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锂资源格局,澳智中“三国鼎立” :五问锂矿发展,未来走向何方?

 昵称阿龙 2023-03-10 发布于北京

(报告出品方/分析师:粤开证券 陈梦洁 蔡宏杰)

一问:锂资源的战略地位如何?

(一)资源属性:战略性能源金属

锂是一种银白色的碱金属元素,质软,是元素周期表中最轻、密度最小的固体元素,也是自然界中标准电极电势最低的金属元素,因此被认为是天生的电池金属,能较好应用在电池和储能领域,具备长期需求刚性。

锂的用途也很广泛,涉及电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等领域。

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(二)锂资源储量:集中在澳大利亚和南美锂三角

全球锂资源包括伟晶岩、各类卤水、黏土等多种成矿形式,主要有两种存在类型:

一是以锂辉石、锂云母、透锂长石等含锂矿石形式存于岩矿中,通过选矿被加工成浓缩产品,用作精炼锂产品。

二是以锂离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水和海水中,经过太阳能蒸发、离子交换生产锂含量介于3%-6%的锂卤水浓缩物,进一步加工成精炼锂产品。目前锂资源获取主要有三种工艺:锂辉石提锂、盐湖提锂和锂云母提锂。

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全球锂资源集中分布于南美和澳洲。

南美锂三角以成熟盐湖为主,西澳以锂矿为主。据USGS统计,2021年,全球锂资源总量已增至8860万吨,其中南美三国玻利维亚、阿根廷、智利三国资源量最大,分别为2100万吨、1900万吨和980万吨,分别占比约25%、23%和11%,合计占比达59%。

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根据USGS数据,我国锂资源储量全球占比为6%,主要分布在青海、西藏、四川和江西,四省查明资源储量占全国的96%。存在形式上,我国盐湖占比最大(82%),是未来我国锂资源开发的重要方向,其次是锂辉石(11%)和锂云母(7%)。

青海和西藏以盐湖为主。青海盐湖含锂品位较低,但胜在储量大。据国家发改委统计,青海探明的锂资源储量有1724万吨,占中国锂资源储量的83%、全球锂资源储量的60%以上,目前开发的盐湖以察尔汗、东台吉乃尔、西台吉乃尔、一里坪盐湖为主。其中,察尔汗盐湖是中国最大、世界第二大的锂盐湖,资源储量达600亿吨以上。西藏锂盐湖储量仅次青海,受限于自然条件,开发难度较大,产能增长缓慢。但西藏锂盐湖含锂品位高,杂质少,属上品资源,如世界上唯一一个天然结晶碳酸锂的扎布耶盐湖。

四川以锂辉石为主。四川锂矿拥有我国80%硬岩锂资源储量,截至2021年底,已查明氧化锂资源量超400万吨,位居全国之首。其中,甲基卡锂矿是目前亚洲最大的锂辉石矿田,累计查明氧化锂资源量达280.7万吨。甲基卡、李家沟、业隆沟等锂矿,共计约76万吨LCE,储量优势明显;但受制于气候、交通、财政投入等条件,目前四川锂矿资源开发程度较低。

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四川可尔因目前已勘探的锂矿中,以李家沟和马尔康党坝储量最大,约占可尔因地区锂辉石矿储量90%。业隆沟锂矿目前已在开发,但受制于资源储量低,开采规模相对小。此外,集沐、观音桥锂辉石矿床由于开采时间长(约30年),资源已濒临枯竭。

江西宜春以锂云母为主。江西宜春锂云母矿品位(Li2O含量)多在0.35%-0.5%之间,与锂辉石平均1.5%(Li2O含量)品位仍有差距。国内锂云母原矿品位多数在0.8%以下,当原矿品位低于0.4%,开采经济效益低,因此云母提锂产量会受到品位限制。

目前锂辉石为全球主要的硬岩锂资源,大多分布在澳大利亚的西南海岸矿山。澳洲锂辉石是全球最重要的原材料供应,约占全球矿石锂产量的85%。

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卤水锂以盐湖为主,主要分布在南美三角。整体来看,盐湖锂离子浓度智利>阿根廷。阿根廷锂盐湖胜在资源量大,锂离子浓度集中在500-900mg/L,是盐湖开采最为集中的地区。相较智利和阿根廷,中国盐湖锂离子浓度偏低。除扎布耶盐湖(锂离子浓度为1032mg/L)外,国内盐湖锂离子浓度大多在500mg/L以下,杂质较多,需要相对复杂的提取工艺与高成本投入。

