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(报告出品方/作者:长江证券,王鹤涛、赵超、易轰)
小金属VS工业金属:弹性大,需求搭台,供给唱戏
基于工业金属量大且全面,我们以此作为对比对象,复盘分析小金属板块的股价和商品价格特性。复盘年以来,除了-年流动性宽松市场大涨之外,小金属板块主要存在4轮行情:
(1)年7月-年4月:年11月我国推出了进一步扩大内需、促进经济平稳较快增长的十项措施,经济需求全面回暖明显带动金属价格上涨。期间小金属板块股价显著跑赢工业金属板块约43%,分别涨幅%和83%,同期铜、铝、钼、钨的商品价分别上涨42%、15%、10%和59%。小金属股价弹性更大,主要源于:一方面,小金属区域集中的供给相对刚性,钨矿配额管理和大力度的环保整治,使得年上半年国内钨精矿产量同比增幅仅3.9%,钨价涨幅脱颖而出;另一方面,部分小品种虽然供需基本面变化不大,但是受益于系统性货币流动性宽松,股价弹性亦丰厚,如钼价期间仅上涨10%,但是龙头金钼股份股价期间最高上涨约%;
(2)年1月-年7月:历经-年长达五年时间需求下行和供给过剩的低迷期之后,年开始国内经济底部复苏,期间小金属板块股价跑赢工业金属板块约32%,分别涨幅40%和8%,同期铜、铝、钼、钨商品价格涨幅7%、19%、14%和7%,整体跟随经济同步复苏节奏,资金宽裕亦助力小金属板块股价弹性更胜一筹;
(3)年4月-年8月:年疫情后,全球经济底部修复叠加货币宽松环境,带动商品价格全面修复,期间小金属板块股价跑赢工业金属板块约22%,分别涨幅%和%,同期铜、铝、钼、钨商品价格涨幅65%、70%、70%和49%,基本面和流动性共同加持金属板块股价和商品弹性;
(4)年4月-年2月:全球内生经济增长动力放缓叠加疫情等扰动,共同导致金属需求整体承压,不过部分品种因前期资本开支放缓加剧供给刚性格局,叠加新能源、军工、核电、半导体等高精尖产业需求高景气,导致细分品种供需失衡,价格弹性丰厚。期间小金属板块股价跑赢工业金属板块约41%,分别涨幅41%和0%,同期铜、铝、钼、钨商品价格涨幅-8%、-12%、79%和-1%(截至年2月3日)。
总结来看,通过复盘历轮小金属板块行情,我们可以得出:(1)小金属板块股价驱动主要为经济修复+流动性宽松,资金流动性和供给集中更为刚性,导致其股价弹性强于工业金属;(2)节奏来看,不同于钢铁上游产业链滞后于钢铁板块,小金属板块行情基本和工业金属一致,主要需求和工业金属或宏观经济相似;(3)本轮和历史三轮行情不同点,一是前期长时间价格低迷减少资本开支,导致供给更加刚性,二是新能源、军工等需求增量弹性突出,更容易催生供需失衡细分品种。
目前小金属价格整体处于历史中高位水平,截至今年1月31日,钼97%、钛94%、锑85%、钨82%、钒79%、锆78%、钽72%、锰59%、铌58%和锗47%。抛开流动性对股价弹性影响,我们从供需基本面出发,系统性梳理主要有色小金属供需结构,去伪存真,希冀寻找穿越周期波动的景气品种。
锑:光伏弹性高增,关键矿产资源刚性
锑是一种类金属元素,属于VA族,原子序数为51,相对原子量为.75,密度为6.g/cm3,熔点为.74℃,沸点为℃。锑为质脆有光泽的银白色固体,有毒,有独特的热缩冷胀性,无延展性。锑在地壳中的含量为0.%,目前已知的含锑矿物多达种,但具有工业价值的只有10种。锑主要用于阻燃剂、催化剂,用于塑料、橡胶、油漆、纺织、化纤等工业,还用于玻璃、电子、陶瓷、荧光粉等行业。从储量来看,根据USGS数据,全球锑储量约万吨,主要集中在中国、俄罗斯、玻利维亚、澳大利亚、土耳其、塔吉克斯坦、南非等,资源占比分别为32%、23%、21%、
