锂产业链、资源分布及供需格局分析

最佳答案 匿名用户编辑于2023/12/12 11:36

新能源车快速发展,带动动力电池碳酸锂需求。

1.电动化时代的“白色石油”

锂是天生的电池金属,具长期需求刚性。从产业链来看,锂的上游包括矿石锂和卤水锂两种天然矿产资源锂。中游主要是从 矿产资源中提取锂元素,生产锂化工产品,以碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂等化合物形式存在。下游应用于电池、陶瓷和玻璃、 润滑剂等生产制造领域。锂是元素周期表中最轻及密度最小的固体元素,也是自然界中标准电极电势最低、电化学当量最大、 最轻的金属元素,是锂电池最不可缺少的原材料。

锂资源矿床以多种形式存在,盐湖占比超6成。全球锂资源矿床主要分为硬岩型锂矿和盐湖卤水。硬岩型锂矿分为伟晶岩型和 沉积岩型,其中锂辉石、锂云母矿属于伟晶岩型,黏土锂矿属于沉积岩型。据美国密歇根大学2010年统计,含锂卤水型矿床 占全球锂资源的66%,伟晶岩型占26%,沉积岩型占8%。

矿石提锂和盐湖提锂各有所长,互为补充。矿石提锂勘察成本高,但技术成熟稳定,能生产出品质优良的锂盐产品。与矿石 提锂相比,盐湖提锂成本低,但前期盐田建设投入大。盐湖提锂易受天气影响,原料品位低,物料处理量大,锂的回收率低, 因此盐湖提锂扩张速度相对缓慢。 分类型来看,盐湖生产碳酸锂更具成本优势。盐湖提锂直接生产碳酸锂后,需要专门的生产线和净化装置采用苛化法生产氢 氧化锂,因此,盐湖生产氢氧化锂成本优势并不大。

盐湖提锂主要分为吸附法、煅烧浸取法、萃取法和膜法等。世界盐湖提锂的主流工艺是盐田浓缩-沉淀法。而针对我国盐湖 高镁锂比的特点,吸附法提锂技术具有成本低、锂收率高、无污染等优点,是目前我国盐湖提锂产能最大的技术路线之一。

2.供应端:全球锂资源逐步扩产

全球锂矿集中度高。 据 USGS数据,截至2021年,全球金属锂资源量达到8900万吨,74%集中于玻利维亚、阿根廷、智利、 美国、澳洲。南美锂三角合计占比高达56%,中国锂资源总量全球位列第六,占比约6%。2021年全球金属锂产量为10.25 万吨,同比增加20.65%。 全球锂矿资源以澳矿、南美盐湖为主。 矿山资源主要分布在澳大利亚,盐湖锂资源主要分布在南美“锂三角区”、美国西部 地区和中国青藏地区。澳洲的锂辉石矿依旧是全球锂盐的主要原料来源,2021年预计澳洲矿山和南美盐湖碳酸锂供应全球占 比约87%。

我国锂资源以盐湖为主。据我国自然环保部发布的《中国矿产资源报告 2019》显示,2018年国内硬岩锂潜在资源量为878 万吨(锂辉石),卤水锂潜在资源量为 9250 万吨(LiCl),折合10632万吨LCE。盐湖锂资源主要集中在青海和西藏,青 海察尔汗盐湖是我国规模最大的锂资源产地 。我国锂资源结构中,卤水盐湖占比70%以上。相比于南美盐湖,我国盐湖镁锂 比高,提锂难度大。 目前国内碳酸锂制备以硫酸法为主。分工艺来看,目前我国碳酸锂有效产能中,大多为矿石提锂,锂精矿硫酸提锂工艺较为 成熟,占比达到75%。因此随着贫锂卤水资源提取碳酸锂技术的突破,我国盐湖提锂发展空间广阔。

2021-2025全球锂资源供应(折合碳酸锂)CAGR为31.63%。我们预计2022年全球有效供给约73.79万吨LCE,同比增加 28.09%。2021-2025年全球碳酸锂供应量由2021年的57.61万吨LCE增加至2025年的172.94万吨LCE,CAGR为31.63%。 南美和其他地区碳酸锂增速较快。2021-2025年南美碳酸锂产量CAGR达到27.78%。其他地区碳酸锂产量同样快速增长, 2021-2025年CAGR高达103.92%,主要是非洲刚果金项目的预期投产和津巴布韦Bikita持续扩产。全球碳酸锂供应或呈现 多点开花。

矿石提锂产能出清,未来新增供应有限。2021年澳矿7座矿山仅有4座贡献产量。而疫情和此前低迷的锂价限制了锂矿的资本 开支,锂资源企业放缓扩张进度。市场研究机构基准矿物情报表示,锂资源从勘探至最终投产一般需要4~8年的时间,处理 矿石并将其转化为化学品(即氢氧化物和碳酸盐)的设施需要 2~3年才能建成。因此目前尚未进入开发的锂矿项目至2025 年也难以投入供给。 澳洲矿山被长协锁定,2022年碳酸锂产量预计为31.68万吨LCE。假设按照生产1吨碳酸锂平均消耗8吨锂精矿(6%)来计 算,预计澳洲碳酸锂产量从2021年的24.92万吨LCE增加至2025年的59.94万吨LCE,CAGR为24.54%。

