彌新。
1753年,瑞典化學(xué)家格·布蘭特(G.Brandt)從輝鈷礦中分離出淺玫色的灰色金屬,因此被人們認(rèn)為是鈷的發(fā)現(xiàn)者。1780年,瑞典化學(xué)家伯格曼(T.Bergman)制得純鈷,確定鈷為金屬元素。1789年,法國化學(xué)家拉瓦錫首次將鈷列入元素周期表中。
二.鈷產(chǎn)業(yè)鏈介紹
鈷產(chǎn)業(yè)鏈重要由上游鈷礦石的開采、選礦,中游冶煉加工以及下游終端應(yīng)用組成。鈷的上中下游都呈現(xiàn)出一方勢力占比較大的特點(diǎn)。
上游:礦石儲(chǔ)量和產(chǎn)量方面,非洲的剛果(金)獨(dú)占約一半的份額:
中游:冶煉方面,各類鈷鹽、金屬鈷和鈷粉合計(jì)也有約一半的生產(chǎn)集中在我國:
下游:消費(fèi)方面,雖然鈷應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,高溫合金、硬質(zhì)合金和磁性材料等領(lǐng)域都有鈷的身影,但有約60%的鈷用在電池領(lǐng)域。
圖表1:鈷的產(chǎn)業(yè)鏈
鈷作為一種全球定價(jià)商品,其定價(jià)機(jī)制值得特別關(guān)注。MB報(bào)價(jià)是鈷的核心定價(jià)機(jī)制。MB報(bào)價(jià)是由獨(dú)立報(bào)價(jià)機(jī)構(gòu)英國金屬導(dǎo)報(bào)(MetalBulletin簡稱MB)在詢問貿(mào)易商、供應(yīng)商的基礎(chǔ)上給出的金屬與礦業(yè)的價(jià)格基準(zhǔn)。每周MB都會(huì)報(bào)兩次價(jià)格。這種定價(jià)機(jī)制透明度不高,容易引發(fā)市場操控。雖然這一定價(jià)機(jī)制受到了不少詬病,LME也試圖通過鈷期貨來替代MB鈷定價(jià)機(jī)制,但實(shí)際效果并不明顯。
MB報(bào)價(jià)決定了鈷(高級(jí)、低級(jí))價(jià)格后,原料鈷精礦價(jià)格也就確定了。原理是這樣的,鈷精礦價(jià)格=計(jì)價(jià)系數(shù)*MB鈷價(jià)。計(jì)價(jià)系數(shù)由鈷礦石品位、行情和供應(yīng)商議價(jià)能力等因素綜合決定,通常在0和1之間變動(dòng)。但計(jì)價(jià)系數(shù)的變動(dòng)并不頻繁,往往在一段時(shí)間內(nèi)保持不變?;蛘呒词拱l(fā)生改變,也會(huì)有事先的變化規(guī)則。一般來說,鈷價(jià)越高,計(jì)價(jià)系數(shù)也就越高,即越有利于鈷礦生產(chǎn)商。
計(jì)價(jià)系數(shù)決定后,中游鈷冶煉公司的加工利潤也就基本決定了。鈷加工公司加工利潤=MB鈷報(bào)價(jià)*(1-原料計(jì)價(jià)系數(shù))-加工成本。目前,鈷礦石的計(jì)價(jià)系數(shù)在0.75到0.8之間。假如采購的是剛果(金)的手抓礦,由于手抓礦重要由普通剛果(金)平民開采,議價(jià)能力較弱,計(jì)價(jià)系數(shù)會(huì)相應(yīng)的低一些。因此,關(guān)于像華友鈷業(yè)和寒銳鈷業(yè)這類在剛果(金)有鈷原料出口許可證的公司來說,可以通過在剛果(金)收購手抓礦獲得一定的原料端成本優(yōu)勢。
三.上游原料:伴生于鎳銅,資源集中,長期看不稀缺
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局USGS公布的2017礦產(chǎn)品年鑒(MineralCommoditySummaries)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),已探明的陸地鈷資源量約為2,500萬噸,海洋地殼中的資源量超過1.2億噸。