需求:阻燃剂需求企稳,光伏弹性高增
从下游需求结构看,阻燃剂占比55%,铅酸蓄电池占比15%,聚酯催化剂占比15%,玻璃陶瓷占比10%。阻燃剂在需求占比超过50%,锑系阻燃剂包括三氧化二锑和五氧化三锑,是卤系阻燃剂不可缺少的协效剂,广泛用于塑料、橡胶、纺织、化纤。从全球阻燃剂行业市场规模情况来看,全球市场保持逐年增长态势。年全球阻燃剂行业市场规模为71.9亿美元,预计到年市场规模将达到93亿美元,年均复合增长速度约为3.74%。从全球阻燃剂市场结构来看,氢氧化铝(33.3%)、溴系(21.0%)、磷系(19.0%)、氮系(7.2%)、三氧化二锑(7.7%)以及其他阻燃剂(11.8%)。虽然锑系-溴系有毒且污染程度高,低毒、低烟的环保型塑料阻燃剂大势所趋,不过其性价比仍是电子、汽车、建筑等领域选用的重要因子,预计短期仍难以被替代。随着疫情后全球经济复苏和阻燃市场恢复,阻燃剂市场亦将带动锑需求稳增。
从另一大应用铅酸蓄电池来看,虽然锂电池快速崛起,但是铅酸蓄电池性价比、可回收、续航强、安全性等优势突出,并且下游电动自行车和汽车启动等需求靓丽,因此需求相对稳健,年至年我国铅酸蓄电池稳定在万千伏安时水平。
从增量市场来看,锑是未被市场认知的光伏金属,光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、纯碱、石灰石、白云石、硝酸钠、芒硝、焦锑酸钠、氢氧化铝等。焦锑酸钠在光伏玻璃中主要起澄清作用,由于焦锑酸钠在分解温度范围内,不必经过由低价到高价的转变,就能直接分解放出氧气,因此焦锑酸钠作为一种优良澄清剂被主流光伏玻璃企业所选择。随着光伏产业景气爆发,根据长江电新预计,全球光伏装机容量将从年GW快速增至年GW,考虑到双面玻璃占比提升,对应光伏玻璃需求从20.81亿平方米增至50.71亿平方米,CAGR达35%。基于焦锑酸钠一般添加混合料质量的0.2%-0.4%,保守假设0.25%,折算至锑金属需求,对应年至年增量高达3.65万吨。
此外,锑对国防工业供应链同样至关重要,生产穿甲弹和炸药、核武器及其他各种军事设备(如夜视镜)等都需要锑;锑在高性能钢材中的研究和应用越来越广,如耐硫酸露点钢主要加锑元素助于提高钢的耐腐蚀性;锑添加在金属表面,可以在腐蚀介质中形成五氧化二锑,稳定性比钢基体更高,有利于阻碍金属基体受到腐蚀介质的进一步腐蚀,其抗腐性比普通不锈钢更强,使用寿命是普通钢材的5倍。因此,锑新兴市场成长空间广阔。测算来看,年至年全球锑需求有望快速增长,CAGR达8.9%,年至18.71万吨。其中光伏玻璃为核心增量,预计光伏玻璃锑需求CAGR高达34.6%,占比从年18%快速提升至年33%,贡献增量突出。
供给:储量和供给刚性,紧缺矛盾有望加剧
从供给端来看,锑金属极度稀缺,是一种高度稀缺的不可再生金属,供给整体较为刚性。(1)全球和我国锑金属的静态储采比分别仅为14和6年,且由于锑主要下游为阻燃剂,回收难度较大。目前中国、美国、欧盟、日本等多国已将锑金属列入关键矿产资源;(2)中国占有锑资源比重逐年下降。年中国拥有95万吨锑矿储量,占全球锑资源储备的53%,到年中国占全球锑资源的24%;
供给端总体来看,伴随着大型锑矿的开采难度越来越大,且新增资源越来越少,品位越来越低,导致锑矿产量增产有限,中国锑矿产量及选矿产品含锑量持续下降的共同影响下,预计全球锑供给增速将维持低位。全球锑金属年产量自年以来逐年减少,-年全球主要国家的锑矿含锑金属年产量在12~17万吨波动,产量均值为14.9万吨,核心产出国中国、塔吉克斯坦及俄罗斯三国占全球总产出的80%以上。其中,最大的锑矿产国中国的产量在矿山环保整治和海外矿山产能释放后大幅收缩,以俄罗斯、塔吉克斯坦为代表的海外锑矿产量出现增长,预计未来全球锑矿金属产量小幅增长。
