大風起兮,鵬程萬“鋰”
——碳酸鋰系列專題報告3:碳酸鋰的供需格局
成文日期:2023年7月18日
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摘 要
2023年7月7日,中國證監(jiān)會近日同意廣州期貨交易所(下稱廣期所)碳酸鋰期貨及期權注冊,要求廣期所做好各項準備工作,保障碳酸鋰期貨及期權的平穩(wěn)推出和穩(wěn)健運行。7月11日,廣期所正式發(fā)布碳酸鋰期貨和碳酸鋰期權合約及相關規(guī)則,碳酸鋰期貨上市在即。
碳酸鋰是鋰行業(yè)中具有重要地位的鋰鹽產(chǎn)品,下游應用廣泛。我國是全球最大的碳酸鋰生產(chǎn)國和消費國,碳酸鋰期貨及期權的上市,將為新能源汽車行業(yè)以及儲能領域的發(fā)展貢獻期貨力量。
徽商期貨將推出碳酸鋰系列專題報告,為投資者梳理產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀、生產(chǎn)工藝、供需格局、價格走勢等內(nèi)容。
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鋰的資源稟賦
作為活性最強的金屬,鋰廣泛存在于自然界中,但鋰均以化合物的形式存在。從資源 形態(tài)上看,全球鋰資源主要包含硬巖礦、鹵水礦、黏土礦等。硬巖礦主要包括鋰輝石、鋰云母以及透鋰長石和磷鋁石等,鹵水包括鹽湖鹵水、油田鹵水和地熱鹵水等。其中,鹽湖鹵水占全球鋰資源的一半以上。
全球鋰資源儲量豐富,根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)計,截至2023年1月全球鋰資源量共9800萬公噸,鋰儲量2600萬噸。全球鋰資源分布集中,主要有53%集中在南美洲(鋰三角:智利、阿根延、玻利維亞),以及亞洲(澳大利亞、中國)、歐洲。不過歐洲由于環(huán)保方面的壓力,鋰資源開采較難難。鋰資源量排名前6的國家(玻利維亞、阿根廷、美國、智利、澳大利亞和中國)占80.9%,鋰儲量排名前四(智利、澳大利亞、阿根廷、中國)占80.4%。
從國別來看(截至2022年底),玻利維亞以2100萬公噸擁有全球最多的鋰資源,但由于政治因素等諸多原因玻利維亞并沒有為全球鋰生產(chǎn)做出貢獻。不過2023年1月,玻利維亞政府宣布,它已經(jīng)選擇了一個財團,包括中國電池巨頭當代安培科技有限公司(CATL)和礦業(yè)巨頭CMOC集團有限公司,在玻利維亞的鹽灘上建立一個鋰提取工廠。阿根廷以2000萬公噸鋰資源量(鹽湖鹵水為主)成為世界第二大鋰礦資源國,同時也以6200公噸鋰的產(chǎn)量成為全球第四大鋰生產(chǎn)國。智利擁有1100萬公噸鋰資源量,但以39000公噸鋰產(chǎn)量成為全球第二大鋰生產(chǎn)國。澳大利亞是全球最大的鋰生產(chǎn)國,擁有790萬公噸資源量但產(chǎn)量達到61000公噸,占全球產(chǎn)的近47%。隨著礦山擴大產(chǎn)量以滿足需求,預計澳大利亞的鋰產(chǎn)量將以14.2%的復合年增長率增長,到2026年將達到116240公噸。我國以680萬公噸的資源量生產(chǎn)了19000公噸的鋰,占全球產(chǎn)量14%,是世界第三大生產(chǎn)國。
全球鋰資源換算碳酸鋰當量約1.1億噸LCE,其中中國占約7%。全球鋰資源的形式主要分為鹽湖鹵水、鋰輝石和鋰云母,鹽湖鹵水型鋰礦主要分布在南美鋰三角地區(qū)和我國的青藏高原,高品位的鋰輝石主要位于澳大利亞,鋰云母集中在我國江西。