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(三)锂资源产量:澳智中“三国鼎立”

锂资源产量集中于澳洲、智利和中国,资源形式上主要来自于锂辉石和盐湖。澳大利亚、智利和中国全球产量长期位于前三。根据伍德麦肯兹统计,矿产资源主要在澳大利亚开采,2021年全球占比达79%,其次是中国,占比约为18%。

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全球锂辉石产能集中于西澳,中国锂精矿进口依赖度较高。西澳由于具有成熟的矿业体系,叠加优越的资源禀赋与便利的交通运输,目前仍为全球锂辉石矿供应主力。据USGS统计,2021年全球锂精矿产能约330万吨,其中西澳矿山占比约88%。就产量而言,西澳矿山贡献了全球锂辉石精矿约90%的产量。

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虽然玻利维亚和阿根廷资源量位居全球前二,但受制于资源国有化等政治因素,目前开发程度较低,产量释放受限。玻利维亚当地锂资源勘查开发受到国家严格监管,商业化开放度低,且当地开采技术有限,严重阻碍了锂资源的开发进程,使得玻利维亚储量与产量关系严重失衡,目前暂无产量在市场中释放。

中国本土锂辉石矿资源目前仅有四川甲基卡锂矿和业隆沟锂矿处于开发阶段,年产量折合碳酸锂当量仅2万余吨,且矿山所有权情况复杂,启动建设所需的证照审批流程长,因此开发进程缓慢,对锂行业供需平衡影响有限。

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盐湖卤水方面,近年项目的主要供给增量集中在智利、阿根廷及中国。南美盐湖由于具有镁锂比低的优点,开发条件好。预计中长期盐湖锂资源供应增速将明显增加,但短期内有效供给仍然有限。

受益于提锂技术进步和政策推动,国内盐湖提锂行业在2021年迎来突破。目前,我国青海盐湖提锂工艺已从“自然摊晒蒸发”向工业化连续生产迈进,产业化程度较高,产能快速增长;西藏盐湖资源尚待全面开发。青海盐湖由于镁锂比高,因此锂主要作为钾、硼的副产品提取。由于青海已经建成大规模钾肥产能,具备盐田基础设施方面的配套优势,在高镁锂比技术工艺突破后,盐湖产能将迎来快速增长。西藏盐湖项目虽然锂浓度更高,但该地区高海拔且区域电力系统薄弱,因此盐湖资源尚未全面开发。

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二问:提锂技术如何更迭?

从原材料到锂盐,资源禀赋和提纯技术决定了提锂成本。当前锂盐湖、锂辉石、锂云母开发程度较高,技术已经实现工业化,是全球锂资源存在的主要形式。从工艺特点来看,锂盐湖具有多种提纯技术,具体需要根据盐湖的锂离子浓度和镁锂比选择;矿石提锂技术工艺较成熟,硫酸法主要用于提取锂辉石,硫酸盐法主要用于提取锂云母。从综合提锂成本来看,锂盐湖<锂辉石<锂云母。

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(一)矿石提锂:锂辉石技术成熟,锂云母贡献新增长

锂辉石含锂量较高,Li2O含量一般为5%~6%,且提锂技术成熟,产品品质确定性和一致性较高,是当前锂矿提锂的主要方式。锂辉石(26)提锂技术主要分为火法、湿法和其他三种大类技术。目前主流的锂辉石提锂技术为硫酸法,具有综合回收率高(≥88%),工艺流程短、原料成本低、能耗低的优点;但浓硫酸对设备具有强腐蚀性,需要高额维护保养成本,同时安全环保问题需要进一步解决。

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与锂辉石相比,锂云母含锂量偏低,提取过程中杂质较多。锂云母杂质中的氟元素在反应过程中易产生氢氟酸,腐蚀设备,易造成生产停滞和环境污染。锂云母和锂辉石同属于铝硅酸盐,具有大体相似的提锂技术。目前主流的锂云母提锂技术是硫酸盐焙烧法,可处理低品位的锂云母,具有通用性强,回收率较高(75%左右)的优点;但该工艺流程长,会造成较多废渣排放。