陸地上的鈷資源絕大多數(shù)蘊(yùn)藏在剛果(金)和贊比亞的沉積砂巖型銅礦床、澳大利亞及鄰近的島嶼國家和古巴的含鎳紅土礦床以及澳大利亞、加拿大、俄羅斯和美國的鎂鐵礦和超鎂鐵礦的巖漿鎳硫化物礦床中。
鈷重要以銅、鎳的伴生資源形式存在,鎳鈷伴生礦占據(jù)了鈷50%的儲(chǔ)量,銅鈷伴生礦占據(jù)了44%的儲(chǔ)量,原生鈷儲(chǔ)量僅占6%。因此,鈷的供給很大程度上受限于銅、鎳礦的開采。
圖表2:全球鈷資源的存在形式
鈷資源全球儲(chǔ)量約為700萬噸,地理分布不平衡,重要集中在剛果(金)、澳大利亞、古巴、菲律賓、加拿大、俄羅斯等國,前三者的儲(chǔ)量之和占據(jù)了全球70%的份額。
我國儲(chǔ)量約為8萬噸,且原生鈷礦幾乎可忽略不計(jì),98%的鈷來源于銅鈷伴生礦、鎳銅鈷硫化礦和紅土鎳鈷礦。
圖表3:全球鈷儲(chǔ)量分布概況
剛果(金)是陸地鈷儲(chǔ)量最豐富也是年產(chǎn)出最大的國家,西南部舊稱加丹加省擁有全球儲(chǔ)量第一的中部非洲銅帶,從加丹加延伸到贊比亞中北部,長約500千米,寬約60-100千米。剛果(金)的鈷礦石重要來源于可以分為四大類:
圖表4:剛果(金)礦石來源
手抓礦開采手段簡陋,但是礦石品位高。根據(jù)CRU的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),鈷的全球供應(yīng)量中約有10%-15%源自手抓礦。因涉及濫用童工等人權(quán)問題,部分下游公司如特斯拉、蘋果等紛紛加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理,停止手抓礦采購,但我們認(rèn)為手抓礦的開采短時(shí)間內(nèi)不會(huì)被杜絕。
自有礦基本由嘉能可、洛陽鉬業(yè)、歐亞資源、我國中鐵等大型跨國生產(chǎn)商控制。特別是嘉能可除擁有儲(chǔ)量大品位好的Mutanda銅鈷礦100%控制權(quán)外,還控股多座礦山,占據(jù)全球鈷礦產(chǎn)量20%以上的份額,在鈷市場有著較大的話語權(quán)。2016年,嘉能可、Tenke(洛鉬持有56%的股權(quán))和歐亞資源合計(jì)生產(chǎn)了4.96萬噸,占總產(chǎn)量的40.3%。
圖表5:全球三大鈷生產(chǎn)商產(chǎn)量占比
自2016年以來,鈷價(jià)大幅上漲,加之新能源汽車大發(fā)展長期利好鈷需求。已在鈷冶煉占據(jù)半壁江山的我國公司近年來也積極走出國門,遠(yuǎn)赴剛果(金)收購礦山、設(shè)立廠以保障原料供應(yīng)。洛陽鉬業(yè)完成收購Tenke項(xiàng)目56%的權(quán)益后躍升全球第二大生產(chǎn)商。
圖表6:截至目前我國公司在剛果(金)的鈷礦資源
我國公司加緊剛果(金)布局的同時(shí),其他國家的礦石供應(yīng)商也在積極建設(shè)或勘探新項(xiàng)目。歐亞資源年產(chǎn)1.4萬噸的RTR項(xiàng)目已于今年二月開工建設(shè),預(yù)計(jì)2019年正式投產(chǎn)。
按照2016年的儲(chǔ)量和開采量來看,鈷可開采58年,靜態(tài)可開采年限比銅長約20年,更是鉛可開采年限的3倍多,在有色商品中處于較高的位置。
圖表7:鈷、銅、鉛礦可開采時(shí)間比較
無論是鈷現(xiàn)有的可開采年限,現(xiàn)在正在建設(shè)和探勘中的項(xiàng)目,還是海洋等地的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量,鈷的資源都談不上稀缺。并且,從剛果(金)存在手抓礦這一現(xiàn)實(shí)來看,剛果(金)的鈷礦勘探仍不充分,鈷礦的勘探潛力仍然很大。
四.中游冶煉:我國第一,中間品、制成品兩相宜