我國鋰資源儲量約750萬噸LCE,鹽湖鹵水型鋰礦主要分布在青海和西藏,硬巖型鋰礦有四川的鋰輝石礦和江西的鋰云母礦。我國鋰資源量看似較為豐富,以鹽湖鹵水型鋰礦為主,占比接近八成,但是資源總體呈現(xiàn)分布散品質(zhì)較差的特征,總體鋰資源勘探開發(fā)程度較低。
(一)鹽湖鹵水
鹽湖鹵水型鋰礦是鋰資源的重要來源,據(jù)估算儲量約占全球鋰資源的2/3,是未來鋰工業(yè)開采的主導方向,近些年來,隨著新能源發(fā)展,對鋰資源需求飛速增長,鹵水提取鋰技術也在不斷進步,鹽湖鹵水型鋰產(chǎn)量在不斷增加。
鹽湖鋰礦大都形成于新生代時期較為活躍的地質(zhì)構造區(qū)域中,包括板塊大陸邊緣弧后盆地、碰撞帶微裂谷和山間盆地、碰撞帶山間槽地和盆地等地區(qū)。該類鋰礦主要產(chǎn)于封閉的盆地,尤其是在干旱、多風的氣候環(huán)境下,后經(jīng)過構造活動、火山活動等地質(zhì)作用,來自地層、熱液等中的鋰離子在適當?shù)暮畬又羞M行大量富集,后經(jīng)過長時間的濃縮最終形成有開采價值的鋰礦床。典型的鹽湖型鋰礦有玻利維亞的Uyuni 鹽湖、智利的Salar de Atacama、阿根廷的Cauchari-Olaroz、中國的察爾汗鹽湖和扎布耶鹽湖最為典型。生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢,但由于前期需要建立大規(guī)模鹽田,資本支出較高、生產(chǎn)周期也更長。
國外鹽湖鹵水主要在南美洲,智利、阿根廷、玻利維亞三國,其中以智利的阿卡塔瑪鹽湖儲量大、品位高,是世界最好的鹽湖;鹽湖儲量多的國家要數(shù)阿根廷,未來潛力最大;玻利維亞由于左派政府的原因,鹽湖發(fā)展很慢;美國銀峰也有鹽湖,但儲量不大,含量也不高,目前雅保在此有生產(chǎn)基地??傮w來看,南美地區(qū)的鹽湖具有鋰離子濃度高、鎂鋰比低的特點,項目也大多采用鹽田濃縮-沉淀法提取,具有工藝成熟可靠、國內(nèi)在青海、西藏有鹽湖,青海的鹽湖和南美洲的一樣,是晶間鹵水。西藏的則不同,屬于地表鹽湖一類。
從產(chǎn)能設計來看,南美鹽湖主要項目產(chǎn)能總計達到88萬噸LCE,已經(jīng)超過2022年產(chǎn)量之和,按照規(guī)劃,這些項目中的大部分將在25-26年之前投產(chǎn)。就目前來看,南美主要產(chǎn)出的鹽湖還是以四大湖為主,分別是Atacama、Olaroz、Cauchari、Hombre Muerto。其中Atacam無論從資源量還是濃度都是鹽湖之首,其地位等同格林布什在硬巖礦中的位置。
(二)鋰礦石
國外鋰輝石礦主要集中在澳大利亞西部,美國的北卡羅納州的夏洛特的國王山、巴西、愛爾蘭、加拿大、俄羅斯也有些,非洲的剛果AVz有一個2億噸原礦儲量的大型鋰輝石礦。國內(nèi)主要是四川甘孜州及阿壩地區(qū)有較大鋰輝石礦。湖南平江、江西寧都、新疆可可托海有少量鋰輝石礦。
澳大利亞鋰礦資源稟賦優(yōu)越,是全球鋰輝石礦主要富集地,鋰資源總量達790萬噸,儲量達620萬噸,擁有Greenbushes、Pilgangoora、Marion和Wodgina等幾大資源量和品位均處于全球領先水平的大型在產(chǎn)鋰礦項目,由于鋰礦資源優(yōu)質(zhì),開發(fā)環(huán)境友好,開采技術相對成熟,澳洲鋰礦長期以來一直作為全球鋰資源的主要供應來源,2022年全球產(chǎn)量占比約47%。從地理位置來看,pilgangoora和wodgina兩個項目靠北部黑德蘭港口,主要通過黑德蘭運往中國和韓國。而greenbushes、Mt Holland、Mt Marion和Mt Cattlin等項目主要集中在南邊,主要通過班伯里港口、埃斯佩蘭斯等港口運送。
