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锂资源行业研究报告

时间:2022-10-25 09:35:02 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的锂资源行业研究报告,供大家参考。

锂资源行业研究报告

 

 2 2022 年锂资源行业研究报告

 导语 作为最轻的金属,锂在金属中比容量最高、得失电子能力强,因此锂又是电池的理想材料,是天生的“能源金属”。1.行业概况 1.1行业定义及产业链组成 锂行业隶属于有色金属行业中的稀有金属子行业。锂矿经冶炼加工后可制得多种锂盐产品,传统上广泛应用于玻陶、润滑等领域,被称为“工业味精”。作为最轻的金属,锂在金属中比容量最高、得失电子能力强,因此锂又是电池的理想材料,是天生的“能源金属”。如今全球电动化浪潮为锂撑起前所未有的巨大空间,锂产业已成为各国争相发展的新兴朝阳产业。锂行业细分子产业链众多。在锂产业链中,上游主要是锂矿的开采,目前主要通过锂矿石和盐湖卤水提锂;中游主要是锂盐产品的生产,初级加工阶段的产品主要包括碳酸锂(最基础锂盐)、氢氧化锂、氯化锂等一次锂盐;进一步加工可制取丁基锂、金属锂等二次或多次锂产品,其中碳酸锂和氢氧化锂按照纯度与化学指标也可以分为工业级和电池级,分别用于工业领域和电池领域;锂下游分布广泛,主要应用于电池、陶瓷、玻璃、合金、润滑剂、医药、航天及军工等领域。

 1.2 国内发展历史 2005 年前发展初期:1958 年我国第一家锂盐厂:新疆锂盐厂的建立标志着锂行业的开端,到 90 年代中期我国形成了西北、中南、西南三大锂工业基地。2003 年青海锂业成功建成我国第一条卤水提锂生产线。2000-2005 年,电池、光伏等新兴领域的锂应用不断地取得进展,推动锂工业的发展。

 2005-2015 年 3C 渗透期:3C 产品如智能手机、平板电脑在此期间快速渗透,钴酸锂作为其正极主要材料也快速放量。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》,锂动力电池开始兴起。这一时期中国冶炼企业开始着重向上游布局,例如天齐锂业于 2012 年底收购全球品位最高锂矿之一:泰利森 51%的股权。

 2016-2020H1 引擎转换期:此期间 3C 电子产品带动需求的作用已明显放缓,2015年国家发布《关于 2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,政策补贴为新能源汽车保驾护航,但矿企、锂盐厂产能在这一阶段开始投放,同时后期需求端受补贴退坡及汽车成本和安全等问题增速放缓,行业景气开始回落。2019 年下半年,海外矿山开始出清:Alita、Altura 重组;Pilbara、Cattlin、Wodgina 等多家矿山宣布减停产。

 2020H1 至今新能源汽车渗透期:下半年疫情好转后,国内外不断推出新能源汽车利好政策刺激需求,叠加新能源汽车自身成本以及产品力的改善,共同带动锂需求进入新的成长期。而海外矿山基本完成重整供需关系改善,在双碳大背景下,未来新能源汽车、储能将为锂贡献重要的需求增量。

 1.3资源概况 1.3.1储备情况 分种类看,盐湖为储量主体,矿石为供应主体。从存在形式上看,自然界中锂资源主要有盐湖卤水和伟晶岩两种形式存在,其中封闭盆地卤水占比 58%,伟晶岩占比 26%。供应上,全球锂资源以澳洲矿石提取为主,2020 年西澳锂辉石与中国锂辉石/锂云母供应锂合计占比约达为 59%。

 细分种类看:

 伟晶岩型品位较优且工艺成熟。花岗岩伟晶岩型主要包括锂辉石和锂云母,目前市场生产碳酸锂主要使用锂辉石,其工艺已较为成熟;锂云母则更适合用于生产玻璃陶瓷。与锂辉石相比,锂云母主要区别在于:1)锂云母精矿中 Li2O 含量通常为 2.0-3.5%,低于锂辉石精矿的 5.0-6.0%;2)锂云母成分复杂导致提炼难度大,提锂过程中会产生大量的长石粉、钽铌锡精矿、铷、铯等副产品。