总体而言,光伏玻璃爆发催生全球锑需求快速增长,-测算CAGR高达8.9%;与此同时,储量和供给刚性导致矿山增量有限,预计同期供给CAGR为4.9%,供需缺口(需求-供给)将从年2.0万吨逐步扩大至年4.3万吨,由此支撑锑价中枢上移。并且,国内是主要需求市场,国内供给减量较大,倘若进口继续削减,结构性紧缺矛盾将进一步加剧。
随着锑价上涨,产业链上游资源端有望充分受益:湖南黄金主要从事黄金及锑、钨等有色金属矿山的开采、选矿,金锑钨等有色金属的冶炼及加工,黄金、精锑的深加工及有色金属矿产品的进出口业务等,-年分别自产锑2.05万吨、2.01万吨、1.76万吨。华钰矿业当前具有0.5万吨金属锑产能,持有50%权益的塔铝金业项目于年7月投产,当前处于产能爬坡阶段;项目达产后,将年产1.6万金属吨锑精矿,2.2万吨金属吨金锭,合计权益金属锑年产能将达到1.3万吨。南化股份正在收购的华锡矿业当前具有铜坑(权益%)和高峰(权益58.75%)两个矿山,其中铜坑矿在-年分别产金属锑、、吨;高峰矿在-年分别产金属锑、、吨。
钼:能源军工战略金属,供给刚性
钼在元素周期表中的原子序数为42,属于第二系列VIB族过渡元素,位于铬和钨之间。将钼添加到钢和铸铁中,钼可提高材料的强度,淬透性,焊接性,韧性,高温强度和耐腐蚀性。钼基合金具有独特的性能组合,包括高温下的高强度、高导热性、导电性以及低热膨胀性。年全球钼资源储量基础约万吨,根据美国地质调查局(USGS),全球大约一半的钼资源储量在中国,40%的钼储量在北美和南美,主要产地均衡地分布于中国、南美和北美,而中国是迄今为止最大的钼生产国。
需求:油气和LNG船加持,军工战争催化
全球钼消费在地域主要集中在中国、日本、美国及西欧国家,其中中国占比约37%。目前,钼主要用于生产含钼的合金钢,工程钢、不锈钢、工具钢分别占比39%、24%和8%,而钢消费与国家工业化进程密切相关。西欧国家、美国和日本等发达国家已完成了工业化进程,消费水平相对稳定;中国随着工业化进程深入,对钢铁的消费基本进入“峰值区”,但是作为新材料矿产,对钼的消费有望继续增长。
钼在钢铁领域主要用于合金钢、不锈钢和超级合金,其中合金钢和工业发展密切相关。合金结构钢是合金钢中生产和应用量大面广的钢类,在各工业领域广泛应用,其中生产和应用量大面广的是铬钼钢。该类钢的钼含量在0.15%~0.55%之间,具有较高强度、较好热稳定性和良好的抗应力腐蚀性能,一般用于受力复杂或较大截面的零件(如轴类、螺栓、齿轮等)。此外,钼在合金工模具钢、高速钢、和耐热合金钢等领域均有重要作用。钼具有优异的耐腐蚀性能,在不锈钢中广泛应用。不锈钢的生产约消耗了四分之一的钼,是钼的重要应用领域。钼在奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢及耐蚀合金中均有应用。常用的含钼奥氏体不锈钢有、、等,主要用于具有较强腐蚀性的环境中,钼含量一般在2%~7%的范围内。近年来由于镍资源的紧张,铁素体不锈钢发展迅速,为了提高其耐腐蚀性,铁素体不锈钢对钼的需求逐步增长,常用的含钼铁素体不锈钢主要有、、、等,钼含量一般在1%~4%范围内。在马氏体铬不锈钢中,钼除了改善钢的耐腐蚀性外,主要能提高钢的强度和硬度,以及增加二次硬化效应,在该类钢中,一般钼含量在0.5%~4.0%范围内。