鈷上游原料開采國和中游冶煉加工國存在較大出入。芬蘭、比利時(shí)等國雖無鈷礦,但均有一定規(guī)模的冶煉產(chǎn)量,而資源豐富的剛果(金)供應(yīng)的精煉產(chǎn)量微不足道。
目前,我國已是全球第一大鈷冶煉加工國。2015年,我國的鈷冶煉產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的49.66%,而在21世紀(jì)初時(shí)這一占比才4%。近10年來,除2011年和2012年受供需失衡,鈷價(jià)下跌影響,國內(nèi)鈷產(chǎn)量增速為負(fù)值外,其余年份增速均保持在10%以上的水平。2008年到2015年,我國年均鈷產(chǎn)量增速為15.07%,大幅高于同期全球8.11%的增速。
圖表8:2011-2015年重要CDI會(huì)員與非會(huì)員精煉鈷產(chǎn)量(噸)
圖表9:全球與我國精煉鈷歷年產(chǎn)量(噸)及增速
鈷中游冶煉的一大特點(diǎn)是中游冶煉產(chǎn)品眾多,存在多條加工鏈條,如:
“鈷精礦-硫酸鈷-四氧化三鈷”;
“鈷精礦-氯化鈷-四氧化三鈷”;
“鈷精礦-氯化鈷-碳酸鈷-四氧化三鈷”;
“鈷精礦-氯化鈷-碳酸鈷-鈷粉”;
“鈷精礦-氯化鈷-草酸鈷-鈷粉”等。
從圖表10可以看出,這些加工產(chǎn)品往往既是鈷冶煉過程中的中間產(chǎn)品也可以跳出鈷冶煉環(huán)節(jié)直接進(jìn)入終端應(yīng)用。這些鈷產(chǎn)品中,硫酸鈷和氯化鈷是最為重要的中間品。其中,硫酸鈷亦可直接應(yīng)用于生產(chǎn)3C使用的鈷酸鋰離子電池。四氧化三鈷則是最為重要的偏下游產(chǎn)品,重要用于鋰離子電池正極材料和磁性材料,重要用于新能源汽車的鋰動(dòng)力鋰電池。
圖表10:鈷產(chǎn)品工藝流程圖
圖表11:鈷產(chǎn)品簡介
五.下游應(yīng)用:存量增量皆看電池
近年來鈷的消費(fèi)也呈現(xiàn)穩(wěn)步上升態(tài)勢,全球鈷消費(fèi)量從2011年的7.5萬噸上漲至2016年的9.5萬噸,年均上升4.84%;同期我國從25343噸上漲至46000噸,年均上升12.66%。
圖表12:全球與我國2011-2016年歷年總消費(fèi)量(噸)及增速
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電池、高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性材料、粘接劑、催化劑、陶瓷色釉料等是鈷的重要下游應(yīng)用。比較2015年和2011年全球及我國鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,電池可謂是獨(dú)占鰲頭。不僅存量占比第一,占了約50%的份額。增量上更是獨(dú)占,2015年較2011年全球鈷消費(fèi)凈新增18000噸,而電池就凈新增了18500噸。我國則是增量的20098噸中有18831噸用于電池消費(fèi)。
圖表13:2011和2015年全球鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)及增速
圖表14:2011和2015年我國鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)及增速
鈷的具體消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面,我國和全球存在著巨大的差異。2015年全球44.09%的鈷用于電池,而我國這一比例高達(dá)76.59%。而高溫合金和硬質(zhì)合金這兩個(gè)全球第二、第三大鈷消費(fèi),合計(jì)消費(fèi)占比達(dá)28.50%,而我國僅占比9.46%。鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)的巨大差異,一方面表明我國是全球鋰離子電池的加廠,另一方面也表明在高溫合金和硬質(zhì)合金這些高附加值產(chǎn)品方面,我國和全球先進(jìn)國家仍有不小的差距。