 黏土型品位较差但采矿成本低。相较锂辉石,黏土型品位仅 0.4%远低于花岗伟晶岩型(1.5%-4%),其主要优势在于便于开采、低剥采比且无需爆破,因此在前端采矿环节成本较低。当前挑战在于黏土提锂未有商业化的先例,面临一定的工艺壁垒、回收率、品质等问题,在当前高涨的锂需求下一些锂黏土提锂项目已进入可研阶段。

 湖相沉积型目前难以有效利用。湖相沉积岩型锂矿一般指产于沉积岩中的、尚不具备独立工业开采具有市场竞争价值的锂矿床。湖相沉积岩型通常锂含量不高、赋存状态不清楚或者往往没有独立矿物而是赋存在黏土矿物晶格中,难以经济有效地开发利用,但由于其资源总量非常大而引起了重视。

 盐湖型趋于成熟具有战略意义。盐湖卤水型通常指锂离子浓度达到一定可提取标准的盐湖资源,目前商业化的盐湖大多数为南美易于开发的低镁锂比盐湖,而针对我国高镁锂比盐湖的提取技术正趋于成熟,未来可提取盐湖的类型及范围将不断扩大。全球的富锂盐湖大多存在于湖相沉积的封闭盆地中,以大陆型盐湖为主,近年来地热型及气田型盐湖也在受到关注。储量上看,总量不断提升,资源分布集中。2021 年全球已探明的锂资源量达到 8900 万金属吨,在高需求刺激下,随着勘探的持续以及开采技术的更新,预计总量将会继续提升。细分

 国别来看,全球锂资源主要集中在南美锂三角(玻利维亚、智利、阿根廷)占比约 56.0%,中国占比 5.7%位列第六,资源量较为丰富。

 资源禀赋上看,我国禀赋较差。全球盐湖卤水锂矿主要分布在玻利维亚、智利、阿根廷、美国、中国等国家,其中较难开发的高镁锂比盐湖占比达到 58.3%,我国大部分盐湖以及资源量第一的玻利维亚 Uyuni盐湖均属于镁锂比较高的盐湖;全球岩石锂矿主要分布在澳大利亚、墨西哥、捷克、美国、塞尔维亚、加拿大等国,其中澳洲锂矿在资源量及品位上均具有优势,而墨西哥及美国矿石类型主要为黏土矿尚未实现商业化。1.3.2供应情况 澳矿垄断全球供应,盐湖将迎发展拐点。从供应量上看,据 USGS 数据,2021 年全球锂资源供给量约为 10 万吨。其中,以矿石提锂的澳洲占据供应主体,而以盐湖提锂为主的国家智利仅占全球总产量 26%。在当前复杂多变的国际政治经济局势下,多国政府表示将加强产业保护,建立自主产业链。目前全球锂产业受限于澳洲过高的资源供给集中度,随着锂需求日益膨胀,我们认为盐湖卤水型锂资源在种类多元和供给保障的战略需求下将受到重点开发。

 1.4提锂工艺

 1.4.1 矿石提锂技术 锂辉石提锂已较成熟,云母提锂贡献新增长。锂辉石提锂技术较为成熟,主要采用硫酸焙烧法,短期内进步空间不大,难以解决成本高、环境污染较大等问题。与锂辉石相比,锂云母在提取过程中主要面临杂质较多的问题。我国江西省宜春市拥有全球最大的锂云母矿,具有“亚洲锂都”的美誉。目前宜春地区的企业多采用硫酸盐焙烧法进行云母提锂。新能源革命下锂需求日益高涨,锂云母将成为我国锂资源供应的重要补充。1.4.2盐湖提锂技术 盐湖禀赋不同,提锂技术不同。根据盐湖卤水的资源禀赋,可将盐湖提锂技术分为高镁锂比盐湖提锂技术和低镁锂比盐湖提锂技术。目前已被工业化生产的盐湖大都是低镁锂比盐湖(镁锂比低于 8),包括沉淀法和太阳池法,其中沉淀法多应用于南美盐湖。而高镁锂比盐湖提锂技术正在趋于成熟,我国正积极探索高镁锂比盐湖的提取方法,目前比较成功的提锂方法有吸附法、膜法、萃取法、煅烧浸取法以及电渗析法等。