年全球油气资本开支高增,催生钼资源紧缺。钼被广泛添加于油气田钻探管道,此外常常与钴、镍相结合作为石油提炼预处理的催化剂,在石油、化工领域的运用合计占到三成左右。根据国际能源论坛(IEF),在经历油价回落、疫情扰动下全球对油气资本开支的谷底期后,年全球对石油、天然气的资本开支达到亿美元,同比增幅39%。资本开支不仅达到自年以来的最高水平,同比增速也创下了历史记录。尽管资本开支的高增一部分是由于成本上升所推动,但随着油价上涨以及疫情扰动逐步消除,油气领域的实际投资也在明显修复。年全球钻井平台的数量较年同比增长22%,但较年同比仍低10%。在油气领域投资逐步复苏下,对钼的需求将形成可观的拉动作用。上游油气勘探商利润高增,投资意愿充足。根据IEF的预测,全球油气资本开支在年需达到亿美元才能保证油气资源的充足供应。而近年来,石油、天然气勘探商实现了创纪录的利润,资金可得性作为过往掣肘油气领域投资的最大因素已经逐步消除。
疫情扰动催生海运费价格高涨,近年造船业资本开支大幅提升。据Alphaliner的数据显示,当前的集装箱船订单总运力达到万TEU,占现有船队运力近30%,打破了年万TEU的纪录。预计其中大部分订单将在未来两年内交付:年交付万TEU,年交付万TEU;而年和年的交付量均为万TEU左右。而含钼合金钢和含钼不锈钢因具有优良的抗腐蚀性能,广泛应用于液货集装箱船中(包括化学品船和LNG船等),随着集装箱船订单量的大幅增长,催生大量钼合金钢、钼不锈钢需求。
高温合金领域,中期国产替代后批产加速+中长期维修耗材+远期商发广阔空间支撑对钼的需求韧性:(1)中期国产替代后批产加速:根据隆达股份招股说明书,我国军用飞机配套的航发以国产为主、进口为辅,近年来,两机专项、飞发分离、成立航发等事项有效支撑国产发动机产业崛起。以三代、四代战机为例,航发国产化率约70%,随着未来国产发动机批产和新型号迭代,预计年军用航发的国产化率将提至90%,由此有效支撑航发产业链中期高景气延续;(2)中长期维修耗材属性支撑需求韧性:航空发动机属于高温高速高压的关键零部件,需要定期专检和大修。从民航市场来看,航空发动机后期维护费用(占比45%-50%)几乎等于甚至略超过发动机采购费用(占比40%-45%)。因此,即便中期新机型更新迭代完成后,长期存量机型维修更换市场稳健,进而支撑需求持续性;(3)远期商发广阔空间:商飞C已获生产许可证,标志着C从设计研制阶段转向批量生产阶段,倘若后期商发亦逐步进入批产,则有望打开国内民品航空发动机的广阔市场空间。根据长江军工小组测算,我国未来十年军用航空发动机总市场空间约为0亿元;未来十年民航发动机总市场空间约为亿元,约军发空间的5.5倍。
最终,在油气和LNG船加持,以及军工领域催化下,测算年至年全球钼需求有望稳步增长,CAGR达2.6%,到年至30万吨。而中长期,军用和民用航空市场对钼需求广阔,钼的军工战略资源属性凸显。
供给:外矿品位下降,国内增量较小
供给上看,我国钼资源丰富,年产量和储量全球分别占比40%、31%。此外海外智利和秘鲁也是全球钼主要的供应商。其中秘鲁年产量和储量分别占13%、20%,智利年产量和储量分别占18%、12%。近年来钼价低迷,导致全球钼矿资本开支弱势。钼在-年长时间供需过剩,价格低迷,使得资本开支长期处于低位,未来几年海外几乎无大型新建项目投产。而力拓由于矿山品位下降,钼的产量从年的2.04万吨下滑至年的0.76万吨,并在年进一步下滑至0.33万吨,未来无恢复的迹象。此外,作为全球主要钼供应国家的智利和秘鲁也频繁受到供给扰动,受智利干旱和秘鲁内乱等影响,催生钼资源更加紧缺。国内方面,-年供给相对刚性,紫金矿业、九龙矿业的新建项目预计于-年投产放量,使得钼资源相对紧缺的局面有望延续。