圖表15:2015年全球與我國的鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)
鋰離子電池這一鈷最重要的下游應(yīng)用可以進(jìn)一步劃分為3C產(chǎn)品(計(jì)算機(jī)computer,通信communication和消費(fèi)電子ConsumerElectronics)電池、電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池和鋰離子電池儲(chǔ)能設(shè)備等三大類。
傳統(tǒng)上,3C產(chǎn)品用的鈷酸鋰離子電池一直占據(jù)著鋰離子電池的大頭。據(jù)統(tǒng)計(jì)2011年全球鋰離子電池產(chǎn)量為12.52Gwh,其中3C電池產(chǎn)量為11.22Gwh,占比達(dá)89.62%,而當(dāng)年動(dòng)力鋰電池和儲(chǔ)能鋰離子電池分別為0.84Gwh和0.46Gwh,僅占比6.71%和3.67%。
圖表16:2011-2017年鋰離子電池的消費(fèi)結(jié)構(gòu)(Gwh)
但近年來隨著新能源汽車的發(fā)展,特別是我國新能源汽車爆發(fā)式上升,動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量呈爆發(fā)式上升——2016年動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量為29.39Gwh首次超過3C的29.17Gwh,成為鋰離子電池的第一大用途。2016年動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量是2011年產(chǎn)量的34.99倍。
儲(chǔ)能電池在此期間也獲得了大幅上升,從2011年的0.46Gwh上升至6.18Gwh,上升了8.24倍。相比之下,3C電池2.6倍的上升要遜色很多。并且自2014年以來,3C電池消費(fèi)增速已大幅放緩。而動(dòng)力鋰電池和儲(chǔ)能仍有望維持較高增速。
不過,關(guān)于3C消費(fèi)增速也不必過于悲觀,手機(jī)電池雙電芯、可穿戴設(shè)備一旦實(shí)現(xiàn)快速普及仍有望階段性的刺激3C鈷酸鋰離子電池消費(fèi)增速。若按照每臺(tái)智能手機(jī)電池容量2800mah計(jì)算,2017年全球智能手機(jī)對(duì)鈷的需求約為18237.38噸,假設(shè)2021年智能手機(jī)平均電池容量為3000mah,則需消耗鈷約2.25萬噸。若我們的假設(shè)成立,則2018年到2021年手機(jī)電池消費(fèi)增速為5.4%。
圖表17:部分3C電子產(chǎn)品全球出貨量
圖表18:部分3C產(chǎn)品的鈷需求量
2017年關(guān)于新能源汽車及其車用鋰離子電池來說是個(gè)重要的年份。2016年之前,新能源汽車的重要驅(qū)動(dòng)力是我國的巨額補(bǔ)貼和一線城市的車牌政策優(yōu)惠。2016年全球新能源汽車銷量為77.44萬輛,其中我國獨(dú)占了50.7萬輛,占比為65.47%。