 具体看:

 沉淀法:将卤水在太阳下晾晒使其自然蒸发浓缩,经去除硼、钙、镁等杂质后,在母液中加入沉淀剂或盐析剂使锂以沉

 淀物的形式分离。沉淀法在工业上应用较早,工艺成熟可靠、生产成本低,但不适用高镁锂比的盐湖。

 太阳池法:利用地区低温气候得到高锂混盐卤水(锂接近饱和点),再经太阳池技术蒸发、升温得到富锂混盐和芒硝等沉淀。目前该方法已被西藏扎布耶锂业高科技有限公司于扎布耶盐湖使用。虽然该方法已经实现工业化生产,但对资源赋存和当地自然条件要求苛刻,目前在中国藏北阿里地区和阿根廷部分地区已经沿用此方法。

 吸附法:通过对锂有选择性的吸附剂吸附卤水中的锂,再用淡水解吸与其他杂质分离并富集,再通过小型盐田浓缩后化学沉淀锂。吸附法是一种从环境和适用性角度具有较大优势的锂提取技术,尤其是针对低品位的高镁锂比卤水和海水提锂。该方法的难点在于开发性能优异的吸附剂,现阶段吸附剂主要分锰系、钛系离子筛和铝系吸附剂。

 膜法:多在工业试验阶段,利用多种类型的滤膜,逐步将卤水中杂质成分分离,并富集浓缩锂后化学沉淀锂。优点是对卤水的适应性强,工艺简单、锂的回收率高、选择性好,对环境的影响小;难点在于研发高选择性、低能耗和良好循环性能的滤膜。

 萃取法:通过有机溶剂萃取锂实现锂与其他杂质成分的分离和浓缩,高浓度反萃液进一步生产各种锂盐。优点是可以处理高镁锂比卤水,且易于工业化,但对萃取设备的较高要求,研究投入大导致该技术尚未成熟。萃取法使用的萃取剂包括有机溶剂和离子液体,有机溶剂萃取选择性高但易腐蚀、污染环境;离子液体绿色环保但是萃取剂制取复杂。

 煅烧法:通过对提硼后的卤水浓缩干燥、煅烧分解为氧化镁,接着用水溶出氧化镁中的可溶性锂盐,再沉淀出碳酸锂产品。煅烧浸取法生产工艺是青海中信国安科技发展有限公司自行开发的盐田老卤工艺,主要针对高锂含量、高镁锂比盐湖,易于工业化,但能耗大、腐蚀性强、环境影响大、成本高。电渗析法:在外加直流电场的作用下,固态或液态离子交换膜对水中离子具有选择性,使水中的一部分离子透过交换膜转移到另一部分水中,从而达到分离镁、浓缩锂的目的。其优势在于可处理高镁锂比盐湖、效率高;难点在于开发具有优选择性、高锂容量和高稳定性的锂捕获材料。

 与矿石提锂相比,当前盐湖提锂主要表现为生产成本低,但生产周期长,产能保障差。我们认为随着技术发展及成熟,未来盐湖提锂的发展方向为:(1)开采范围不断扩大:通过膜、吸附剂、萃取、电渗析等技术实现过去不具备经济性的低