总体而言,在油气、造船领域景气加持,以及军工领域需求催化下,钼的需求有望保持稳步增长,-测算CAGR达2.6%;与此同时,长时间低迷的资本开支下,在全球范围内仅有少量新增产能,使得全球钼的供给有望保持刚性,预计同期供给CAGR为2.4%,供需缺口(需求-供给)将从年1.2万吨至年1.4万吨,始终保持一定的缺口,使得钼价仍存上涨空间。
钨:硬质合金需求稳增,总量控制赋予供给刚性
钨属于稀有难熔金属,具有优良的物理、化学和机械加工性能,其制品被广泛应用于国民经济、国防建设和高新产业等领域。由于钨资源在全球的储量呈递减趋势,工业应用领域中的难以替代性,及在国民经济、国防建设、高新产业中的日益重要性,其战略地位十分突出。
需求:硬质合金主导,光伏钨丝景气爆发
全球消费结构来看,交通运输、矿业/凿岩、工业用途是钨消费的前三大领域,占总消费量的一半以上。近年来,全球钨消费呈增长趋势,增幅放缓,年到年,全球钨消费量从7.3万吨增长至9.8万吨,年均增长率2.1%,相对到年年均增长率为2.4%,下降0.3pct。
硬质合金有望成为未来全球钨需求的重要着力点。硬质合金是由钨和钴组成的高硬度合金材料,因其硬度高,耐磨性好,耐腐蚀性强的特点被称为“工业的牙齿”,主要作为切削刀具、地质矿山工具和耐磨工具等应用于矿山机械制造、石油开采、汽车制造以及航空航天等领域。据统计,汽车制造90%以上零件都依靠硬质合金切削刀具和模具。伴随下游市场的增长,硬质合金市场需求逐步扩大。高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步和能源快速发展,将更大比例的提升高技术含量和高质量稳定性硬质合金产品的需求。年,我国硬质合金产量5.1万吨,同比增长24.4%,考虑到硬质合金在我国钨的下游消费结构中占55%(年),硬质合金需求高增有望为钨带来靓丽的增长弹性。
我国硬质合金刀具渗透率有望持续提升。硬质合金刀具是全球主要的刀具类型,在发达国家渗透率约在70%左右。尽管硬质合金刀具成本较传统的工具钢略高,然而硬质合金刀具具有高弹性模量、高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、抗冲击、热膨胀系数小以及室温和高温化学性质稳定等一系列优良性能,在全球范围内逐渐替代高速钢成为切削刀具的主要生产材料。我国硬质合金刀具渗透率约占47%(年),具有较大提升空间。
硬质合金刀具在终端产品中成本占比较低,客户对钨价上涨敏感性较弱。随着我国制造业向中高端升级,下游客户对刀具的支出费用呈上升趋势,根据《金属加工》杂志调查,刀具费用在用户成本占比超过2%的企业从年的52%升至年的70%;占比超过4%的企业从年的18%升至年的22%。然而,整体上看,刀具在下游大部分客户的成本占比仅2%~3%,加之原材料(主要是碳化钨粉)在硬质合金刀具的成本中仅占40%~50%,下游客户对钨价上涨的敏感性较弱。
钢铁领域,钨和钼在钢铁领域具有类似的作用。两者主要用于工具钢,如高速钢和热锻模具钢,显著提高钢的回火稳定性,降低钢的过热敏感性。此外,钨的碳化物十分坚硬,因而提高了钢的耐磨性,还使钢具有一定的热硬性。当前,基于钼价大幅度上涨,钨作为钼在钢铁领域较好的替代品,有望对钼的市场份额形成一定替代。新兴领域方面,看好光伏钨丝带来的增量需求。金刚线是光伏产业链的重要耗材,主要用于作为硅片切割,有望随硅片产量增长以及薄片化的趋势所带来的线耗增加,而迎来需求快速增长。钨丝渗透率提升超预期,长期替代趋势明显。由于高碳钢丝和金刚石微粉颗粒直径几近极限,更换母线基材是进一步细线化的方向。钨丝在40μm以下还有足够的潜力可供挖掘开发,钨丝细线化的潜力也高于碳钢,长期替代趋势明显。以下游金刚线厂商岱勒新材为例,其钨丝金刚石线规模供应的主要是30-32μm,27μm开始小批量供应。而其碳钢线金刚线目前小批量应用的最细规格为33μm。
