锂金属行业深度分析短期动荡不改远景发展
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1、锂产业先天出众,发展远景指向“大金属”市场
1.1锂的天然特性奠定其被广泛应用基础
锂具备独特物理及化学属性,是最适合作为电池原料的材料之一。锂是地球上最轻的碱金属元素,原子量为6.,同时锂元素电化当量在金属中最高(2.98Ah/g),并具有最低标准电极电位-3.V,使锂元素具备单位体积内电子转移总量较高,电子得失能力较强的特性,对比于其他类轻质元素,锂元素在作为能量载体方面具备天然优势,是除氢元素以为最好的能量储备元素。
1.2锂资源在自然界开采具有显著经济价值
自然资源被广泛开发利用并形成全球性产业市场必然需要这类元素具有优异的开采开发特性,具体可分为:(1)资源在地球上拥有丰富存量,可实现长期利用;(2)资源集中度较高,利于在区域内实现工业化开采并具有经济价值;(3)资源在自然中存在形态易于转化或在具有经济意义的成本范围内实现转化;(4)资源开采及转化对环境污染适中,不易产生广范围不可逆污染。
锂资源地球存量丰富且资源集中度高使其具备广泛开采应用条件:(1)锂在地壳中丰度约为0.%(铜丰度为0.%),位居第二十七位,地球资源丰富,以目前需求量估算足够人类开采至少两百年;(2)资源储量主要位于智利、中国、澳大利亚等已具备资源开采技术及经验的国家地区,对资本投资及海外市场进入呈现较为开放态度;(3)锂资源在自然界主要存在于盐湖及矿石岩形式,而66%锂资源集中分布于盐湖中,目前盐湖提锂及矿石提锂工艺成熟,已发展多类工艺技术对应不同资源环境,锂元素提取成本可控,一般盐湖生产碳酸锂成本可控制在4,美元/吨水平,参照当前5万元/吨价格保留45%毛利空间,具有极高经济意义和开采价值;(4)盐湖提锂及矿石提锂技术在经历数十年技术进步积累下持续向工艺简化、能耗低、回收率高和绿色环保的技术方向发展,锂资源在自然界开采冶炼相较于其他类金属提炼较为环保。
1.3智能化发展推动锂电产业链持续迭代
随着智能化发展持续推进,高性能、高安全性及成本低廉的储能设备成为需求趋势,锂电能源为储能场景提供一种低污染源、高能量密度和高性价比解决方案。而在产业需求上看,锂产品在社会广泛应用且需求持续提升搭建于两方面基础:1.消费类电子、电动汽车、储能设备及智能物联等智能化社会需求不断提升;2.以锂离子为原料的二次电池在储能应用场景分裂式延伸,高储能性价比和优异性能巩固市场地位难以替代。我们认为在10-15年时间维度上,以上两点有望长期成立。
智能化发展衍生锂电新应用场景,新应用普及催化锂电市场规模的倍数增长:
(1)锂电产业的第一轮消费热度来自笔记本电脑、手机以及平板电脑等消费电池市场。年索尼公司研发圆柱电池并将实现商业化正式开启锂电的应用时代,而随着蓝牙音箱、智能穿戴设备兴起,全球消费电子产品带动锂电池市场需求扩增至75GWh,年以来复合增长率到达40%,实现锂电第一轮消费增长。
(2)电动汽车消费的是锂电市场扩张的第二轮行情。年日本制造出第一辆使用圆柱锂离子电池电动车PrairieJoyEV,然而至年,特斯拉Roadster的面世才宣告锂电池在纯电动汽车市场实现商用化。随后锂离子电池在续航里程及稳定性需求下快速开发迭代,得益于能量比的攀升及电池价格持续下降,电动汽车相较于传统燃料汽车具有市场竞争实力,至年全球新能源汽车带动锂电池需求接近90GWh,形成锂电消费市场第二股浪潮。
(3)电网储能、物联网及基站搭建将引燃锂电第三轮供需热度。电量储能对于社会电力资源错峰供应,缓解电力设备投入具有深远意义,储能设备推广也是可再生能源发电并入电网系统的技术基础。5G基站建设、电网辅助服务、电网协调输配、分布式微网等功能为储能设备赋能,储能设备建设周期加速推进。当前储能电池优质选择为磷酸铁锂电池,假设全球建设储能设备容量占全球每日能源消耗10%,则将催生GWh的锂电池市场,折合万吨LCE消耗,约为当前年消耗量20倍,未来广阔消费空间当带动锂电消费步入新层次赛道。
锂离子电池更具性能优势,替代其他类电池应用趋势成风。在锂电产品研发推进下,磷酸铁锂和三元电池在比能量与单位价格的同步优化,并仍具提升空间,目前已较其他类二次电池形成明显优势。比能量方面,新型三元锂电池已达到-Wh/kg,是传统铅酸蓄电池三倍以上,同时锂电池具有更高额定电压,单位时间下充放电更为迅速。锂离子电池基本实现电动工具市场的全面占据,镍氢电池在消费电子领域已基本退出,锂电池在电动汽车应用中也大幅代替铅酸电池,逐渐占据各类市场。