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同时,锂云母提锂过程中会产生大量长石粉、钽铌锡精矿等副产物。长石粉可用于制造陶瓷、玻璃,而宜春高安是全国第二大陶瓷生产基地,周边县市也建有大量的陶瓷生产线,可良好的消化锂云母提锂产生的长石副产物;钽铌主要应用于国防、航空航天、电子计算机等领域。

中国属贫钽国,目前国内矿山年产钽铌精矿400吨左右,其中宜春钽铌矿占50%。参考业内企业的生产成本数据,当锂价维持在12万元/吨以上时,国内低云母产线仍具备经济性。通过对副产品的综合回收利用,有望实现锂云母精矿成本大幅降低。

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我国江西宜春拥有全球最大的锂云母矿,被誉为“亚洲锂都”。宜春地区企业多采用硫酸盐焙烧法进行云母提锂,目前江西云母锂成本可达4万元/吨以下,且碳酸锂产品质量稳定,已获得下游主流正极材料和电池厂商认可。随着用锂需求增加,锂云母将成为我国锂资源供应的重要补充。

(二)盐湖提锂:综合成本低,资源禀赋决定技术路径

锂盐湖具有多种矿物元素,如硼、钾、镁等元素。其中,镁对锂提取的干扰性最强,因此盐湖镁锂比是影响锂资源开发的主要因素。根据盐湖不同的镁锂比,当前主要的盐湖提锂方法主要有摊晒法、吸附法、膜法、萃取法、煅烧法、电渗析法六种。

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盐湖镁锂离子浓度差异决定了提锂技术的选择。一般来说,锂离子浓度高,镁锂比低的盐湖(如南美盐湖),会直接选择成本较低的摊晒法。摊晒法盐田建设面积大,生产周期较长(晒卤周期为1.5-2年),受天气因素影响较大。

相较于南美盐湖,我国盐湖的锂离子浓度偏低,镁锂比较高,直接使用摊晒法提锂分离难度大,损失率高,不适合大规模的经济性开发。针对这一难题,国内近年来根据各盐湖镁锂比差异,已开发出膜法、萃取法、吸附法等多种提锂技术,提高了我国盐湖锂的回收率,缩短了提锂周期。

盐湖提锂的难点在于开采的盐湖多位于高海拔干旱地区,基础设施薄弱;而且盐湖卤水化学组分差异性较大,生产产线需要因地制宜。其中,“吸附+膜分离耦合”法在各种卤水提锂方法中最成熟。一方面,吸附法可用于锂浓度较低的盐湖,符合我国盐湖锂资源储量高、品位低的国情。目前,吸附法在全球在建盐湖提锂产能中的占比已达到2/3;另一方面,该工艺膜段分离镁锂等过程无需额外添加剂,能兼顾环保要求。

世界传统盐湖提锂技术路线由三个阶段组成,主要为提取卤水、盐田卤水蒸发、离子分离与纯化沉淀。

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盐田卤水蒸发阶段受自然环境影响周期较长(一般2年左右),锂综合利用率不足30%。由于盐田段锂回收率较低,是夹带损失最大的环节,因此设法将提锂环节前移是工艺改进的主要方向。其中,目前重点攻关的技术是从“老卤提锂”转向“原卤提锂”。吸附法由于符合“低品位、低成本、绿色提锂技术”的要求,是原卤提锂主要工艺。

原卤提锂相比老卤提锂,其优势主要体现在以下三点:

一是生产周期短。传统盐湖提锂生产周期为2-3年,由于原卤提锂仅需预处理工序,提锂周期可缩短至2个月内。

二是综合利用率高。由于老卤提锂晒卤环节会损失大量锂盐,而原卤提锂避免了锂在盐田中的夹带损失,综合收率可从目前的不足30%大幅提升至50%~60%。

三是盐湖实际使用面积小。比如采用吸附工艺,阿根廷Hombre-Muerto盐湖提锂基地仅需要小规模的预处理盐田。

目前,国内原卤提锂产能有望在青海一里坪盐湖、大柴旦盐湖投入建设。

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三问:锂矿产业政策

2021年是中国“十四五”规划的开局之年,“十四五”规划中提及聚焦新能源汽车战略性新兴产业,表明了中央层面对新能源全汽车产业的支持。

在全球减碳的共同目标下,电动化已成大势所趋。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。

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四问:锂盐价格的变化趋势与发展展望

2015年以前,锂盐主要应用在陶瓷、玻璃等传统产业。由于传统产业需求相对稳定,锂盐增速平缓。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》,锂电池开始兴起。

