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化工原料常见问题

千“锂”之行——碳酸锂供需格局

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  碳酸锂的供应现状

  锂资源开发过程相对较长,从勘探、建设、调试到投产平均需要7-10年时间,目前全球待开发锂资源项目多处在前期勘探阶段。根据伍德麦肯兹最新数据显示,预计未来短期全球锂供给增量的70%以上将来自于澳洲、智利和中国等国家,预计2023年全球锂资源供应量为108万吨LCE。

  2016至2022年间,全球碳酸锂年产量由15万吨增长至60.6万吨,年化增速达到26%。2022年我国碳酸锂产量37.9万吨,占比63%,国外产量22.7万吨,占比37%,主要为南美洲的智利、阿根廷盐湖提锂,产能集中在美国雅保ALB、智利SQM、美国Livent、澳大利亚Allkem四家公司。原料端之一的锂矿同样在过去二十年间经历了不断的产能扩张,根据USGS数据显示,全球锂矿产量由2000年的1.4万吨增长至2022年的13万吨。当前,在需求的不断刺激下,全球的碳酸锂生产商正在加速扩产,初步预测到2025年全球碳酸锂的产量将有望达到101.4万吨。

  全球碳酸锂产量趋势.png

  2022年全球锂化工产品生产总量为76.2万吨LCE,较2021年上涨23%。按产品大类划分,电池级和工业级产品产量分别占总产量的66%和29%。按最终产品划分,电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂、工业级碳酸锂和工业级氢氧化锂产量分别占比36%、30%、25%和4%。2022年全球在产锂盐项目共计69个,共涉及55家锂产品供应商,其中前五大供应商生产的锂化工产品占全球总产量的52%。

  2022年锂产品供应情况.png

  未来10年全球锂化工产品供应将处于迅速增长阶段,2032年预计全球锂产品供应将达到255万吨LCE,2022到2032年复合增长率13%。中国将依然作为锂化合物和衍生物的主要生产国,另外随着多家企业在澳洲建立锂盐加工厂,未来澳大利亚有望成为全球又一大主要锂产品生产国。

  全球锂盐供应走势预测(千吨LCE).png

  中国依然是世界锂化工产品的主要来源,2022年国内锂盐厂在受到高温限电限产等客观因素影响下,锂化合物和衍生物生产总量依然占全球总量的66%。另外根据中国海关总署数据显示,2022年中国碳酸锂累计进口量为14.3万吨,同比增加67%;氢氧化锂累计出口量为9.3万吨,同比增加25%。

  碳酸锂分原料产量与进口量(万吨).png

  我国碳酸锂生产区位与企业分布相对集中,江西、四川、青海三省作为锂云母、锂辉石、盐湖提锂重要产地,2022年合计产量占比为75%。分品质来看,2022年电池级产品占比53%,工业级产品占比47%。

  二碳酸锂的需求现状

  过去六年间,全球碳酸锂的消费量同样迎来了高速增长,年化增速达到38%。2022年全球碳酸锂消费量总计达62.2万吨,其中我国消费需求50.5万吨,占比81%。

  全球碳酸锂消费趋势情况.png

  锂离子电池广泛应用于新能源汽车、3C数码、储能领域,目前已成为碳酸锂最大的消费终端,2022年全球锂电池占碳酸锂需求比例高达80%。正是近年来新能源汽车行业“井喷式”增长,推动了碳酸锂的需求增速不断提升。我国是全球最大的碳酸锂消费国和锂电池生产国,2022年全球碳酸锂消费需求共62.2万吨,其中我国消费需求50.5万吨,占比81%。

  碳酸锂消费结构(全球左,我国右).png

  锂电池一般按照正极材料体系来划分,可以分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等多种技术路线。全球超过90%的磷酸铁锂正极、锰酸锂正极、钴酸锂正极、电解液以及超过50%三元正极产自我国,预计未来我国仍是全球最大碳酸锂消费国。

  三元正极材料的一般分子式为Li(NiaCobXc)O2,其中a+b+c=1,具体材料的命名通常根据三种元素的相对含量而定。其中,当X为Mn时,指的是镍钴锰(NCM)三元材料;当X为Al时,指的是镍钴铝(NCA)三元材料。三种元素的不同配比使得三元正极材料产生不同的性能,满足多样化的应用需求。镍钴锰三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,存在明显的三元协同效应。相较于磷酸铁锂、锰酸锂等正极材料,三元材料的能量密度更高、续航里程更长。

  锂电池技术路线.png

  磷酸铁锂低廉的价格、环境友好、较高的安全性能、较好的结构稳定性与循环性能,使其已形成了较广泛的市场应用。但其能量密度较低、低温性能较差,目前主要使用在商用车(客车)领域。

  钴酸锂正极材料作为第一代商品化的锂电池正极材料,具有较好的电化学性能和加工性能,以及比容量相对较高,在小型充电电池中应用广泛。但钴酸锂材料成本高(金属钴价格昂贵)、循环寿命低、安全性能差,近年来被三元正极材料替代部分市场份额。在超薄电子产品领域,因钴酸锂体积能量密度及倍率性能好等优势还无法实现替代。预计未来钴酸锂正极材料会朝高压实性和高安全性的方向发展。

  锰酸锂是除钴酸锂之外研究最早的锂电池正极材料,相比钴酸锂,具有资源丰富、成本低、无污染、安全性能好、倍率性能好等优点;但其较低的比容量、较差的循环性能,特别是高温循环性能使其应用受到了较大的限制。锰酸锂电池将主要在物流车,以及在注重成本、对续航里程要求相对低的微型乘用车领域具有一定市场份额。

  得益于各国政府对新能源市场的大力支持与电动汽车终端消费需求的爆发,2018至2022年间全球主流车企的新能源汽车销量大幅增长。截至2022年,中国新能源汽车销量继续蝉联全球第一,且占全球新能源汽车市场的比例超过六成。

  EVTank预计,全球新能源汽车的销量在2025年和2030年将分别达到2,542.2万辆和5,212.0万辆,新能源汽车的渗透率持续提升并在2030年超过50%。在新能源汽车产业蓬勃发展的背景下,预计锂离子电池的需求也将呈现出稳步上涨的趋势,从而对上游锂化合物产品需求形成较为稳固的支撑。

  2023-2030年全球新能源汽车销量及预测.png


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