結合《碳酸鋰系列專題報告2:鋰的生產(chǎn)工藝》中所述內(nèi)容,以鋰輝石為原料的硫酸焙燒法應用較廣泛;以鋰云母為原料的硫酸鹽焙燒法應用較廣泛;鹽湖提鋰海外以沉淀法為主,國內(nèi)以吸附法為優(yōu)。從鋰輝石和鋰云母可制得工業(yè)級和電池級碳酸鋰,鹽湖可制得工業(yè)級碳酸鋰。工業(yè)級碳酸鋰也可通過苛化法、重結晶法、沉淀法、電解法、氫化法等工藝提純制得電池級碳酸鋰。
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碳酸鋰的供需格局
(一)供應
廣期所公布的資料顯示,2022年全球碳酸鋰產(chǎn)量為60.6萬噸,其中我國產(chǎn)量37.9萬噸,占比63%;國外產(chǎn)量22.7萬噸,占比37%。國外產(chǎn)量主要為南美洲的智利、阿根廷鹽湖提鋰,產(chǎn)能集中在美國雅保ALB、智利SQM、美國Livent、澳大利亞Allkem四家公司。國內(nèi)方面,我國碳酸鋰生產(chǎn)區(qū)位與企業(yè)分布相對集中,主要根據(jù)鋰資源分布,重要的生產(chǎn)省份為江西、四川、青海三省,2022年合計產(chǎn)量占全國比重的75%。我國碳酸鋰生產(chǎn)行業(yè)集中度相對較高,2022年全國前十大碳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占比達到52%,產(chǎn)量前兩位的志存鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)分別約占9%和7%,但行業(yè)尚未出現(xiàn)絕對性壟斷龍頭企業(yè)。我國碳酸鋰龍頭生產(chǎn)企業(yè)原料仍以礦石為主,前十大生產(chǎn)企業(yè)中,以鋰輝石為原料的4家,鋰云母3家,鋰輝石和鋰云母均用1家,鹽湖鹵水2家。
產(chǎn)能方面,2023年全球碳酸鋰冶煉產(chǎn)能為154.18萬噸,增速為70%,中國碳酸鋰產(chǎn)能為95.78萬噸,增速為59%,全球產(chǎn)能增速較中國產(chǎn)能增速高的原因為海外鹽湖放量;預計2024年全球碳酸鋰產(chǎn)能將達206.45萬噸,中國碳酸鋰產(chǎn)能達133.44萬噸。鹽湖、鋰云母、鋰輝石產(chǎn)能共同發(fā)展,2023年中國鹽湖、鋰云母、鋰輝石產(chǎn)能分別為23.07萬噸、35.9萬噸、36.82萬噸。
鋰的下游需求可大致分為電池類需求及非電池類需求。其中,非電池類需求主要涵蓋冶金、電子、玻璃陶瓷、石油化工、橡膠、鋼鐵、機械、醫(yī)療等領域,需求總體穩(wěn)定。而鋰離子電池主要應用于3C數(shù)碼、動力、儲能等三大領域,目前已成為碳酸鋰最大的消費終端,2022年全球鋰電池占碳酸鋰需求比例高達80%。