供给:国内占八成以上,总量控制供应稳定
供给上,中国是世界主要钨供给国,供给量占全球总量的84%左右,其它主要生产国家包括俄罗斯、蒙古、卢旺达、越南和朝鲜等。在中国,钨一直属于保护性矿种,生产基本稳定,确保了全球供应的稳定性。
和稀土矿类似,为保护和合理开发优势矿产资源,自然资源部每年会制定开采钨精矿总量控制指标。年全国钨精矿总量控制指标为10.9万吨,较年小幅增长0吨;长期来看,在总量控制指标下,国内钨精矿产量平稳增长,从年的8.9万吨升至年的10.9万吨,复合增速2.3%。
海外矿方面,根据安泰科统计,年新增金属钨产能约吨,年预计新增产能吨,然而基于海外矿质量参差不齐,杂质含量较高,在成本上缺乏优势,很难吸收资金的进入,部分矿产出现延迟投产的现象。
总体而言,硬质合金市场规模的稳步提升,加之特钢、钨材、化工等领域需求企稳,-测算钨需求的复合增速为5.4%。而供给端,占全球钨资源供应85%的中国总量上被控制,使得钨的供给相对刚性,预计同期供给CAGR为4.0%,供需缺口(需求-供给)将从年-吨逐步缩小至年-吨,后续钨价仍有上升空间。
锆:传统需求企稳,品位下降催生供需缺口
锆是一种稀缺的战略资源,在军工产业和民用产业中都有广泛的应用,其中核级锆是核反应堆中的关键基础材料,被核工业界称为“原子时代第一号金属”,是国家鼓励、支持、发展的重点产业之一,而锆化学制品被认为是21世纪最有发展前景的产品之一。
需求:传统需求企稳,细分领域前景向好
传统需求中,锆英砂(精矿)消费与陶瓷、耐火材料和铸造密切相关。年,全球陶瓷领域消耗锆英砂比例为53%,是锆英砂最大的消费领域;其次是铸造领域占14%;氧化锆和化学锆占13%,位居第三;耐火材料占10%,位居第四。
多年来,全球锆消费结构变化不大,随着中国传统工业产能快速扩张,世界锆英砂消费重心已经转移到中国,消费量逐步占全球的一半左右。近年来,中国锆英砂消费基本维持稳定,波动主要是由国内陶瓷市场的变化引起。
传统陶瓷行业中,硅酸锆及锆英粉是一种重要的原材料,其主要用于陶瓷釉料、坯料及色料,起乳浊增白的作用,且是镨锆黄、钒锆蓝等陶瓷色料中的主晶相(稳定相)。近年来,我国建筑陶瓷产量呈缓速下降趋势。
锆化学制品以及核级锆有望成为未来锆需求增长的亮点。在三元催化器中,氧化铈(CeO2)中加入氧化锆(ZrO2)形成的固溶体能显著提高CeO2的热稳定性和活性,提高尾气净化器在汽车发动机温度(达℃)下的耐热性能。根据《-年中国锆英砂资源供需形势分析》(谭化川),每0台汽车产量对应0.6吨锆英砂需求,未来锆氧化物需求有望随全球汽车产量增长而稳步提升。
氧化锆陶瓷作为性能优良的手机机身材料,具有较高应用价值和广阔的发展前景。氧化锆用作手机后壳材料具有良好的机械性能,具体表现在机械强度、耐磨耐腐蚀性、抗氧化性、热稳定性和热传导性等方面。同时采用特有的烧结技术可使氧化锆材料具备较好的可加工性,满足手机后盖的多曲面设计需求,从而实现产品的加工量产。
核级锆是核反应堆的重要材料,广泛使用于军用及民用反应堆。未来我国核能用核级海绵锆将具有较大需求潜力。根据《-年中国锆英砂资源供需形势分析》(谭化川等),当前生产1吨核级海绵锆需要消耗5吨锆英砂,核电站反应堆首次装机1万kW需0.3~0.35吨锆材,且每座反应堆每年需更换1/3左右锆材,海绵锆的成材率在50%左右。由此,按照我国每年新建8台核电机组,每台核电机组功率万千瓦计算,仅每年核电新建需求至少达吨锆英砂。考虑我国当前运行55台核电站,每年替换需求达吨锆英砂。
供给:生产高度垄断,品位下降催生供需缺口