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2015——2018年,受益于国内新能源汽车需求爆发,叠加国家发布《促进汽车动力电池产业发展行动方案》等一系列政策出台,新能源电池成为锂的主要应用,年均复合增速突破20%。锂盐产能陆续投放,碳酸锂价格从2015年初4万元/吨上涨至2018年末约15万元/吨,价格涨幅将近4倍。

2019——2020年,新能源汽车安全问题显现叠加我国新能源汽车政策驱动进入换挡期,国家补贴减半,地方补贴完全取消,电池和锂盐需求同时减弱,价格阶段性回落。

2021年——2022年底,受益于新能源汽车产品性能改善叠加国内外利好政策出台,锂行业基本面状况发生扭转。

根据中国有色金属工业协会数据,2022年全年,我国动力电池累计装车量294.6GWh,累计同比增长90.7%,同期我国碳酸锂产量39.50万吨,同比增幅约为32.5%;氢氧化锂产量24.64万吨,同比增幅约为29.5%。电池及锂矿端巨大供需缺口导致价格大幅上涨。电池级碳酸锂价格从20年底4万元/吨突破至50万元/吨。

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供给侧,锂辉石项目通常需要2-3年,盐湖项目需要4-5年,长建设周期决定了供给需要时间满足需求。受疫情影响,计划于2022年投产的项目大多延后至2023年建成,考虑约半年的试运行周期,预计到2023下半年供不应求的局面将有所缓解。

需求侧,全球减碳背景下,新能源车渗透率、销量屡创新高,将刺激对上游锂资源大幅需求。据中汽协数据,2022年新能源汽车持续爆发式增长,销量达688.7万辆,同比增长93.4%,渗透率达到25.6%,创历史新高。

展望未来,我们认为,短期维度来看,新能源车销量有望维持较高增长以及锂矿产能释放周期的瓶颈,供需结构有望保持紧平衡,锂价具有一定支撑。

目前,碳酸锂价格已从高位回落,价格从去年底将近60万元/吨已跌破40万元/吨,跌幅超过30%,从供需关系的角度来看,未来碳酸锂价格中枢有望运行在20-45万元/吨的理性区间,届时将有助于电池企业以及整车厂的利润修复,形成上游锂矿企业对中下游厂商的良好价格传导机制。

中长期随着资源端产能释放叠加新能源汽车市场增速放缓,未来价格或将有所回落。

供给侧,低成本卤水提锂产能快速增长,将对来自中国和澳大利亚高成本的矿石提锂供应商扩张形成压力,叠加21-22年国内企业密集并购买矿,在达产之后供给增加对锂价格形成一定制约。

卤水提锂由于没有采选矿/采购成本制约,其综合成本在2-3万元/吨,远低于锂辉石4.5-5.5万元/吨和锂云母6-8万元/吨,现阶段全球盐湖产能已经在陆续建设中,在盐湖产能达产后(1-2年内)将对锂价产生一定制约。

需求侧,从新能源车企销量长期走势来看,未来将会进入一个相对平稳期,长期增速或将有所放缓。

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虽然锂价长期或将有所回落,但鉴于通货膨胀、人工成本上升等因素会推动锂全行业成本曲线走高,锂价将难以回到过往的低谷。此外,竞拍模式将对锂价格形成一定支撑。

全新的竞拍模式价格基准改变了边际定价,对后续锂精矿合约价格谈判影响巨大。

在此情形下,矿商将占据定价的主动权,并在一定时期内倒逼锂盐厂商按照矿价加成报价,使价格向下游传导。

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五问:锂盐行业的发展趋势与竞争格局?