廣期所公布的資料顯示,2022年全球碳酸鋰消費需求共62.2萬噸,其中我國消費需求50.5萬噸,同比增幅達到57.3%,在全球中的消費占比為81%。全球超過90%的磷酸鐵鋰正極、錳酸鋰正極、鈷酸鋰正極、電解液以及超過50%三元正極產(chǎn)自我國,我國已成為全球最大的鋰電池生產(chǎn)國和消費國。我國碳酸鋰的消費區(qū)位分布較為分散,與正極材料企業(yè)(磷酸鐵鋰材料企業(yè)、三元正極材料企業(yè))的區(qū)位分布具有較強的關聯(lián)性,主要分布在江蘇、湖南、福建、廣東、湖北等地。我國碳酸鋰下游企業(yè)消費集中度較低,主要為磷酸鐵鋰材料企業(yè)與中低鎳三元材料企業(yè),具有較強的長尾效應,消費格局相對分散,行業(yè)頭部效應不顯著磷酸鐵鋰和三元材料產(chǎn)量均保持增長,且磷酸鐵鋰增長較快,2022年已超過三元材料,達到98.3萬噸,在我國動力電池市場中占主導地位。
1、3C數(shù)碼為代表的的消費級鋰電池
消費類鋰電池可分為傳統(tǒng)的ICT類應用(手機,筆記本,藍牙耳機為代表)和小型動力電池應用(電動工具,無人機,兩輪車等為代表)。未來消費類電池需求預計將以10%增速發(fā)展,預計到2030年總體需求為144GWh,其中ICT占56%份額,小型動力電池占44%份額。對于傳統(tǒng)的ICT行業(yè)來說,隨著產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,消費基本達到飽和,未來增長相對緩慢;而隨著疫情過后新的生活方式的普及,無人機(特別是商用),兩輪車,家用的電動工具,吸塵器等得到消費類青睞。
2、汽車動力鋰電池
近年來,隨著新能源車滲透率的持續(xù)提升,以及各國新能源高裝機量高增催生的電化學儲能需求,動力電池和儲能電池需求體量快速擴張,2022年二者分別占電池類需求的65%和17%,其對應的主流技術路徑均為磷酸鐵鋰及三元鋰電池,分別占比43%和38%。
2022年我國動力電池總裝車量為294.6GWh,同比增長90.7%,其中三元鋰裝車量為110.4GWh,同比增長48.6%;磷酸鐵鋰電池裝車量為183.8GWh,同比增長130.2%。三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池裝車量分別占比為37.5%及62.4%。
燃油車禁售時間日益臨近,在碳中和背景下,加之龐大人口基數(shù)的加持以及各國補政策的支持下,電動汽車鋰電池需求將十分龐大。IEA預測到2030年,全球經(jīng)濟環(huán)境/政治環(huán)境無重大變化的情況下,全球新能源乘用車銷量會達到4600W臺,未來幾年電動汽車鋰電池需求將以24%速度增長。
3、儲能鋰電池
在國內(nèi)外能源價格的提升以及政策利好的不斷推動下,未來儲能行業(yè)發(fā)展可期,儲能鋰電池需求量可觀。據(jù)BNEF預測,全球電化學儲能新增裝機量將由2022年的72GWh增至2025年的303GWh,年均增速達62%,鋰離子電池仍是其中最為主流的技術路線。相對比之下,儲能技術的其他技術路線什么時候能對鋰電形成替代也值得關注。其中,鈉離子電池在碳酸鋰價格低于15萬元/噸以下區(qū)域在儲能領域的競爭力不足,可能在分布式儲能領域有部分的應用,但是鈉電池儲能技術定義了碳酸鋰價格的上限。液流電池在2025年后可能會得到大發(fā)展,真正的長時儲能需求可能在2030年前后爆發(fā)。因此鋰電儲能在成本下降、壽命提升等驅(qū)動下,2028年前仍將一枝獨秀,后續(xù)將視技術路線的具體更迭情況決定。
(三)進出口
作為全球最大的鋰鹽冶煉和消費市場,全球礦石冶煉產(chǎn)能基本位于我國,因此南美鋰鹽大部分出口至我國。智利和阿根廷是海外主要碳酸鋰產(chǎn)地,南美鋰鹽主要流向中、日、韓三國。而澳大利亞是海外主要鋰精礦產(chǎn)地,2022年我國進口鋰精礦284萬噸,其中澳大利亞進口占比92%;進口均價2871美元/噸,同比上漲398%。