 浓度、高镁锂比盐湖卤水的开发利用。(2)产能保障不断提升:目前盐湖提锂主要采用浓缩沉淀法,故受天气和自然环境等要素的影响,未来随着新兴技术的发展受外部环境限制度将降低。(3)生产周期不断缩短:采用新兴技术,在富集、分离和浓缩等环节不断优化改进,利用连续工业化生产来提高效率。我国盐湖提锂不断优化,成本下行具备经济价值。我国盐湖提锂发展初期,技术不太成熟导致成本过高,生产不具备经济价值。据 SMM 调研,随着技术的不断升级与工艺的优化,当前新兴的高镁锂比盐湖提锂技术成本已基本不超过 4 万元/吨 LCE,相较矿石提锂成本不具有劣势,我们预计随着技术的继续完善与产量规模的扩大盐湖提锂成本仍有望下行。

 规模尚小,利用率不足。据 SMM,2019 年我国主要盐湖产量约 4.5万吨 LCE,行业平均产能利用率仅为 52%,主因:(1)当时锂行业景气低迷;(2)大量项目处于建设期或刚刚投产,产能均未能有效释放。

 三因素推动下放量可期。2022 年 1 月 24 日,青海省提出加快建设世界级盐湖产业基地是青海省今年工作的首要重任,将设立盐湖产业发展基金,引进一批高新技术龙头企业,推动盐湖产业集群强筋壮骨。我们认为在当前新能源大趋势下,国

 家政策、行业高景气和技术工艺优化将合力推动我国盐湖提锂产能释放。

 1.4.3黏土提锂技术 黏土提锂工艺由赋存状态决定。锂的赋存状态是决定黏土提锂工艺的关键因素,黏土型锂矿的主要物质组成、化学成分决定了后续提取工艺甚至是净化除杂过程。分类型看,碳酸盐黏土型锂矿主要采用焙烧后硫酸浸出;火山岩黏土型锂矿可采用直接浸出法、助剂焙烧法和氯化硫化法;贾达尔型锂矿可采用多级破碎和湿式闭路重选洗涤后浓硫酸浸出的方法。

 黏土提锂具有综合优势,开发前景良好。黏土提锂在速度上类似矿石提锂所需时间短,而成本又类似于卤水提锂处于较低范围。此前由于下游需求规模较小,锂辉石及盐湖率先产业化满足供给而轻视了品位较低的锂黏土。在新能源汽车的带动下锂需求快速爆发,锂黏土因为自身提锂技术的进步及较大的资源储量受到重视,具备良好的开发前景。

 2.行业特征 2.1周期性行业 身处超级周期的工业类周期性行业。锂行业具有典型周期性特点:(1)需求波动迅速,而供给释放速度明显落后;(2)上游供给为重资产型企业,高成本投资且需要大量现金流,矿

 端具备生产能力后迅速投产,供给扩张幅度大。当前,锂行业因新能源发展浪潮而处于超级周期的上行阶段。

 复盘 2000 年至今碳酸锂历史价格变动规律,供需是影响行业周期的主要因素:

 (1)上行阶段:2004~2007 年:受益于 3C 市场高景气带动,锂电池需求增长,碳酸锂价格翻倍提升至 4 万元/吨;2015~2017 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,市场交易情绪火热,碳酸锂价格迅速由 4 万元/吨水平抬升至17 万元/吨。2020 年下半年至今:新能源汽车产业换挡完成,由原来的政策驱动转换为产品力驱动,优秀车型不断涌现,同时国外补贴政策丰厚,需求上行;疫情导致盐湖产能投放延后,矿山端完成重整出清,供给实质性短缺,碳酸锂价格上扬突破2017年高点迎来新能源超级周期。

 (2)下行阶段:2007~2011 年:受经济危机影响需求萎缩,碳酸锂价格回落至 5 万元以下;2018 年至 2020 年 H1:新能源汽车补贴退坡导致消费下滑,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。

 2.2行业市场结构

 因锂电产业链在锂行业下游需求中占比最大且将继续提升,故主要对比锂电产业链各环节格局,产业链具体为锂矿企业-锂盐加工企业-正极材料企业-电池企业新能源汽车企业。从整个锂电产业链格局上看,电池企业集中度最高,矿端及加工端居第二位。虽然电池企业具有较高的集中度,但当前锂矿实质性短缺,且矿端与加工端基本完成一体化,我们判断产业链话语权目前在矿端及加工端...

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