我国锆对外依存度较高。全球锆供给相对集中,澳大利亚和南非是全球最主要的锆生产国,产量占比分别达到36%、23%。我国锆产量仅占全球的10%,储量仅占1%,然而消费量占到全球一半左右。近年来,随着国内对锆的需求逐步增长,我国进口锆精矿的数量明显提升,从年的98万吨升至年的万吨,锆精矿的进口单价也从年美元/吨,升至年美元/吨。
全球锆的生产高度垄断,CR3约占50%左右。根据纬纶澳洲矿业投资的统计,年,全球前三家锆英砂供应商巨头分别为澳禄卡(Iluka),特诺/科斯特(Tronox/Crystal)和理查德湾(RBM),其中Iluka预计年产量约26万吨/年,继续保持其全球最大的锆英砂供应商的地位。东方锆业控股的伊梅治资源有限公司,以8万吨的年产量,居于世界第四位。三大寡头矿山品位逐步下降,预计全球锆精矿供应量下降20%左右。由于锆英砂是开发钛矿回收的副产品,世界上没有单独采选锆英石的矿山,且锆精矿产量较低,在矿企中利润占比较小。数年来,澳大利亚境内新投产的矿山只有东方锆业控股的ImageResources的布纳伦项目(年底内投产)和澳禄卡持有的Cataby项目(年中投产)。年以来,澳禄卡受其JA矿品位意外下降的影响,产量从原计划的37万吨下降为26万吨。同时,RBM和特诺的产量也受品位扰动影响不断下降。主流矿山的品位逐步下降之下,预计全球锆精矿的供给将回落至万吨左右,较先前水平下降20~30万吨。
新增产能上看,雷鸟、艾文坝、唐纳德、WIM和Fingerboard等几个大型的待产项目未来有望释放产能。然而,这些项目在资金、运营成本、环保等方面均有瑕疵,即使未来5年之内有3~4个能够释放产能,也仅能将锆的全球供给维持在万吨的水平。由此,锆在未来较长一段时间内供给紧缺的格局有望延续。
总体而言,锆下游陶瓷、铸造、耐火材料等需求平稳,而在汽车、消费电子、核电等领域的增长预期下,氧化锆和化学锆的需求弹性相对靓丽,-测算锆需求的复合增速为0.2%。而供给端,现存矿山的品位下降,加之待产项目具有较强的不确定性,使得全球锆资源供应量或出现萎缩,预计同期供给CAGR为-0.6%,供需缺口(需求-供给)将从年2.9万吨扩大至年5.7万吨,预计锆价仍存上涨空间。
钒:钢铁领域需求企稳,储能弹性值得期待
钒是一种重要的稀有金属元素,持续被世界各主要经济体列为关键金属,广泛应用于钢铁、有色、化工、能源、光学、电子、环保、医药、原子能等国民经济的诸多重要领域。
近年来,在国际进入“碳中和”、“碳减排”的大环境背景之下,钒作为“能源”金属的绿色价值愈加显现,在太阳能光热转换(钒钛涂层太阳能光热板)、新型稀土光源、锂(钠)离子电池正负极材料、功能光学薄膜、储氢金属材料、超级电容储能、特别是在全钒液流电池清洁、安全、长时储能的商业化应用具有广阔的发展前景。
需求:钢铁需求企稳,静候储能领域需求爆发
钢铁领域是钒最主要的下游应用。钒是一种重要的合金元素,主要用于钢铁工业,含钒钢具有强度高,韧性大,耐磨性好等优良特性。年,全球钒的消费量为375吨(金属吨),同比增长10%。在全球钒的下游消费结构中,以钒铁、氮化钒、钒氮合金为下游的钢铁领域占钒总需求量的91%,钛等有色金属用钒2%,在化工领域的应用占比3%,加工为全钒液流电池的电解液,运用到储能领域的占比为2%;中国的消费结构与全球类似。