南美盐湖提锂新增产能投放不及预期。未来碳酸锂新增产能的空间主要来自盐湖提锂。但2020-2021 年受疫情影响,多个 盐湖建设及扩产延后,预计将于2022H2-2023H1进入市场。盐湖建设周期较长,南美地区基建薄弱、政策风险等因素也一 定程度上限制了南美盐湖新增产能的释放。 南美盐湖逐渐放量,2022年碳酸锂产量预计为23.30万吨LCE。预计南美盐湖碳酸锂产量从2021年的17.61万吨LCE增加至 2025年的46.95万吨LCE,CAGR为27.78%。

3.需求端:新能源汽车驱动高速增长

从供需平衡表可以看到,若乐观情况下按既定产能规划投产,全球碳酸锂供需紧张自2023年或有所缓解,但仍处于紧平衡。 国内碳酸锂开工率偏低的原因在于资源禀赋限制,锂资源品位较低,部分矿山有冬休期,部分盐田、结晶池等泄漏较严重从 而达不到设计产能。

预计2021-2025年碳酸锂需求高速增长。假设碳酸锂工业应用需求以5%的增速进行增长。经我们测算预计碳酸锂终端需求 从2021年的53.96万吨LCE增长至2025年的168.27万吨LCE,CAGR为32.89%。 需求增量主要来自动力电池和储能电池。2021-2025年动力电池CAGR为47.11%,储能电池CAGR为77.49%。而消费电 池需求在3C市场饱和下增速放缓。。

碳酸锂最主要的应用是作为锂电池的锂源。碳酸锂位于锂盐产业链中游,是锂电池正极材料的关键原料,决定其电化学性能, 主导电池的能量密度和安全性能。据USGS数据,2020年锂消费结构中电池应用占比达到70%(电池级碳酸锂),其中动 力电池、消费电池和储能电池分布占比37%、30%、4%。其次锂矿物可直接用作工业领域,例如陶瓷和玻璃应用中的精矿 (工业级碳酸锂)。据USGS数据,2021年锂消费结构中电池应用占比达到74%。

新能源车的增长具有确定性。政策面全面支持,“十四五规划”中明确提出,2025 年电动化率达到 20% 。我国新能源车销 量高速增长,2021年销售352.05万辆,同比增长157.48%,渗透率提升至13.40%。2022年1-9月新能源车渗透率已提升 至23.47%。乘联会秘书长崔东树预计2022年我国新能源汽车销量为650万辆,同比增长84.63%。新能源车的高速增长对锂 电池需求带来驱动。

新能源汽车景气向好带动动力电池装车量高速增长。2021年我国动力电池装车量为154.50GWh,同比增速达到142.77%。 其中磷酸铁锂电池和三元电池装车量占比分别为52%和48%。

新能源汽车成为碳酸锂需求最主要来源,预计2025年达到115.16万吨LCE。在锂用量上,1GWh磷酸铁锂电池生产平均需 要625吨碳酸锂。在三元电池中,1GWh容量的电池平均需要684吨碳酸锂。据高工产业研究院(GGII)数据,2021年全球 动力电池装机量约292.13GWh,同比增长114%。我们预计2025年全球动力电池装机量为1485GWh,产量为1782GWh, 折合碳酸锂用量为115.16万吨LCE。

续航要求提高,消费电池需求持续增长。随着消费电子持续普及,消费锂电池需求保持增长。消费锂电池主要是钴酸锂电池, 1Gwh钴酸锂电池消耗约800吨碳酸锂。随着消费者对消费电子续航里程需求的提高,预计未来消费电子碳酸锂资源需求将保 持稳步增长。 消费电池是碳酸锂需求的重要补充。预计消费电子出货量低速增长,2022年消费电池碳酸锂需求为10.69万吨LCE,2025 年达到13.68万吨LCE。

储能打开碳酸锂增长新空间。随着新能源电力的发展,电化学储能凭借其布置灵活,调节速度快的优势高速增长。根据 CNESA《储能产业研究白皮书2022》,2021年全球电化学储能累计装机规模25.4GW,新增10.2GW。随着锂电池储能成 本的下降,2021年其在全球新增电化学装机规模占比已高达98%。我们预计全球新增锂电池储能装机规模2025年达到 104.93GW,2021-2025年CAGR为80%。我们预计2022年储能电池碳酸锂需求量为3.14万吨LCE,2025年为18.34万 吨LCE,2021-2025储能电池碳酸锂需求量CAGR为77%。