(一)发展趋势:锂盐产品各放异彩,企业一体化发展

锂盐产品方面,盐湖主导碳酸锂市场,矿石聚焦于氢氧化锂。盐湖提锂在生产碳酸锂上具有显著优势,生产成本约2-3万元/吨,是制取碳酸锂的主要原料来源。在工艺路线上,锂矿石由于可通过反应直接一步得到氢氧化锂,而盐湖提锂需要由碳酸锂再苛化,生产氢氧化锂综合成本明显高于锂矿石,因此矿石成为制取氢氧化锂主要原料来源。

产业链一体化发展成趋势,锂产品成为一体化的核心。锂矿、锂电池及锂回收利用龙头企业均在整合产业链资源,力图打造规模优势,发挥协同效应,降低原料成本,巩固市场地位。

其中,上游赣锋锂业已率先布局锂离子电池、固态电池以及三元前驱体的全产业链业务,天齐锂业也通过投资参股固态电池的方式实现业务协同。

国轩高科与宁德时代已布局宜春锂云母资源,亿纬锂能直接参与开发青海盐湖资源等。在纵向一体化趋势下,电池企业与锂价格之间的“零和博弈”被打破。

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(二)竞争格局:寡头竞争市场,头部企业资源集中

碳酸锂呈现出寡头竞争的特征,市场集中度较高。

从产量来看,据SMM统计,2021年中国锂产品主要集中在天齐锂业、盛新锂能、蓝科锂业、南氏锂业、赣锋锂业五家企业里。天齐锂业碳酸锂产量居全国首位,其市占率约为13%。

从市场集中度来看,随着进入企业增加,以及部分二三线企业产能扩充,2021年我国碳酸锂市场集中度出现下滑趋势。

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氢氧化锂市场集中度更高,赣锋锂业和ALB占比超四成。

从全球产量占比来看,2021年CR3为55%,产量集中在赣锋锂业、ALB和雅化集团三家企业中,其中赣锋产量占比28%,远高于其他企业。由于赣锋已获得Manono锂矿(非洲资源量第一)和Goulamina锂矿(非洲资源量第二)的包销权。总体来看,资源端包销锁定叠加技术端制备壁垒,氢氧化锂市场高度集中格局将长期保持稳定。

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六、总结与展望

锂矿是新能源汽车产业链的源头,其产量变化不仅影响着锂产业链下游消费预期,同时对新能源电池技术转型升级产生重大传导。从储量上看,我国锂资源储量全球占比6%,主要分布在青藏、四川和江西。四省查明资源储量占全国的96%。其中四川以锂辉石为主,青海、西藏以盐湖为主,江西以锂云母为主。从产量上看,锂资源产量集中于澳洲、智利和中国,资源形式上主要来自于锂辉石和盐湖。

从原材料到锂盐,资源禀赋和提纯技术决定了提锂成本。当前全球锂资源存在形式主要为锂盐湖、锂辉石、锂云母。从技术端来看,锂盐湖的提锂技术多样,需根据盐湖的锂离子浓度和镁锂比因湖制宜;矿石提锂技术相对较为成熟且集中,从综合成本来看,不考虑税收等因素,锂盐湖最低,锂辉石次之,锂云母最高。

目前,碳酸锂价格已从高位回落,价格从去年底将近60万元/吨已跌破40万元/吨,跌幅超过30%,从供需关系的角度来看,未来碳酸锂价格中枢有望运行在20-45万元/吨的理性区间,届时将有助于电池企业以及整车厂的利润修复,形成上游锂矿企业对中下游厂商的良好价格传导机制。具体来看,短期内新能源车销量有望维持较高增长以及锂矿产能释放周期的瓶颈,供需结构有望保持紧平衡,锂价具有一定支撑;中长期随着资源端产能释放叠加新能源汽车市场增速放缓,未来价格或将有所回落。

从产业链端来看,产业链一体化发展成趋势,锂产品成为一体化的核心。锂矿、锂电池及锂回收利用龙头企业均在整合产业链资源,力图打造规模优势,发挥协同效应,降低原料成本,巩固市场地位。在对上游锂资源控制上,产业链企业通过包销方式直接锁定上游资源。

七、风险提示

地缘政治及贸易摩擦风险、环保和安全生产风险、技术迭代风险、产能释放不及预期风险

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报告来自【远瞻智库】

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