钢铁领域对钒消费强度的提升,有力缓释全球粗钢产量增速放缓的影响。全球范围来看,尽管近年来全球粗钢产量持续放缓,然而得益于钢铁领域对钒消费强度的提升,钢铁对钒的消费量持续保持高速增长。根据《钒产业年年度评价(年)》(陈东辉),中国的钒在钢铁领域的消费强度从年的0.kg金属钒/百万吨粗钢升至年的0.kg金属钒/百万吨粗钢,然而和发达国家的消费强度相比,仍有一定提升空间。钢铁领域在钒的消费主要在螺纹钢中。基于国家两项钢铁新标准GB/T.2-《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》及《钢结构设计标准》(GB-)的正式实施,我国螺纹钢对钒的消费强度迅速提升,已经达到0.15kg金属钒/百万吨粗钢。年,受地产需求下行影响,我国螺纹钢产量同比大幅下降,压制国内对钒的消费。
全钒液流电池在储能领域具有广阔的应用空间。全钒液流电池,是一种电化学电池,通过电解液中含钒活性物质在电极上发生电化学氧化还原反应来实现电能和化学能的相互转化。钒原子序数为23,外层电子结构为3d3s2,常见的化合价有+2、+3、+4和+5价。含+2/+3价化合物和含+4/+5价化合物可发生同元素的电子转移现象,从而使其有制作液流电池的特性。
长时储能方面,基于全钒液流电池的功率是由电堆决定,而储能容量是由电解液的体积决定,所以提高设计的储能时间时(即储能容量/功率),仅需要提升电解液的容量,不需要另外的改变电堆。所以全钒液流电池的单次循环度电成本将会随着设计储能时间的提升不断下降,特别适用于需要长时间储能的应用场景。根据测算,假设全钒液流电池不含电解液的储能系统成本为元/kwh,电解液的价格为0元/kwh,当储能时长为1h时,整个储能系统的成本为元/kwh;而当储能时长为4h时,基于电堆得成本摊薄效应,不含电解液的储能系统成本为0元/kwh,整个储能系统的成本仅元/kwh。若设计的储能时间延长,则成本将进一步下降。
相比广泛使用的磷酸铁锂储能电池,全钒液流电池初次投资成本明显更高,阶段性掣肘全钒液流电池渗透率的提升。当前,全钒液流电池已经步入商业化初期,已经具有GW级别的储能项目。从年11月中核汇能1GWh全钒液流电池中标结果来看,全球技术最为领先的大连融科的报价为元/kWh,对应当前全钒液流电池成本的最低水平,然而仍比磷酸铁锂电池高90%左右。如果考虑全钒电池使用长达20-30年使用寿命(磷酸铁锂电池的寿命一般在10年左右),在全生命周期范围内,全钒液流电池的单位成本并不劣于磷酸铁锂电池,但是较高的初次投资成本明显掣肘液流电池商业化的运用。
测算依据以下假设:1)年全球新增电化学储能装机功率为7.54GW,假设22-25年同比增长50%/40%/30%/30%。2)结合现有项目投产进度,预计22-25年全钒液流电池装机功率0.2/0.6/1.2/2GW,维持平均装机时间4小时不变,对应装机容量分别为0.8/2.4/4.8/8.0GWh。3)根据技术水平的差异,每GWh的全钒液流电池容量需要用到-00吨五氧化二钒,取中位数0吨五氧化二钒/GWh进行测算。
供给:国内占七成左右,产能或将迎来爆发期
供给上看,我国钒资源丰富,钒资源的来源主要来自于钒钛磁铁矿,通过高炉炼铁后,收集钒渣进一步加工而成。由此,掣肘钒产能扩张的主要因素来自于钒矿富集地区高炉的容量。尽管我国钢铁行业粗钢产量平控以及产能置换方法一定程度掣肘了钢铁产能的扩张,但在储能领域需求的增长预期下,当前已有大量新建项目开始建设,考虑矿山和高炉平均3-4年的建设周期,预计-年或为钒产能的集中爆发期。
总体而言,钢铁领域需求企稳+全钒液流电池从“0”到“1”的增长弹性下,-测算钒需求的复合增速为10.6%。而供给端,基于我国钒资源丰富,且对新增产能的限制相对较小,供给端亦有明显增量,预计同期供给CAGR为9.5%。供需缺口(需求-供给)将从年-0.28万吨扩大至年0.06万吨,有望支撑钒价走出持续性的上涨行情。
钛:供需稳步增长,
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