产业链扩产周期差异明显,上游资源滞后下游应用。产业链扩产周期排序:盐湖及矿石中游工业品下游应用。根据赣锋锂业公告显示,Greenfield锂辉石项目勘探至达产周期在8-9年,即便在制作出可行性报告后仍需5年建设投产周期,与中游碳酸锂、氢氧化锂厂区一般在1-2年建设周期形成明显差异。下游应用场景分散,需求来源广阔且参与厂商众多,产能增长平滑并呈现向上曲线。由于上游资源开采集中度高,扩产周期缓慢,供给产能呈现阶梯式增长,上下游产能释放周期非线性匹配及节奏差异导致上下游供需摩擦长期存在,中游厂商入股上游资源或上游资源端建设中游工业品加工厂是主流战略。
长期看,锂将迈入“大金属”行列,未来6年有望跨入百万吨级供需格局。锂产业下游需求蓬勃生长,应用场景分裂式扩散,远景可期。资源供给具有天然优势,采、选、加工体系走向成熟化,产业格局逐渐清晰,市场规模大跨步前进确定性强。尽管短期由于新能源汽车消费增速受挫导致行业供给错配,但不改产业恢弘远景,预计年重回快速上行通道,至年锂行业规模将逼近百万吨级别,比肩“大金属”市场,产业价值与盈利空间倍数递增,对标行业龙头价值高速增长。
2.锂产业链结构化特性明显,产能周期是供需错配核心要素
2.1扩产周期差异明显,上游供给滞后下游消费
锂产业链主要分为上游开采、中游提炼及下游应用。从产业结构上看,锂资源供给主要来自盐湖提锂及矿石提锂,锂电池回收当前规模体量仍低,尚待新能源车动力电池报废期来临。中游提炼核心产品为碳酸锂、氢氧化锂和氯化锂,其中碳酸锂和氢氧化锂是制作电池正极核心材料,氯化锂可用于提取生产金属锂。锂下游消费主要分为传统行业和电池行业,核心电池应用场景包含电动汽车、3C与工业消费、储能设备。
从生产成本上看,盐湖生产碳酸锂成本较矿山端优势明显,而矿石凭借品质一致性及不受氯根影响,中游加工在碳酸锂及氢氧化锂产线切换上具备自由度,产出氢氧化锂品质更优且综合成本低于盐湖端。高品质氢氧化锂为高镍三元正极加工重要上游原料,受益于终端应用场景对氢氧化锂纯度及一致性高要求,当前全球电池级氢氧化锂供给源主要为矿山资源。
在传统周期研究框架中需求是影响价格主因,供给的扩张与收缩落后于需求变动。传统周期产品研究框架下,需求为核心切入点,这是由于市场化环境下消费变量较供给变量更为敏锐,反馈速度领先于供给。当需求改善时,卖方市场主导产品价格提升,带动企业盈利提升,企业有意愿在盈利提升下增加供给,供给增长由需求带动;当需求增速回落时消费减弱,供大于求,产品价格下跌外加大量库存积压导致企业经营状况恶化,压迫低端供给和高成本供给出清。
锂市场具有典型周期特点:(1)需求市场行情波动迅速,供给释放速度明显落后;(2)上游供给为重资产型企业,高成本投资且需求大量现金流,资源端具备生产能力后迅速投产及满产意愿强,供给扩张幅度大。
梳理2年至今碳酸锂历史价格变动规律,供需行情与价格波动具有如下特点:
(1)下游核心应用场景增长是锂产业周期轮动基础,价格上扬始于消费增长:4~7年:受益3C市场高景气带动消费锂电池需求增长,碳酸锂价格翻倍提升至4万元/吨;~年:新能源汽车行业迎来井喷式发展期,动力电池消费迅速放量,市场短期形成供不应求局面叠加未来预期向好,交易市场情绪火热,碳酸锂价格迅速由4万元水平抬升至17万元。
(2)价格回落因素同时来自供给与需求:7~年受经济危机影响需求萎缩,龙头供给产量下滑,碳酸锂价格回落至5万元以下;年至今:受新能源汽车补贴退坡导致消费下滑影响,需求增速不及预期,前期投资锂矿步入产能兑现期,供需矛盾突出叠加库存前期积压,碳酸锂价格由17万元快速回落至5万元水平。
(3)库存在不同阶段分别扮演催化剂与抑制剂:在碳酸锂价格快速上涨阶段,厂商为应对原料价格上涨过快而提前备货,市场投机者亦有补库存意愿,库存成为行情催化剂;当价格下跌阶段,由于供需平衡恶化叠加前期库存高位尚需去化,库存成为压制产品价格回涨的抑制剂。
年以来锂价下行压力优先来自下游需求,上游产品价格补跌。在需求短期减速下,动力电池装机量明显下滑,生产商库存及社会库存积压明显,被动补库由下游传递至上游。从价格上看,碳酸锂价格优先下跌,中游厂商在盈利空间被压缩下采购意愿削减,上游锂矿被迫降低产能利用率减少库存压力,同时精矿价格步入下行通道。但本轮下跌也意味着需求波动较为明显地传导至价格表现,当需求回升时,价格也有望受益.