2017年隨著我國新能源汽車補(bǔ)貼退坡,現(xiàn)有的新能源汽車銷量基數(shù)已較高,車牌政策優(yōu)惠的邊際拉升用途也將明顯下降。但另一方面,特斯拉的首款平民車型model3正式量產(chǎn),歐美傳統(tǒng)汽車巨頭明顯加大了新能源汽車的投入。新能源汽車發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力從單一的我國政策刺激轉(zhuǎn)向多元驅(qū)動(dòng),包括特斯拉產(chǎn)品下沉放量,歐美傳統(tǒng)車企加速轉(zhuǎn)向新能源以及我國新能源汽車政策更加關(guān)注質(zhì)量和效益兼顧這三大驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)變。這新的三個(gè)核心驅(qū)動(dòng)力意味著新能源汽車有著更為堅(jiān)實(shí)的市場化發(fā)展基礎(chǔ),也有著更為牢靠的發(fā)展前景。
圖表19:電動(dòng)汽車分類
并且在具體的技術(shù)路徑上,電池動(dòng)力汽車和插電混合電力汽車的競爭優(yōu)勢已越發(fā)明顯。上文提到的2016年全球新能源汽車銷量統(tǒng)計(jì)上便只統(tǒng)計(jì)了這兩類新能源車,油電混合動(dòng)力汽車和增程式電動(dòng)汽車并未納入統(tǒng)計(jì)。
在車用鋰離子電池方面,三元電池后來居上的特點(diǎn)也越來越明顯。并且三元電池本身也正在快速的從低鎳的NCM111、NCM523,向高鎳的NCM622、NCM811和NCA轉(zhuǎn)移。
圖表20:主流電池材料的優(yōu)劣
圖表21:主流廠商車型使用電池材料
圖表22:新能源汽車生產(chǎn)量及預(yù)測
假設(shè)2017年全球新能源汽車銷售110萬輛,我國銷售70萬輛,每輛新能源汽車的電池容量為35Kwh,電池能量密度為150Wh/kg,2017年三元材料在電池材料中的占比為30%,且三元材料含鈷量取NCM523作為代表,則2017年全球新能源汽車的鈷消費(fèi)量為9401.7噸我國新能源汽車的鈷消費(fèi)量為5982.9噸。
假設(shè)2020年全球新能源汽車銷量400萬輛,我國銷售200萬輛,每輛車電池容量為40Kwh,電池能量密度為200Wh/kg,三元材料再電池材料中占比為60%,三元材料平均含鈷量取“20%NCA,30%NCM811和50%NCM622”作為均值代表,則2020年全球和我國的新能源汽車鈷消費(fèi)量分別為46742.4噸、23371.2噸。
圖表23:新能源汽車鈷需求量預(yù)測
六.長期來看,鈷不會(huì)成為新能源汽車發(fā)展的資源約束
自2016年八月中旬,以代表性的產(chǎn)品四氧化三鈷價(jià)格來看,價(jià)格從12.55萬元/噸一路上漲,到了2017年三月下旬價(jià)格已突破30萬元/噸,并且到目前為止價(jià)格依舊維持在30萬元附近。鈷價(jià)暴漲也引發(fā)了鈷會(huì)不會(huì)成為新能源汽車發(fā)展普及資源約束的擔(dān)憂。
圖表24:2014-2017年七月四氧化三鈷價(jià)格
我們認(rèn)為短時(shí)間來看,由于鈷礦的供給釋放可能難以跟上需求的快速上升,鈷價(jià)仍有望維持在相對(duì)高位。但長期來看:
一、鈷現(xiàn)有的儲(chǔ)量并不稀缺,可開采年限也較長;
二、鈷的資源勘探仍不充分,未來發(fā)現(xiàn)新鈷礦的空間很大;
三、鈷是可回收的,隨之積蓄量的新增,回收鈷的量也會(huì)新增;
四、隨著鈷價(jià)的大幅上漲,鈷礦開采利潤豐厚,伴生鈷的銅礦和鎳礦也會(huì)考慮到鈷的利潤而加大開采力度,并且從價(jià)格中長期走勢來看,銅價(jià)和鎳價(jià)也走出了中長期的底部;
五、是隨著三元材料向高鎳低鈷材料轉(zhuǎn)移,單位電池材料能量密度的提升,單位電池容量用鈷量也會(huì)大幅下降。
綜合這五方面的因素,我們認(rèn)為長期來看,鈷不會(huì)成為新能源汽車普及推廣的剛性資源約束。