我國為全球主要碳酸鋰消費國,因國內(nèi)產(chǎn)量無法滿足市場需求,需要大量進口加以補充。2021-2022年,隨著新能源汽車市場需求帶動,我國碳酸鋰進口量大幅增加,分別同比增長62%和68%,達到8.10萬噸和13.61萬噸,我國碳酸鋰主要進口國為智利和阿根廷,2022年合計占比高達98.8%。
出口方面,由于海外新能源汽車市場逐步轉(zhuǎn)向高鎳三元車型,鋰鹽需求以氫氧化鋰為主,碳酸鋰需求較少,故近幾年我國碳酸鋰出口量整體偏低,2022年為1.04萬噸, 出口國以韓國、日本、美國為主。
總體來看,我國鋰資源對外依存度較高,鋰鹽原料鋰輝石96%依賴進口,從原材料來源的維度來看,碳酸鋰的對外依存度約為52%,較2021年下降6個百分點;氫氧化鋰的對外依存度高達79%;鋰鹽總體對外依存度約57%。
(四)貿(mào)易特征
由于鋰鹽多以直銷模式進行銷售,碳酸鋰的國內(nèi)貿(mào)易流向以生產(chǎn)地與消費地之間直接流動為主,沒有貿(mào)易節(jié)點和集散地。國內(nèi)鋰鹽貿(mào)易主要有松散型貿(mào)易、靈活型貿(mào)易和長單貿(mào)易三種模式,其中松散型貿(mào)易應用最多,占比可達70-80%。松散型貿(mào)易在保障供應鏈穩(wěn)定的同時兼具價格調(diào)整的靈活性。在該模式下,貿(mào)易雙方通常約定產(chǎn)品類型、交貨數(shù)量區(qū)間、交貨周期等內(nèi)容,但不會提前約定每筆交易的具體價格。每月實際發(fā)貨數(shù)量與成交價格,由雙方在每次發(fā)貨前共同協(xié)定,通常參照SMM等第三方網(wǎng)站報價的月均價進行結算。
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碳酸鋰價格回顧及分析框架
2021年以前,國內(nèi)鋰鹽價格相對穩(wěn)定,波動不大。2021年以來,隨著新能源汽車市場的爆發(fā),上游資源與終端需求正常出現(xiàn)的供需錯配,鋰、鎳、鈷、錳等新能源金屬價格波動明顯加劇。與同為鋰電產(chǎn)業(yè)上游材料的其他金屬相比,碳酸鋰價格漲幅最為顯著,價格波動極其劇烈,2021年碳酸鋰價格波動幅度達到418.87%,遠高于同期其他原料。2022年11月國內(nèi)電池級碳酸鋰價格達到了歷史最高值56萬元/噸附近,隨后快速回落,2023年一季度最低跌至17萬元/噸附近,目前價格圍繞30萬元/噸附近波動。
分析碳酸鋰價格,依然要以宏觀政策導向為帆,以自身供需基本面為錨。宏觀方面,關注全球經(jīng)濟走勢、主要國家貨幣政策的變動以及新能源行業(yè)政策延伸的方向。供給方面,資源端的利潤情況決定了產(chǎn)能周期,從而影響供應端的“天花板”與“地板”。根據(jù)前文所述資源稟賦及近幾年來鋰價急速上行的情況,新一輪全球鋰資源產(chǎn)能擴張周期正在開啟。因此需關注新增產(chǎn)能的投產(chǎn)、產(chǎn)能爬坡的進度、品位波動等因素對供應帶來的影響。需求方面,非電子類需求無明顯增量,以動力電池和儲能電池為代表的處于高速增長期的新能源消費領域是需要重點關注的對象。推動供需邊際變動的動力是成本,而其表征是各環(huán)節(jié)的庫存周期變動。
原標題:【專題報告】大風起兮,鵬程萬“鋰” | 碳酸鋰系列專題報告3:碳酸鋰的供需格局