3.短期扰动不改远期光景,锂需求有望重回高速赛道
3.1预计锂消费将重回19%复合增速,年供需规模突破80万吨
LCE预计年需求增速回升至17.5%,未来5年有望维持高速增长期。通过我们模型测算,年新增需求约为1.97万吨LCE,同比增幅仅为7.3%,其主要原因为动力汽车及3C消费不及预期。向后看,年新能源汽车市场有望回暖,需求增速重回18%以上水平,至年市场规模有望超80万吨LCE,动力汽车消费将贡献核心增量,消费占比预计达到72%。站在10年维度上,我们认为随着锂电池应用场景延伸、储能需求增长及基站建设渗透,锂产业需求将达到百万吨量级,市场规模步入“大金属”行列。
3.2动力电池消费是驱动锂需求增长的核心动力
短期来看政策给予行业成长动力,智能化是技术层面长周期核心动力源。各国政府能源转型诉求强烈,制定了严苛的汽车百公里油耗下降目标,车企转型新能源汽车是设计最优解。中国的双积分、欧洲的碳排放政策提前新能源市场拐点。而在长周期维度,随着智能化、网联技术迭代,信息技术与汽车加速融合,交通工具智能化浪潮扑面而来,汽车作为单纯移动工具的属性逐步向步入移动智能终端的第二空间转变,电动车在智能化载体上的天然优势将突出显现:1)相比内燃机,电动机几乎可以实现指令的瞬间响应,更适合于自动驾驶;2)燃油车普遍采用12V电气系统,大功率电子设备难以支撑,而电动车的电力平台天然可支撑更多智能设备荷载。
中国双积分政策要求逐年提升,长效机制激励车企向新能源汽车产品转型。双积分政策以新能源积分(NEV积分)、平均燃料消耗量积分(CAFC积分)双重维度考核。其中NEV积分比例要求逐年提升,从年的10%提升至年18%,负积分需从其他车企购买NEV积分抵消。同时油耗达标值逐年趋严,旧式车型CAFC积分达标难度加大,负积分同样需向其他车企购买NEV积分抵消。双积分政策在/年合并考核,政策施压下车企向新一代车型转型激励尤为强烈。
新能源车型更新迭代下提升性价比及性能是长期市场化需求核心动力,超越燃油车性价比将是渗透率加速提升转折点。新能源车需要核心攻克痛点为:1)安全性问题;2)充电时间过长;3)行驶里程;4)性价比。特斯拉Model3车型可代表新一代电动车在兼顾性价比及性能上的代表车型,Model3快充最短时长为1小时,保值率约60%,长续版续航里程达到公里,基本已达到燃油车里程距离,采用新型的圆柱电池兼顾高能量密度与电芯提及,实现更高可靠性。Model3国产首批将在一季度交付,实际到手价略低于30万元,性能与性价比方面已与高端车系的中低端车型相抗衡。Model3的各项性能印证新能源车已逐步解决推广使用的核心壁垒,也为市场展现出未来新型车发展方向,新能源车预计将在远期替代燃油车成为新一代汽车能源标准。
高镍三元材料推广为电动车增程关键解决方向,新款车型量产上市带动材料需求。高镍正极材料具有高容量、低成本和原料来源丰富等优势,高镍三元材料主要分为NCM(镍钴锰分子式比为8:1:1)及NCA(镍钴铝),国内研发以NCM为主,NCA电池主要由日韩企业生产。受益于高镍三元材料高能量密度优势,多款搭载NCM及NCA新式车型综合续航已超过km,是电动汽行驶里程提升的关键进步方向。
由于不同车型采用正极材料及带电量存在差异,我们将新能源汽车消耗锂电池折算碳酸锂当量预测分为以下步骤:
(1)分别预测中国及海外新能源汽车产量及各类型汽车单车电池装机量;
(2)电动车电池中正极材料重量占比约为40%,通过预测未来锂电正极材料比能量提升幅度来测算锂化合物总计消耗质量;
(3)将锂化合物质量通过分子质量比转化为相应碳酸锂当量。
预计至年国内新能源汽车带动锂电池需求量达.7GWh,折算碳酸锂当量22.4万吨,年复合增长率达28.8%。国内在双积分压力下,外资车企将成为核心增量动力。而伴随电动汽车研发生产逐渐成熟,燃油汽车相对相加比持续降低,新能源汽车未来将持续受市场
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